Dissertações/Teses

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2024
Descrição
  • MATHAUS MORAES LUCAS
  • CARACTERIZAÇÃO DE TINTAS INDUSTRIAIS APLICADAS NA REGIÃO AMAZÔNICA A PARTIR DE ANÁLISES FÍSICO-QUÍMICAS, MECÂNICAS E DE DURABILIDADE.

  • Orientador : ALISSON CLAY RIOS DA SILVA
  • Data: 28/02/2024
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  • No Brasil, o setor industrial de tintas e vernizes está entre os cinco maiores do mercado. A fabricação de tintas para diversas aplicações, com tecnologia e responsabilidade técnica iguala aos mais avançados centros mundiais de produção. A durabilidade de uma tinta refere-se à resistência ao intemperismo. Para o intemperismo é necessária uma tinta resistente a intempéries para que no substrato onde será utilizado não ocorra o desbotamento, que pode ocorrer dentre alguns fatores, devido à incidência de luz solar e fortes chuvas. A região Norte, com precipitação pluvial elevada, influenciada por linhas de instabilidade apresenta importante heterogeneidade espacial e sazonal da pluviosidade e possui o maior total pluvial anual. Mediante essa realidade, foi desenvolvida uma tinta comercialmente aplicada na região amazônica. Na formulação padrão foram feitas variações de cargas minerais (Caulim, Dolomita e Carbonato De Cálcio Precipitado) e posteriormente foram realizados análises e ensaios para avaliar o desempenho dessa tinta, comparados com a formulação original, tais como resistência a abrasão e resistência ao intemperismo. A metodologia de produção das tintas será de acordo com Castro (2009) utilizando a técnica de Hare (1974). A caracterização das tintas no estado fresco foi realizada através dos ensaios de Viscosidade, pH e peso específico, enquanto que a caracterização das tintas no estado endurecido foi realizada através dos ensaios de resistência a abrasão, teste de resistência ao intemperismo e Microscopia eletrônica de varredura. Os testes físico-químicos revelaram que, em relação à viscosidade Stormer, todas as formulações superaram o padrão (130 UK), com exceção das tintas contendo 30% de Dolomita, 15% de PCC, 15% de Dolomita e a combinação ternária de 5% de Caulim, 5% de Dolomita e 20% de PCC. Quanto ao peso específico, a formulação que mais se aproximou do padrão foi a tinta binária com 15% de Caulim e 15% de PCC, apresentando um valor médio de 1,43 g/cm³. Em termos de pH, todas as formulações apresentaram alcalinidade, com valores variando entre 7,5 e 9,6. Após um período de exposição de 180 dias, nenhuma das misturas, incluindo a formulação padrão, apresentou formação de patologias, demonstrando resistência às intempéries. As formulações com 30% de Dolomita; 15% de PCC e 15% de Dolomita; 5% de PCC, 5% de Caulim e 20% de Dolomita; 10% de Caulim, 10% de PCC e 10% de Dolomita, exibiram respectivamente 300, 290, 240, 270 ciclos de resistência à abrasão, indicando o potencial dessas tintas para uma variedade de aplicações, como tintas para pisos, tintas externas e tintas para estradas.

  • TAINARA DE PAULA DE LIMA LIMA
  • DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE REDES SEMI INTERPENETRANTES DE PCL-pHEMA-COPAÍBA PARA POTENCIAL USO  COMO SCAFFOLDS NA ENGENHARIA DE TECIDOS

