Síntese e caracterização de scaffolds compósitos de álcool polivinílico/nanotubos de carbono com poros ordenados por ice-templating

dc.creatorRaul Guimaraes
dc.date.accessioned2026-01-07T16:18:35Z
dc.date.issued2020-06-26
dc.description.abstractIn this work, we demonstrated that it is possible to prepare three-dimensionally ordered macroporous polymer structures by an ice-templating approach. Four freezing routes were used: unidirectional freezing with liquid nitrogen, unidirectional freezing in a domestic freezer, radial freezing, and bidirectional freezing with liquid nitrogen. Polyvinyl alcohol (PVA) has been used as a model system in this study, but the manufacturing route proposed herein can be applied to other polymer systems. Multi- walled carbon nanotubes (MWCNTs) were incorporated into the PVA matrix to investigate the influence of this addition on the mechanical and electrical behavior of PVA. The pore structures resulting from the four different freezing routes significantly affected the mechanical behavior of the samples. The addition of MWCNTs had a strengthening effect on PVA, especially when added at loadings up to 2 wt.%. Samples prepared by unidirectional freezing displayed larger Young´s Modulus and Yield Strength, but the materials derived from radial or bi-directional freezing showed greater electrical conducting capacity and a more stable electrical behavior in a wider frequency range than unidirectional samples. These materials exhibited porosity above 85 %, which can be of great interest in applications in tissue engineering, separation processes and supercapacitors.
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/1318
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.rightsAcesso aberto
dc.subjectMateriais
dc.subjectCiência dos materiais
dc.subjectNanomateriais
dc.subjectNanotubos de carbono
dc.subjectPorosidade
dc.subject.otherÁlcool polivinílico
dc.subject.otherFreeze-casting
dc.subject.otherIce-templating
dc.subject.otherNanomateriais
dc.subject.otherScaffolds
dc.subject.otherNanotubos de carbono
dc.titleSíntese e caracterização de scaffolds compósitos de álcool polivinílico/nanotubos de carbono com poros ordenados por ice-templating
dc.typeDissertação de mestrado
local.contributor.advisor1Eduardo Henrique Martins Nunes
local.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6595175997456989
local.contributor.referee1Manuel Houmard
local.contributor.referee1Túlio Matêncio
local.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/8596727965607805
local.description.resumoNeste trabalho, foi demonstrado que é possível preparar estruturas poliméricas com poros ordenados através do processo ice-templating (modelagem em gelo). Foram utilizadas quatro rotas de congelamento: congelamento unidirecional por nitrogênio líquido, congelamento unidirecional no freezer, congelamento radial e congelamento bidirecional por nitrogênio líquido. O álcool polivinílico (PVA) foi empregado como sistema modelo neste estudo, mas a rota de fabricação proposta pode ser aplicada a outros polímeros. Nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWCNTs) foram incorporados na matriz do PVA para investigar a influência dessa adição no comportamento mecânico e elétrico do PVA. As estruturas de poros resultantes das quatro diferentes rotas de congelamento afetaram significativamente o comportamento mecânico das amostras. A adição de MWCNTs teve um efeito fortalecedor no PVA, especialmente quando adicionado em frações de até 2% em peso. As amostras preparadas por congelamento unidirecional apresentaram maior módulo de Young e tensão de escoamento. Contudo, materiais derivados de congelamento radial e bidirecional apresentaram maior capacidade de condução elétrica e exibiram um comportamento mais estável eletricamente, numa faixa de frequência mais ampla que as unidirecionais. Esses materiais exibiram porosidade acima de 85%, o que pode ser de grande interesse em aplicações em engenharia de tecidos, processos de separação e supercapacitores.
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA METALÚRGICA
local.publisher.initialsUFMG
local.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica, Materiais e de Minas
local.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS::POLIMEROS, APLICACOES

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