Programa de Pós-Graduação em Profissional em Processamento de Materiais

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Navegando Programa de Pós-Graduação em Profissional em Processamento de Materiais por Autor "Liu, Yao Cho"

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    Desenvolvimento e caracterização de nanopartículas de poli-ԑ-caprolactona contendo cloro-alumínio-ftalocianina para potencial uso na terapia fotodinâmica em células
    (2022-03-08) Pinto, Bruna Cristina dos Santos; Beltrame Júnior, Milton; Gonçalves, Érika Peterson; Liu, Yao Cho; Naal, Rose Mary Zumstein Georgetto; Rosseti, Isabela Bueno; Simioni, Andreza Ribeiro; São José dos Campos
    Neste trabalho, nanopartículas do polímero poli-ԑ-caprolactona (PCL) foram desenvolvidas para encapsular a cloro-alumínio ftalocianina (ClAlPc), como modelo fotossensibilizador para aplicação em terapia fotodinâmica (TFD). O método de nanoprecipitação foi aplicado para produzir nanopartículas de PCL-ClAlPc que foram caracterizadas por medidas no estado estacionário, tamanho de partícula, potencial zeta, espalhamento dinâmico de luz, morfologia e eficiência de carregamento. A análise da microscopia eletrônica de varredura (MEV) mostra claramente a formação de nanopartículas uniformes, de formato esférico, com superfície regular e lisa. O tamanho médio das nanopartículas apresentadas foi de 266,7 ± 83,1 nm com índice de polidispersidade (PDI) de 0,105 nm e com a eficiência de encapsulamento de 81,8%. As formulações de nanopartículas apresentaram valores de potencial zeta negativos (-28,31 ± 1,25 mV), explicando sua estabilidade coloidal. O perfil espectral de absorção mostrou que o fotossensibilizador carregado nas nanopartículas não sofre alteração em suas propriedades fotofísicas após o processo de encapsulamento. A ClAlPc encapsulada nas nanopartículas poliméricas apresentou estabilidade física adequada, boas propriedades fotofísicas e fotoquímicas demonstrando a eficiência do carregamento do fármaco. O estudo de liberação de drogas in vitro constatou uma taxa de liberação inicial de forma sustentada e eficiente, típica para os medicamentos carregados nas nanopartículas de PCL. A biocompatibilidade e o efeito fotodinâmico das nanopartículas de PCL-ClAlPc foram avaliados por experimentos in vitro utilizando a linhagem celular HeLa CCL-2, adenorcarcinoma, como modelo biológico. Os estudos mostraram que o sistema não é citotóxico no escuro, mas possuem uma fototoxicidade significativa a 3 μmol.L-1 de concentração de fotossensibilizador encapsulado e 10J.cm-2 de luz, mostrando, nestas condições, diminuição de sobrevida maior que 95%. A localização intracelular demonstrou que as nanopartículas encapsuladas com a cloro- alumínio ftalocianina podem ser internalizadas nas células de adenocarcinoma de maneira efetiva. Com isso, os resultados permitem reforçar a proposta de que as nanopartículas de PCL encapsuladas com ClAlPc é um sistema promissor para o uso em protocolos de aplicação em TFD.
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    Estudo de comportamento da liga de alumínio 2024 frente a presença de diferentes dopantes na eletrodeposição do polipirrol
    (2024-02-16) Liu, Yao Cho; Gonçalves, Érika Peterson; Oliveira, Ivone Regina de; Pereira, Daniel de Almeida; Miranda Junior, Pedro; Santos, Diogo Monteiro Leite dos; São José dos Campos
    Esta dissertação aborda os desafios intrínsecos relacionados à corrosão em ligas de alumínio 2024, destacando as severas implicações econômicas da degradação desses materiais, especialmente nos setores vitais da aeronáutica e automobilística. As perdas monetárias resultantes de falhas estruturais induzidas pela corrosão levantam preocupações. Diante desse problema, surge a necessidade de reexaminar processos industriais, estudos e pesquisas relacionados a proteção contra corrosão, especialmente aquelas envolvendo o cromo hexavalente (CrVI), um processo associado a riscos à saúde e ao meio ambiente. Como alternativa ao processo de cromatização foi estudado o desempenho de filme protetor formado por polipirrol (Ppy) um polímero semicondutor na presença de diferentes tipos de dopantes como: Oxalato de Nióbio Amoniacal, Sulfato de Níquel, Acetato de Níquel, Ácido Molibdico. Para compreender a morfologia formada na superfície do material e sua composição química após o revestimento, são utilizadas microscopia eletrônica de varredura (MEV) apresentando estruturas de cauliflower o que é esperado para filmes de polipirrol, tendo a espectroscopia por espalhamento de energia dispersiva de raios X (EDX) para caracterização da liga de alumínio onde as porcentagens de elementos estão de acordo com o descrito na literatura para a liga 2024. Os testes de comportamento eletroquímico dos filmes depositados são realizados por meio de potencial de circuito aberto (PCA) e polarização potenciodinâmica, e a análise de dopagem do filme é conduzida por meio de espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) onde as bandas de absorção comprovam a presença dos dopantes presentes na estrutura polimérica do filme. Os resultados da dissertação foram analisados e comparados com estudos anteriores sobre os conceitos teóricos de semicondutores realizando um paralelo sobre teoria de bandas eletrônicas, polimerização eletroquímica, taxa de corrosão e densidade de corrente de corrosão, contribuindo significativamente para a compreensão e aprimoramento das estratégias de proteção contra a corrosão em ligas de alumínio 2024.
