OLIVEIRA, T. M. B. F. Biossensores Enzimáticos para Detecção e Quantificação de Carbamatos em Amostras de Alimentos. 2013. 132 f. Tese (Doutorado em Química) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Daniel Eduardo Alencar da Silva (dealencar.silva@gmail.com) on 2014-11-28T20:44:27Z No. of bitstreams: 1 2013_tese_tmbfoliveira.pdf: 3146756 bytes, checksum: dd6ca8c6563502962d82fee708c73bb2 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2016-03-18T20:22:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_tese_tmbfoliveira.pdf: 3146756 bytes, checksum: dd6ca8c6563502962d82fee708c73bb2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-18T20:22:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_tese_tmbfoliveira.pdf: 3146756 bytes, checksum: dd6ca8c6563502962d82fee708c73bb2 (MD5) Previous issue date: 2013 / This work contemplates three strategies for carbamate pesticides (CBM) biosensing in natural food, using polyphenoloxidases based biosensors as analytical device: (i) carbon nanotubes paste electrode (CNPE) modified with laccase from Tramites versicolor (LACC), namely as LACC-CNPE; (ii) graphene paste electrode (GPE) modified with Prussian Blue films (PB), followed by the LACC immobilization by drop coating, namely as LACC/PB/GPE; and (iii) GPE modified by the electrodeposition of a hybrid film composed for chitosan (CS), gold nanoparticles (AuNp) and a mixing of LACC and tyrosinase from Agaricus bisposrus (TYR), namely as LACC-TYR-AuNp-CS/GPE. Based on 4-aminophenol (4-AMP) redox process, the presence of carbon nanotubes and graphene allowed several advantages to the devices, such as: increase of the peak currents values, catalysis of the redox process, improvement of the reversibility and electronic-transfer kinetic. PB films (direct enzymatic immobilization without cross-linking reagent), CS (suitable biocompatibility, higher immobilization and fixation of the enzymes) and AuNp (reduction of the charge-transfer resistance) also showed important role on biosensors electrodic configuration. Analytical curves were constructed by square-wave voltammetry, based on CBM (carbofuran, carbaryl, formetanate, pirimicarb, propoxur and ziram) capability to inhibit the polyphenoloxidase activity. In general, the proposed procedures had sensitivity (detection limits ranging from 0.001 to 0.093 mg kg-1) in compliance with the maximum limit established by Brazilian and European food surveillance and control agencies for the analysis of CBM residues in vegetable crops (tomato, lettuce and potato) and citrus fruits (orange, tangerine and lemon), with negligent interfering effect. Recuperation experiments were carried out with QuEChERS extracts of the samples, allowing recuperation values from 91.0 ± 0.1% to 101.1 ± 0.1%; for spiking levels from 0.01 to 3.14 mg kg-1. Thus, LACC-CNPE, LACC/PB/GPE and LACC-TYR-AuNp-CS/GPE are promisor tools for CBM analysis in food matrices. / Este trabalho contempla três estratégias para o biossensoriamento de pesticidas da classe dos carbamatos (CBM) em alimentos naturais, utilizando biossensores à base de polifenoloxidases como dispositivos analíticos: (i) eletrodo de pasta de nanotubos de carbono (EPNC) modificado com lacase de Tramites versicolor (LAC) por entrapment da enzima diretamente no material compósito, definido como LAC-EPNC; (ii) eletrodo de pasta de grafeno (EPG) modificado com filmes de Azul da Prússia (AP), seguido da imobilização de LAC por drop coating, definido como LAC/AP/EPG; e (iii) EPG modificado por eletrodeposição de filme híbrido composto por quitosana (CS), nanopartículas de ouro (NpAu) e mistura das enzimas LAC e tirosinase de Agaricus bisporus (TIR), definido como LAC-TIR-NpAu-CS/EPG. Tomado por base o processo redox