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Uma abordagem bioética sobre a moralidade das nanotecnologias do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação e sua governança

Tavares, Eder Torres 03 July 2015 (has links)
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Bioética, 2015. / De maneira geral, nanotecnologia refere-se ao estudo e à manipulação da matéria em escala nanométrica. Ela tem sido considerada por alguns governos e parte da literatura científica e não científica como a terceira Revolução Industrial e promete atingir, praticamente, todos os setores da economia: cuidados com a saúde, cosmética, agricultura, eletrônica, energia, embalagens, automotiva, transporte, construção civil, e outras áreas. Desta forma, os efeitos desta nova tecnologia podem impactar, positiva ou negativamente, tudo aquilo que se relacione com o ser humano e outros seres e sistemas vivos. Alguns de seus resultados são e serão reais nos setores da saúde, de alimentos, de energia, do meio ambiente, de transportes, dentre outros. Como os resultados da nanotecnologia atingirão a sociedade depende não somente do uso que se fizer da nanotecnologia, mas, principalmente, da atenção que governo e academia derem ao desenvolvimento desta tecnologia emergente. Esta pesquisa visa identificar a moralidade das políticas públicas para nanotecnologia do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação, abordando-as a partir das ferramentas analíticas e normativas da bioética. Considerando que o cientista é o responsável pelas consequências sociais das ciências e que seu trabalho torna-se mercadoria quando tornado público, este trabalho terá como foco a análise da moralidade das nanotecnologias produzidas no Brasil, considerada do ponto de vista da práxis dos atores principais envolvidos – os (nano)cientistas e os (nano)gestores. O presente trabalho possui característica descritivo-analítica e contempla revisão bibliográfica, análise de documentos oficiais do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Programas) e do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (Editais, Projetos e Relatórios de Pesquisa) e reflexão bioética sobre a moralidade das políticas governamentais e dos projetos de pesquisa. A análise ilustra o caráter ofertista linear, a ênfase na inovação e na competitividade e ausência da sociedade civil organizada na participação das políticas públicas para as nanotecnologias. _ / In general, nanotechnology refers to the study and manipulation of matter at the nanoscale. It has been considered by governments and part of the scientific and non scientific literature as the third Industrial Revolution and promises to affect practically all economic sectors: healthcare, cosmetics, agriculture, electronics, energy, packaging, automotive, transportation, construction, and other areas. As a consequence, the effects of this new technology may impact, positively or negatively, on our lives and life-related issues: human health, animal health, and environment. Some results are and will be real in health, food and feed, energy, environment, transportation, among others. How the outcomes of nanotechnology will impact on society depends not solely on the use of it, but mainly on the attention government and scientific academy give to this emergent topic. This research aims to identify the morality of Ministry of Science, Technology and Innovation’s nanotechnology policies, using analytical and normative bioethical tools. Regarding that the scientist is responsible for the societal consequences of science and that his outcomes become goods when publicized, the focus of the present work will be the morality analysis of the nanotechnologies developed in Brazil, considering the point of view of the main players involved – (nano)scientists and public (nano)managers. The present work has a descriptive and analytical nature and considers bibliographic review; analysis of policy documents of Ministry of Science, Technology, and Innovation (Plans) and of National Council for Scientific and Technological Development (Call for Projects, Research Project and Research Report); and bioethical reflection concerning morality of governmental policies and research. The analysis illustrates the linear offer conception, the emphasis on innovation and competitiveness, and the absence of the organized civil society in the nanotechnologies policy-making.
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Control of optical fields and single photon emitters by advanced nanoantenna structures

Neumann, Lars 18 April 2012 (has links)
Un tema central en la ciencia y la tecnología es la exploración y explotación de sistemas cada vez más pequeños por medio de técnicas ópticas. A menudo, la longitud de onda viene dictada por el sistema de interés: los sistemas biológicos emiten y absorben luz visible y los dispositivos fotovoltaicos convierten el espectro solar. Durante mucho tiempo, la resolución óptica alcanzable parecía limitada principalmente por el límite de la difracción. Sin embargo, los avances en nanociencia y nanotecnología han llevado a la fabricación de estructuras de tamaños cada vez menores, de modo que la escala de los detalles fabricables ha alcanzado dimensiones muy por debajo de la longitud de onda de la luz visible. La luz visible interactúa resonantemente con estructuras metálicas de dimensiones alrededor de 100nm. La fuerte interacción de la luz con estructuras resonantes ofrece multitud de nuevas herramientas para el estudio de nuevos fenómenos ópticos en ciencia y tecnología, para lo cual se precisa un estrecho control de los campos ópticos. Las nanostructuras plasmónicas confinan, aumentan y, por lo tanto, controlan la luz a escalas nanométricas. Esta tesis se centra en el desafío del control preciso de campos ópticos en la nanoescala. Capítulo 1 presenta una perspectiva de la óptica de campo cercano. La nanotecnología se basa principalmente en la nanofabricación, que es un campo en continuo desarrollo. Los tamaños por debajo de 100nm requeridos para obtener nanoestructuras con resonancias ópticas entran dentro de los rangos de resolución de las actuales herramientas de nanofabricación. La nanofabricación con tecnología de Haz de Iones Enfocados es tratada en el Capítulo 2. Las antenas ópticas han demostrado ser un enlace eficiente entre radiación libre y objetos. El objeto puede ser una molécula individual, un medio no lineal o un semiconductor, dependiendo del propósito del dispositivo. Debido a la complejidad creciente de las antenas ópticas, surge la necesidad de investigar y controlar con precisión la distribución local de los campos modales. En el Capítulo 3, presento una investigación de los campos locales de antenas por medio del control determinista de una esfera fluorescente nanométrica como sonda del campo local. La esfera registra fielmente los modos ópticos de la antena, resolviendo por primera vez características modales de 35nm, revelando además la resonancia de la antena. Un punto crítico en la interacción de luz y materia es el ajuste de impedancias de los componentes involucrados. El Capítulo 4 demuestra cómo estructuras intrínsicamente muy diferentes, una guía de onda en forma de cuña y una apertura menor que la longitud de onda, se ajustan en impedancia a la longitud de onda de funcionamiento para mejorar la transmisión. La microscopía óptica de barrido de campo cercano es una herramienta habitual para la imagen de una gran variedad de muestras con resolución nanométrica. La baja transmisividad de las sondas convencionales, con aperturas menores que la longitud de onda, impone un severo límite. Como se explica en el Capítulo 5, el rediseño de la sonda elimina componentes con pérdidas y mejora la alimentación a la apertura. El rendimiento de la transmisión aumenta 100 veces y el umbral de daño 40 veces. Como este incremento en brillo permite utilizar aperturas más pequeñas, se obtienen imágenes de moléculas individuales con una resolución óptica de hasta 60 nm sin necesidad de algoritmos de ajuste. Como demuestran los resultados de esta