Dissertação-PPGPM

URI Permanente para esta coleção

https://repositorio.univap.br/handle/123456789/97

Navegar

Agora exibindo 1 - 20 de 21

Estudo estatístico das variações de entropia do campo magnético interplanetário no ponto de lagrange L1 nos anos de 1999 a 2001
(2020-03-10) Ojeda González, Arian; Prestes, Alan; Oliveira, Alexandre Soares de; Mendes Junior, Odim; Cardoso, Marcus Vinicius Chemello; São José dos Campos
A pesquisa teve como foco a estimativa das variações nos valores de entropia no campo magnético interplanetário no ponto de Lagrange L1 no período de 1999 a 2001, utilizando quatro métodos: Entropia Espaço-Temporal (STE), Entropia Espectral (SE), Entropia na análise de quantificação de recorrência (ENTR) e densidade de entropia em período de Recorrência (RPDE). Os dados foram colhidos do satélite ACE e com eles obtidos as séries temporais do campo magnético interplanetário (IMF) e das componentes da velocidade do vento solar. A partir dessa etapa a entropia foi calculada de cada componente do IMF, criando-se para cada método os seguintes índices: IESTE, IESE, IEENTR e IERPDE. A obtenção destes índices possibilitou fazer uma análise estatística da entropia do ano 1999 a 2001 e separar os diferentes tipos de Distúrbios interplanetários (DIs) para estudar suas características. Neste trabalho foram identificados dezoito intervalos Alfvênicos com durabilidade maior que dois dias e vinte intervalos não-Alfvênicos também de longa duração. A correlação linear do IESTE com IESE, IEENTR, e IERPDE foi de 60, 8%, -82, 2% e 31, 5%, respectivamente. No estudo dos DIs, o IESE e IEENTR mostraram resultados semelhantes ao IESTE na caracterização dos eventos. No entanto, o IESTE foi melhor para identificar ICMEs, flux-ropes e MCs. O IESE se mostrou melhor para estudar eventos Alfvênicos de longa duração. Dos métodos utilizados apenas o RPDE não apresentou valores do IERPDE estatisticamente significativos para caracterizar os DIs. O trabalho deixa em aberto a possibilidade de utilizar de forma automática o IESE e IEENTR para estender o estudo estatístico em outros anos. A escolha do máximo do ciclo solar 23 permitiu analisar uma quantidade estatisticamente significativa de DIs, pois num período de mínimo teríamos mais dificuldades para caracterizá-los.
Métodos de medidas de caracterização eletromagnética de materiais em espaço livre na banda X
(2020-06-29) Silva, Valdirene Aparecida da; Gonçalves, Érika Peterson; Simioni, Andreza Ribeiro; Rezende, Mirabel Cerqueira; Nohara, Evandro Luís; Passos, Rafaela Real; São José dos Campos
A técnica de caracterização eletromagnética em espaço livre preconiza a possibilidade de medir propriedades constitutivas sem entrar em contato com o material. Consiste na avaliação de um sinal recebido decorrente de uma transmissão em espaço livre por meio de duas antenas do tipo cornetas e lentes colimadoras de feixe e um analisador de redes vetorial. As características do sinal transmitido são modificadas por um material posicionado entre as antenas transmissora e receptora. Laboratórios de ensaios de caracterização em espaço livre devem ser capazes de garantir o isolamento de interferências nas medições de níveis de potência, reduzir erros nas medidas, assim como, garantir a confiabilidade nas medições e a rastreabilidade dos equipamentos envolvidos nos ensaios. Este trabalho apresenta métodos de caracterização eletromagnética em espaço livre na faixa de frequências de 8,2 a 12,4 GHz (Banda X), em uma câmara semianecóica, buscando desenvolvimento do processo de medições que apresentem repetibilidade e confiabilidade nos resultados. Foram realizadas medidas depermissividade, parâmetros S e medidas com arco NRL utilizando antenas com lentes focais, que permitem ensaios de refletividade em materiais planos além de um estudo das fontes de incertezas em medidas de permissividade com alta confiabilidade.
