Compósitos de Celulose: matrizes de celulose modificadas reforçadas por redes de fibras lignocelulósicas

• Processo: 26/10452-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2026
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2027
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Orgânica
• Pesquisador responsável: Antonio Aprigio da Silva Curvelo
• Beneficiário: Matheus Fernandes Flores
• Supervisor: Michael Andreas Robert Meier
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Karlsruhe Institute of Technology (KIT), Alemanha
• Vinculado à bolsa: 25/00243-8 - Compósitos de Celulose: celulose regenerada como matriz e redes de fibras lignocelulósicas como reforço, BP.DR
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: fiber | Lignocellulosic | matrix network interaction | Modification | organic compound | Compósitos e Blendas Poliméricos

Resumo

Com o esgotamento dos recursos fósseis não renováveis, tanto a academia quanto a indústria têm priorizado abordagens mais sustentáveis, especialmente na ciência dos polímeros. Nesse contexto, a celulose, a macromolécula natural mais abundante da Terra, tem recebido atenção crescente. Entre as diversas aplicações da celulose, destacam-se a produção de derivados macromoleculares, seu uso como substrato para a produção de bioetanol de segunda geração e seu papel como elemento de reforço em compósitos. Notavelmente, compósitos produzidos exclusivamente a partir de celulose representam uma solução que supera a baixa compatibilidade química entre fibras celulósicas e matrizes poliméricas termoplásticas tradicionalmente empregadas, além de facilitar a reciclagem de compósitos constituídos por um único material. Para avançar no estudo de compósitos totalmente celulósicos, este projeto se baseia na pesquisa de doutorado em andamento de Matheus Fernandes Flores no Brasil, que utiliza celulose regenerada como matriz reforçada por redes de fibras lignocelulósicas, e integra a expertise do grupo do Dr. Michael Meier em regeneração e modificação química da celulose. Os principais objetivos deste projeto em cotutela são: (i) sintetizar ésteres de celulose com graus de substituição controlados e diferentes comprimentos de cadeia esterificada, a fim de ajustar as propriedades da matriz do compósito; (ii) investigar como a hidrofobicidade das cadeias esterificadas afeta a compatibilidade entre a matriz de éster de celulose e o reforço de fibras celulósicas, bem como o papel da lignina como compatibilizante natural; e (iii) correlacionar as características químicas e estruturais tanto dos ésteres de celulose quanto das redes de fibras com as propriedades finais dos compósitos. A caracterização inclui análises químicas, físico-químicas, térmicas e mecânicas dos materiais e dos processos envolvidos. (AU)