Desenvolvimento de materiais porosos baseados em nanocelulose: modulando morfologia e propriedades físico-mecânicas através de diferentes processos de congelamento

• Processo: 24/22247-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Rubia Figueredo Gouveia
• Beneficiário: Geovana Bettero Cansian Lima
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Anisotropia Microtomografia por raio X Morfologia Nanocelulose Propriedades mecânicas Materiais porosos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Anisotropia | criogel | Microtomografia de Raios-X | Morfologia | nanocelulose | Propriedades mecânicas | Materiais porosos

Resumo

Criogéis à base de nanocelulose são amplamente utilizados em distintas aplicações, devido ao versátil controle de suas microestruturas além do apelo por materiais mais sustentáveis frente as mudanças climáticas. Essas microestruturas são ajustáveis pela forma em que o gelo é formado, consequentemente influenciando a morfologia e as propriedades físico-mecânicas dos criogéis. Cada aplicação tecnológica do criogel demanda o controle refinado da sua morfologia que diretamente influenciará nas suas propriedades físico-mecânicas. Contudo, a combinação de técnicas de preparo dos criogéis que garantem essa precisão e sejam financeiramente acessíveis ainda não é consolidada. Dessa forma, o presente trabalho se propõe a resolver tal lacuna, produzindo moldes via impressão 3D com poliácido láctico (PLA), polidimetilsiloxano (PDMS) e cobre. Os diferentes materiais induzem um gradiente de temperatura, controlando a nucleação e crescimento do gelo e por conseguinte o controle de suas microestruturas. Assim, ao variar a composição dos moldes, espera-se obter diferentes formatos estruturais de criogéis, possibilitando maior variedade de sua aplicação. Portanto, esse projeto amplia as possibilidades do uso de materiais porosos avançados à base de um biopolímero de origem totalmente vegetal que é a celulose.