Fabricação e caracterização de micropartículas de vaterita como sistemas de sistemas de liberação controlada para compostos bioativos
(2020-06-09) Simioni, Andreza Ribeiro; Silva, Valdirene Aparecida da; Vieira, Lúcia; Liu, Andréa Santos; Souza, Eliane de Fátima; Gonçalves, Érika Peterson; São José dos Campos
O carbonato de cálcio (CaCO3) é um dos materiais mais abundantes do mundo. Possui várias fases cristalinas diferentes como presentes nos minerais: calcita, aragonita e vaterita, os quais são polimorfos cristalinos anidros. Em relação à preparação dessas micropartículas, o aspecto mais importante é o controle do polimorfismo, tamanho de partícula e morfologia do material. Este estudo visou desenvolver micropartículas porosas de carbonato de cálcio na fase de vaterita (µ-CaCO3) para o encapsulamento da ftalocianina de cloro-alumínio (ClAlPc) como fotossensibilizador (FS) para aplicação em Terapia Fotodinâmica (TFD). As micropartículas foram produzidas pela precipitação química a partir de soluções de carbonato de sódio e cloreto de cálcio na presença do surfactante aniônico poli (4-estirenossulfonato de sódio) (PSS) como estabilizante. Foram controlados os parâmetros na síntese das micropartículas, como supersaturação das soluções, agitação e tempo de reação, buscando as condições ideais para a obtenção das micropartículas esféricas na fase de vaterita (µ-CaCO3). O progresso da reação foi acompanhado por microscopia eletrônica de varredura para avaliar a produção de µ-CaCO3. As micropartículas encapsuladas com o fotossensibilizador (µ-CaCO3/ClAlPc) apresentaram forte banda de absorção na região do vermelho com máximo de absorção localizado em 674 nm, mostrando perfil característico de uma espécie não agregada na faixa de concentração estudada. A Difração de raios X, mostrou as fases obtidas no processo de síntese das micropartículas e a porosidade aparente determinada por BET com tamanho médio de, aproximadamente, 37 nm. Foi demonstrado pela internacionalização celular, utilizando macrofágos como modelo biológico, que as partículas capturadas fornecem a localização do corante dentro da célula aumentando sua concentração local. Conforme determinado por um ensaio de viabilidade, foi possível observar redução significativa da viabilidade, nos grupos tratados com a maior concentração, de 3 µmol.L-1, alcançando aproximadamente 50% de redução no grupo tratado com 10 J/cm². Os resultados nos permitiram concluir que o ClAlPc carregado em µ-CaCO3 pode ter aplicação potencial como sistema de liberação de fármacos para protocolos de TFD.
Síntese e caracterização de lipossomas furtivos para a incorporação de extrato de jambu
(2024-11-04) Raniero, Leandro José; Simioni, Andreza Ribeiro; Sciamareli, Jairo; Liu, Andréa Santos; Melo, Josué David Gimenez de; Oliveira, Ivone Regina de; São José dos Campos
Os lipossomas têm se demonstrado uma excelente ferramenta no carreamento de medicamentos e no uso em cosméticos, minimizando os efeitos colaterais, como por exemplo reações alérgicas, tornando-os mais eficazes na entrega de princípios ativos, aumentando a biodisponibilidade e biossegurança. Este estudo tem como objetivo de desenvolver e investigar a composição do lipossoma e as possíveis interações entre os seus constituintes: lipídio S75, colesterol e polivinilpirrolidona. Foram realizadas formulações e análises laboratoriais, buscando caracterizar e maximizar a resistência mecânica e avaliar a estabilidade, que se refere tanto à preservação da integridade física e química dos lipossomas ao longo do tempo quanto à sua eficiência em encapsular compostos ativos, como o Jambu. Foi utilizado o método de hidratação de película fina na formulação dos lipossomas. Para a caracterização foram empregadas técnicas de análises instrumentais como a espectroscopia no infravermelho médio, análise de calorimetria exploratória diferencial, espalhamento dinâmico de luz, microscopia eletrônica de varredura com emissão FEG, Além do uso da quimiometria para otimização dos dados. Os resultados mostram partículas esféricas na escala nanométrica e uma boa integração entre o colesterol, polivinilpirrolidona e a matriz lipídica, conferindo maior estabilidade e resistência à matriz lipossomática. Portanto, as formulações desenvolvidas neste trabalho demonstraram fiabilidade, ou seja, à capacidade dos lipossomas de manterem seu desempenho e consistência ao longo do tempo, mesmo sob diferentes condições, no controle dos componentes, assim como o encapsulamento da erva medicinal Jambu, o potencial de novos desenvolvimentos em fármacos, proporcionando maior biodisponibilidade e controle de liberação dos compostos encapsulados em futuras aplicações terapêuticas e cosméticas.
Deposição de filmes de carbono tipo diamante em liga aeronáutica 15-5PH
(2024-10-31) Carvalho, Paulo Henrique Salles de; Ortega, Fernando dos Santos; Souza, Maria Aparecida M.; Campos, Tiago Moreira Bastos; Candido, Alessandro Maia; Vieira, Lúcia; São José dos Campos
O estudo explorou a deposição de filmes Diamond-Like Carbon (DLC) sobre o substrato de aço inoxidável 15-5PH, visando intensificar a resistência à corrosão e diminuir o atrito, tornando- os uma promissora solução Environmental, Social and Governance (ESG) para diversas aplicações industriais que utilizam cromo hexavalente em seus processos de tratamentos superficiais. Os filmes foram produzidos por deposição química de vapor aprimorada por plasma (PECVD). A espectroscopia Raman foi utilizada para identificar as bandas D e G características do carbono amorfo, com alta relação ID/IG. Testes de corrosão acelerada em uma câmara de névoa salina revelaram que o aço 15-5PH revestido com DLC exibiu resistência à corrosão superior quando comparado ao aço 15-5PH descoberto. O filme de DLC não apresentou sinais relevantes de corrosão após exposição prolongada de 1008 horas. As análises dos espectros Raman indicam ainda que os filmes DLC possuem uma relação ID/IG de 0,61, indicando desordem estrutural significativa como um filme de DLC característico. As avaliações do filme apresentaram resultado com valores médio de 0,1 de coeficiente de atrito e dureza máxima de 23,46 GPa. Estes resultados sugerem que o filme DLC depositado em aço inoxidável 15-5PH pode ser uma solução promissora para aumentar a durabilidade e a integridade estrutural de peças e componentes aeronáuticos, com potencial para aplicações mecânicas e tribológicas mais amplas, melhorando o deslizamento e reduzindo o atrito entre peças metálicas, como engrenagens e componentes de trens de pouso de aeronaves.