tesis, se pueden evaluar los campos localizados y el funcionamiento de nanoestructuras como las antenas ópticas mediante mapeado con nanofuentes fluorescentes. Este mapeado proporciona una herramienta flexible para sintonizar nanoestructuras e incrementar el nivel de control ejercido sobre los campos ópticos. Esto beneficiará a aplicaciones como la imagen de alta resolución, los sensores y fotodetectores de alta sensibilidad, los dispositivos fotovoltaicos o la óptica no lineal. / A central topic in science and technology is the exploration and exploitation of smaller and smaller systems by optical techniques. Often, the wavelength is dictated by the system of interest: Biological systems emit and absorb visible light, or photovoltaic devices convert from the solar spectrum. For a long time, the achievable optical resolution has seemed principally bound by the diffraction limit. However, the advances in nanoscience and nanotechnology have led to the fabrication of structures with ever smaller feature sizes, such that the length scale of fabricable features has reached dimensions far below the wavelength of visible light. Visible light interacts resonantly with metallic structures that have characteristic dimensions of around 100nm. A strong resonant interaction of light with appropriately designed structures presents a manifold of new tools for the study of new optical phenomena in science and technology, for which the tight control of optical fields is a prerequisite. Plasmonic nanostructures strongly confine, enhance and thus control light on the nanometre scale. This thesis centres around the challenge of the precise control of optical fields on the nanoscale. An overview of near-field optics, its methods and challenges is presented in Chapter 1. Nanotechnology relies largely on nanofabrication, which is a continuously developing topic. The feature size of under 100nm required for optically resonant nanostructures is within the range of the resolution of state-of-the-art nanofabrication tools. The fabrication of such nanostructures using Focused Ion Beam technology is discussed in Chapter 2. Optical antennas have proven to efficiently link free radiation to objects through localised fields. The object can be a single molecule, a non-linear medium or a semiconductor, depending on the purpose of the device. With increasing complexity of optical antennas the need arises to precisely investigate and control their modal local field distribution. In Chapter 3, I present the investigation of local antenna fields by deterministic control of a nanometric fluorescent bead as the local field probe. The bead accurately maps the optical modes of an antenna, for the first time optically resolving modal features of 35nm FWHM. Moreover, the antenna resonance is revealed. A critical point in the interaction of light with matter is the matching of the impedance of all components involved in the interaction. Chapter 4 demonstrates how intrinsically very different structures, a tapered waveguide and a sub-wavelength aperture, are impedance-matched at the wavelength of operation to improve the transmission of the aperture. Near-field Scanning Optical Microscopy is a standard tool to image a variety of samples with nanometric resolution. The low transmissivity of conventional probes with sub-wavelength apertures imposes a strong limitation to its popularity. As reported in Chapter 5, a redesign of the probe removes the lossy sub-wavelength components and improves the feed to the aperture. The throughput increases by 100x and the damage threshold by 40x. As this increase in brightness allows to employ smaller apertures, single molecules are imaged with a true optical resolution of as good as 60nm FWHM. No fitting algorithms are required. As the results presented in this thesis show, localised fields and therefore the functioning of nanostructures such as optical antennas can be precisely assessed by a mapping with fluorescent nanosources. The mapping provides a flexible tool to tune the nanostructures and increase the level of control exerted on optical fields. In reverse, an optimised nanostructure will efficiently control single emitters in its vicinity. Benefiting applications include high resolution imaging, high sensitivity sensing and photo detection, photovoltaics and non-linear optics.
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Nanotecnologia aplicada a tratamento superficiais para o aço carbono 1020 como alternativa ao fosfato de zinco

Bossardi, Kelly January 2007 (has links)
O sistema de tratamento do aço tem sido utilizado com o objetivo de aumentar a resistência à corrosão e melhorar a adesão da tinta sobre o substrato. Porém, a fosfatização convencional traz danos ao meio ambiente. Com o intuito de realizar o desenvolvimento sustentável, novos processos de tratamentos têm sido desenvolvidos a fim de substituir o processo de fosfatização, reduzir o impacto ambiental e promover o progresso nos tratamentos. Neste trabalho foi realizada uma avaliação comparativa entre dois tratamentos superficiais para aço de baixo carbono isentos de metais pesados (nanocerâmico e silano) e a fosfatização. Para este estudo foram utilizadas chapas de aço carbono 1020 laminado a frio como substrato. Com o objetivo de verificar a resistência anticorrosiva dos tratamentos sem pintura foram realizados ensaios de exposição à umidade, imersão em água, imersão em soluções aquosas de pH 2 e pH 10 e curvas de polarização anódicas e catódicas e em soluções de NaCl, NaOH e H2SO4. As amostras pintadas com tinta a pó microtexturizada foram submetidas aos ensaios de exposição à névoa salina neutra, dióxido de enxofre e umidade, além dos ensaios mecânicos de aderência, flexibilidade e impacto. Os resultados de resistência mecânica demonstraram um bom desempenho de todos os tratamentos. Quanto à resistência anticorrosiva pode-se verificar, a partir das curvas de polarização anódicas e catódicas,, que os tratamentos testados se comportam de maneira peculiar nos diferentes meios, mostrando uma ligeira superioridade com relação ao fosfato de zinco. Os resultados quanto a resistência à corrosão, para as amostras cujos tratamentos foram conjugados com pintura a pó, mostraram que todos os sistemas obtiveram comportamento semelhante e satisfatório. / The steel treatment system had been using with purpose of increase the corrosion resistance and to improve the paint adhesion on substratum. However, the conventional phosphatetion causes damage the environment. With purpose to permit a sustainable development, new treatment process has been developing in order to replace the phosphatetion process, to minimize the environmental impact and to promote the progress in the treatments. In this work has been carried out an assessment comparative between two different steel treatment area of low carbon, free of heavy metals (nanoceramic and silane) and the phosphatetion. During the study have been used as substratum, steel carbon plate 1020 which was laminated by cold. Having in mind to check the anticorrosive resistance treatments without painting, have been carried test out of exposure to humidity, water immersion besides immersion in water solution of pH 2 and pH 10 and variations of polarization anodic and cathodic besides solutions of NaCI, NaOH and H2SO4. The samples have painted with microtexturizada ink dust have been subjected test of exposition at the neutral saline mist, dioxide of sulfur and humidity, besides mechanical assays of tack, flexibility and impact. The resistance results mechanics had demonstrated a good performance of all the treatments. Regarding anticorrosive resistance, can been verified that from the anodic and cathodic curves of polarization, the tested treatments have had a peculiar performance in each different situations, showing a small superiority considering the phosphating of zinc. However the results of resistance corrosion, for the samples whose treatments had been conjugated with painting the dust, have been shown us that all the systems had gotten similar and satisfactory behavior.