do substrato 4-aminofenol (4-AMF), a presença dos nanotubos de carbono e do grafeno proporcionou uma série de vantagens aos dispositivos, a saber: aumento nos valores de corrente de pico, catálise do processo redox, melhoria na reversibilidade e, consequentemente, na cinética de transferência eletrônica. Filmes de AP (imobilização direta da enzima sem a necessidade de regente para cross-linking), CS (biocompatibilidade adequada, maior imobilização e fixação das enzimas) e NpAu (redução da resistência a transferência de carga) também apresentaram importante papel na configuração eletródica dos biossensores. As curvas analíticas foram construídas por voltametria de onda quadrada, baseando-se na capacidade dos CBM (carbofurano, carbaril, formetanato, pirimicarbe, propoxur e ziram) de inibir a atividade das polifenoloxidases. Em geral, os procedimentos propostos apresentaram sensibilidade (limites de detecção variando de 0,001 a 0,093 mg kg-1) que contempla os limites máximos estabelecidos pelas agências de segurança e controle alimentar brasileira e europeia para resíduos de CBM em hortaliças (tomate, alface e batata) e frutas cítricas (laranja, tangerina e limão), com baixo nível de interferentes. Os ensaios de recuperação foram realizados em extratos QuEChERS das amostras, com porcentagens de recuperação variando de 91,0 ± 0,1% a 101,10 ± 0,1%; para contaminações de 0,01 a 3,14 mg kg-1. Portanto, LAC-EPNC, LAC/AP/EPG e LAC-TIR-NpAu-CS/EPG podem ser ferramentas promissoras na análise de CBM em matrizes alimentares.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-12-08T03:10:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 336282.pdf: 2177110 bytes, checksum: c6abf1d9c59b495cbef472ef1d560ca4 (MD5) Previous issue date: 2015 / Desde a sua descoberta, os nanomateriais vêm despertando interesse no desenvolvimento tecnológico de várias áreas. As características peculiares do nanobastões de SiC os tornam materiais promissores para reforço de matrizes. A utilização dos nanobastões de SiC como reforço em matriz de cimento Portland ainda não é tão desenvolvido no meio acadêmico. Neste trabalho, confeccionou-se pastas de cimento Portland com diferentes percentuais de nanobastões de SiC em relação a massa de cimento, 0,25%, 0,50%, 1,00% e 1,50% e mais a pasta referencial, constituída apenas de água e cimento. Para garantir a mesma fluidez das pastas, utilizou-se superplastificante à base de policarboxilato de sódio e para dispersar os nanobastões de SiC foi utilizado o processo de sonicação. Por fim, realizou-se os ensaios de calorimetria, módulo de elasticidade, resistência à compressão, à flexão e o ensaio de índice de vazios das pastas. A calorimetria mostrou que os nanobastões de SiC são materiais que provavelmente promovem pontos de nucleação heterogênea, mas esse fato não pôde ser avaliado pois a hidratação das pastas sofreu influência do aditivo. Os resultados demonstraram que as pastas com adição de nanobastões não tinham diferença significativa no módulo de elasticidade, quando comparadas com a pasta referencial, tanto na idade de 7 quanto na de 28 dias. Na resistência à flexão para a idade de 7 dias obteve-se um aumento de 103% e aos 28 dias verificou-se um acréscimo de 33%. Já na resistência à compressão dos corpos cilíndricos ocorreram ganhos de até 32% aos 7 dias e 24% aos 28 dias. Na resistência à compressão dos corpos prismáticos esses ganhos ficaram em 16% na idade de 7 dias e 13% na de 28 dias. As pastas com adição de nanobastões apresentaram percentuais menores no ensaio de índice de vazios, em relação a referencial. Devido ao tamanho e à forma, os nanobastões de SiC comportam-se como pontes de transferência de tensões durante a aplicação de carga nos ensaios mecânicos, otimizando então os resultados dos mesmos, por isso podem ser uma boa alternativa para reforço de matrizes de cimento Portland.