Estudo da alteração de composição química do café comercial brasileiro após diferentes processamentos por espectroscopia vibracional no infravermelho médio com Transformada de Fourier (FTIR-UATR)
(2021-11-29) Sakane, Kumiko Koibuchi; Silva, Valdirene Aparecida da; Vieira, Lúcia; Liu, Andréa Santos; Fontes, Vitória; São José dos Campos
Desde meados do século XVI o café já era consumido e desempenhava um papel culturalmente importante. Hoje o café é a segunda bebida mais consumida no mundo, atrás apenas da água. Nos anos de 2019 e 2020 estima-se que o consumo mundial de café foi de 168,84 milhões de sacas de 60kg, o Brasil consumiu 20 milhões de sacas de café, segundo maior consumidor mundial, atrás apenas dos Estados Unidos com 25 milhões de sacas. Com sua complexa composição química, fatores como a espécie, região de cultivo, altitude, método de colheita, processamento e grau de torrefação, influenciam no sabor e aroma da bebida. Desta forma técnicas como a espectroscopia no infravermelho vem sendo aplicadas na indústria alimentícia, por ser uma técnica rápida, fácil, sem necessidade de reagentes, livre de processos poluentes e capaz de analisar composição simultânea dos constituintes. O objetivo deste trabalho foi analisar as diferenças e as semelhanças nos constituintes moleculares do café comercial no prazo de validade, fora do prazo de validade e descafeinado por meio da técnica de espectroscopia vibracional no infravermelho juntamente com a análise estatística multivariada. O experimento foi conduzido com quatro grupos: café comercial no prazo, café comercial fora do prazo (entre 3 a 6 meses), café comercial fora do prazo acima de doze meses e café descafeinado. Os espectros foram obtidos na faixa de 4000 a 450 cm-1. Foram avaliadas as áreas das bandas de lipídios (3000-2800) e cafeína (1800-1500). Os resultados na análise comparativa das oito amostras de cafés comerciais apresentaram diferenças nos picos de absorção de cafeína e lipídios. Houveram alterações nas intensidades das bandas nas regiões de 3000 a 2800 cm-1 e em torno de 1744 cm-1 dos espectros infravermelhos em função ao tempo após o prazo de validade, responsáveis pelas alterações de aroma e sabor. Os espectros infravermelhos de cafés descafeinados solúvel e torrado mostraram maior redução da banda de 1659 cm-1 associada a concentração de cafeína. O uso da FTIR possibilita a identificação rápida da composição química das diferentes marcas de café comercial brasileiro detectando as pequenas alterações nos picos de absorção, principalmente cafeína e lipídios.