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Nanotecnologia e a condição humana no futuro

Silva, Marise Borba da January 2008 (has links)
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Filosofia e Ciências Humanas. Programa de Pós-Graduação Interdisciplinar em Ciências Humanas. / Made available in DSpace on 2012-10-24T03:08:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 256703.pdf: 4018827 bytes, checksum: e2fcc5441e3095de503ad40928110881 (MD5) / A ciência dos nanoelementos vem provar relações profundas que sustentam a transição do físico e orgânico para patamares de existência ainda mais sutis, verificados na fronteira entre o material e o imaterial, o orgânico e o inorgânico, a Terra, o interplanetário e o universo, a vida e a não-vida. Lidar com nanopartículas é defrontarse com a ambivalência de elementos de dimensão nanométricos que, em certas doses, podem ser letais e em doses menores são essenciais à vida. O imponderável dos nanoelementos abala automaticamente a mentalidade e o sistema de raciocínio que mede a importância das coisas pelo tamanho, pelo peso, ou pela sua tradução comercial em cifras, na dimensão macro e micro. Nanoelementos, de peso insignificante, intocáveis pelos cinco sentidos, entram na contabilidade básica dos seres vivos e são preocupação recente para o que pode representar casos de vida ou de morte para o ser humano, sobretudo. Analisam-se, pois, acontecimentos vinculados à nanotecnologia na visão de natureza que está se constituindo e nas questões articuladas a ensaios éticos, que voltam a pulsar sempre que se lida com o #novo#. Propõe-se a necessidade da análise multi e interdisciplinar dos dilemas gerados em meio às imbricações doutrinárias com base na relação técnica-ética, posto que muitos pensamentos permeiam esta novidade em suas implicações para a espécie, indivíduos e humanidade. Indaga-se se a visão progressista com que se concebe a #nano#, como a técnica mais radical do momento, é compatível e capaz de alterar o próprio curso da vida, já que tem sido argumentado que se trata da #última revolução tecnológica# e que esta afeta a essência de toda natureza humana. As idéias apresentadas tentam situar um patamar mediador entre determinismos biológicos e culturais, que possa contribuir para o debate sobre a liberdade de decidir os rumos que estão sendo tomados, já que os produtos da técnica tornaram-se complexos e diversificados demais para serem apreendidos em tempo hábil, antes de se tornarem ultrapassados. Imagina-se o que pode acontecer em relação ao fascinante e surpreendente #mundo do infinitamente pequeno#! Problematizam-se algumas posições particulares advindas de diferentes vozes e lugares, interlocuções empenhadas em avaliar o contexto de avanço da nanotecnologia em seus efeitos reais e potenciais, para dispor-se de um leque mais amplo, nos dias atuais, pois já se fala do século XXI, como o #século nanotecnológico#. The science of the nanoelementos comes to prove deep relations that support the transition of the physicist and organic one for landings of existence still more subtle, checked in the frontier between the material and the immaterial thing, the organic thing and the inorganic thing, the Land, the interplanetary thing and the universe, the life and the non-life. To deal with nanoparticles is to face the ambivalence of elements of dimension nanometrics what, in certain doses, can be lethal and in less doses they are essential to the life. The imponderable thing of the nanoelements shakes automatically the mentality and the system of reasoning that measures the importance of the things for the size, for the weight, or for his commercial translation in ciphers, in the dimension macro and micro. Nanoelements, of insignificant weight, untouchable by five senses, enters in the basic accountancy of the lively beings and is a recent preoccupation for what it can represent cases of life or of death for the human being, especially. There are analysed events linked to the nanotechnology in the vision of nature that is if constituting and in the questions articulated to the ethics, which pulsate again whenever if it deals with the #new#. The necessity of the analysis is proposed multi and interdisciplinary of the dilemmas produced amid the crossing doctrinary on basis of the relation nanotechnology -ethics, although many thoughts permeate this novelty in his implications for the sort, individuals and humanity. It is inquired if the progressive vision with which one conceives I her "sleep", like the most radical technique of the moment, is compatible and able to alter the course itself of the life, since it has been argued what one treats as the # last technological revolution # and what this one affects the essence of any human nature. The presented ideas try to situate a landing mediator between determinism biological and cultural, what could contribute to the discussion on the freedom of deciding on the courses that are being taken, since the products of the technique became complexes and diversified too much to be apprehended in reasonable time, before becoming outdated. Imagine what can happen regarding fascinatingly and surprising #world of the small infinity#! It surpasses the man, again, in the figure of #homo viator#: a walker inside the world that he himself created, changing into a citizen of the universe, so able to explore the exterior space, the "flesh" of the Land and the bottom of the sea how much the recess of his mind itself from a pointed geometrical creativity molecular-atomic. Someone are put in problem some particular positions resulted from different voices and places, interphrases pawned in valuing the context of advancement of the nanotechnology at his real and potential effects, to be prepared of a more spacious fan, in the current days, so is already spoken of the century XXI, like the #century nanotechnological#.
