Orientador: Rafael Zadorosny / Resumo: Os materiais supercondutores são extremamente promissores a novas aplicações. Podemos encontrar diversos estudos sobre o supercondutor YBCO, porém o tratamento térmico para a formação da fase YBa2Cu3O7-δ (Y123) na forma de nanofibras ainda não é bem definido na literatura. Para estudar de forma sistemática essa questão, e definir uma boa rota de tratamento térmico, fios com diâmetros em torno de 300 nm foram obtidos por Solution Blow Spinning (SBS) a partir de uma solução contendo acetatos metálicos de ítrio, bário e cobre, polímero PVP (polivinilpirrolidona), ácidos acético e propiônico, e metanol. Os fios poliméricos foram submetidos a um tratamento térmico para obtenção da fase Y123. Este tratamento foi dividido em duas partes, a primeira variando a temperatura máxima de sinterização (850°C, 875°C, 900°C e 925°C) por 1 hora. E a segunda variando o tempo em que as fibras ficaram submetidas à temperatura de 925°C (10 min, 30 min, 1h, 3h e 6h). Para analisar a influência da temperatura e do tempo de sinterização foram utilizados Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Difração de raios-X (DRX) e Magnetometria AC. As análises de DRX indicaram a presença do YBa2Cu3O7-δ em todas as amostras, porém, com fases secundárias. As medidas de susceptibilidade magnética revelaram influência da temperatura de sinterização na blindagem magnética da amostra, indicando que as amostras tratadas a 925°C/1h obtiveram a melhor resposta magnética. Sendo assim, o melhor tratamento térmico foi o... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Although the production of YBa2Cu3O7-δ (Y123) has been extensively reported in the literature, there is still a lack of information concerning the ideal heat-treatment routes applied to Y123 nanowires. Thus, wires with diameters around 300 nm were prepared by Solution Blow Spinning (SBS) from a solution containing yttrium, barium and copper metal acetates, PVP polymer (polyvinylpyrrolidone), acetic and propionic acids, and methanol. The resulting polymer wires were heat-treated to obtain the Y123 ceramic phase. Those treatments were divided into two parts: in the first one, which lasted 1 hour, the maximum sintering temperature was changed (850°C, 875°C, 900°C, and 925°C); in the second one, the time of the plateau at 925°C was altered (10 min, 30 min, 1h, 3h, and 6h). The structural characterization was carried out by Scanning Electron Microscopy (SEM), X-ray Diffraction (XRD), and AC Magnetometry. SEM images revealed that all samples yielded wires with an average diameter ranging from 241 nm to 376 nm. XRD analysis indicated the presence of the secondary phase BaCuO2 in all samples, as well as the phase Y123. Magnetic measurements corroborate the other characterizations, and indicate the sample sintered at 925 °C/1h as the one giving the highest magnetic response. / Mestre

Orientador: Rafael Zadorosny / Resumo: As propriedades diferenciadas de materiais nanoestruturados, provenientes do efeito de escala, tem chamado muita atenção nos últimos anos. Tais características, fazem desses materiais propícios para o emprego em nanoeletrônica, nanofiltração, engenharia tecidual e outros. Isso, aliado a miniaturização dos dispositivos, tem gerado uma grande demanda por materiais com características aprimoradas, desenvolvimento de novas técnicas de produção e aprimoramento das já existentes, tudo isso associado a um menor custo de produção e uma maior produtividade. Neste trabalho é apresentado um estudo sobre o emprego da técnica de “Solution Blow-spinning” (SBS) na produção de nano e microfios supercondutores dos sistemas cerâmicos (TR)BCO e BSCCO. Esta recente técnica tem se destacado por apresentar maior taxa de produção, baixo custo e fácil implementação quando comparado com técnicas já consolidadas. Primeiramente foram produzidas fibras de PVP puro onde foi possível extrair informações referentes às variáveis de produção tais como: taxa de injeção, pressão do ar, distância de trabalho e escolha do diâmetro da agulha interna. Em seguida, a produção dos nano/microfios de YBa2Cu3O7- δ (YBCO) obtidos por SBS revelaram detalhes referente à produtividade, reprodutibilidade e das características morfológicas dos fios cerâmicos obtidos com o emprego da referida técnica. Posteriormente, as melhores condições de síntese observadas na produção do YBCO foram utilizadas na obtenção dos nano/microfios... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The single properties presented by nanostructured materials is due to a scale effect and have been attracted much attention in recent years. Such characteristics make these materials suitable for applications in nanoelectronics, nanofiltration, tissue engineering and so on. These issues coupled with the miniaturization of the devices, have generated a great demand for materials with improved characteristics, development of new production techniques and improvement of the existing ones. All such things are associated with lower production costs and higher productivity. In this work is presented a study focused on the use of the "Solution Blow-spinning" technique (SBS) in the production of superconducting nano and microwires of the ceramic systems (TR)BCO and BSCCO. This new technique has payed attention due to its higher production rate, low cost and easy implementation when compared to other consolidated techniques. First, pure PVP fibers were produced to obtain information related to the production variables such as: injection rate, air pressure, working distance and choice of the internal needle diameter. Then, the production of nano/microwires of YBa2Cu3O7- δ (YBCO), obtained by SBS, revealed details regarding the productivity, reproducibility and morphological characteristics of the ceramic wires. Consequently, the best synthesis conditions were used to obtain the GdBa2Cu3O7- δ (GdBCO) and Bi2Sr2CaCu2O8+x (BSCCO) superconducting nanowires. Finally, SEM analysis confirmed ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Submitted by MAYCON ROTTA null (maycon.rotta@ifms.edu.br) on 2018-03-02T00:23:16Z No. of bitstreams: 1 Maycon rotta_Tese.pdf: 4933056 bytes, checksum: 41743cf4709dbf478bee8fb5876fed76 (MD5) / Approved for entry into archive by Cristina Alexandra de Godoy null (cristina@adm.feis.unesp.br) on 2018-03-02T13:47:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 rotta_m_dr_ilha.pdf: 4933056 bytes, checksum: 41743cf4709dbf478bee8fb5876fed76 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-02T13:47:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 rotta_m_dr_ilha.pdf: 4933056 bytes, checksum: 41743cf4709dbf478bee8fb5876fed76 (MD5) Previous issue date: 2018-02-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / As propriedades diferenciadas de materiais nanoestruturados, provenientes do efeito de escala, tem chamado muita atenção nos últimos anos. Tais características, fazem desses materiais propícios para o emprego em nanoeletrônica, nanofiltração, engenharia tecidual e outros. Isso, aliado a miniaturização dos dispositivos, tem gerado uma grande demanda por materiais com características aprimoradas, desenvolvimento de novas técnicas de produção e aprimoramento das já existentes, tudo isso associado a um menor custo de produção e uma maior produtividade. Neste trabalho é apresentado um estudo sobre o emprego da técnica de “Solution Blow-spinning” (SBS) na produção de nano e microfios supercondutores dos sistemas cerâmicos (TR)BCO e BSCCO. Esta recente técnica tem se destacado por apresentar maior taxa de produção, baixo custo e fácil implementação quando comparado com técnicas já consolidadas. Primeiramente foram produzidas fibras de PVP puro onde foi possível extrair informações referentes às variáveis de produção tais como: taxa de injeção, pressão do ar, distância de trabalho e escolha do diâmetro da agulha interna. Em seguida, a produção dos nano/microfios de YBa2Cu3O7- δ (YBCO) obtidos por SBS revelaram detalhes referente à produtividade, reprodutibilidade e das características morfológicas dos fios cerâmicos obtidos com o emprego da referida técnica. Posteriormente, as melhores condições de síntese observadas na produção do YBCO foram utilizadas na obtenção dos nano/microfios supercondutores de GdBa2Cu3O7- δ (GdBCO)e Bi2Sr2CaCu2O8+x (BSCCO). Por fim, as análises de MEV confirmaram a obtenção de nano/microfios de YBCO com diâmetro médio de 359 nm e, para GdBCO e BSCCO, de 531 nm e 635 nm respectivamente. A obtenção das fases cerâmicas supercondutoras é mostrada nas análises de DRX. Medidas magnéticas AC e DC mostraram a transição de fase normal/supercondutora com Tc ~ 92 K para o YBCO, Tc ~ 93 K para o GdBCO e de Tc ~ 80 K para o BSCCO. / The single properties presented by nanostructured materials is due to a scale effect and have been attracted much attention in recent years. Such characteristics make these materials suitable for applications in nanoelectronics, nanofiltration, tissue engineering and so on. These issues coupled with the miniaturization of the devices, have generated a great demand for materials with improved characteristics, development of new production techniques and improvement of the existing ones. All such things are associated with lower production costs and higher productivity. In this work is presented a study focused on the use of the "Solution Blow-spinning" technique (SBS) in the production of superconducting nano and microwires of the ceramic systems (TR)BCO and BSCCO. This new technique has payed