  • Orientador : MARCELE FONSECA PASSOS
  • Data: 22/02/2024
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  • A engenharia de tecidos atua como uma alternativa para substituir órgãos e tecidos do  sistema biológicos que foram afetados por alguma enfermidade, sem estimular reações adversas  no paciente. Ao usar a junção entre células do próprio paciente, fatores de crescimento e  scaffolds tridimensionais (biomateriais), é possível criar uma estrutura, com propriedades  otimizadas, que vai favorecer a regeneração do local lesionado. Para isso, então, torna-se  necessário estudar com profundidade o tipo de material que será usado como scaffold. Entre os  materiais nessa área, destacam-se os polímeros e hidrogéis (Poli (ε-caprolactona) (PCL) e poli  (2-hidroxietil metacrilato) (pHEMA), respectivamente). A PCL é biorreabsorvível,  biodegradável, atóxica e biocompatível, no entanto é hidrofóbica. Por outro lado, o pHEMA é  biocompatível, atóxico, hidrofílico, mas não apresenta boa degradabilidade. Sendo assim, ao  unir as propriedades desses dois materiais, usando uma estrutura de redes semi-interpenetrantes  (semi-IPN), pode-se ter um produto novo, com efeito sinérgico dos polímerosindividuais. Além  disso, é possível intercalar compostos bioativos, através do uso de óleos vegetais amazônicos, nessas estruturas para potencializar, ainda mais, a regeneração do tecido e combater possíveis  infecções por microrganismos. Visto isso, portanto, esse trabalho objetiva a obtenção e  caracterização de redes semi-IPN de PCL-pHEMA-copaíba para uso como scaffolds na  engenharia de tecidos, usando a técnica de rotofiação. Os resultados demonstraram com sucesso  o processamento de fibras PCL (com e sem óleo de copaíba) e a possível formação de redes  semi-IPN PCL-pHEMA. O espectro de FTIR mostrou interações dos grupos funcionais dos  materiais, confirmando a incorporação do óleo na estrutura do PCL e a formação de redes semi interpenetrantes. As micrografias revelaram microfibras emaranhadas e desorganizadas em  todas as amostras, com diferentes diâmetros e porosidades. A análise do ângulo de contato  demonstrou que a adição do hidrogel à estrutura do PCL otimizou as propriedades hidrofílicas  do material. Os termogramas confirmaram que o material não sofreu alteração significativa na  estabilidade térmica com a adição do hidrogel e do óleo. Testes microbiológicos confirmaram  a ação antimicrobiana do óleo de copaíba contra bactérias gram-positivas. Espera-se, por fim,  que um novo biomaterial seja desenvolvido para uso na engenharia de tecidos valorizando o  uso de recursos naturais amazônicos.

  • BIANCA CORREA PINTO
  • AMIDO TERMOPLÁSTICO: OBTENÇÃO DE NANOCOMPÓSITOS DE AMIDO DE ARARUTA TERMOPLASTIFICADO COM NANOPARTÍCULAS DE ÓXIDO DE ZINCO


  • Data: 07/02/2024
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  • A busca por novos materiais com desempenho comparável aos sintéticos tem impulsionado o desenvolvimento de materiais sustentáveis e biodegradáveis. A crescente demanda tem estimulado a criação de materiais inovadores, como filmes à base de amido, biopolíme ros e outros, que oferecem excelentes propriedades mecânicas e de barreira, sendo ambientalmente amigáveis. Para atingir níveis mais altos de sustentabilidade, os filmes à base de amido, enriquecidos com novos componentes, ganham destaque como possíveis candidatos para aplicações em embalagens alimentares. Nesse contexto, o presente estudo visa obter e caracterizar nanocompósitos com amido de araruta (TPA) e nanopartículas de óxido de zinco (NPs ZnO) em diferentes proporções (1%, 3% e 5%). Filmes sem NPs ZnO foram usados como controle. Os filmes de amido termoplastificado foram elaborados no Laboratório de Polímeros (LabPol) na Universidade Federal do Pará (UFPA) por meio da técnica casting solution (evaporação por solvente). Eles foram avaliados quanto à concentração de NPs ZnO, sendo também submetidos às técnicas laboratoriais, como teste de umidade, solubilidade e intumescimento. Além disso, foram caracterizados por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análise termogravimétrica (TGA), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e ensaios de tração, deformação na ruptura e módulo de e lasticidade. Para o ensaio de umidade, os resultados revelaram que a adição de 1, 3 e 5% de NPs ZnO à matriz polimérica proporcionou a diminuição gradual do percentual da umidade quando comparados ao filme de TPA controle. Atribui-se a este fato a interação interfacial entre as NPs ZnO e a matriz do amido de araruta, que por sua vez, dificulta a interação das moléculas de água com o filme de nanocompósitos. Para o percentual de solubilidade dos filmes, percebeu -se pequena alteração após a adição das NPs ZnO a matriz do amido, o que se torna importante para a manutenção de produtos armazenados nas embalagens de alimentos como também a estabilidade dos filmes poliméricos. Quanto ao teste de intumescimento, para os filmes de TPA 1%, TPA 3% e TPA 5%, verifica-se que ao se adicionar as NPS, os mesmos apresentaram variações menores comparado ao filme TPA contendo apenas o amido de araruta na matriz polimérica. Diante do exposto, as micrografias obtidas pelo MEV revelaram a presença de agregados randomicamente dispersos de NPs ZnO na matriz polimérica do amido de araruta. Os ensaios de propriedades de tensão foram conduzidos em triplicata, com uma velocidade de 5 mm/min. O filme TPA apresentou uma média de 0,329 MPa e 78,65% para resistência à tração e deformação na ruptura, respectivamente. A incorporação de nanopartículas de ZnO à matriz de amido de araruta resultou em um aumento na resistência à tração e deformação dos filmes TPA 1%, TPA 3% e TPA 5% em comparação com o filme TPA. As médias de resistência para os filmes TPA-1, TPA 3% e TPA 5% foram de 0,360 MPa, 0,47 MPa e 0,47 MPa, respectivamente. Além disso, as médias de deformação na ruptura para os filmes TPA 1%, TPA 3% e TPA 5% foram 90,72%, 94,68% e 95,97%, respectivamente. Os espectros de FTIR, exibiram o mesmo comportamento espectral. Este fenômeno é decorrente da presença de alto teor de amido na matriz polimérica dos filmes. A estabilidade térmica para os filmes TPA, TPA1%, TPA 3% e TPA 5% foi investigada através da análise termogravimétrica (TGA). Os resultados obtidos para os filmes de TPA1%, TPA 3% e TPA 5% apresentou dados semelhantes a estabilidade térmica do filme TPA e mostraram que a adição das NPs ZnO à matriz polim érica não provocou diminuição significativa dos mesmos. Os resultados mostraram que é possível a utilização dos filmes produzidos neste trabalho no setor de embalagens.