Avaliação da eficiência do Polímero Superabsorvente (SAP) no desenvolvimento de Plântulas de Capororoca-Vermelha (Rapanea Ferruginea) com restrição hídrica por Espectroscopia Vibracional no Infravermelho Médio com Transformada de Fourier (FTIR-UATR)
(2021-07-30) Sakane, Kumiko Koibuchi; Silva, Valdirene Aparecida da; Vieira, Lúcia; Liu, Andréa Santos; Pereira, Douglas Cubas; São José dos Campos
Os ecossistemas florestais possuem importantes funções ecológicas. Atividades antrópicas como o desmatamento ocasionam a redução da resiliência da regeneração natural, que demandam intervenção por meio do plantio direto. A recuperação ambiental depende da produção de mudas nativas, em especial por espécies resistentes às condições degradadas das áreas, sendo que o principal problema destes locais é a falta de suporte de irrigação. Para solucionar a demanda por irrigação se destaca o uso dos materiais poliméricos superabsorventes (Super Absorbent Polymers - SAP), popularmente conhecidos como hidrogeis, no manejo vegetal em ambientes degradados. Estudos conduzidos para avaliar a influência do uso focam na avaliação de aspectos externos das plantas. O uso da espectroscopia no Infravermelho Médio com Transformada de Fourier (FTIR) é uma técnica que permite avaliar as biomoléculas de espécies vegetais. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do uso do hidrogel sobre desenvolvimento da espécie pioneira Capororoca-Vermelha (Rapanea ferruginea) em condições de escassez hídrica simulada por meio do monitoramento quantitativo de constituintes biomoleculares por espectroscopia FTIR. O experimento foi conduzido com os Grupos I e II, compostos por quatro exemplares cultivados com 10% de hidrogel e quatro controle e com o Grupo III, com mudas cultivadas em triplicata com 25%, 20%, 15% e 10% de hidrogel. O monitoramento foi feito por 15, 14 e 13 meses, respectivamente, nos Grupos I, II e III. O teste de germinação foi conduzido com as mesmas concentrações de hidrogel usadas no Grupo III e também se avaliou as espécies Pau d'Alho (Gallesia integrifolia) e Jequitibá-Rosa (Cariniana legalis). Os espectros foram obtidos na faixa de 4000 a 450 cm-1. Foram avaliadas as áreas das bandas de água (3700-3000), lipídios (3000-2800), pectina (1770-1693), parede celular (1486-1400), hemicelulose (1290-1200), clorofila (1200-1128), amido (1128-1084) e lignina (735-700). O uso do hidrogel apresentou influência positiva sobre a banda de água principalmente nos Grupos I e II. As biomoléculas que se destacaram para a avaliação foram a de clorofila e pectina em todos grupos. No Grupo III, a banda de lipídios teve boa resposta ao uso do hidrogel e no Grupo II a hemicelulose também foi significante. A concentração de hidrogel que se mostrou ideal ao desenvolvimento da Capororoca-Vermelha foi entre 15% e 20% conforme a avaliação do Grupo III. A influência positiva também foi observada na avaliação da altura e número de folhas dos exemplares cultivados com o insumo. Devido às características fisiológicas da Capororoca-Vermelha, a germinação não teve resultados satisfatórios demandando pesquisas futuras, no entanto, o teste de germinação com espécies que ocorrem no mesmo estrato vegetal apresentaram resultados positivos nas concentrações de 10% e 15% de hidrogel. O uso de hidrogel apresentou influência positiva sobre a Capororoca- Vermelha e o monitoramento do desenvolvimento biomolecular por meio da espectroscopia no Infravermelho com FTIR se mostrou viável.
Aplicação do uso de polímeros superabsorventes (SAP – Superabsorbent Polymers) em compósitos cimentícios na Construção Civil
(2021-06-29) Gonçalves, Érika Peterson; Oliveira, Ivone Regina de; Simioni, Andreza Ribeiro; Albers, Ana Paula Fonseca; Oliveira, Maria Rosária de; São José dos Campos
A argamassa é uma mistura cimentícia utilizada em alvenarias, recuperação de estruturas, acabamento de paredes e tetos, revestimento de pisos e azulejos. Com o decorrer da vida útil do material, podem ocorrer a redução das propriedades físicas e mecânicas devido as fissuras e desplacamentos. Para melhorar e corrigir patologias futuras da argamassa, tem sido estudado como um aditivo para auxiliar na cura interna da massa cimentícia e amenizar os microporos e os mesoporos o polímero superabsorvente (SAP), por ser um material hidrofílico capaz de absorver e dessorver água de acordo com a necessidade do cimento. Os estudos efetuados nesse trabalho, analisam o comportamento da argamassa com a adição do SAP em diferentes concentrações e métodos de cura. Para a caracterização foram realizados ensaios no estado fresco e endurecido, sendo ensaiados no estado fresco quanto à consistência da argamassa, e no estado endurecido por meio de ensaios de resistência mecânica, ataques químicos, nível de absorção, variação dimensional. Discutidos no que se refere aos diferentes tipos de cura para avaliação do SAP na massa, optando por adição do SAP seco ou saturado e com variação de quantidade de água, os resultados obtidos nos ensaios mecânicos das amostras demonstram que o SAP saturado apresentou melhoria na resistência mecânica, a trabalhabilidade. Ainda a textura e adesão dos agregados na matriz foram avaliados por MEV, onde observou-se a redução dos índices de vazios, bloqueando a entrada dos agentes químicos que afetam os compósitos, aumentando o tempo de vida útil da argamassa.