attention due to its higher production rate, low cost and easy implementation when compared to other consolidated techniques. First, pure PVP fibers were produced to obtain information related to the production variables such as: injection rate, air pressure, working distance and choice of the internal needle diameter. Then, the production of nano/microwires of YBa2Cu3O7- δ (YBCO), obtained by SBS, revealed details regarding the productivity, reproducibility and morphological characteristics of the ceramic wires. Consequently, the best synthesis conditions were used to obtain the GdBa2Cu3O7- δ (GdBCO) and Bi2Sr2CaCu2O8+x (BSCCO) superconducting nanowires. Finally, SEM analysis confirmed the production of nanoscale YBCO with average diameter of 359 nm and, for GdBCO and BSCCO, of 531 nm and 635 nm, respectively. The formation of the desired phases of the superconducting ceramic was confirmed by XRD analyzes. AC and DC magnetic measurements showed the normal/superconducting phase transition with Tc ~ 92 K for YBCO, Tc ~ 93 K for GdBCO and Tc ~ 80 K for BSCCO. / 1459610

Orientador: José Antonio Malmonge / Resumo: Micro e nanofibras poliméricas têm despertado grande interesse de pesquisadores devido as suas potencialidades em diversas aplicações, atribuídas principalmente à grande área superficial destes materiais em associação com as propriedades dos polímeros. Uma das técnicas utilizadas para produção de micro e nanofibras é a solution blow spinning (SBS), ou fiação por sopro em solução. Neste trabalho foram obtidas microfibras de blendas de Poli(fluoreto de Vinilideno) (PVDF) e Poli(o-metoxianilina) (POMA), com a POMA em seu estado dopado e não dopado, pela técnica SBS. Para a dopagem da POMA foi utilizado o ácido p-toluenosulfônico (TSA). Obteve-se mantas com concentrações de PVDF/POMA-TSA de até 85/15 (m/mtotal), e de até 90/10 (m/mtotal) para PVDF/POMA. Foi possível observar a partir das imagens de MEV que os diâmetros médios das fibras diminuíram com o aumento da concentração de POMA, chegando a 0,22 µm para a maior proporção. Essa variação no diâmetro das microfibras é atribuído a variação da viscosidade da solução que diminui com o conteúdo da POMA na blenda. Os difratogramas de raios X indicaram que tanto a fase α quanto a fase β do PVDF foram obtidas no processo de fiação tanto para o PVDF puro bem como para a blendas, mostrando que o conteúdo de POMA na blenda não altera a fase do PVDF. A condutividade elétrica das fibras aumentou significativamente com a porcentagem de POMA (dopada) na blenda, elevando os valores em até 8 ordens de grandeza e atingindo uma condutividade ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Micro and polymeric nanofiber have arisen great interest of researchers because of their potential in various applications, mainly attributed to the large surface area of these materials in association to the properties of polymers and polymer blends. One of the techniques used for producing micro and nanofibres is the solution blow spinning (SBS). In this study microfibers of poly (vinylidene fluoride) (PVDF) and poly (o-methoxyaniline) (POMA) blends were obtained, with POMA in its doped and undoped state, by SBS technique. For POMA doping it was used p-toluenesulfonic acid (TSA). Mats with PVDF / POMA-TSA concentrations of 85/15 (m /mtotal), and up to 90/10 (m /mtotal) to PVDF / POMA were obtained. It was possible to observe from SEM images that the average fiber diameters decreased with increasing concentration of POMA, reaching 0,22μm at the highest proportion. The X-ray diffractograms showed that both α phase and β phase of PVDF were obtained in the spinning process. Such phases didn’t have their formation affected by the variations on the bend concentration. The electrical conductivity of the fibers increased significantly with the percentage of POMA (doped) in the blend, increasing values up to 108 orders of magnitude and reaching a conductivity of about 10-4 S/cm for the mats of PVDF/POMA on the reason 85/15. Furthermore, the mats of the blend showed good thermal stability up to the temperature of 200 °C. / Mestre