2023
Descrição
  • HELOISE LEAL MONTEIRO
  • AVALIAÇÃO DA EFICÁCIA DOS ÓLEOS ESSENCIAIS DAS ESPECIES PIPER divaricatum E EUGENIA caryophyllus COMO INIBIDORES DE CORROSÃO EM AÇO CARBONO

  • Data: 13/07/2023
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  • A presente pesquisa relata a avaliação de óleos essenciais (OEs) como os da planta Piper divaricatum e Cravo (botão) Eugenia caryophyllus, como inibidores verdes de corrosão em materiais metálicos precisamente neste trabalho, o aço-carbono. Os ensaios de corrosão foram realizados em meios corrosivos como HCl a 1M e NaCl a 3,5%, as concentrações utilizadas de ambos os óleos essenciais foram 0,5g/L; 1g/L; 2g/L e 4g/L, por períodos de tempo como de 24h e 7 dias. O método utilizado para a avaliação da eficiência dos óleos foi o gravimétrico (perda de massa). A técnica de Microscopia Eletrônica de Varredura do tipo field emission gun (MEV-FEG) foi conduzida para investigação da superfície do corpo de prova, enquanto que a sua composição química foi obtida através de Espectroscopia por Dispersão de Elétrons (EDS). Neste trabalho, vários aspectos foram discutidos como a eficiência em relação ao tempo exposto do corpo de prova aos meios corrosivos e fatores como isoterma de adsorção dos óleos sobre a superfície do metal, além dos cálculos da taxa de corrosão dos corpos de prova na ausência e presença dos inibidores e sua relação com as concentrações de óleo utilizadas. Os estudos indicaram que os óleos essenciais de Piper divaricatum e Cravo (Eugenia caryophyllus) apresentaram ótimos resultados em meio ácido de até 98,3% para a concentração de 2g/L do OE de Piper divaricatum em 24h, e 89,5% para a concentração de 1g/L do OE de Eugenia caryophyllus em 7 dias. No meio neutro, os maiores percentuais de inibição foram de 61,1% para a concentração de 0,5g/L do OE de Piper divaricatum em 24h, e 83,3% para a concentração de 1g/L do OE de Eugenia caryophyllus em 24h. as isotermas dos óleos seguiram o modelo de adsorção de Langmuir, onde ambos óleos adsorveram na superfície do metal formando uma monocamada, os melhores resultados de isotermas foram para o meio ácido, para o meio neutro devido à alta variabilidade dos dados não foi possível estabelecer uma correlação consistente. Diante dos resultados propostos, foi possível concluir que os óleos essenciais de P. divaricatum e E. caryophyllus, possuem potencial para serem utilizados como inibidores de corrosão principalmente em meio ácido, proporcionando assim, novas alternativas, afim de diminuir a toxidade deste processo em comparação aos inibidores já existentes no mercado.

