Resumo: O desenvolvimento de materiais compósitos poliméricos utilizando fibras naturais como reforço é crescente e vêm ocupando novos segmentos de mercado, devido ao baixo custo das fibras, biodegradabilidade, menor densidade e boas propriedades mecânicas. Nesta pesquisa foram desenvolvidos compósitos, a partir de fibras de celulose do bagaço de cana de açúcar como reforço em polietileno de alta densidade. Foram avaliados os tratamentos superficiais das fibras, o percentual das fibras, o tipo de processamento, o uso de agente compatibilizante, o tipo de fibra natural e tratamento e as propriedades dos compósitos. Para a caracterização das fibras e dos compósitos foram utilizadas técnicas de microscopia eletrônica de varredura, difratometria de Raios X, espectroscopia na região do infravermelho, termogravimetria e calorimetria exploratória diferencial. As propriedades mecânicas destes materiais foram estudadas através de ensaios normalizados de resistência à tração, resistência à flexão e resistência ao impacto. Também foram avaliadas absorções de água e massa específica dos compósitos. Os resultados obtidos demonstram a influência do tratamento superficial das fibras sobre as propriedades mecânicas. O tipo de processamento, o uso do agente compatibilizante, o tipo de fibra e tratamento influenciaram nas propriedades mecânicas dos compósitos. A adição de fibras de bagaço em matriz de PEAD melhorou as propriedades mecânicas comparado à matriz pura, e uma possível redução no custo sugere uma aplicação industrial do produto final. / Abstract: The development of polymeric material composites using natural fibers as reinforcement is increasing and it is occupying new market segments, due to the fibers low cost, biodegradability, low density and good mechanical properties. In this research composites were developed from sugarcane bagasse cellulose fibers as reinforcement in high density polyethylene. The influence of the superficial treatment on fibers, percentage of fibers, processing type, use of coupling agent, natural fibers type and treatments and properties of the composite were also evaluated. For the characterization of fibers and composites, scanning electron microscopy, X-ray diffractometry, infrared spectroscopy, thermogravimetry and differential scanning calorimetry techniques were used. The mechanical properties of these materials were evaluated through the tensile strength, flexural strength and impact strength standard tests. Water absorption and specific mass of the composites were also studied. The obtained results demonstrated the great influence of the fibers superficial treatment on the mechanical properties. The processing type, use of coupling agent, natural fibers type and treatments influenced the mechanical properties of the analyzed compositions. The addition of sugarcane bagasse cellulose fibers modified and nonmodified as reinforcement in the HDPE matrix improved the mechanical properties compared to the matrix, and a possible cost reduction suggests an industrial applicability of the final product. / Orientador: Herman Jacobus Cornelis Voorwald / Coorientador: Maria Lucia C. P. da Silva / Banca: Adilson Roberto Gonçalves / Banca: George Jackson Rocha / Banca: Mirabel Cerqueira Rezende / Banca: Silvia Helena Prado Bettini / Doutor

Banca: Luis Rogério de Oliveira Hein / Banca: Waldek Wladimir BaseFilho / Banca: Ailton de Souza Gomes / Banca: Durval Rodrigues Junior / Banca: Maysa Furlan / Resumo: Este trabalho de pesquisa consistiu na obtenção de compósitos nanoestruturados utilizando matrizes poliméricas termorrígidas e nanotubos de carbono (CNT) e posterior caracterização de suas propriedades mecânicas, térmicas, elétricas, reológicas e demais características físico-químicas para aplicações aeroespaciais. As atividades experimentais para a realização deste trabalho foram, em sua maioria, conduzidas na Alemanha. Durante o desenvolvimento deste trabalho de pesquisa, foi possível entender melhor como deve ser realizada a purificação, funcionalização e dispersão de CNT em compósitos poliméricos. Desta forma, CNT foram caracterizados e utilizados como reforços para a obtenção de compósitos nanoestruturados em matrizes termorrígidas (resina fenólica). Estes compósitos foram processados, por meio de cura em autoclave e avaliados com relação aos seus desempenhos mecânicos, físico-químicos e morfológicos. Duas metodologias foram utilizadas para permitir a dispersão dos CNT: dispersão em solução aquosa e por calandragem (TRC). Os resultados obtidos mostram que a metodologia mais adequada para dispersar os CNT em resina fenólica é a partir do processo por calandragem e que teores superiores a 0,5% em massa de CNT não resultam em melhorias significativas quanto aos desempenhos viscoelástico, térmico, elétrico e mecânico destes compósitos. Ainda, a partir dos ensaios reológicos e elétricos, foi observado que teores abaixo de 0,2% em massa de CNT já são suficientes para promover a percolação dos CNT na resina fenólica, gerando mudanças significativas no comportamento físico-químico do compósito nanoestruturado. A partir deste trabalho de pesquisa... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This researcher work concerning about the nanostructured composite obtaining by using thermoset polymeric matrix and carbon nanotubes and posterior characterization of their mechanical, thermal, electrical, rheological and others physical-chemical properties for aerospace application. The experimental activities in order to perform this work, in its majority, have been done in Germany. During the development of this researcher work, it was possible to understand better how should be done the purification, functionalization and dispersion of CNT into polymeric composites. This way, CNT were characterized and used as reinforcement in order to obtain nanostructured composite materials in thermoset matrix (phenolic resin). These composites were processed by using autoclave cure processing and they were evaluated concerning about its mechanical, physical-chemical and morphological behavior. Two methodologies were used in order to allow the CNT dispersion: in aqueous solution and in three roll calender (TRC). The obtained results show that the TRC methodology is more adequate in order to disperse the CNT reinforcement and that the content higher than 0.5wt%CNT not result in significant gain in viscoelastic, thermal, rheological and electrical properties in these composites. Still, from the rheological and electrical tests, it was observed that loads below than 0.2wt%CNT are enough to promote the CNT percolation in phenolic resin, generating significant changes in physical-chemical properties of nanostructured composites. From this researcher work... (Complete abstract click electronic access below)