Submitted by Luiz Affonso Souza Faria (souzaffonso@gmail.com) on 2016-06-17T21:01:59Z No. of bitstreams: 1 Defesa_biblioteca_Luiz_Affonso.pdf: 3123195 bytes, checksum: 16931777d473b94f7e8908c291644f6a (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-06-21T16:45:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 faria_las_me_ilha.pdf: 3123195 bytes, checksum: 16931777d473b94f7e8908c291644f6a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-21T16:45:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 faria_las_me_ilha.pdf: 3123195 bytes, checksum: 16931777d473b94f7e8908c291644f6a (MD5) Previous issue date: 2015-12-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho consiste na preparação de filmes por meio de soluções contendo poli(fluoreto de vinilideno) – PVDF dissolvido em N, N Dimetilformamida (DMF) e material cerâmico como argila montmorilonita (K10), pelo método de Fiação por Sopro em Solução (FSS). As partículas de argila foram introduzidas como um aditivo para filmes de PVDF. Os filmes obtidos foram caracterizados por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), que mostrou que a introdução da argila ao PDVF não afetou a sua morfologia, as mesmas se apresentaram aleatoriamente dispersas, homogêneas, e sem uma direção preferencial. Os resultados obtidos por Difratometria de Raio – X (DRX) mostrou pico mais intenso em 2θ = 20,8o característico da fase β polar e um ombro em 2θ = 18,8o característico da fase cristalina α do PVDF, porém para argila K10 apresenta um pico em 2θ = 8,9o correspondendo a um espaçamento basal de 9,9 Ǻ e outros picos correspondentes ao mineral muscovita e também referente ao quartzo. Análises termogravimétricas (TGA) revelaram que o PVDF possui um comportamento estável até próximo de 420°C, para argila a perda ocorre abaixo de 120°C devido às moléculas de água e também a desidroxilação argilomineral. A determinação do pHPCZ é o ponto onde a curva experimental de pHfinal x pHinicial encontra a reta correspondente ao pHfinal = pHinicial, assim o ponto obtido foi de 6,57, pois neste ponto a carga da superfície do material é zero. A Espectrometria de Absorção Atômica de Alta Resolução com fonte contínua (HR – CS AAS - do inglês: High - resolution Continuum Source Atomic Absorption Spectrometry) foi utilizada para determinar a concentração dos íons metálicos de Pb e Cu nos estudos de adsorção. As concentrações das soluções em contato com o material PVDF/Argila k10 foram medidas para a determinação da capacidade de adsorção através de isotermas com diferentes concentrações molares dos íons metálicos. No estudo de adsorção de Pb e Cu, ambos apresentaram capacidade máxima de adsorção pelo adsorvente (Nfmáx) foram satisfatórios, no qual os valores Nfmáx (teórico) estiveram próximos do Nf (experimental) de 0,1804 x 10-5 para o Cu e de 0,2416 x 10-5 para o Pb e que o tempo necessário para que o equilíbrio fosse atingido é de 10h. O estudo cinético revelou que os dados experimentais no meio aquoso e seus respectivos íons metálicos podem ser descrito pelo modelo pseudo - segunda - ordem com um coeficiente de determinação (R²) de 0,9992 para o Pb e 0,9994 para o Cu. / This work is the preparation of films by means of solutions containing poly (vinylidene fluoride) - PVDF dissolved in N, N-dimethyl formamide (DMF) and ceramic material such as montmorillonite clay (K10), the wiring method Blow solution (FSS). The clay particles were introduced as an additive to PVDF films. The films were characterized by scanning electron microscopy (MEV), which showed that the introduction of the clay PDVF did not affect their morphology, they performed randomly dispersed, homogeneous, and without a preferred direction. The results obtained by diffraction of ray - X (XRD) showed the most intense peak at 2θ = 20,8o characteristic of β-polar phase and one shoulder at 2θ = 18,8o characteristic of the α crystal phase of PVDF, but to present a K10 clay peak at 2θ = 8,9o corresponding to a basal spacing of 9.9 Ǻ and other peaks corresponding to the mineral muscovite and also related to quartz. Thermogravimetric Analysis (TGA) revealed that the PVDF has a stable performance up to near 420°C to clay loss occurs below 120°C due to water molecules and also clay mineral dehydroxylation. The determination of pHPCZ is the point where the experimental curve pHend x pHearly finds the line corresponding to the pHend = pHearly therefore the point obtained was 6.57 because at this point the material surface charge is zero. The High - resolution Continuum Source Atomic Absorption Spectrometry (HR - CS ASS) it was used to determine the concentration of metallic Pb and Cu ion in the adsorption studies. The concentrations of the solutions in contact with the PVDF/K10 clay material were measured to determine the adsorption capacity through isotherms with different molar concentrations of metal ions. In the study of Pb and Cu adsorption, both showed adsorption capacity of the adsorbent (Nf máx) were satisfactory in which values Nf máx (theoretical) were close to Nf (experimental) from 0.1804 x 10-5 to Cu and from 0.2416 x 10-5 to Pb and the time required for equilibrium to be reached is 10h. The kinetic study showed that the experimental data in the aqueous medium and the respective metal ions can be described by the model pseudo - second - order with a coefficient of determination (R²) from 0.9992 for Pb and 0.9994 for Cu.