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Desenvolvimento e caracterização de filmes flexíveis de amido de mandioca com nanocelulose de coco

Machado, Bruna Aparecida Souza 05 March 2013 (has links)
161 f. / Submitted by Cynthia Nascimento (cyngabe@ufba.br) on 2013-03-05T11:39:23Z No. of bitstreams: 1 Bruna Aparecida Souza Machado.pdf: 4252263 bytes, checksum: 086f9b6086f547509bf2416393aaa8f9 (MD5) / Approved for entry into archive by Alda Lima da Silva(sivalda@ufba.br) on 2013-03-05T21:06:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Bruna Aparecida Souza Machado.pdf: 4252263 bytes, checksum: 086f9b6086f547509bf2416393aaa8f9 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-03-05T21:06:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bruna Aparecida Souza Machado.pdf: 4252263 bytes, checksum: 086f9b6086f547509bf2416393aaa8f9 (MD5) / FAPESB / A embalagem é utilizada para prolongar a vida de prateleira do produto embalado protegendo-o mecanicamente e contra contaminações biológicas e químicas. Em geral estas embalagens têm sido produzidas com material polimérico derivado do petróleo, gerando problemas ambientais acarretados pelo seu descarte indiscriminado. Entre os primeiros filmes biodegradáveis estão os elaborados a partir do amido, por serem uma alternativa mais viável economicamente às resinas tradicionais e por advirem de fontes renováveis. Tais filmes possuem moderada permeabilidade ao oxigênio, baixa barreira à umidade e baixa resistência mecânica, gerando assim problemas na sua comercialização e aceitação no mercado. Os nanowhiskers são monocristais de alta perfeição obtidos a partir da celulose, chamados de nanocelulose, que tem como características alta polaridade, alta rigidez, excelente tensão de ruptura e alto grau de cristalinidade, podendo ser utilizados para melhorar as propriedades mecânicas dos filmes à base de amido e mantendo a principal característica que é a biodegradabilidade. O objetivo deste trabalho foi obter e caracterizar a nanocelulose da fibra de coco, bem como, incorporá-los a uma matriz polimérica de amido de mandioca plastificada com glicerol, desenvolvendo diferentes formulações por um planejamento fatorial de um biomaterial moldado na forma de um filme flexível que possa ser utilizado como embalagem, à base de produtos naturais que não agrida o ambiente após o seu descarte. Além disso, testar a incorporação de extrato de erva-mate nas formulações que apresentarem as melhores propriedades mecânicas a fim de produzir um nanobiocompósito ativo com propriedades antioxidantes através do monitoramento do azeite de dendê embalado por 40 dias sob condições de oxidação acelerada (63%UR/30ºC). Os filmes biodegradáveis foram elaborados pelo processo de “casting” tendo como formulação base uma suspensão em água com (3-6%) de amido de mandioca, (0,5-2,5%) de plastificante (glicerol) e nanocelulose de coco (0,1-0,5%) obtidos por hidrólise ácida, que foram incorporados para melhorar as propriedades mecânicas e de barreira dos filmes (nanobiocompósitos). Foi utilizado um controle sem a adição de nanocelulose (C – 4,5% de amido e 1,5% de glicerol) a fim comparar os resultados. Os filmes contendo nanocelulose incorporados apresentaram uma redução de teor de atividade de água e na permeabilidade ao vapor de água, mostrando que os nanocristais agem como uma barreira e diminuem os espaços livres na matriz polimérica. Os cristais de nanocelulose juntamente com o plastificante, foram responsáveis por aumentar em até 47.090% o módulo de Young dos nanobiocompósitos, quando comparado com o controle, e isto está relacionado à rigidez destas nanopartículas. Os nonobiocompósitos ativos que continham 20% de extrato de erva-mate incorporados foram responsáveis por reduzir a oxidação do produto embalado (azeite de dendê) em até 2.500% quando comparado com o controle de polietileno. A grande disponibilidade no Brasil de fontes de fibras vegetais ricas em celulose, como o coco, e seu baixo custo, assim como o amido de mandioca,justificam a utilização destes biomateriais como fontes de matéria-prima para a obtenção de novos materiais biodegradáveis. Os nanobiocompósitos contento a nanocelulose da fibra de coco desenvolvidos neste estudo apresentaram propriedades de barreira e mecânicas melhoradas, sendo, portanto viável sua utilização como embalagem de produtos lipídicos. / Universidade Federal da Bahia. Faculdade de Farmácia. Salvador-Ba, 2011
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Degradação de poluentes orgânicos empregando nanopartículas metálicas / Degradation of organic pollutants using metallic nanoparticles

Marcelo, Cristiana Resende 24 February 2017 (has links)
Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-12-01T10:56:49Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1092904 bytes, checksum: 311a3191aa275259849a28a8ace59efd (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-01T10:56:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1092904 bytes, checksum: 311a3191aa275259849a28a8ace59efd (MD5) Previous issue date: 2017-02-24 / O presente trabalho investigou a degradação de poluentes orgânicos (acetamiprido e corante reativo azul 4) por nanopartículas metálicas. Foi avaliado o efeito de diferentes parâmetros na cinética de degradação: concentração inicial do contaminante (C 0 ), dose de nanopartículas, temperatura e pH. Para o acetamiprido, empregando nanopartículas de Fe/Ni, foi alcançada uma eficiência de degradação de aproximadamente 100% em apenas 5 min de reação. Os ensaios realizados na presença do álcool terc-butílico (TBA), um capturador de radicais hidroxil, promoveram o decréscimo da eficiência de degradação de aproximadamente 100% para apenas 10%, demonstrando que se trata de um processo predominantemente oxidativo, sendo . OH o principal responsável pela degradação. Estudos cinéticos da reação do acetamiprido com nanopartículas de Fe/Ni foram realizados, aplicando-se um modelo semi-empírico de pseudo-primeira ordem. Para essa reação, a constante de velocidade (k obs ) variou de 0,126 para 0,828 min -1 quando a dose de nanopartículas foi aumentada de 0,200 para 0,500 g L -1 e de 0,828 para 0,180 min -1 quando a C 0 do inseticida foi de 20,0 para 50,0 mg L -1 . A elevação da temperatura de 10 para 40 °C proporcionou um aumento no valor de k obs de 0,138 para 0,216 min -1 e a energia de ativação estimada para a reação foi de 10,7 kJ mol -1 . Em relação ao pH, verificou-se que k obs variou de 0,348 para 0,120 min -1 com o decréscimo do pH do sistema de 5 para 2. O reuso das nanopartículas de Fe/Ni foi avaliado, observando uma eficiência de degradação de 70% no segundo ciclo de reação com o acetamiprido. No caso da reação do corante reativo azul 4 (RB4) com nanopartículas de Cu 0 (nZVC), obteve-se cerca de 90% de degradação em apenas 10 min de reação. Verificou-se que as espécies de Cu + são, possivelmente, os principais agentes da degradação oxidativa do corante. O modelo semi- empírico de segunda