  • DHONATA SEBASTIAO CALDAS OLIVEIRA
  • CÓDIGO DE RESPOSTA RÁPIDA NANOESTRUTURADO IMPRESSO EM 3D

  • Data: 12/07/2023
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  • Por conta da Quarta Revolução Industrial, também conhecida como Indústria 4.0, as fábricas têm cada vez mais sistemas dependentes da Internet e de tecnologias de comunicação, o que lhes garante eficiência sem precedentes, porém as torna vulneráveis à ataques cibernéticos. Por este motivo, é um tema cada vez mais relevante, com tecnologias como o blockchain e a criptografia quântica baseada em funções fisicamente não clonáveis (PUFs, do inglês physically unclonable funcions) se apresentando como alternativas nesta área. Neste sentido, este trabalho apresenta a síntese de nanocompósitos de poli(acrilonitrilabutadieno-estireno) (ABS) respectivamente com 1 e 2 % de massa nanotubos de carbono (NTCs) para a impressão 3D dos chamados NanoCodecs, os quais apresentam assinaturas espectrais Raman, classificadas como PUFs, que podem ser utilizadas como chaves criptográficas geradas por um código construído em linguagem Python de programação. Para isso, duas soluções foram preparadas, a primeira com NTCs de paredes múltiplas funcionalizados com ácido carboxílico em acetona, e a outra com pellets de ABS puro neste mesmo solvente. Após a mistura destas soluções e banhos ultrassônicos, a acetona foi evaporada e foram produzidos pellets de ABS/NTC1%m/m e ABS/NTC2%m/m, os quais foram utilizados para a produção de filamentos nanoestruturados em uma extrusora. Em seguida, NanoCodecs como código de resposta rápida (QR code) e como selos circulares/quadrados foram impressos em 3D. A caracterização elétrica de amostras impressas com filamentos nanoestruturados mostrou a redução da resistência elétrica com o aumento do percentual em massa de NTCs. Apesar disso, a caracterização morfológica por Microscopia Eletrônica de Varredura mostrou que há baixa concentração de nanotubos na superfície das amostras, o que indica que eles estão dispersos por todo o volume das amostras. A caracterização
    vibracional por espectroscopia Raman foi usada para identificar as características dos materiais puros, tanto o ABS quando os NTCs, e comparar com o espectro Raman do nanocompósito de ABS/NTCs. Como resultado, houve uma sobreposição dos modos vibracionais de ambos os materiais, com destaque para deslocamento para a direita da sub-banda 𝐺𝑒𝑥𝑡 em 8 𝑐𝑚 −1 , o que indica que os nanotubos são comprimidos na matriz polimérica. Por fim, utilizando os nanocompósitos como PUFs, foi possível gerar chaves a partir dos principais modos vibracionais desses materiais, as bandas D, G e 2D dos nanotubos e as bandas nomeadas como 1001-PS e 2239-PAN do ABS. Portanto, os resultados obtidos indicam que os NanoCodecs podem ser utilizados como elementos de cibersegurança na Indústria 4.0, por meio de chaves criptográficas geradas pela interação do laser e a vibração espectral dos nanotubos de carbono dos códigos tridimensionais.