Orientador: Mirian Cristina dos Santos / Resumo: Este trabalho consiste na preparação de filmes por meio de soluções contendo poli(fluoreto de vinilideno) – PVDF dissolvido em N, N Dimetilformamida (DMF) e material cerâmico como argila montmorilonita (K10), pelo método de Fiação por Sopro em Solução (FSS). As partículas de argila foram introduzidas como um aditivo para filmes de PVDF. Os filmes obtidos foram caracterizados por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), que mostrou que a introdução da argila ao PDVF não afetou a sua morfologia, as mesmas se apresentaram aleatoriamente dispersas, homogêneas, e sem uma direção preferencial. Os resultados obtidos por Difratometria de Raio – X (DRX) mostrou pico mais intenso em 2θ = 20,8o característico da fase β polar e um ombro em 2θ = 18,8o característico da fase cristalina α do PVDF, porém para argila K10 apresenta um pico em 2θ = 8,9o correspondendo a um espaçamento basal de 9,9 Ǻ e outros picos correspondentes ao mineral muscovita e também referente ao quartzo. Análises termogravimétricas (TGA) revelaram que o PVDF possui um comportamento estável até próximo de 420°C, para argila a perda ocorre abaixo de 120°C devido às moléculas de água e também a desidroxilação argilomineral. A determinação do pHPCZ é o ponto onde a curva experimental de pHfinal x pHinicial encontra a reta correspondente ao pHfinal = pHinicial, assim o ponto obtido foi de 6,57, pois neste ponto a carga da superfície do material é zero. A Espectrometria de Absorção Atômica de Alta Resolução com fonte con... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work is the preparation of films by means of solutions containing poly (vinylidene fluoride) - PVDF dissolved in N, N-dimethyl formamide (DMF) and ceramic material such as montmorillonite clay (K10), the wiring method Blow solution (FSS). The clay particles were introduced as an additive to PVDF films. The films were characterized by scanning electron microscopy (MEV), which showed that the introduction of the clay PDVF did not affect their morphology, they performed randomly dispersed, homogeneous, and without a preferred direction. The results obtained by diffraction of ray - X (XRD) showed the most intense peak at 2θ = 20,8o characteristic of β-polar phase and one shoulder at 2θ = 18,8o characteristic of the α crystal phase of PVDF, but to present a K10 clay peak at 2θ = 8,9o corresponding to a basal spacing of 9.9 Ǻ and other peaks corresponding to the mineral muscovite and also related to quartz. Thermogravimetric Analysis (TGA) revealed that the PVDF has a stable performance up to near 420°C to clay loss occurs below 120°C due to water molecules and also clay mineral dehydroxylation. The determination of pHPCZ is the point where the experimental curve pHend x pHearly finds the line corresponding to the pHend = pHearly therefore the point obtained was 6.57 because at this point the material surface charge is zero. The High - resolution Continuum Source Atomic Absorption Spectrometry (HR - CS ASS) it was used to determine the concentration of metallic Pb and Cu ion i... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Tesis por compendio / [ES] La pérdida y el desperdicio de alimentos supone un problema global de gran magnitud con implicaciones significativas en los ámbitos ambiental, económico y social. Una fracción importante de dichas pérdidas está producida por las enfermedades postcosecha causadas por fitopatógenos. Meyerozyma caribbica encapsulada en recubrimientos comestibles ha demostrado ser efectiva como control biológico en frutos. Sin embargo, las técnicas convencionales de producción de recubrimientos no garantizan la homogeneidad del tratamiento sobre el alimento, pudiendo afectar a su efectividad. En este sentido, las nanofibras hiladas mediante procesos electro y aerohidrodinámicos pueden actuar como una matriz biopolimérica para atrapar dichos microorganismos, y pueden ser depositadas homogéneamente en la superficie de los alimentos, y esto, junto a que son estructuras con una gran superficie-volumen, las hace más activas y eficientes. La etapa 1, consistió en la optimización y la caracterización fisicoquímica de las disoluciones poliméricas (goma de anacardo, CG; FucoPol, FP; poli óxido de etileno, PEO; pululano, Pul). La etapa 2, consistió en la obtención de estructuras mediante