ordem foi o mais adequado para explicar a cinética de degradação de RB4 por nZVC. A constante de velocidade (k 2 ) para esta reação aumentou de 0,004 para 0,047 L mg -1 min -1 e de 0,047 para 0,002 L mg -1 min -1 nas respectivas variações de dose de nZVC de 0,500 para 2,00 g L -1 e de C 0 de RB4 de 15,00 para 50,00 mg L -1 . O pH inicial da solução de RB4 em condições mais ácidas favoreceu a cinética da reação, obtendo-se k 2 de 0,0021 a 0,003 L mg -1 min -1 ao variar o pH de 3 a 8. Elevando-se a temperatura de 10 para 30 °C obteve-se um aumento de k 2 de 0,005 para 0,020 L mg -1 min -1 , sendo estimada uma energia de ativação de 42,4 kJ mol -1 . Nos experimentos de reuso, obteve-se uma eficiência de degradação de 73% no segundo ciclo, com pequena diminuição da constante de velocidade. Os resultados demonstram que as nanopartículas metálicas de Fe/Ni e de Cu 0 são promissoras no tratamento de águas contaminadas por acetamiprido e corante têxtil reativo azul 4, respectivamente / The degradation of organic pollutants (acetamiprid and Reactive Blue 4 dye) by metallic nanoparticles was investigated in this work. The effects of the following parameters: initial concentration of the contaminant (C 0 ), nanoparticles dosage, temperature and pH were evaluated. The efficiency of the acetamiprid degradation utilizing Fe/Ni nanoparticles reached approximately 100% within 5 min of reaction. Degradation tests performed on the presence of tert-butylic alcohol, a hydroxyl radical scavenger, presented a reduced degradation efficiency (from approximately 100% to 10%) demonstrating the process is predominately oxidative, and . OH was mainly responsible for the degradation. Kinetic studies of the acetamiprid reaction with the Fe/Ni nanoparticles were performed applying pseudo-first order semi-empirical model. For this reaction, the reaction rate constant (k obs ) varied from 0.126 to 0.828 min -1 when the nanoparticles dose was increased from 0.200 g L -1 to 0.500 g L -1 and k obs varied from 0.828 to 0.180 min -1 when insecticide C 0 was increased from 20.0 to 50.0 mg L -1 . The temperature rise from 10 to 40 °C proportionated an increase on the k obs from 0.138 to 0.216 min -1 and the estimated activation energy was 10.7 kJ mol -1 . The decrease of the system pH from 5 to 2 resulted on a variation of the k obs from 0.348 to 0.120 min -1 . Fe/Ni nanoparticles reuse was evaluated, it was verified a 70% degradation efficiency in the second cycle of reaction with acetamiprid. In the case of the dye reaction with the Cu 0 nanoparticles, an approximately a 90% degradation efficiency was obtained within 10 min. It was verified the Cu + species are, possibly, the main degradation agents of the dye. It was found that the second-order semi-empirical model was the most adequate to explain the dye degradation kinetics. The reaction rate constant (k 2 ) for this reaction increased from 0.004 to 0.047 L mg -1 min -1 and from 0.047 to 0.002 L mg -1 min -1 on the respective variations nanoparticles dose from 0.500 to 2.00 g L -1 and dye C 0 from 15.00 to 50.00 mg L -1 . The initial pH of the dye solution under more acidic conditions favored the reaction kinetics, yielding k 2 values from 0.0021 L mg -1 min -1 to 0.003 L mg -1 min -1 by varying the pH from 3 to 8. The temperature rise from 10 to 30 °C resulted in k 2 increase from 0.005 to 0.020 L mg -1 min -1 , with an estimated activation energy of 42.4 kJ mol - 1 . In the material reuse experiments, a degradation efficiency of 73% was obtained, with a small decrease in the rate constant. The results demonstrate the Fe/Ni and Cu 0 metallic nanoparticles are promising in the treatment of water contaminated with acetamiprid and Reactive Blue 4, respectively.
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Estudos do efeito anticárie de materiais odontológicos beneficiados por nanotecnologia / Studies related to anticaries effect of nanotechnology-based dental materials

Melo, Mary Anne Sampaio de January 2012 (has links)
MELO, Mary Anne Sampaio. Estudos do efeito anticárie de materiais odontológicos beneficiados por nanotecnologia. 2012. 155 f. Tese (Doutorado em Odontologia) - Universidade Federal do Ceará. Faculdade de Farmácia, Odontologia e Enfermagem, Fortaleza, 2012. / Submitted by denise santos (denise.santos@ufc.br) on 2013-11-29T13:44:53Z No. of bitstreams: 1 2012_tese_masmelo.pdf: 4400367 bytes, checksum: 861c51e1265599d7c50beb492ae739a9 (MD5) / Approved for entry into archive by denise santos(denise.santos@ufc.br) on 2013-11-29T13:45:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_tese_masmelo.pdf: 4400367 bytes, checksum: 861c51e1265599d7c50beb492ae739a9 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-11-29T13:45:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_tese_masmelo.pdf: 4400367 bytes, checksum: 861c51e1265599d7c50beb492ae739a9 (MD5) Previous issue date: 2012 / The application of nanotechnology in dentistry can promote the optimization of aesthetic and mechanical characteristics of dental materials as well as provide an anticaries action due to the lowest oral biofilm accumulation on these materials and release of antimicrobial or remineralizing compounds. The objectives of each chapter are: 1) to review the literature concerning the use of nanoparticles in dental materials with direct or indirect implications for the control of caries lesions (chapter 1), 2) to investigate in vitro the fluoride release and the inhibitory potential of nanoparticulated fluoridated orthodontic cement on demineralization of enamel (chapter 2), 3) to study the in situ effect of nanoparticle composite containing fluoride on fluoride release and the inhibition of enamel demineralization (chapter 3) 4) to evaluate the effect of incorporation of silver nanoparticles (NAg) and amorphous calcium phosphate (NACP) in commercial adhesive system (chapter 4), 5) to evaluate the effect of incorporation monomer associated with quaternary ammonium (QADM), NAg and NACP in experimental adhesive system (chapter 5) and 6) to study the in situ effect of composite resin containing NACP on the oral biofilm and enamel caries lesions (chapter 6). As methodology approaches a literature review, 3 in vitro studies with microbiological caries model and 2 in situ studies were performed according to the cited objectives. As results, the developing anticaries nanomaterials still need a better understanding of the action mechanisms, safety and efficacy of nanoparticles (chapter 1). Fluoride release and the enamel demineralization inhibition of the nanoparticulated fluoridated orthodontic cement were lower than that shown by resin-modified glass ionomer cement (chapter 2). Nanoparticle-containing composite showed little in situ anticaries activity without prejudice to its surface roughness (chapter 3). The inclusion of NAG and NACP in adhesive system showed significant in vitro antimicrobial effect without decreasing bond strength when compared to control (chapter 