Estudo de biodegrabilidade, fitotoxidade e toxidade do polímero superabservente (SAP-Hidrosilo)
(2022-10-27) Vieira, Lúcia; Gonçalves, Érika Peterson; Ortega, Fernando dos Santos; Arduino, Marylene de Brito; Fernandes, Adjaci Uchôa; Ferreira Neto, Jônatas Alves; São José dos Campos
Trazer soluções para mitigar os efeitos das mudanças climáticas é um desafio para diversas áreas da ciência e tecnologia. Uma das consequências dessas mudanças climáticas são alterações nas chuvas, que assola muitas regiões do Brasil e do mundo. Em associação ao crescimento populacional, a demanda hídrica sofre pressões jamais vistas. O setor agrícola, que sustenta a sobrevivência básica da população, é o principal afetado pelas alterações nas chuvas. Por isso, para evitar perda de produtividade, depende fortemente em condicionar o solo e aumentar a irrigação. Os polímeros superabsorventes vêm sendo estudados para diversos tipos de aplicação, inclusive na agricultura para retenção de água no solo e diminuição da irrigação. O polímero superabsorvente submetido aos testes foi concedido pela empresa HIDROSILO, que é a base de poliacrilato de potássio. Sendo um produto utilizado na terra para plantio, ele interage com animais, plantas e microorganismos e se faz necessário a compreensão destas interações. Portanto, os estudos realizados neste projeto têm foco na análise da biodegradabilidade do HIDROSILO e suas interações com plantas, minhocas e tenébrios – estudo de toxicidade e fitotoxicidade. Foi empregado o teste de biodegradabilidade imediata de substâncias orgânicas hidrossolúveis ou pouco hidrossolúveis, porém não voláteis, pela medida do dióxido de carbono desprendido em sistema aberto (evolução de CO 2 ) para a análise da biodegradabilidade do polímero; o estudo de fitotoxicidade foi baseado na taxa de germinação de sementes de Lactuca sativa; já o estudo de toxicidade baseou-se na análise do ciclo de vida de três espécies: Tenebrio molitor, Einsenia fétida e Drosophila melanogaster. Os estudos concluíram que o polímero superabsorvente HIDROSILO não é considerado prontamente biodegradável (valor médio de 36,0 ± 13,8 % de desprendimento de CO 2 ao final de 28 dias de ensaio) e ele não apresentou toxicidade para animais e plantas.
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.
Nanosistemas de entrega de fármacos à base de hidrogel para Terapia Fotodinâmica
(2022-02-18) Simioni, Andreza Ribeiro; Gonçalves, Érika Peterson; Oliveira, Ivone Regina de; Moura, Marigilson Pontes de Siqueira; Ambrósio, Jéssica Aparecida Ribeiro; Raniero, Leandro José; São José dos Campos
Os sistemas hidrogéis recebem cada vez mais visibilidade em inúmeras áreas envolvendo a biomedicina, a engenharia de tecidos, tratamentos ambientais e a liberação modificada de fármacos. Estes sistemas apresentam composição em rede tridimensional e alta capacidade de absorção de água, e são em sua maioria formados de materiais poliméricos, o que agrega características de biocompatibilidade aos mesmos, permitindo que se tornem uma opção como carreadores de fotossensibilizadores (FS) para aplicação em tratamentos envolvendo a Terapia Fotodinâmica (TFD). A TFD é uma técnica de tratamento que tem como base a administração de um FS, que na presença de luz em comprimento de onda adequado é excitado e transfere energia para o oxigênio molecular, gerando espécies reativas (ROS), como o oxigênio singlete, que é capaz de causar a morte celular no alvo do tratamento. O objetivo do trabalho foi sintetizar um sistema xerogel, incorporado com Cloro Alumínio Ftalocianina (ClAlPc), para aplicação como sistema de liberação modificada (DDS) utilizando os protocolos da TFD. O xerogel foi sintetizado usando gelatina como polímero base pela técnica de reticulação química. A incorporação do fármaco foi realizada por imersão do xerogel em solução de ClAlPc 1,0 mg.mL-1 . A morfologia externa do xerogel foi examinada por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Foi avaliado o grau de intumescimento do sistema sintetizado para determinação do potencial de absorção de água. O sistema xerrogel produzido foi caracterizado por técnicas térmicas, calorimétricas, fotoquímicas, fotofísicas e fotobiológicas. As imagens da análise de MEV apontaram a presença das redes tridimensionais na formulação. O teste de intumescimento demonstrou que o processo de secagem do sistema aumenta a sua capacidade de retenção de água. Todos os resultados espectroscópicos mostraram excelentes parâmetros fotofísicos e fotoquímicos do fármaco estudado quando veiculado no sistema xerogel. A eficiência de carregamento foi de 70 %. As curvas de TGA e DSC apresentaram comportamento semelhante ao da gelatina. Em células HeLa, TFD mediada por 0,5 mg.mL -1 hidrogel – ClAlPc mostrou uma diminuição na sobrevida próxima a 95%, demostrando o efeito fotodinâmico ocasionado pela aplicação dos protocolos de TFD. Com base nos resultados obtidos, é esperado que a utilização de xerogel a base de gelatina veiculado com a ClAlPc possa ser um adjuvante promissor no tratamento de neoplasias baseadas na aplicação de protocolos da TFD, contribuindo para o desenvolvimento científico e tecnológico do país com potencial grau de inovação e impacto na sociedade.
