O presente trabalho consiste no desenvolvimento de uma nova técnica de identificação de materiais poliméricos por meio do uso de um nariz eletrônico. Narizes eletrônicos têm sido desenvolvidos para detecção automática e classificação de odores e gases. São instrumentos capazes de medir a concentração ou intensidade odorante de modo similar a um olfatômetro, mas sem as limitações inerentes ao uso de painel humano, o que é altamente desejável. O nariz eletrônico é composto por um sistema de sensores, no nosso caso, utilizamos um arranjo de quatro sensores, que foram confeccionados pela deposição de finos filmes de polímeros condutores dopados sobre a superfície de eletrodos interdigitados. Estes sensores foram conectados a condutivímetros acoplados a um computador de uso pessoal (PC) através de um conversor AD. O PC era dotado de softwares de aquisição e tratamento de dados. Amostras dos materiais a serem analisados foram aquecidas a 257°C e o arranjo de sensores foi exposto aos compostos voláteis produzidos durante esse aquecimento. Realizaram-se 30 ensaios formados por períodos de exposição (5 segundos; compostos voláteis) intercalados por períodos de recuperação (45 segundos; ar puro). Os dados obtidos foram tratados estatisticamente por Análises de Componentes Principais (PCA). Esse arranjo de sensores mostrou-se eficiente, sendo capaz de diferenciar nove tipos de materiais poliméricos testados. Apresentou 100% de acerto em 30 ensaios de classificação realizados. / This research consists in the development of a new technique capable of the identification of polymeric materials using an electronic nose. Electronic noses have been developed for automatic detection and classification of odors, vapors and gases. They are instruments capable of measuring the concentration or intensity of an odorant similarly to an olfactometer, but without the inherent limitations of the human panel, which is highly desired. The electronic nose is composed by a system of chemoresistive sensors, in this case, an array of four sensors was used, which were made through a deposition of thin films of doped conductive polymers, on the surface of interdigitated electrodes. These sensors were connected to conductivity meters coupled to a personal computer (PC) through AD converters. The PC had acquisition and data processing softwares installed on it. Thirty readings were made or each analyzed polymer consisting of alternated 5 seconds exposure periods and 45 seconds recovery periods. The collected data were statistically processed by Principal Component Analysis (PCA). This electronic nose was efficient, being able to identify nine types of polymeric materials through the analysis of the different volatile compounds released when these materials were heated to the heat of 257ºC. A 100% correct classification score was obtained in the 30 sets of analysis.

O presente trabalho consiste no desenvolvimento de uma nova técnica de identificação de materiais poliméricos por meio do uso de um nariz eletrônico. Narizes eletrônicos têm sido desenvolvidos para detecção automática e classificação de odores e gases. São instrumentos capazes de medir a concentração ou intensidade odorante de modo similar a um olfatômetro, mas sem as limitações inerentes ao uso de painel humano, o que é altamente desejável. O nariz eletrônico é composto por um sistema de sensores, no nosso caso, utilizamos um arranjo de quatro sensores, que foram confeccionados pela deposição de finos filmes de polímeros condutores dopados sobre a superfície de eletrodos interdigitados. Estes sensores foram conectados a condutivímetros acoplados a um computador de uso pessoal (PC) através de um conversor AD. O PC era dotado de softwares de aquisição e tratamento de dados. Amostras dos materiais a serem analisados foram aquecidas a 257°C e o arranjo de sensores foi exposto aos compostos voláteis produzidos durante esse aquecimento. Realizaram-se 30 ensaios formados por períodos de exposição (5 segundos; compostos voláteis) intercalados por períodos de recuperação (45 segundos; ar puro). Os dados obtidos foram tratados estatisticamente por Análises de Componentes Principais (PCA). Esse arranjo de sensores mostrou-se eficiente, sendo capaz de diferenciar nove tipos de materiais poliméricos testados. Apresentou 100% de acerto em 30 ensaios de classificação realizados. / This research consists in the development of a new technique capable of the identification of polymeric materials using an electronic nose. Electronic noses have been developed for automatic detection and classification of odors, vapors and gases. They are instruments capable of measuring the concentration or intensity of an odorant similarly to an olfactometer, but without the inherent limitations of the human panel, which is highly desired. The electronic nose is composed by a system of chemoresistive sensors, in this case, an array of four sensors was used, which were made through a deposition of thin films of doped conductive polymers, on the surface of interdigitated electrodes. These sensors were connected to conductivity meters coupled to a personal computer (PC) through AD converters. The PC had acquisition and data processing softwares installed on it. Thirty readings were made or each analyzed polymer consisting of alternated 5 seconds exposure periods and 45 seconds recovery periods. The collected data were statistically processed by Principal Component Analysis (PCA). This electronic nose was efficient, being able to identify nine types of polymeric materials through the analysis of the different volatile compounds released when these materials were heated to the heat of 257ºC. A 100% correct classification score was obtained in the 30 sets of analysis.