<br> / Abstract : Since its discovery, nanomaterials have attracted interest in technological development in various areas. The peculiar characteristics of SiC nanowhiskers make them promising materials for reinforcing matrices. The use of SiC nanowhiskers as reinforcement in Portland cement matrix is not yet as developed in academia. In this paper, it was prepared Portland cement pastes with different percentages of SiC nanowhiskers for cement weight, 0,25%, 0,50%, 1,00% and 1,50% and the reference cement paste, constituted only water and cement. To ensure the same flow of pastes, it was used a sodium polycarboxylate additive and to disperse SiC nanowhiskers, it was used sonication process.Calorimetry, elastic modulus, compressive strength, flexural strength, and void index were measured. Calorimetry showed that the SiC nanowhiskers seems to promote heterogeneous nucleation, but this fact could not be evaluated because the cement hydration suffered the influence of additive. Results showed that nanowhiskers had no significant effect on elastic modulus compared with the reference paste, both at the age of 7 as 28 days. Flexural strength, increased 103% and 33% at 7 and 28 days old pastes respectively. The cylindrical compressive strength gains was 32% at 7 days and 24% at 28 days. For the prismatic compressive strength these gains were 16% at the age of 7 days and 13% in 28 days. Pastes with added SiC nanowhiskers showed lower percentage in void index. Due to the size and shape, the SiC nanowhiskers can act as stress transfer bridges during loading, in mechanical tests, so it may be a good alternative for strengthening Portland cement products.

Nos últimos 10 anos, o desenvolvimento de técnicas de deposição e seus equipamentos permitiu o surgimento de novos tipos de filmes finos, principalmente voltados para aplicações mecânicas e tribológicas, que são multicamadas nanoestruturadas. Esses revestimentos apresentam propriedades que não são diretamente ligadas as propriedades das camadas individuais de cada material, geralmente apresentando valores de dureza extremamente elevados relacionados a um período de modulação crítico ΛC. Esses filmes demonstram um claro potencial para aplicações tribológicas mesmo com o seu comportamento de dureza ainda não completamente esclarecido. O objetivo deste trabalho é produzir multicamadas nanoestruturadas do tipo metal / nitreto pela técnica de magnetron sputtering usando Nb, Ta e TiN, visando obter uma estrutura com valores de dureza extremamente elevados, tipicamente observados em revestimentos do tipo super-redes. A estrutura periódica dos revestimentos com baixo valor de Λ (< 10 nm) foi caracterizada por XRR (Refletividade por Difração de Raios X) e por RBS (Espectrometria por Retroespalhamento Rutherford) para os valores altos de Λ. As propriedades mecânicas dos revestimentos foram avaliadas por testes instrumentados de dureza usando um equipamento Fischerscope HV100. Todas as multicamadas foram produzidas com sucesso e apresentaram uma periodicidade bem definida, o que foi confirmado pelos resultados de RBS e XRR. Os valores de dureza medidos apresentaram um comportamento tipicamente observado em superredes com um valor máximo maior que 50 GPa sempre relacionado a uma valor crítico de Λ. O valor ΛC foi 8 nm para as amostras de Nb/TiN e 4 nm para as amostras de Ta/TiN. A razão H/E indicou que o revestimento nanoestruturado mais adequado para aplicações tribológicas foram as multicamadas com maior valor de dureza. Esses resultados mostraram claramente a possibilidade de aplicação industrial destes revestimentos.