  • LUCIANO JOSE BARBOSA QUARESMA
  • DESENVOLVIMENTO DE SENSOR PIEZORRESISTIVO NANOESTRUTURADO IMPRESSO EM 3D

  • Data: 05/07/2023
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  • O surgimento de fábricas inteligentes baseadas na Indústria 4.0 aumenta a automação e a otimização dos processos industriais nas cadeias de produção. Neste contexto, a integração entre sistemas físicos e digitais depende de sensores inteligentes, com maior sensitividade e integrados pela Internet das Coisas (IoT). A literatura indica que sensores piezorrresistivos podem ser produzidos por manufatura aditiva (MA) e nanoestruturados com nanotubos de carbono (NTCs), os quais geram um sistema nanoeletromecânico (NEMS) após sua dispersão no material. Assim, este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sensor piezorrresistivo nanoeletromecânico de baixo custo, produzido pela da aplicação de camadas de NTCs sobre peças de poli(acrilonitrila-butadieno-estireno) (ABS) impressas por modelagem de deposição fundida (FDM), integrável à Indústria 4.0 via IoT através de microcontroladores ESP32. Para isso, foi desenvolvido um dispositivo sensor do tipo diafragma de dimensões 17,8, 17,8 e 5,5 𝑚𝑚, cuja deformação do elemento sensor ocorre pela pressão de um botão. Após a impressão por MA das partes do dispositivo, NTCs de paredes múltiplas funcionalizados com ácido carboxílico (NTCPM-COOH) foram dispersos por banho ultrassônico em uma solução com concentração de 1 𝑚𝑔/𝑚𝑙 de acetona e dimetilformamida, em proporção de 1 ∶ 1 em volume, para revestimento dos elementos sensores em camadas sucessivas com um aerógrafo. Após a deposição de cinco camadas de NTCs no substrato polimérico, medidas de resistência elétrica obtidas com um picoamperímetro mostraram a percolação do material na segunda camada, com valores iniciais acima de 10 𝑇 Ω e finais abaixo de 100 𝑘Ω após a quinta camada, o que ocorre pela formação de canais de condução originados do arranjo aleatório dos NTCs na superfície do ABS, como observado por Microscopia Eletrônica de Varredura por Emissão de Campo (MEV-FEG). Após isso, a resistência elétrica foi medida durante ciclos de pressão com carga progressiva e com carga máxima, nos quais os elementos sensores apresentaram faixa de operação de 139,97 ± 0,46 a 363,25 ± 0,39 𝑘𝑃 𝑎. No primeiro teste, a sensitividade mínima de 0,1 % e máxima de 1,16 %. No segundo, a maior sensitividade média foi 0,63±0,04 % e os menores tempos de resposta e de recuperação médios foram 0,55±0,29 𝑠 e 12,29 ± 1,44 𝑠, respectivamente. A espectroscopia Raman mostrou a sobreposição dos sinais de cada material, em particular da banda do ABS em 1447 𝑐𝑚 −1 que aparece destacada entre as bandas 𝐷 e 𝐺 dos NTCs. Com base na resposta piezorrresistiva que o material apresentou a partir do NEMS gerado pela deposição de NTCs sobre o ABS, este conceito de uma célula de carga pode ser integrado à uma placa microcontroladora ESP32, tornando-o um dispositivo inteligente com potencial aplicação em sistemas industriais 4.0.

  • KELLY COSTA ALVES
  • SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE COMPLEXOS FARMACÊUTICOS BASEADOS EM HIDRÓXIDO DUPLO LAMELAR (HDL) INTERCALADO COM NIMESULIDA E ÁCIDOS GRAXOS SATURADOS E INSATURADOS

  • Data: 28/06/2023
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  • A nimesulida é fármaco não-esteróides (AINES) e apresenta atividade biológica baseada  na inibição da enzima Ciclo-oxigenase-2 (COX-2) durante o processo de inflamação. Todavia, a  longo prazo, o uso desse medicamento pode acarretar sérios distúrbios gástricos além de, alta  toxicidade em tecidos normais. Para amenizar esses possíveis efeitos, e pensando  especificamente para a região amazônica, outras moléculas com propriedades não-esteróides,  tem sido buscada, a partir dos óleos amazônicos. Entre elas, estão os ácidos graxos (saturados e  insaturados) que podem ser obtidos a partir de óleos amazônicos. Além disso, sistemas de  liberação controlada de fármacos têm sido outra alternativa para amenizar os efeitos colaterais  além de, aumentar a biodisponibilidade permitindo que dosagens efetivas permaneçam na  corrente sanguínea por um intervalo de tempo maior, reduzindo assim, o número de  administrações medicamentosa ao paciente. Nesses sistemas, a taxa de liberação do princípio  ativo ocorre a partir da matriz que o transporta até seu alvo biológico. Dentro desse contexto,  está a matriz híbrida de Hidróxidos Duplos Lamelares (HDL), obtida por método de  coprecipitação. Por essas razões, nesta pesquisa, a nimesulida foi comparada com as propriedades  de alguns ácidos graxos saturados e insaturados, isolados. A comparação ocorreu a partir dos  estudos de docagem molecular, utilizando moléculas de ácidos graxos como potenciais inibidores  da COX-2. Os melhores resultados encontrados para ácidos graxos, foram intercaladas em HDL  bem como, a nimesulida, buscando avaliar a partir de suas caracterizações estruturais (DRX),  vibracionais (RAMAN) e morfológicas (MEV e MEV-FEG) o mecanismo de ação estrutural molecular dos ácidos graxos selecionados como possíveis agentes anti-inflamatórios. O processo  de obtenção dos compostos ocorreu por coprecipitação, pH constante próximo a 10, sob o fluxo  contínuo de nitrogênio, a 60 ºC, por 16 horas. Os resultados demonstram a influência direta da  saturação sobre a intercalação dos ácidos graxos na matriz de HDL. Entre os complexos obtidos,  o HDL-ácido mirístico apresentou desempenho estrutural semelhante ao do HDL-nimesulida. E  com base em todos os resultados experimentais e teóricos obtidos, propõem-se três novos e  inéditos complexos: HDL-Nimesulida, HDL-ácido mirístico e HDL-ácido linoleico como  potenciais agentes anti-inflamatórios que precisam ser investigados em testes in vitro. 