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    Produção e caracterização de compósitos híbridos resina epoxídica-nanoplacas de grafeno-fibra de carbono
    (2024-06-05) Oliveira, Ivone Regina de; Passador, Fábio R.; Nono, Daniel Alessander; Liu, Yao Cho; Donda, Giovanni Moreira; Ortega, Fernando dos Santos; São José dos Campos
    O uso de materiais relacionados ao grafeno (MRG) como reforço em matrizes poliméricas tem se tornado bastante promissor para a produção de nanocompósitos com propriedades físico-químicas e mecânicas aprimoradas. No setor aeronáutico, o uso de compósitos reforçados com fibras de carbono (CRFC) está em ascensão devido às suas propriedades mecânicas notáveis e flexibilidade no design de peças complexas. Nesse cenário, destaca-se o uso de nanoplacas de grafeno (GNP) e fibra de carbono (FC) como reforços em resinas epoxídicas dado ao aumento da tenacidade à fratura. Assim, este estudo teve como objetivo produzir nanocompósitos à base de resina epoxídica e GNP avaliando diferentes processos de mistura e a influência do teor de GNP adicionado nas propriedades da resina a fim de determinar as melhores condições para a produção de compósitos laminados híbridos reforçados com FC. A caracterização das GNP revelou a sua organização em padrões regulares de empilhamento de nanoplacas, apresentando multicamadas na presença de poucos defeitos. A caracterização dos nanocompósitos quanto ao processo de mistura mostrou que a dispersão por ultrasonicação permitiu uma maior dispersão de GNP na resina, reduzindo aglomerados e aumentando a homogeneidade, sem afetar a estrutura química da resina epoxídica, indicando uma melhor incorporação do nanoreforço na matriz termorrígida. Os ensaios mecânicos de resistência à tração dos nanocompósitos mostraram que embora o módulo de elasticidade não tenha variado significativamente, a ultrasonicação proporcionou um aumento na resistência à fratura, apesar de pequenas variações na tensão de ruptura e na deformação específica de ruptura. A dispersão homogênea de GNP por ultrasonicação contribuiu para melhorar a resistência geral do material, evidenciada pelas micrografias de fratura. Os compósitos laminados híbridos reforçados com FC produzidos pelo processo de Hand Lay-Up (laminação manual) apresentaram queda na resistência mecânica do material com a adição de GNP, indicando que as nanoplacas de grafeno podem ter atuado como concentradores de tensão, reduzindo a tensão de ruptura do compósito
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    Síntese eletroquímica de polipirrol em solvente orgânico sobre superfície de aço carbono e seu desempenho anticorrosivo
    (2022-03-04) Liu, Yao Cho; Coppio, Luciana de Simone Cividanes; Lopes, Daniela Emília Bastos; Gonçalves, Érika Peterson; Ortega, Fernando dos Santos; Guiotti, Luciano Grande; São José dos Campos
    Neste trabalho, revestimentos de polipirrol (PPy) foram sintetizados galvanostaticamente em superfície de aço carbono usando acetonitrila como solvente. Os revestimentos foram obtidos de duas formas distintas: camada única e camada dupla. Cada revestimento de camada única foi dopado com uma das seguintes substâncias: ácidos inorgânicos (ácido fosfórico ou ácido molíbdico), ácido aromático de cadeia longa (ácido dodecilbenzeno sulfônico), ácido aromático de cadeia curta (ácido salicílico), ácido alifático de cadeia longa (ácido láurico), ácido dicarboxílico de cadeia curta (ácido oxálico) e ácido dicarboxílico de cadeia curta com grupo funcional hidroxila (ácido tartárico). Para os revestimentos de camada dupla, a camada interna foi dopada com ácido fosfórico e a camada externa foi dopada com um dos seguintes dopantes: ácido dodecilbenzeno sulfônico, ácido salicílico, ácido láurico, ácido oxálico ou ácido tartárico. A morfologia e composição elementar química de todos os revestimentos foi avaliada por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia por espalhamento de energia dispersiva de raios (EDX). O desempenho eletroquímico de todos os revestimentos foi analisado por ensaios de potencial de circuito aberto (OCP) e polarização potenciodinâmica. De forma adicional, os revestimentos de camada dupla foram analisados em espectroscopia de infravermelho (FTIR) visando a identificação da dopagem, além de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) para a verificação da proteção contra corrosão do aço carbono. Os resultados de proteção contra corrosão foram comparados à proteção obtida por um inibidor de corrosão comercial usado na indústria de refino de petróleo. Os revestimentos de camada dupla apresentaram estrutura morfológica e parâmetros eletroquímicos superiores aos revestimentos de camada única. Todos os revestimentos de camada dupla apresentaram potencial de corrosão deslocado para valores positivos quando comparados ao aço carbono sem revestimento. Além disso, as correntes anódicas desses revestimentos foram menores do que as obtidas para o aço carbono sem revestimento, o que é indicativo de proteção contra corrosão. A ordem de proteção contra corrosão do aço carbono obtida com os revestimentos de camada dupla, medida por EIS após 48 horas de imersão em solução salina, foi a seguinte: ácido dodecilbenzeno sulfônico > ácido salicílico > ácido láurico > ácido tartárico > ácido oxálico, sendo todas superiores à proteção obtida pelo inibidor de corrosão comercial. Esse resultado sugere que a camada interna atua na manutenção de uma camada passivadora na superfície do metal, enquanto que a camada externa atua como uma barreira iônica, sendo que o melhor desempenho ocorre com a utilização de dopantes mais volumosos na camada externa.