Esta dissertação tem como objetivos o estudo da produção de uma liga metálica nanoestruturada através do processo de moagem de alta energia, determinar a evolução microestrutural desta liga metálica durante o seu processamento e sua utilização na forma de revestimento protetor, depositado por aspersão térmica HVOF. O material escolhido foi a superliga NiCrAlY devido a sua grande importância tecnológica e pela pequena quantidade de trabalhos publicados até o momento sobre a produção e o emprego desta liga na forma nanoestruturada. A superliga NiCrAlY foi processada através de um moinho de alta energia do tipo Szegvari, empregando-se esferas de aço AISI 52100 como meio de moagem, em 3 diferentes condições de agitação e 3 relações entre meio de moagem/material. O material processado foi caracterizado através de diferentes métodos de análise, segundo critérios como: i) morfologia, caracterizada através de microscopia eletrônica de varredura e granulometria por difração de laser, ii) tamanho de cristalito, através da análise do alargamento dos picos de difração de raios X pelo método single-line, iii) nível de contaminação por Fe, determinado através da análise por fluorescência de raios X. Revestimentos protetores foram depositados através do processo de aspersão térmica HVOF sobre substratos de aço inox AISI 304 para o estudo dos parâmetros de deposição e controle microestrutural dos revestimentos, com o objetivo de manter o tamanho de cristalito nanométrico das partículas após a deposição Os resultados mostram que o processo de moagem de alta energia provoca uma profunda alteração na morfologia das partículas, originando partículas achatadas e pequenos fragmentos, além de uma rápida redução do tamanho de cristalito, atingindo valores menores do que 20 nm nas primeiras horas de processamento. A microestrutura dos revestimentos depositados apresenta-se com um caráter lamelar acentuado, devido ao formato pré-aspersão das partículas, e uma microestrutura densa com uma quantidade relativamente grande de óxidos interlamelares. Também foi constatado que o processo de deposição dos revestimentos por aspersão térmica HVOF leva a um crescimento no tamanho dos cristalitos das partículas, mas é capaz de manter o tamanho dos cristalitos inferior a 100 nm após a deposição, levando a um revestimento com microdureza Vickers 35% superior com relação ao revestimento depositado com o material convencional.

Nos últimos 10 anos, o desenvolvimento de técnicas de deposição e seus equipamentos permitiu o surgimento de novos tipos de filmes finos, principalmente voltados para aplicações mecânicas e tribológicas, que são multicamadas nanoestruturadas. Esses revestimentos apresentam propriedades que não são diretamente ligadas as propriedades das camadas individuais de cada material, geralmente apresentando valores de dureza extremamente elevados relacionados a um período de modulação crítico ΛC. Esses filmes demonstram um claro potencial para aplicações tribológicas mesmo com o seu comportamento de dureza ainda não completamente esclarecido. O objetivo deste trabalho é produzir multicamadas nanoestruturadas do tipo metal / nitreto pela técnica de magnetron sputtering usando Nb, Ta e TiN, visando obter uma estrutura com valores de dureza extremamente elevados, tipicamente observados em revestimentos do tipo super-redes. A estrutura periódica dos revestimentos com baixo valor de Λ (< 10 nm) foi caracterizada por XRR (Refletividade por Difração de Raios X) e por RBS (Espectrometria por Retroespalhamento Rutherford) para os valores altos de Λ. As propriedades mecânicas dos revestimentos foram avaliadas por testes instrumentados de dureza usando um equipamento Fischerscope HV100. Todas as multicamadas foram produzidas com sucesso e apresentaram uma periodicidade bem definida, o que foi confirmado pelos resultados de RBS e XRR. Os valores de dureza medidos apresentaram um comportamento tipicamente observado em superredes com um valor máximo maior que 50 GPa sempre relacionado a uma valor crítico de Λ. O valor ΛC foi 8 nm para as amostras de Nb/TiN e 4 nm para as amostras de Ta/TiN. A razão H/E indicou que o revestimento nanoestruturado mais adequado para aplicações tribológicas foram as multicamadas com maior valor de dureza. Esses resultados mostraram claramente a possibilidade de aplicação industrial destes revestimentos.