  • LEANDRO JOSE SENA SANTOS
  • DESENVOLVIMENTO DE TERMOSENSORES NANOESTRUTURADOS IMPRESSOS EM 3D

  • Data: 26/06/2023
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  • O mercado de sensores de temperatura e outros correlacionados, tem crescido nos últimos anos,  estima-se que terá um crescimento anual de 11 % ao ano entre 2019 até 2026, e isso tem  despertado o interesse por estudos com o foco em nanosensores que possuem uma melhor  portabilidade. Assim, este trabalho apresenta o desenvolvimento de quatro sensores baseado  em Poli (ácido lático) - PLA e Nanotubos de Carbono - NTCs, produzido por manufatura aditiva  e voltado para monitoramento de temperatura, incluindo temperaturas negativas. Um desses  sensores foi desenvolvido apenas em PLA e os demais foram nanoestruturados pela adição de dois tipos de tintas distintas, contendo NTCs. A síntese destes foi realizada por Impressão 3D  pela tecnologia Fused deposition modeling (FDM), além de adotar padrões e metodologias  distintas para cada um. E, por meio de caracterizações morfológicas, vibracionais e elétricas,  os dispositivos/sensores apresentaram respostas termorresistivas e termoelétricas para  variação de temperatura submetidos. Nesse caso, a morfologia analisada por microscopia  eletrônica e a espectroscopia vibracional Raman obtida das amostras do nanocompósito  mostraram a incorporação de NTCs na matriz de PLA, bem como seus espectros vibracionais  obtidos com assinaturas características dos materiais utilizados. Tais dispositivos  manufaturados possuem área ativa de 15 cm2e apresentaram coeficiente Seebeck em 1,33  µV/K sob gradientes de temperatura de 300K, além de apresentar uma resposta de máxima de -4,35± 0,15% para aproximadamente 45 °C, para análise termorresistiva. Assim, tais  dispositivos desenvolvidos apresentaram comportamento de termistores e termopares, o que  promovem estes a excelentes sensores de temperatura.

  • BIANCA MENDES ALMEIDA
  • ESTUDO DAS PROPRIEDADES MECÂNICAS E MICROESTRUTURAIS DE  MATERIAIS CIMENTÍCIOS GEOPOLIMÉRICOS PRODUZIDOS A PARTIR DE  METACAULIM E ESCÓRIA DE ALTO FORNO

  • Data: 21/06/2023
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  • Os impactos ambientais causados pela produção do Cimento Portland apontam para a  urgência de se reduzir o uso deste ligante devido principalmente à emissão de CO2 e consumo  de energia que ocorrem durante seu processo de produção. Na busca por materiais alternativos,  o cimento geopolimérico tem se mostrado promissor, tanto em desempenho mecânico quanto em conservação de recursos naturais. Estes cimentos são obtidos a partir de matérias-primas  naturais que contenham aluminossilicatos ativados por uma solução alcalina. Neste trabalho,  pasta, argamassa e concreto de cimento geopolimérico foram desenvolvidos utilizando  metacaulim escória de alto forno e solução alcalina de hidróxido de sódio e silicato de sódio.  Os objetivos principais incluíram avaliar a influência da escória de alto forno nas propriedades  mecânicas de pastas geopoliméricas, variando sua adição em massa (30% a 60%), avaliar, a  influência da areia na argamassa geopolimérica variando sua adição na pasta com melhor  desempenho de 20% a 70%, e por fim, a adição de brita 0 no concreto através dos traços “rico”  e “piloto”. Os resultados mostraram que a pasta alcançou resistência máxima à compressão de  36,5 MPa com 35% de escória na matriz. Esse valor subiu para 41,15 MPa na argamassa com  a incorporação de 40% de areia. Para o concreto, o melhor resultado encontrado foi do traço  “rico”, que continha menor adição de brita. Os resultados do concreto foram comparados com  o concreto de cimento Portland CPV-ARI através da fixação de alguns parâmetros de dosagem  como consumo de aglomerantes e relação água/aglomerante. Outras propriedades investigadas  incluíram, tempo de pega, abatimento, tração na flexão e análise microestrutural. O traço “rico”  do concreto geopolimérico se mostrou superior ao Portland em até 21,16% alcançando  resistência à compressão de 41,8 MPa e melhor aderência matriz/agregado. Tais características  possibilitam sua aplicação em obras civis que demandam materiais que alcancem altas  resistências nas idades iniciais, indústrias de pré-moldados e pavimentação.