electrospray y electrospinning, éstas se caracterizaron mediante SEM, ATR-FTIR, WAXS, TGA y DSC. La etapa 3 consistió en la encapsulación de M. caribbica en nanofibras de pululano, CG:PEO y FP:PEO mediante electrospinning. Las nanofibras se caracterizaron mediante SEM, ATR-FTIR y TGA. Se determinó la viabilidad de M. caribbica y se evaluó la actividad antifúngica de las nanofibras frente a 6 hongos de interés comercial. La etapa 4, consistió en el análisis in vivo de frutos cubiertos con nanofibras adicionadas con M. caribbica aplicadas por Solution Blow Spinning (SBS) para ello se determinó la viabilidad de M. caribbica en las nanofibras y se evaluó la actividad antifúngica in vitro e in vivo como tratamientos preventivos y curativos frente a C. gloeosporioides. Finalmente, se evaluó el efecto de las nanofibras sobre los parámetros de calidad de los aguacates. Las microestructuras obtenidas con CG, mostraron cápsulas esféricas sin depresiones irregulares que encapsularon al compuesto modelo (ß-caroteno). Las cápsulas de CG brindaron protección térmica y fotoestabilidad al ß-caroteno. Por otro lado, FP, FP:Pul y FP:PEO mostraron fibras helicoidales cilíndricas, lisas y gruesas. Mediante WAXS, en las nanofibras de FP:Pul y FP:PEO se detectaron nuevos picos a ángulos por debajo de los 10º, lo que sugiere que FucoPol podría afectar la estructura polimérica de otros materiales con una estructura secundaria helicoidal. Las nanofibras de pululano, CG:PEO y FP:PEO con M. caribbica mostraron nanofibras cilíndricas, lisas y homogéneas. Los polímeros utilizados brindaron protección térmica a la levadura. Las nanofibras de pululano mostraron la viabilidad más alta de M. caribbica y el mayor porcentaje de inhibición del crecimiento de los 6 hongos evaluados. Mediante SBS se obtuvieron fibras homogéneas, continuas y rizadas. SBS garantizó una alta viabilidad de M. caribbica en las nanofibras aplicadas en la superficie de los aguacates bajo diferentes condiciones evaluadas. Las nanofibras de pululano con M. caribbica como tratamiento preventivo inhibieron por completo el crecimiento de C. gloeosporioides. Además, la aplicación de las nanofibras sobre los aguacates no afectó los parámetros de calidad. El pululano, la CG y el FP en combinación con PEO y pululano se han estudiado por primera vez para formar estructuras mediante procesos electrohidrodinámicos y aerohidrodinámicos. Estos resultados obtenidos, sugieren un alto potencial de las nanofibras para su uso en la industria alimentaria y representan una alternativa interesante para el tratamiento post-cosecha de frutos en el control de enfermedades fúngicas, contribuyendo de esta manera a reducir la pérdida en la producción de alimentos. / [CA] La pèrdua i el malbaratament d'aliments representen un gran problema mundial amb implicacions significatives en els àmbits ambiental, econòmic i social. Una part considerable d'estes pèrdues es deu a malalties post collita causades per fitopatògens. Meyerozyma caribbica, encapsulada en recobriments comestibles, ha demostrat ser efectiva com a control biològic en fruites. No obstant això, els mètodes tradicionals de producció de recobriments sovint no asseguren un tractament uniforme a la superfície dels aliments, cosa que pot comprometre l'eficàcia. En este context, les nanofibres filades mitjançant processos electro- i aerohidrodinàmics poden servir com a matriu bio polimèrica per atrapar estos microorganismes, garantint la deposició homogènia sobre les superfícies dels aliments. El seu gran ràtio superfície-volum enfortix l'activitat i l'eficiència. L'etapa 1 va implicar l'optimització i la caracterització fisicoquímica de les solucions de polímers (goma d'anacard, CG; FucoPol, FP; i poli òxid d'etilè, PEO); pululan, Pul). L'etapa 2 es va centrar en la fabricació d'estructures mitjançant electrospray i electrospinning, caracteritzades per SEM, ATR-FTIR, WAXS, TGA i DSC. L'etapa 3 va incloure l'encapsulació de M. caribbica en nanofibres de pullulan, CG:PEO i FP:PEO per electrofilat. Les nanofibres van ser caracteritzades per SEM, ATR-FTIR i TGA. La viabilitat de M. caribbica es va determinar i l'activitat antifúngica de les nanofibres es va avaluar contra 6 fongs d'interés comercial. L'etapa 4 va consistir en l'anàlisi in vivo de fruites recobertes amb nanofibres afegides amb M. caribbica aplicades per mitjà de