Submitted by GUILHERME DOGNANI null (gdognani@bol.com.br) on 2016-02-18T16:52:20Z No. of bitstreams: 1 Dognani, G_Dissertação.pdf: 3231196 bytes, checksum: c5c016c95556862b76a9859f8b519f60 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-02-19T17:27:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 dognani_g_me_bauru.pdf: 3231196 bytes, checksum: c5c016c95556862b76a9859f8b519f60 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-19T17:27:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dognani_g_me_bauru.pdf: 3231196 bytes, checksum: c5c016c95556862b76a9859f8b519f60 (MD5) Previous issue date: 2016-01-22 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A técnica de eletrofiação tem sido utilizada na obtenção de fibras com diversos materiais poliméricos. Neste trabalho, foram desenvolvidos, de maneira inédita, materiais eletrofiados a partir de borracha natural e polianilina. Por esta técnica, foram obtidas mantas eletrofiadas com fibras de diâmetro menor que 1 µm. Para o desenvolvimento destas mantas eletrofiadas tornou-se necessário primeiramente realizar um amplo estudo sobre os parâmetros de processo, o qual constou em variar o fluxo de vazão da solução polimérica de 0,1, 0,25, 0,5 mL/h, a tensão aplicada ao processo de 10, 12,5, 15 kV e a rotação do coletor rotativo onde as fibras foram depositadas em 30, 40, 50 rpm. Após o estudo dos parâmetros de eletrofiação, foi selecionada uma série com os melhores parâmetros, que proporcionou a obtenção de mantas de borracha natural denominadas BN. Estas mantas foram posteriormente recobertas com polianilina pelo método de polimerização in situ, obtendo mantas de BN/PAni dopada e BN/PAni desdopada. Para fins de comparação foram também produzidas membranas densas pelo método casting, que foram caracterizadas quanto suas propriedades elétricas, onde mostrou bons resultados, se comportando como material ôhmico alcançando a condutividade na ordem de 10-6 S/m para BN/PAni dopada, enquadrado assim entre os materiais semicondutores. Além das propriedades elétricas foram também investigadas as propriedades térmicas, espectroscópicas e morfológicas dos materiais estudados. Os resultados deste trabalho mostraram que é possível eletrofiar a borracha natural formando fibras de diâmetro que alcançaram valores mínimos de até 0,92 μm. / The electrospinning technique has been used to obtain fibers with various polymer materials. In this work were developed in an unprecedented fibers electrospun from natural rubber and polyaniline. For this technique, fibers mats were obtained with fiber diameter of less than 1 micrometers. For the development of these electrospun mats became necessary to first perform an extensive study on the process parameters, which consisted in varying the flow of polymer solution at 0.1, 0.25, 0.5 ml/h, the voltage applied to the process 10, 12.5, 15 kV and rotation of the collector where the fibers were deposited on 30, 40, 50 rpm. After studying the electrospinning parameters, it selected a series with the best parameters, which provided obtaining natural rubber mats called NR. These mats were covered with polyaniline by in situ polymerization method, getting NR/PAni doped and NR/PAni undoped mats. For purposes of comparison were also produced membranes by casting method, which were characterized as its electrical properties, which showed good results, behaving as ohmic materials reaching the conductivity on the order of 10-6 S/m for NR/PAni doped, entering among the semiconductor materials. In addition to the electrical properties were also investigated the thermal, spectroscopic and morphological materials properties. These results showed that it is possible produced natural rubber fibers electrospun forming diameter fibers that have reached minimum values of up to 0.92 micrometers. / FAPESP: 2013/18692-6