  • KAMILA SINDY PINHEIRO DA CRUZ
  • PRODUÇÃO DE AGREGADOS SINTÉTICOS PARA CONSTRUÇÃO CIVIL A  PARTIR DE MATERIAIS GEOPOLIMÉRICOS 


  • Data: 20/06/2023
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  • A indústria da construção civil é um dos setores da econômia que mais consomem recursos  naturais, desde a produção dos insumos até a execução da obra, o que pode afetar significamente  o meio ambiente e a qualidade de vida da população. Os geopolímeros são polímeros  inorgânicos com grande potencial ecológico, produzidos a partir de aluminossilicatos e  sintetizados por soluções alcalinas, proporcionando ao material melhores resistência mecânicas.  O cimento geopolimérico é um material de alta tecnologia desenvolvido através de  argilominerais, possuindo como características durabilidade, resistência mecânica, forte  aderência, resistência ao calor, além de ser facilmente misturado e aplicado. O presente estudo buscou, através de uma correta proporção dos componentes que constituem o geopolímero, a  produção de um Agregado Sintético Geopolimérico (ASG), fazendo variações com percentuais  de escória de alto forno e variações na concentração alcalina de hidróxido de sódio (NaOH). Logo após, foram realizados testes físicos nos materiais em pós para verificar o índice de finura,  perda ao fogo e teor de umidade do caulim, metacaulim e escória de alto forno. As amostras  passaram por caracterização e, as principais análises envolvidas no processo, foram: difração  de raios X (DRX), espectroscopia do infravermelho (FTIR), microscopia eletrônica de  varredura (MEV) e EDS. Também foi realizado ensaio de compressão no corpo de prova do  agregado sintético geopolimérico. Os resultados do ensaio de resistência a compressão, indicaram que o corpo de prova com percentual em 35% de escória de alto forno e concentração  alcalina de hidróxido de sódio em 10 molar, apresentaram melhores resultados. Na análise da  microestrutura da pasta, foi observada uma morfologia densa, o que confere ao material alta  resistência a compressão.

  • LUIZA DE MARILAC PANTOJA FERREIRA
  • DESENVOLVIMENTO DE LÍNGUA ELETRÔNICA NANOESTRUTURADA BASEADA EM BUCKYPAPER E SEU USO PARA AUTENTICAÇÃO DE BEBIDAS ETÍLICAS