Solution Blow Spinning (SBS); per això, es va determinar la viabilitat de M. caribbica a les nanofibres i es va avaluar l'activitat antifúngica in vitro i in vivo com a tractaments preventius i curatius enfront de C. gloeosporioides. Finalment, es va avaluar l'efecte de les nanofibres en els paràmetres de qualitat dels alvocats. Les microestructures obtingudes amb CG van mostrar càpsules esfèriques sense depressions irregulars que encapsulaven el compost model (ß-caroté). Les càpsules de CG van proporcionar protecció tèrmica i foto estabilitat al ß-caroté. D'altra banda, FP, FP:Pul i FP:PEO van mostrar fibres cilíndriques, suaus i gruixudes. Mitjançant WAXS es van detectar nous pics a angles per davall dels 10°, la qual cosa suggerix que FucoPol podria afectar l'estructura d'altres materials amb una estructura secundària helicoidal. Les nanofibres de pululan, CG:PEO i FP:PEO amb M. caribbica van mostrar nanofibres cilíndriques, suaus i homogènies. Els polímers utilitzats van proporcionar protecció tèrmica al llevat. Les nanofibres de pululan van mostrar la màxima viabilitat de M. caribbica i el màxim percentatge d'inhibició del creixement dels 6 fongs provats. Utilitzant SBS, es van obtindre fibres homogènies, contínues i arrissades. SBS va garantir una alta viabilitat de M. caribbica a les nanofibres aplicades a la superfície dels alvocats en diferents condicions avaluades. Les nanofibres de pululan amb M. caribbica com a tractament preventiu van inhibir completament el creixement de C. gloeosporioides. A més, l'aplicació de nanofibres en alvocats no va afectar els paràmetres de qualitat. El Pululan, la CG i l'FP en combinació amb PEO i pululan han estat estudiades per primera vegada per a formar estructures mitjançant processos electro hidrodinàmics i aero hidrodinàmics. Estos resultats obtinguts suggerixen un alt potencial de les nanofibres per a ser utilitzades en la indústria alimentària i representen una interessant alternativa per al tractament post collita de les fruites en el control de les malalties fúngiques, contribuint a reduir la pèrdua en la producció d'aliments. / [EN] Food loss and waste represent a significant global challenge with substantial implications across environmental, economic, and social domains. A considerable portion of these losses stems from postharvest diseases caused by phytopathogens. Meyerozyma caribbica, encapsulated in edible coatings, has demonstrated effectiveness as a biological control agent in fruits. However, conventional coating production methods often fail to ensure uniform treatment on food surfaces, potentially compromising efficacy. In this context, nanofibers spun through electro- and aerohydrodynamic processes can serve as a biopolymeric matrix to entrap such microorganisms, ensuring homogeneous deposition on food surfaces. Their large surface-area-to-volume ratio enhances activity and efficiency. Stage 1 involved optimizing and characterizing polymer solutions (cashew gum, CG; FucoPol, FP; polyethylene oxide, PEO; pullulan, Pul). Stage 2 focused on fabricating structures via electrospray and electrospinning, characterized by SEM, ATR-FTIR, WAXS, TGA, and DSC. Stage 3 entailed encapsulating M. caribbica in pullulan, CG:PEO, and FP:PEO nanofibers via electrospinning, fibers were characterized by SEM, ATR-FTIR, and TGA. M. caribbica viability and the nanofibers' antifungal activity were assessed against six commercially relevant fungi. Stage 4 comprised in vivo analysis of fruits coated with nanofibers containing M. caribbica applied via Solution Blow Spinning (SBS). Viability of M. caribbica in the nanofibers and their antifungal efficacy were determined in vitro and in vivo as preventive and curative treatments against C. gloeosporioides. The impact of nanofibers on avocado quality parameters was evaluated. The microstructures obtained with CG exhibited spherical capsules encapsulated the model compound (ß-carotene), providing thermal and photostability. FP, FP:Pul, and FP:PEO showed cylindrical, smooth, and thick helical fibers. Using WAXS, new peaks at angles below 10º were detected in FP:Pul and FP:PEO nanofibers, suggesting that FucoPol could affect the polymer structure of other materials with a secondary helical structure. Pullulan, CG:PEO, and FP:PEO nanofibers with M. caribbica were cylindrical, smooth, and homogeneous, offering thermal