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
Elaboração e validação de bioimpressora 3D de extrusão coaxial
(2024-03-25) Ortega, Fernando dos Santos; Carvalho, Paulo Henrique Salles de; Nono, Daniel Alessander; Vasconcellos, Luana Marotta Reis de; Cardoso, Gustavo Luiz Bueno; Oliveira, Ivone Regina de; São José dos Campos
A engenharia de tecidos possui aplicação em diversos campos de estudo, como curativos, enxertos e próteses. As diferentes técnicas de produção destes produtos estão correlacionadas com as particularidades de cada material e o processo mais adequado para obtê-los, sendo a bioimpressão 3D uma grande inovação aos sistemas pela estabilização de sistemas tridimensionais a partir de hidrogéis e sistemas reológicos complexos. A partir de técnicas de manufatura aditiva desenvolvidas em áreas mais tradicionais, mecanismos de biomanufatura aditiva surgiram com foco em adaptar técnicas existentes para estruturas biológicas ou de uso biológico. Dentre tais técnicas, destaca-se a bioimpressão 3D por extrusão, emulando sistemas de impressão 3D tradicional (FDM – Fused deposition modeling) para produzir scaffolds, curativos e organs-on-a-chip por meio da extrusão de fios de hidrogéis com viscosidade adequada para bioimpressão, em geral com alto custo de matéria-prima. A dificuldade de obtenção de hidrogéis com características reológicas adequadas para bioimpressão trouxe a necessidade de adaptações ao sistema tradicional, como a bioimpressão 3D por extrusão para que hidrogéis mais simples e de menor custo sejam utilizados nesta técnica. Assim, este trabalho estudou a adaptação de uma bioimpressora 3D de baixo custo para um sistema de bioimpressão coaxial a partir de peças projetadas e fabricadas por impressão 3D FDM tradicional. Paralelamente estudou-se o comportamento reológico do Poloxâmero 407, considerado um hidrogel “padrão ouro” na bioimpressão e de um hidrogel de baixo custo à base de alginato de sódio, cujo comportamento reológico é insuficiente para o uso em uma bioimpressora convencional. Os hidrogéis de alginato de sódio e Poloxâmero 407 estudados apresentaram características reológicas distintas, com diferenças de viscosidade sob 7 ordens de grandeza. A bioimpressora projetada apresentou resultados promissores para a produção de hidrogéis em funcionamento para bioimpressão 3D para hidrogéis de baixa viscosidade, otimizando o funcionamento dos sistemas.
Produção e caracterização de scaffolds híbridos de PDLLA/vidro bioativo
(2024-03-07) Oliveira, Ivone Regina de; Ortega, Fernando dos Santos; Silva, Alessandro Márcio Hakme da; Massaguer, Ana Luiza Garcia Millas; Lauda, Diogo Ponte; Aguiar, Veronica Cristina Pêgo Fiebig; São José dos Campos
Os scaffolds híbridos desempenham um papel crucial na área de reparação e regeneração óssea, apresentando-se como uma promissora solução biomédica. Neste contexto, a pesquisa concentrou-se na produção e avaliação de scaffolds, cuja base foi um vidro bioativo sintetizado por meio da rota sol-gel e um biopolímero. Esses biomateriais foram desenvolvidos visando combinar as propriedades bioativas do vidro com as características mecânicas e de degradação controlada de um biopolímero, o poli(D,L-ácido lático) (PDLLA). O processo de fabricação dos scaffolds envolveu a incorporação do vidro bioativo, especificamente o vidro bioativo 58S, como partículas dispersas na matriz polimérica. A escolha desse vidro foi baseada em análises detalhadas, incluindo FTIR (Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier), DRX (Difração de Raios-X), Espectroscopia Raman e MEV/EDS (Microscopia Eletrônica de Varredura com Espectroscopia de Energia Dispersiva), que confirmaram a natureza amorfa do material e a presença de grupos como Si–O–Si, Si–O–NBO e fosfato (P–O), indicando a formação do vidro bioativo. O método de fabricação escolhido foi o TIPS (Separação de Fases Termicamente Induzidas), combinado com a liofilização, permitindo a obtenção de scaffolds híbridos com estruturas porosas. A distribuição das partículas de vidro bioativo na matriz de PDLLA foi analisada por MEV, destacando a presença dessas partículas na superfície dos scaffolds, assim como a interconectividade dos poros. A porosimetria de mercúrio foi empregada para avaliar a porosidade, bem como a distribuição de tamanho de poros, fatores cruciais para facilitar a condução das células durante a regeneração óssea. Além das características estruturais, a pesquisa incluiu ensaios de degradação in vitro além dos testes de viabilidade celular, conteúdo de proteínas totais e produção de nódulos de mineralização. Os resultados destacaram características promissoras desses scaffolds híbridos para aplicações na regeneração óssea como distribuição homogênea das partículas bioativas do vidro na estrutura porosa e a degradação controlada do PDLLA permitindo a produção de proteínas totais e a formação de nódulos de mineralização, aspectos que indicam influência positiva na cultura celular, sugerindo que esses biomateriais têm potencial para promover a regeneração óssea eficiente.
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.