  • Data: 06/03/2023
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  • O desenvolvimento de dispositivos eletrônicos tornou-se de grande relevância para detecção de fraudes em bebidas como o vinho, pois práticas ilegais que envolvem adição de substâncias exógenas como álcool e diluição com água trazem riscos à saúde humana bem como impactos econômicos. Assim, neste estudo, foram desenvolvidos filmes Buckypapers (BPs) baseados em Nanotubos de Carbono de Paredes Múltiplas puros (NTCPMs-puros) e funcionalizados com Ácido Carboxílico (NTCPMs-COOH) depositados através de filtração a vácuo em papel filtro celulósico para aplicação como elemento sensor na análise de bebidas etílicas baseadas em uva e açaí (não adulteradas e adulteradas com 1,0, 2,5, 5,0, 7,5 e 10% de água destilada e álcool etílico). A caracterização morfológica dos BPs por Microscopia Eletrônica de Varredura indica a formação de aglomerados de NTCPMs-COOH dispersos sobre a superfície e entre as fibras celulósicas do papel, bem como baixa adesão e deposição não uniforme de NTCPMs-puros altamente aglomerados. Medidas de resistência elétrica em função do tempo (R × t) foram realizadas pelo método de duas pontas, à temperatura ambiente adicionando-se os analitos à superfície das amostras do elemento sensor com o auxílio de uma micropipeta. A análise da resposta obtida por meio de curvas de resistência relativa normalizada demonstra comportamento distinto para o BP-NTCPMs-COOH, obtendo variação positiva na presença de vinhos do Porto e de Açaí adulterados com água e variação negativa para adulteração com álcool etílico. Tais comportamentos, não foram observados no BP-NTCPMs-puros, evidenciando que as respostas são originadas das interações polares estabelecidas entre os grupos COOH e as moléculas de adulterantes adicionadas aos vinhos, culminando em parâmetros de desempenho pronunciados para o BP-NTCPMs-COOH (resposta máxima de 5,67 ± 1,82 para bebida etílica de açaí não adulterada e tempos de resposta e recuperação máximos de 37,33 min e 50,58 min, para vinho do Porto adulterado com 5,0 e 10% água destilada, respectivamente). O processamento dos dados por PCA evidenciaram a capacidade de discriminação e reconhecimento de analitos e adulterantes pelo BP-NTCPMs-COOH, indicando seu potencial de aplicação como elemento sensor quimiorresistivo, de baixo custo, fácil manuseio e resposta em tempo real em um dispositivo de “Internet das coisas” (IoT) compondo uma “língua eletrônica” nanoestruturada para autenticação de bebidas etílicas.

  • AVENER GLEIDSON ANDRADE SANTOS
  • CARACTERIZAÇÃO DO TECIDO FIBROSO DE TURURI E AVALIAÇÃO DE PROPRIEDADES MECÂNICAS DE COMPÓSITOS DE MATRIZ POLIÉSTER
    REFORÇADOS COM TECIDO FIBROSO DE TURURI

  • Data: 30/01/2023
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  • Nas últimas décadas, tornou-se crescente a busca por materiais ecologicamente limpos, ou seja, materiais que sejam capazes de agregar aspectos sustentáveis e elevado desempenho mecânico. No contexto da sustentabilidade, a utilização de resíduos para produção de novos materiais tornou-se frequente, pois a incorporação destes resíduos pode representar uma solução de destinação, ambientalmente correta, para estes. A utilização de fibras naturais na produção de novos materiais vem aumentando bastante nos últimos anos. O tecido fibroso de tururi é oriundo da palmeira do Ubuçu. O tecido é responsável por envolver os frutos da palmeira. Parte do tecido fibroso oriundo da coleta dos frutos é utilizado em artesanatos e atividades rudimentares como recobrimento de casas. Contudo, uma grande quantidade destes resíduos é descartada em lugares inadequados, gerando assim, prejuízos ambientais. Neste contexto, a utilização do tecido de tururi como agente de reforço em compósitos de matriz polimérica surge como uma alternativa viável para destinação sustentável deste resíduo. A utilização de fibras naturais como reforço em compósitos de matriz polimérica já é bem consolidada, pois algumas fibras apresentam elevado desempenho mecânico e boa estabilidade térmica, duas propriedades altamente atraentes em materiais compósitos. Os compósitos reforçados com fibras naturais têm um vasto campo de aplicação, podendo ser utilizados em indústrias de construção civil, aeroespacial, automobilística, entre outras. Neste âmbito, o presente estudo tem por objetivo caracterizar o tecido fibroso de tururi por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia óptica (MO), análise termogravimétrica (TG/DTG) e ensaio de tração no tecido, assim como avaliar propriedades físicas e químicas deste tecido. Por conseguinte, avaliar o comportamento mecânico e térmico dos compósitos de matriz poliéster reforçados com tecido fibroso de tururi. Os compósitos serão confeccionados com 0, 10, 20 e 30 % em massa de reforço fibroso. Após a confecção dos compósitos estes serão ensaiados em tração, flexão e impactos: Izod e Charpy. Além disso, a morfologia dos compósitos será analisada por microscopia eletrônica de varredura no ponto das fraturas dos ensaios supramencionados, a fim de verificar a adesão entre matriz e reforço. A análise térmica será realizada para verificar seu comportamento e compreender melhor as possibilidades de aplicação dos compósitos. Os ensaios de impacto serão realizados com o intuito de verificar a possibilidade de aplicação destes compósitos em áreas automobilísticas e balísticas.

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