4). Metabolic activity, lactic acid production and number of colony forming units were lower in biofilms formed on experimental adhesive systems containing QADM, Nag and NACP without decreased bond strength when compared to control (chapter 5). NACP composite released more calcium and phosphorus in cariogenic biofilm formed in situ and caused shallow caries lesions on enamel around the restorations that the control composite (chapter 6). In summary, the presence of nanoparticles fillers as basic composition of dental materials does not assure effective anticaries activity. Incorporating QADM, Nag and NACP in dental materials can promote anticaries effect, and showing as a promising approach in dental materials development. / A aplicação da nanotecnologia na Odontologia pode promover a otimização de características estéticas e mecânicas de materiais odontológicos bem como propiciar uma ação anticárie pelo menor acúmulo de biofilme oral sobre estes materiais e liberação de compostos antimicrobianos ou remineralizantes. Os objetivos de cada capítulo são: 1) revisar a literatura concernente ao uso de nanopartículas em materiais odontológicos com implicações diretas ou indiretas no controle de lesões de cárie (capítulo 1); 2) investigar in vitro a liberação de flúor e o potencial inibitório de cimento ortodôntico nanoparticulado fluoretado na desmineralização do esmalte (capítulo 2); 3) estudar o efeito in situ de resina composta fluoretada contendo nanopartículas na liberação de flúor e na capacidade inibitória da desmineralização em esmalte (capítulo 3); 4) avaliar o efeito da incorporação de nanopartículas de prata (NAg) e fosfato de cálcio amorfo (NACP) em sistema adesivo comercial (capítulo 4); 5) avaliar o efeito da incorporação de monômero associado a quaternário de amônio (QADM), NAg e NACP em sistema adesivo experimental (capítulo 5) e 6) estudar o efeito in situ de resina composta contendo NACP no biofilme oral e em lesões de cáries em esmalte (capítulo 6). Como abordagens metodológicas foram realizadas: uma revisão de literatura, 3 estudos in vitro com indução de cárie por modelo microbiológico e 2 estudos in situ relacionados aos objetivos citados. Como resultados, o desenvolvimento de materiais nanométricos anticárie ainda necessita de um melhor conhecimento dos mecanismos de ação, segurança e eficácia das nanopartículas (capítulo 1). A liberação de flúor e o potencial inibitório na desmineralização do esmalte de cimento ortodôntico nanoparticulado fluoretado foi inferior ao apresentado por cimento de ionômero de vidro modificado por resina (capítulo 2). Resina composta nanoparticulada apresentou pequena atividade anticárie in situ sem detrimento de sua lisura de superfície (capítulo 3). A inclusão de NAg e NACP em sistema adesivo apresentou significativo efeito antimicrobiano in vitro sem diminuição da resistência de união quando comparado ao controle (capítulo 4). A atividade metabólica, produção de ácido lático e número de unidades formadoras de colônias foram menores em biofilmes formados sobre sistemas adesivos experimentais contendo QADM, NAg e NACP sem diminuição da resistência de união quando comparado ao controle (capítulo 5). Compósito com NACP liberou mais cálcio e fósforo em biofilme cariogênico formado in situ e propiciou menores lesões de cárie em esmalte ao redor das restaurações que o compósito controle (capítulo 6). Em resumo, a presença de nanopartículas de carga na composição básica de materiais odontológicos não garante por si só uma atividade anticárie efetiva. A incorporação de QADM, NAg e NACP em materiais odontológicos pode permitir a promoção de um efeito anticárie, apresentando-se como uma promissora abordagem no desenvolvimento de materiais restauradores diretos.
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Micro e submicro esferas de carbono e carbono-níquel sintetizadas pela rota hidrotérmica

Koch, Junior Antunes January 2014 (has links)
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-03-18T21:02:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 332776.pdf: 23184383 bytes, checksum: 749db9e964655ef40a4dea78d7a3d7f0 (MD5) Previous issue date: 2014 / Nos últimos anos esferas de materiais carbonáceos e híbridos de carbono com metal, de tamanho micro e nanométrico, com a possibilidade de terem suas propriedades ajustáveis tem despertado interesse de muitos pesquisadores devido as suas potenciais aplicações. Um dos métodos que tem se mostrado promissor para a produção de tais materiais é o método hidrotérmico. Esta técnica dá acesso a esferas de carbono individuais e com baixo desvio padrão de tamanho. Neste trabalho são estudadas sínteses de esferas de carbono através do tratamento hidrotérmico de glicose com o auxílio de redutores com o objetivo de entender os aspectos de reação e formação das destas esferas. Posteriormente foram criadas rotas para a produção de materiais esféricos híbridos de carbono-níquel utilizando técnicas como o método hidrotérmico, incipiente wetness e refuxo. Como rota alternativa para a produção de esferas de carbono foram utilizadas micro-ondas como fonte de energia produzindo esferas similares às produzidas pelo método convencional. Dois testes em aplicações foram feitas, esferas de carbono em teste tribológico a seco e um híbrido de carbono-níquel como oxidante de glicerol. Ambos apresentaram resultados promissores. A caracterização das amostras foi feita com as técnicas de difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo (MEVEC), espectroscopia de energia dispersiva (EED), microscopia eletrônica de transmissão (MET), espectroscopia Raman, espectroscopia de infravermelho e análise elementar CHNS.<br> / Abstract : In the last years spheres of carbonaceous materials and carbonmetal hybrid materials, with size range from nano to micrometers, with tunable properties have been the interest of many researchers, due to their possible applications. One of the promising methods to synthesize such materials is the hydrothermal method. This thecnique gives access to individual carbon spheres with low size distribution. In the present work carbon spheres syntheses are studied through the hydrothermal treatment of glucose aided by reducing agents with the goal to understand the carbon spheres reaction and formation aspects. After that carbon-nickel hybrid spherical material routes were created using techniques like hydrothermal method, incipient wetness and reflux. As an alternative route microwaves were used to create carbon spheres similar to those using the conventional hydrothermal method. Two applications were tested, one with carbon spheres as dry lubricant and another with a hybrid material as glycerol oxidant. Characterization techniques used in this work were X ray diffraction, scanning electron microscopy, field emission scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, energy dispersive X ray microscopy, Raman spectroscopy, infrared spectroscopy and elemental analisys CHNS.