Aplicação do grafeno na otimização da condutibilidade elétrica em barras condutoras de alumínio em barramentos blindados : busway
(2024-02-27) Vieira, Lúcia; Ortega, Fernando dos Santos; Sueta, Hélio E.; Campos, Tiago Moreira Bastos; Morel, Renato Kogima Francesa; São José dos Campos
Considerando a crescente utilização de condutores elétricos ao redor do mundo e sua possibilidade de escassez, existe uma grande necessidade do mercado na área de condutores para produção de equipamentos de potência, energias renováveis, eletroeletrônicos, veículos elétricos, entre outros produtos, gerar constante necessidade de busca de novos materiais que possam substituir o cobre como principal material condutor utilizado pela indústria. Pesquisas intensivas estão em andamento em todo o mundo para desenvolver novos materiais condutores para aplicações na indústria de energia. Tais pesquisas visam aumentar a condutividade elétrica de materiais para condutores e cabos, aumentando assim a capacidade de transporte de corrente nos condutores de energia. Para tanto, este trabalho visa otimizar equipamentos já devidamente consagrados no mercado e potencializar suas condições de condutividade e dissipação térmica. Desta forma neste trabalho foi proposto a aplicação de grafeno em barramentos blindados de alumínio, buscando a criação de um revestimento alumínio-grafeno, que permita uma melhoria na condutividade do material e produção de barramentos blindados com um menor volume e uma capacidade de condução de corrente elétrica próxima ou superior ao dos barramentos de cobre. Foram realizadas medições de condutividade em barras condutoras de alumínio revestidas com grafite aplicado através de técnica de Laser Cladding, bem como a aplicação superficial de grafeno nas barras condutoras de alumínio em sua liga 6101 e posterior análise dos resultados das propriedades de condutividade elétricas e dissipação térmica para aplicação em sistemas de Barramentos Blindados obtidos após o processo de aplicação superficial de grafeno sob as barras de Alumínio.
Produção de Nanocompósito de Fibra de PAN com Nanopartículas de Prata obtido por Eletrofiação para aplicação como Invólucro em Filtros HEPA
(2023-12-13) Vieira, Lúcia; Ortega, Fernando dos Santo; Campos, Tiago Moreira Bastos; Contini, Rita de Cássia Mendonça Sales; Shimada, Yoshio Manoel Nunes; São José dos Campos
O filtro HEPA, abreviação de "High Efficiency Particulate Air", é um componente amplamente utilizado atualmente. Ele consiste em uma matriz de microfibras sobrepostas, formando múltiplas camadas dispostas aleatoriamente, com diâmetros de fibra em torno de 0,5µm e espaçamento na ordem de micrômetros (50 a 100µm). A composição dos filtros HEPA pode variar, incluindo materiais como fibra de vidro ou polímeros, como o Nylon.Esses filtros são altamente eficazes na retenção de partículas de dezenas de micrometros, com uma dependência da permeabilidade do ar variando entre 100-350Pa. No entanto, algumas bactérias atmosféricas, como Staphylococcus aureus, possuem dimensões entre 0,5±1,5 µm de diâmetro, e E. coli, por exemplo, tem tamanho entre 1,1-6.0 µm, podendo potencialmente penetrar a porosidade desses filtros.Com o objetivo de mitigar esse problema e prolongar a vida útil dos filtros HEPA, este estudo investigou a viabilidade do uso de um invólucro feito de um nanocompósito de fibras de PAN impregnadas com nanopartículas de prata, produzido por eletrofiação. Esse invólucro apresenta-se como uma solução de baixo custo, substituível após cada uso, simplificando a manutenção dos filtros HEPA e estendendo seu ciclo de utilização. Além disso, o invólucro exibe propriedades bactericidas, oferecendo uma camada adicional de proteção ao usuário de aparelhos eletrodomésticos. O processo de eletrofiação empregado foi o eletrospinning, utilizando uma dispersão de Poliacrilonitrila (PAN) em Dimetilformamida (DMF), com e sem a adição de nanopartículas de prata. Após a eletrofiação, o não tecido de PAN (Nt-PAN) foi coletado e passou por um tratamento térmico em forno para estabilização das cargas eletrostáticas e melhoria nas propriedades de manipulação. As amostras de Nt-PAN, com e sem prata, foram submetidas a uma caracterização abrangente, incluindo análise morfológica via Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), análise de composição química via espectroscopia por FTIR, Energia Dispersiva de Raios X (EDX), e avaliação de atividade bactericida e bacteriostática por meio do estudo de halos. Os resultados revelaram que as fibras com presença confirmada de prata nos Nt-PAN com aproximadamente 20% em massa. A análise da composição química indicou componentes característicos da Poliacrilonitrila e da Dimetilformamida. As amostras de Nt-PAN com prata demonstraram potencial promissor como invólucro de proteção para filtros HEPA, apresentando halos de raio de 4,22mm para E. coli e 6,50mm para S. aureus, em conformidade com a norma, apresentando um halo de ?3mm de raio.