Esta dissertação tem como objetivos o estudo da produção de uma liga metálica nanoestruturada através do processo de moagem de alta energia, determinar a evolução microestrutural desta liga metálica durante o seu processamento e sua utilização na forma de revestimento protetor, depositado por aspersão térmica HVOF. O material escolhido foi a superliga NiCrAlY devido a sua grande importância tecnológica e pela pequena quantidade de trabalhos publicados até o momento sobre a produção e o emprego desta liga na forma nanoestruturada. A superliga NiCrAlY foi processada através de um moinho de alta energia do tipo Szegvari, empregando-se esferas de aço AISI 52100 como meio de moagem, em 3 diferentes condições de agitação e 3 relações entre meio de moagem/material. O material processado foi caracterizado através de diferentes métodos de análise, segundo critérios como: i) morfologia, caracterizada através de microscopia eletrônica de varredura e granulometria por difração de laser, ii) tamanho de cristalito, através da análise do alargamento dos picos de difração de raios X pelo método single-line, iii) nível de contaminação por Fe, determinado através da análise por fluorescência de raios X. Revestimentos protetores foram depositados através do processo de aspersão térmica HVOF sobre substratos de aço inox AISI 304 para o estudo dos parâmetros de deposição e controle microestrutural dos revestimentos, com o objetivo de manter o tamanho de cristalito nanométrico das partículas após a deposição Os resultados mostram que o processo de moagem de alta energia provoca uma profunda alteração na morfologia das partículas, originando partículas achatadas e pequenos fragmentos, além de uma rápida redução do tamanho de cristalito, atingindo valores menores do que 20 nm nas primeiras horas de processamento. A microestrutura dos revestimentos depositados apresenta-se com um caráter lamelar acentuado, devido ao formato pré-aspersão das partículas, e uma microestrutura densa com uma quantidade relativamente grande de óxidos interlamelares. Também foi constatado que o processo de deposição dos revestimentos por aspersão térmica HVOF leva a um crescimento no tamanho dos cristalitos das partículas, mas é capaz de manter o tamanho dos cristalitos inferior a 100 nm após a deposição, levando a um revestimento com microdureza Vickers 35% superior com relação ao revestimento depositado com o material convencional.

Submitted by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-04-12T19:18:34Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO Alessandra Flávia Dias Ramalho.pdf: 1964416 bytes, checksum: 46b0a0b9f331954d5d780f313d054ae5 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-12T19:18:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO Alessandra Flávia Dias Ramalho.pdf: 1964416 bytes, checksum: 46b0a0b9f331954d5d780f313d054ae5 (MD5) Previous issue date: 2017-02-13 / O gálio é um metal do grupo III A, número atómico 31 da tabela periódica, descoberto pela primeira vez em 1875 por Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran, na França. Por sua baixa temperatura de fusão de 28,7 °C; é um dos poucos metais que é quase líquido à temperatura ambiente e pode derreter quando segurado na mão. Algumas das características do gálio lhes permitem interagir com processos celulares e proteínas biologicamente importantes, especialmente aquelas do metabolismo do ferro. Isso levou ao desenvolvimento de certos compostos de gálio como agentes de diagnóstico e terapêutica em medicina, inclusive para doenças infecciosas. Neste estudo, foi sintetizado um óxido à base de gálio, de composição não estequiométrica, por pirólise à combustão espontânea de Trietil Gálio e, posteriormente, oxidado a três temperaturas distintas, pelo sistema CVD (Chemical Vapor Deposition). As amostras do pó de óxido de gálio amorfo (a-GaxOy), obtidas, foram caracterizadas por Difração de Raios X (DRX), comprovando a existência de fase amorfa e início de cristalinidade; Espectroscopia por Dispersão em Energia (EDS), determinando o percentual atômico de gálio, oxigênio e carbono; Microscopia eletrônica de varredura (MEV), com avaliação morfológica estrutural externa das amostras, e Espectroscopia Raman. Visando, em estudos posteriores, o uso do referido óxido na composição de materiais odontológicos diversos, com finalidade antimicrobiana, o objetivo desta dissertação foi avaliar, inicialmente, sua citotoxidade, in vitro, pelo método do MTT (brometo de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazólio), utilizando dois tipos de linhagem celular (RAW 264.7 e VERO). Posteriormente, foi avaliada sua atividade antimicrobiana, através da determinação da Concentração Inibitória Mínima (CIM) e da Concentração Bactericida Miníma (CBM), pela técnica da microdiluição, na presença de cepa bacteriana de Streptococcus mutans (S. mutans) AU 159, potentes bactérias iniciadoras da doença cárie dentária. Das