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Seleção, purificação e modificação de argilas para aplicação em Nano-Sistemas 1D

Zanini, Ariel Elder 12 1900 (has links)
Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2014-07-10T18:47:37Z No. of bitstreams: 1 Zanini_Tese_DSc_PEI_2013_v60_Pos_Defesa_Final.pdf: 5511591 bytes, checksum: 59fb7453678ea98ea75c47a222a2c6b0 (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2014-07-10T18:47:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Zanini_Tese_DSc_PEI_2013_v60_Pos_Defesa_Final.pdf: 5511591 bytes, checksum: 59fb7453678ea98ea75c47a222a2c6b0 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-07-10T18:47:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Zanini_Tese_DSc_PEI_2013_v60_Pos_Defesa_Final.pdf: 5511591 bytes, checksum: 59fb7453678ea98ea75c47a222a2c6b0 (MD5) / A nanotecnologia, e em especial os nanocompósitos, são provavelmente um dos temas mais cotados da pesquisa e literatura mundial contemporâneas. A partir do dia 29 de dezembro de 1959, quando Richard Feynman se constitui no precursor deste conceito na sua famosa palestra para a Sociedade Americana de Física (APS, American Physics Society) e em concomitância alguns cientistas da linha de polímeros confirmam que pequenas quantidades de nano-sistemas conseguem dar grandes benefícios a algumas propriedades da matriz polimérica, o número de pesquisas e pesquisadores se acelerara consideravelmente, motivados por esta inovação tecnológica. Assim, estudam e aplicam uma diversidade de materiais, tais como: nanopartículas de metais e seus óxidos, nanotubos de diversas composições e geometrias e alguns sistemas cristalinos naturais como as esmectitas, materiais que hoje constituem a família dos nanosistemas, 3D (esferas), 2D (tubos) e 1D (lamelas). A forma lamelar, matéria prima deste trabalho, se encontra na natureza em abundância, como constituinte principal das argilas bentoníticas. O objetivo geral desta tese é fazer uma proposta para a seleção, a purificação e a modificação de argilas para aplicação em nano-sistemas 1D. Um dos focos do trabalho consiste em definir as diferenças entre o que a teoria propõe para as estruturas químicas destes materiais e a realidade analítica. É estudado também como os métodos industriais, geralmente, não apenas conservam as impurezas oriundas do minério mas também geram novas impureza, particularmente no processo industrial mais utilizado Zanini, A.-Tese de D.Sc., PEI/EP/UFBA, 2013 Preliminares viii que é a sodificação. Além disso, em nível de laboratório foi desenvolvido o método de “elutriação iterativa”, onde um sistema particulado é submetido a diferentes fluxos de solvente em colunas de diferentes diâmetros, o que permite em uma única operação conseguir diferentes seleções do material particulado. Foram desenvolvidos também métodos para determinar a capacidade de troca catiônica (CTC) das argilas, com uma metodologia equivalente ao processo industrial de sodificação, e que permite ter uma avaliação do excesso de reativo necessário para desalojar totalmente o cátion sódio interlamelar. Foram desenvolvidos modelos matemáticos simples para determinar a densidade na forma tactoidal e na forma de suspensões aquosas. Os resultados positivos das propostas permitiram transformar o processo original em um outro mais elaborado, que foi chamado de “Elutriação Matricial Iterativa”, onde determinadas colunas, denominadas “colunas-reatores”, poderiam receber materiais selecionados em outras colunas e submetê-los a processos sequenciais de transformação, o que foi objeto de um depósito de patente nacional sob protocolo BR102013016298-1. O resultado final consiste no fato de ter sido desenvolvido, e testado em scale-up (escala ampliada), um processo que pode ser levado à escala industrial de forma fácil e econômica. Este processo possui uma metodologia analítica de avaliação dos resultados e ferramentas de cálculo para as correções e/ou modificações do processo para qualquer material particulado, ou ainda o projeto de novas colunas para a melhoria dos processos existentes ou ampliação das ações de separação e processamento. Como recomendações para futuras pesquisas, sugere-se dedicar mais atenção às impurezas e suas possíveis ações indesejáveis, não só para o uso em nanotecnologia, mas também para usos como alimentação e cosméticos, entre outros. Além disso, como sequência dos trabalhos realizados, sugere-se ampliar o leque de aplicações e inovar a organofilização das esmectitas com cátions orgânicos que, além de aumentar o valor de d001 (distância interplanar basal), façam parte do processo de polimerização, como um iniciador ou um monômero. / Nanotechnology, particularly nanocomposites, are probably one of the most quoted contemporary research and literature themes worldwide. Starting on December 29th, 1959, when Richard Feynman becomes the precursor of this concept in his famous lecture to the American Physical Society (APS) and concomitantly some polymer scientists confirm that small amounts of nano-systems can provide great benefits to some properties of the polymer matrix, the number of researches and researchers had accelerated considerably, motivated by this technological innovation. Thus, they study and apply a variety of materials such as: nanoparticles of metals and their oxides, nanotubes of different compositions and geometries and some crystalline natural systems as smectites, materials which today constitute the family of nanosystems, 3D (spheres) 2D (tubes) and 1D (lamellae). The lamellar form, raw material for this work, is found in nature in abundance, as the main constituent of bentonite clays. The aim of this Ph.D. thesis is to make a proposal for the selection, purification and modification of clays for use in 1D nano-systems . One focus of the work is to define the differences between what the theory proposes to the chemical structures of these materials and their analytical reality. Industrial methods generally not only retain the impurities originating from the mineral, but also generate new impurity, particularly in the most used industrial process, sodification, which is also studied in this work. In addition, on laboratory level the “iterative elutriation” method was developed, where a particulate system is subjected to different solvent flows in columns with varying Zanini, A.-Tese de D.Sc., PEI/EP/UFBA, 2013 Preliminares x diameters, which allows in a single operation getting different selections of the particulate material. Methods to determine the cation exchange capacity (CEC) of the clay were also developed with a method equivalent to the sodification industrial process, which gives an evaluation of the excess of reagent needed to fully displace the interlamellar sodium cation. Simple mathematical models have been developed to determine the density in the tactoidal form and also the density of aqueous suspensions. The positive results of the proposals allowed transforming the original process into another more elaborate, which was called “Iterative Matrix Elutriation”, where certain columns, called “reactor-columns” could receive materials selected in other columns and subjecting them to sequential transformation processes, which was the subject of a national patent deposit under protocol BR102013016298-1. The final result is the fact that it was developed, and scale-up tested, a process that can easily and cost effectively be taken on an ndustrial scale. This process has a set of analytical methods for evaluation of results, and calculation tools for corrections and/or modifications of the process for any particulate material, or the design of new columns to the improvement of existing processes or additional separation and processing operations. As recommendations for future research, it is suggested paying more attention to clay impurities and their possible undesirable actions, not only for use in nanotechnology but also for use in food and cosmetic applications, among others. Moreover, continuing the work carried out here, it is suggested to expand the range of its applications and innovate the organophilization of smectites with organic cations that, in addition to increasing the value of d001 (basal interplanar distance), take part of the polymerization process, such as a initiator or a monomer.