Influência de dispersantes e materiais coloidais na conformação de suporte de alumina aplicado em catalisadores heterogêneos
(2023-10-27) Oliveira, Ivone Regina de; Ortega, Fernando dos Santos; Rodrigues, José Augusto Jorge; Nono, Daniel Alessander; Santos, Vanderson Samuel dos; Souza, Amanda Cassiano de; São José dos Campos
A alumina ativa ou de transição é um óxido de alumínio proveniente de um hidróxido de alumínio parcialmente desidratado (Al2O3.xH2O). Essa alumina é amplamente utilizada em catálise por apresentar uma elevada estabilidade térmica e, em função de sua porosidade, promover uma maior dispersão dos metais que formam a fase ativa de um catalisador. Ela pode atuar tanto como um catalisador mássico, quanto um suporte de catalisador. Na grande maioria de suas aplicações, a alumina deve estar conformada em uma determinada forma geométrica, sendo o processo industrial mais empregado a extrusão. Essa conformação geralmente ocorre a partir de seu hidróxido AlO(OH), denominado pseudoboemita, por apresentar baixo grau de organização cristalográfica. Esse precursor, em pó, apresentando dimensões coloidais e/ou nanométricas, para que seja conformado deve ser submetido a um processo de dispersão química, denominado peptização. Essa dispersão é a primeira etapa do processo de conformação, ocorrendo a dispersão das partículas com a fragmentação dos aglomerados do pó precursor. Com a dispersão, o pó é transformado em uma massa plástica, homogênea e uniforme, propiciando a formação de aluminas conformadas com elevada resistência à compressão. Essa elavada resistência mecânica é que viabiliza o seu uso em grandes reatores industriais. Neste trabalho, decidiu-se avaliar a influência da presença de dispersantes (Darvan- 7NS, ácido cítrico, silicato de sódio, FS40, FS60 e FS65) e materiais coloidais (Micropolish e Sicol) na etapa de dispersão, uma vez que esses aditivos podem alterar as propriedades superficiais de partículas do hidróxido de alumínio em suspensão aquosa e, consequentemente, aumentar as forças de coesão durante a etapa de conformação da pasta precursora. Inicialmente, o pó de hidróxido de alumínio foi sintetizado e caracterizado quanto à fase presente após secagem e calcinação. O SURdXWR PROdadR e caOciQadR, XPa aOXPiQa gaPa (?-Al2O3), foi caracterizado quanto à densidade, à porosidade, volume e área específica, à estrutura cristalina e à resistência mecânica. Curvas de potencial zeta foram realizadas para o pó de hidróxido de alumínio seco sem e com a adição de diferentes aditivos dispersantes e materiais coloidais. Curvas de distribuição de tamanho de partículas para o pó de hidróxido de alumínio seco na ausência ou na presença de aditivos também foram avaliadas. Os aditivos FS 65 e Micropolish se destacaram por promover valores mais negativos de potencial zeta reduzindo o teor de partículas de maiores tamanhos o que deve aumentar a área específica do pó de boemita.
Desenvolvimento de protótipo de capacetes aeronáuticos com proteção balística produzidos em compósito polimérico reforçado com fibras de para-aramida e fibra de carbono
(2023-08-25) Guidugli, Luiz Felipe Peruchi de Godoy; Gonçalves, Érika Peterson; Simioni, Andreza Ribeiro; Vieira, Lúcia; Magnago, Roberto de Oliveira; Marlet, José Maria Fernandes; São José dos Campos
Com o aumento significativo dos investimentos globais na área militar, equipamentos e acessórios relacionados a esse setor têm adquirido grande relevância, notadamente os capacetes de proteção, com movimentações superiores aos 10 bilhões de reais por ano no mercado mundial. Em situações de voo, tanto o piloto como passageiros em zonas de risco estão continuamente expostos a diversos perigos, desde estilhaços até impactos diretos de diversos tipos de munições. O presente trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um protótipo de capacetes aeronáuticos com proteção balística de nível IIIA, produzidos em compósito polimérico reforçado com fibras de para-aramida e fibra de carbono. Para isso, foram laminados inicialmente dois tipos de compósitos: sendo ambos com dez camadas de Kevlar® em sua base, o primeiro com adição de dez camadas de carbono (KC10) e o segundo com sete camadas de carbono e uma de Kevlar®. Esses materiais foram submetidos respectivamente a ensaios de tração e microscopia eletrônica de varredura, fornecendo resultados técnicos fundamentais para o desenvolvimento do protótipo. Com base nos dados obtidos nos ensaios prévios, foram elaborados modelos do protótipo para testes balísticos. O modelo mais eficiente em termos balísticos foi escolhido para criação do produto final, o qual foi submetido a testes de campo com usuários finais, a fim de validar seu desempenho. Com o desenvolvimento desse protótipo, espera-se fornecer uma solução mais avançada para a proteção dos pilotos e passageiros em cenários de risco, contribuindo para a segurança e integridade das forças aéreas.
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.

Navegar

Submissões Recentes