amostras avaliadas, a que teve melhor resultado, quanto à citotoxidade, foi a amostra de a-GaxOy oxidada a 500 °C, com indícios de proliferação celular, sugestivo de biocompatibilidade, enquanto pelo ensaio de atividade antimicrobiana, verificou-se que a amostra de a-GaxOy, oxidada à temperatura de 300 ºC foi a que teve melhor resultado para inibição da multiplicação (bacteriostática) e crescimento bacteriano (bactericida). / Gallium, atomic number 31, is a metal that belongs to the group III A. It was discovered in 1875 by Paul-Emile Lecoq from Boisbaudran, in France. Due to its low melting temperature of 28.7 °C, it is one of the few metals that is almost liquid at room temperature and can melt if held by hand. A few of Gallium’s characteristics allow it to interact with cellular processes and biologically important proteins, especially those of iron’s metabolism. It led to the development of specific Gallium compounds as medical diagnostic and therapeutic agents, including infectious diseases. In this study a Gallium-based oxide of a non-stethymometric composition was synthetized by pyrolysis of spontaneous combustion of Triethyl gallium and then oxidized at three different temperatures by the system CVD (Chemical Vapor Deposition). The samples of amorphous gallium oxide powder were characterized by X Ray Diffraction, proving the existence of an amorphous phase and a crystallinity initiation; spectroscopy by dispersion in energy, determining Gallium, Oxygen and Carbon atomic percentage; Scanning electron microscopy with sample structural external morphology evaluation and Raman spectroscopy. Looking forward to studying in the future the usage of the above mentioned oxide in different odonatological material composition with an antimicrobial goal, this thesis’ goal is to initially evaluate its cytotoxicity in vitro by MTT method (brometo de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazolio), utilizing two types of cell line (RAW 264.7 and VERO). Posteriorly its antimicrobial activity was evaluated by determining its Minimal Inhibitory Concentration and its Minimum Bactericidal Concentration using the microdilution technique in the presence of Streptococcus mutans (S. mutans) bacterial strain AU 159, potent bacteria that initiates dental cavity disease. Among all evaluated samples, the one that had best cytotoxicity results was the a-GaxOy oxidized at 500 °C with signs of cell proliferation, suggesting biocompatibility. Through antimicrobial activity assay it was possible to verify that the a-GaxOy sample oxidized at 300 °C was the one with best result for inhibition of multiplication (bacteriostatic) and bacterial growth (bactericidal).

Made available in DSpace on 2018-08-01T22:57:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_10883_DISSERTAÇÃO FRANCIELLI GENIER 2017 PÓS DEFESA PDF.pdf: 2142232 bytes, checksum: 955dfa826de57674f0045dc8adc7d71b (MD5) Previous issue date: 2017-07-05 / Grande parte dos insucessos das cirurgias de transplante metálico ocorre devido à rejeição corporal à superfície do material empregado e às infecções pós-operatórias na região implantada. Dessa forma, prevenir o crescimento bacteriano sobre esses materiais e simultaneamente contribuir para a sua adaptação ao organismo são as principais metas de pesquisas recentes em nanomedicina. Como uma forma de alcançar esses objetivos, o revestimento de próteses metálicas com nanopartículas representa uma alternativa viável aos métodos tradicionais de tratamento, como por exemplo, o uso de antibióticos cuja eficácia decresce com o surgimento de cepas resistentes. Nesse trabalho, foi realizada a aplicação de nanopartículas de óxido de zinco dopado com cobre (Cu-ZnO) para o revestimento de superfícies de titânio metal comumente utilizado em implantes artificiais, a partir da técnica de deposição eletroforética. A escolha das nanopartículas de Cu-ZnO foi pautada em suas características antibacterianas, como demonstrado na literatura. Utilizando as técnicas de caracterização por microscopia (MEV e MET), espectroscopia (EDS) e difração de raios-X (DRX), pôde-se confirmar seu formato e os elementos presentes nas nanopartículas bem como o tamanho médio do cristalito (228,24 nm) e os parâmetros de rede. As nanopartículas foram suspensas e depositadas por eletroforese em placas de titânio por 1 minuto sob tensões entre 100 e 180 V a fim de se obter a melhor condição de deposição, sendo esta a de 160 V. O pH e a condutividade elétrica da suspensão também foram avaliados antes e após a EPD. Os resultados de EDS confirmaram a presença do nanomaterial no depósito e as imagens obtidas por MEV confirmaram o aumento da rugosidade superficial após a deposição eletroforética. Assim sendo, almejou-se nesse trabalho explorar o potencial de dessa técnica para o revestimento em implantes artificiais e, por conseguinte, contribuir para a pesquisa em nanotecnologia e suas aplicações em medicina.