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Estudo da auto-associação de copolímeros híbridos diblocos em meio aquoso e orgânico: transição morfológica solvente-induzida e aplicação como template na preparação de nanoestruturas porosas

Zepon, Karine Modolon January 2015 (has links)
Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T13:16:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338841.pdf: 8760797 bytes, checksum: dca885e47224e941b5426289be37027b (MD5) Previous issue date: 2015 / Este trabalho descreve o comportamento de auto-associação em solução de um copolímero híbrido dibloco, investigando o efeito do solvente nas propriedades morfológicas e a aplicabilidade como modelo na preparação de nanoestruturas porosas. O copolímero foi obtido a partir da acoplagem da maltoheptaose (bloco natural) ao poli(metacrilato de metila) (bloco sintético), sendo sua auto-associação investigada em água e acetona. Técnicas de espectroscopia, microscopia, ressonância magnética e espalhamento de luz foram empregues na caracterização morfológica e dimensional dos sistemas nanoparticulados. Em água, a auto-associação do copolímero maltoheptaose-bloco-poli(metacrilato de metila) (MH-b-PMMA) leva à formação de large compound micelles (LCMs) esféricas com valores de raio hidrodinâmico (RH) entre 14 21 nm para o copolímero MH(1.2k)-b-PMMA(2.4k) e 16 23 nm para o copolímero MH(1.2k)-b-PMMA(4.8k) dependendo das condições de velocidade de agitação e concentração do copolímero. Em acetona, o copolímero se auto-associa em micelas esféricas do tipo reversa com valores de RH entre 5 8 nm para o copolímero MH(1.2k)-b-PMMA(2.4k) e de ca. 5 nm para MH(1.2k)-b-PMMA(4.8k). Para ambos os solventes, houve também a formação de agregados micelares. A habilidade dos sistemas nanoparticulados obtidos a partir da auto-associação dos copolímeros MH(1.2k)-b-PMMA(2.4k) e MH(1.2k)-b-PMMA(4.8k) em inverter sua estrutura conformacional em resposta a mudança na polaridade do solvente foi confirmada pelas técnicas de RMN de 1H, DLS e ângulo de contato. Logo, a adição de um excesso de água à solução de acetona leva à uma inversão conformacional de micelas do tipo reversa para LCMs. Esta inversão conformacional foi ainda confirmada por espectroscopia de fluorescência mediante à encapsulação e transferência numa interface polar/apolar do corante vermelho do Nilo (corante hidrofóbico). A preparação de nanoestruturas porosas usando LCMs reticuladas como modelo foi investigada pelas técnicas de espalhamento de luz, de microscopia eletrônica e ressonância magnética. Usando um protocolo de nanoprecipitação, micelas (RH de ca. 10 nm) e agregados micelares (RH de ca. 64 nm) foram obtidas a partir da auto-associação do copolímero MH(1.2k)-b-PMMA(4.8k). A reticulação dos segmentos de maltoheptaose presentes na corona micelar usando DVS como agente reticulante foi confirmada por espectroscopia de infravermelho. Esta estratégia visou fornecer às LCMs o suporte estrutural necessário para evitar sua ruptura após a remoção dos segmentos de PMMA presentes no núcleo micelar via fotodegradação por exposição à radiação ultravioleta (? = 254 nm). A capacidade do copolímero em se auto-associar em meio aquoso e orgânico, invertendo sua estrutura mediante mudança na polaridade do meio, aliada à aplicabilidade como modelo na preparação de nanoestruturas porosas faz do mesmo um candidato em potencial frente a sua aplicação na elaboração de sistemas de liberação direcionada de fármaco, de biossensores, entre outros.<br> / Abstract : This study describes the state-solution self-assembly behavior of a hybrid diblock copolymer aiming to investigate the solvent effect upon the morphological properties and also the applicability as template for the preparation of porous nanostructures. The copolymer was obtained from to the click of maltoheptaose (natural block) to poly(methyl methacrylate) (synthetic block), which their self-assembly was investigated in water and acetone. Light scattering, microscopy, spectroscopy and magnetic resonance techniques were used to characterize nanoparticle structure. In water, maltoheptaose-block-poly(methyl methacrylate) (MH-b-PMMAx) self-assemble into spherical large compound micelles (LCMs) with hydrodynamic radii values (RH-values) around 14 21 nm for the MH(1.2k)-b-PMMA(2.4k) and 16 23 nm for the MH(1.2k)-b-PMMA(4.8k). The RH-values were dependent on the stirring speed and also of the copolymer concentration. In acetone, the copolymer self-assemble into spherical reverse micelle-type with RH-values around 5 8 nm for the MH(1.2k)-b-PMMA(2.4k) and ca. 5 nm nm for the MH(1.2k)-b-PMMA(4.8k). Both solvents showed the presence of micellar aggregates. The ability of the glyco-nanoparticles obtained from the MH(1.2k)-b-PMMA(2.4k) and MH(1.2k)-b-PMMA(4.8k) self-assembly in change their conformational structure in response to changes in the solvent polarity was determined by 1H NMR, DLS and water contact angle. The addition of excess water to the acetone copolymer solution leads to a conformational inversion of the reverse micelle-type to LCMs. This conformational inversion of the glyco-nanoparticles was further confirmed by encapsulation and release in a polar-apolar interface of hydrophobic guest molecule, Nile red, characterized by fluorescence spectroscopy. The preparation of hollow nanoparticles using cross-linked LCMs as template was also investigated by DLS, SLS, MEV, TEM and 1H NMR. Using a nanoprecipitation protocol, micelles (RH ca. 10 nm) and micellar aggregates (ca. 64 nm) were obtained from the MH(1.2k)-b-PMMA(4.8k) self-assembly. The infrared spectroscopy was used to confirm that the maltoheptaose segments present in the micelar corona were crosslinked with DVS (crosslinker). This approach aimed to give to the LCMs the structural support needed to avoid their rupture after removing the PMMA segments from their core by photodegradation under ultraviolet radiation (? = 254 nm). The copolymer ability to self-assembly in aqueous and organic media changing their structure in response to changing in the media polarity combined with their applicability as template for the fabrication of porous nanostructures makes it a potential candidate for the development of triggered-release nanoparticles, biosensors, among others.

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