protection to the yeast. Pullulan nanofibers exhibited the highest M. caribbica viability and highest percentage of growth inhibition of the tested fungi. SBS showed homogeneous, continuous, and curly fibers, ensuring high M. caribbica viability on avocado surfaces under diferent conditions. Pullulan nanofibers with M. caribbica as preventive treatment completely inhibited C. gloeosporioides growth without affecting avocado quality parameters. This study represents the first investigation of pullulan, CG, and FP combined with PEO and pullulan for forming structures via electrohydrodynamic and aerohydrodynamic processes. The results underscore the high potential of nanofibers in the food industry, offering a promising alternative for postharvest fruit treatment against fungal diseases and contributing to reducing food loss in fruit production. / Agradezco al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT) por la beca número 754518 concedida para hacer posible el desarrollo de este proyecto de investigación. / Vázquez González, Y. (2024). Desarrollo de micro y nanofibras antifúngicas para el control de antracnosis en aguacate "Hass" (Persea americana Mill. cv. Hass) obtenidas por procesado electrohidrodinámico y aerohidrodinámico [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/206250 / Compendio

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El presente trabajo tiene por objetivo estudiar las aplicaciones de los nanocristales o ¿nanowhiskers¿ extraídos mediante hidrólisis ácida de celulosa bacteriana (BCNW) para el desarrollo de materiales poliméricos y biopoliméricos con propiedades mejoradas para su uso en aplicaciones de envasado de alimentos. En primer lugar se estudió y optimizó el proceso de extracción de BCNW. Se desarrolló un procedimiento de extracción con ácido sulfúrico, que permitió obtener nanocristales con elevada relación de aspecto y cristalinidad y al mismo tiempo, un elevado rendimiento de extracción. Este procedimiento comprende una posterior etapa de neutralización que resultó ser necesaria para garantizar la estabilidad térmica de los nanocristales. El siguiente paso consistió en la formulación de materiales nanocompuestos con propiedades mejoradas incorporando BCNW en diferentes matrices plásticas, en concreto copolímeros de etileno-alcohol vinílico (EVOH), ácido poliláctico (PLA) y polihidroxialcanoatos (PHAs). Mediante las técnicas de electroestirado y estirado por soplado se generaron fibras híbridas de EVOH y PLA con BCNW. La incorporación de BCNW en las disoluciones empleadas para producir fibras modificó significativamente sus propiedades (viscosidad, tensión superficial y conductividad) y por tanto, la morfología de las fibras se vio afectada. Además, se generaron fibras con propiedades antimicrobianas mediante la incorporación de aditivos, maximizando el efecto antimicrobiano con la adición de sustancias de carácter hidrofílico. Seguidamente, se produjeron nanocompuestos por mezclado en fundido y se desarrollaron técnicas de pre-incorporación de BCNW para evitar la aglomeración de los mismos no sólo en matrices hidrofílicas como el EVOH, sino también en matrices hidrofóbicas como el PLA. La dispersión óptima de BCNW resultó en una mejora de las propiedades mecánicas y de barrera de los nanocompuestos. También se estudió la modificación de la superficie de los nanocristales mediante copolimerización con poli(glicidil metacrilato) para mejorar la compatibilidad de BCNW con una matriz hidrofóbica como el PLA. Se incluyen además los primeros resultados obtenidos en cuanto a la producción de nanobiocompuestos sintetizados por microorganismos, que consisten en PHAs con diferentes contenidos de hidroxivalerato reforzados con BCNW. Por último, se desarrollaron películas con propiedades de alta barrera basadas en películas de BCNW recubiertas con capas hidrofóbicas. El recubrimiento mediante la deposición de fibras por electrospinning seguido de homogeneización por calentamiento garantizó una buena adhesión entre las diferentes capas, protegiendo así las películas de BCNW del efecto negativo de la humedad. / Martínez Sanz, M. (2013). Bacterial cellulose nanowhiskers to enhance the properties of plastics and bioplastics of interest in food packaging [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/30312 / Premios Extraordinarios de tesis doctorales