As propriedades físicas, químicas e mecânicas de superfícies de titânio e suas ligas têm sido estudadas buscando uma melhor osseointegração para aplicação em implantes biomédicos. Tais propriedades do material a ser utilizado em implantes têm apresentado influência direta na qualidade da interface osso-implante e uma relação direta com a rugosidade em escala nanométrica e micrométrica, porosidade e molhabilidade (energia de superfície) da superfície. Nesse contexto, estudos relacionados com o processo de eletropolimento de superfícies metálicas de titânio e suas ligas têm sido desenvolvidos visando controlar a morfologia da superfície através da escolha de parâmetros experimentais adequados, para a obtenção de superfícies com diferentes texturas. Dessa forma o presente trabalho tem por objetivo avaliar a influência dos parâmetros operacionais no processo de eletropolimento de Ti-cp, visando à obtenção de superfícies nanoestruturadas com controle morfológico. Foi avaliado o efeito de filmes de DLC (Diamond Like Carbon) eletrodepositados a partir de uma solução orgânica de Dimetilformamida sobre a superfície eletropolida. A etapa de caracterização morfológica das superfícies eletropolidas e eletropolidas revestidas com DLC se deram por meio de microscopia de força atômica (AFM), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e perfilometria de contato. Além disso, as superfícies obtidas foram caracterizadas quanto à molhabilidade (ensaio da gota séssil), comportamento eletroquímico (monitoramento do potencial de circuito aberto e curvas de polarização potenciostáticas) e resistência ao desgaste (ensaio tribológico do tipo ball-on-plate). Os filmes de DLC também foram caracterizados por espectroscopia Raman. Os resultados obtidos evidenciaram o efeito dos parâmetros operacionais sobre o controle da morfologia das superfícies de Ti-cp eletropolidas. A obtenção dos filmes DLC foi favorecida em superfícies eletropolidas com a presença de óxidos de titânio. As amostras eletropolidas e revestidas com DLC apresentaram valor do potencial de circuito aberto menos ativo comparativamente ao titânio sem revestimento. Contudo, apenas a presença do óxido formado durante o processo de eletropolimento também contribui para o aumento da resistência à corrosão. Ensaios de desgaste mostraram que a superfície eletropolida sofreu um processo de deformação, enquanto que a amostra eletropolida com revestimento de DLC apresentou melhor resistência ao desgaste. / The physical, chemical and mechanical properties of surface titanium and its alloys have been studied, searching better osseointegration for use in biomedical implants. Such properties of the material used as implants has shown direct influence on the quality of the bone-implant interface and a direct relationship with the roughness in nanometric and micrometric scale, porosity and wettability (surface energy) of the surface. In this context, studies associated to the electropolishing process of metal surfaces of titanium and its alloys have been developed to control the morphology of the surface by choice of the adequate experimental parameters to obtain surfaces with different textures. Therefore the present work aims evaluating the influence of operating parameters in the process of Ti-cp, electropolishing to obtain nanostructured surfaces with controlled morphology. The effect of DLC (Diamond Like Carbon) films electrodeposited was evaluated from an organic solution of Dimethylformamide (DMF) on the electropolished surface. The morphological characterization of electropolished surfaces and electropolished coated with DLC surfaces was made by atomic force microscopy (AFM), scanning electron microscopy (SEM) and contact profilometry. Moreover, the surfaces obtained were characterized as wettability test (sessile drop test), electrochemical behaviour (monitoring the open circuit potential and potentiodynamic polarization curves) and wear (tribological test of type ball-on-plate). The DLC films were also characterized by Raman spectroscopy. The results showed the effect of operating parameters about control of morphology of the electropolished titanium surfaces. The obtaining of DLC films was favored in electropolished surfaces. The samples electropolished and coated with DLC showed open circuit potential less active compared to titanium without coating, at the same time, the presence of the oxide formed during the electropolishing process also contributes to the corrosion resistance increase. Wear tests shown that the electropolished sample with a DLC coating showed better wear resistance.

No processo de colorimento de aços inoxidáveis, um filme de óxido, que exibe cores de interferência, é formado sobre a superfície do metal. Nesse trabalho, filmes nanoporosos de óxido foram formados em aço inoxidável AISI 304L por colorimento eletroquímico em solução de H2SO4 5 M e CrO3 2,5 M com diferentes tempos de eletrólise, utilizando-se o método de varredura triangular de corrente. Os filmes nanocristalinos de óxido tipo espinélio obtidos dessa forma foram caracterizados eletroquimicamente por voltametria cíclica a 1 mV/s em Na2SO4 0,5 M. Uma vez que o aço colorido por 40 min apresenta três picos anódicos bem destacados, o efeito da polarização potenciodinâmica de -0,8 V até um potencial final entre 0,9 V e 1,4 V, em Na2SO4 0,5 M, sobre a morfologia e a composição desses filmes foi analisado mais detalhadamente. Imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) mostram que o processo de colorimento causa severo ataque ao contorno de grão. De acordo com as imagens de microscopia de força atômica (AFM), o filme de óxido é sempre nanoporoso e constituído por grânulos de dimensões nanométricas. Espectros de Raman indicam que os filmes de óxido consistem de um óxido misto tipo espinélio de (Fe,Ni,Cr)(Fe,Cr)2O4. Testes de voltametria cíclica confirmaram a grande área superficial desses filmes. A presença de vários picos anódicos nas voltametrias, juntamente com os resultados de espectroscopia de fotoelétrons de raios X (XPS), evidenciaram que as espécies iônicas no filme não estão completamente oxidadas, o que possibilita o controle da composição química do mesmo por polarização simples. Os resultados experimentais mostraram que filmes de óxido produzidos por colorimento de aço inoxidável são promissores para aplicações em eletrocatálise e intercalação de íons lítio. / In the coloration process of stainless steels, an oxide film, which exhibits interference colors, is formed on the metal surface. In this work, nanoporous oxide films were formed on AISI 304L stainless steel by electrochemical coloring in 5 M H2SO4 and 2.5 M CrO3 with different electrolysis times, using the triangular current scan method. The nanocrystalline spinel oxide films thus obtained were electrochemically characterized by cyclic voltammetry at 1 mV/s in 0.5 M Na2SO4. Since the steel colored for 40 min exhibits three well defined anodic peaks, the effect of potentiodynamic polarization from -0.8 V to a final potential between 0.9 V and 1.4 V in 0.5 M Na2SO4 on the morphology and the composition of these films were analyzed in more detail. Scanning electron microscopy (SEM) images showed that the coloration process causes severe grain boundary attack. According to the atomic force microscopy (AFM) images, the oxide film is always nanoporous and constituted of nanometric granules. Raman spectra indicated that the oxide films consist of (Fe,Ni,Cr)(Fe,Cr)2O4 spinel. Cyclic voltammetry tests confirmed the large surface area of these films. The presence of several anodic peaks in the voltammetries, along with the X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) results, evidenced that the ionic species in the film are not completely oxidized, thus enabling to control its chemical composition by simple polarization. The experimental results showed that the oxide films produced by coloration of stainless steel are promising for applications in electrocatalysis and ions lithium intercalation.