Resumo: O constante desenvolvimento dos materiais aliado à necessidade de se obter componentes estruturais de alto desempenho como materiais alternativos na indústria aeronáutica, bem como considerando a aplicabilidade atual dos compósitos estruturais, previsões de falha da estrutura e análise das cargas máximas que as mesmas podem suportar se tornam tópicos fundamentais de pesquisas com a finalidade de garantia da confiabilidade quanto ao emprego dos mesmos em diversas áreas. Considerando que o compósito termoplástico do tipo PPS/C - Poli(sulfeto de fenileno) reforçado com fibras de carbono está surgindo como uma alternativa a compósitos poliméricos termorrígidos e que ainda há escassez na literatura atual de dados relativos à previsão de falhas, este trabalho se detém na analise bidimensional do comportamento mecânico do compósito PPS/C sob carregamento estático linear em flexão de três pontos e em tração com relação a alguns critérios de previsão de falhas inseridos no aplicativo computacional ANSYS, que são os critérios da máxima tensão, dos índices de forças e das relações inversas dos índices de forças de Tsai-Wu, bem como os critérios de previsão de falhas de Hill e de Hoffman calculados através do EXCEL com base nas tensões fornecidas pelo ANSYS e nas resistências contidas na literatura. Por fim, foram comparados os resultados obtidos através do modelo computacional com os resultados experimentais com o objetivo de analisar, avaliar e validar a simulação numérica como complementação dos ensaios experimentais. / Abstract: The continuous development of materials associated with the need to obtain structural components of high performance that can serve the purpose of alternate material for the aircraft industry; in addition to the current applicability of the structural composite, structural failure predictions, as well as the maximum loads that such structures may have the capacity to bear, have become the subject-matter to a number of fundamental researches, which purpose is to guarantee the reliability of such materials, so that they can be duly applied in a variety of fields. Taking into account that the thermoplastic composite of PPS/C - Poly(phenylene-sulfide) type, reinforced with carbon fibers, is springing up as an alternate to the thermoset polymers composites, besides the fact that the current literature lacks data regarding failure predictions, the present paper limits itself to the two-dimensional analysis of PPS/C composite type mechanical behavior under a linear static loading at a three point bending and in traction with regards to some predicted failure criteria that have been inserted in ANSYS computer model, namely the maximum stress criteria, the strength ratio, and the reversed relation of strength ratio of Tsai-Wu, as well as the criteria of Hill and Hoffman to predict failure, which in turn were calculated on EXCEL, but based on the stresses supplied by ANSYS, and on the tensile strengths found on the literature. At last, a comparison was made between the results obtained from the computer model against the experimental results. The purpose of such comparison was to analyze, assess and validate the numerical simulation as a supplement to the experimental trials. / Orientador: Fernando de Azevedo Silva / Coorientador: Edson Cocchieri Botelho / Banca: Marcos Valério Ribeiro / Banca: Luiz Claudio Pardini / Mestre

Resumo: Materiais eletrocerâmicos possuem diversas aplicações, tais como: capacitor de multicamadas, transdutores, sensor piroelétrico e dispositivos eletro-ópticos. Nos últimos anos, tem ocorrido uma crescente demanda por eletrocerâmicas de melhor desempenho e funcionalidade acelerando o desenvolvimento de técnicas de síntese e visando a produção de pós com partículas bem definidas em tamanho, forma e cristalinidade. O método dos precursores poliméricos e a síntese hidrotérmica, tem se destacado entre as demais técnicas, pois são consideradas ideais para a preparação destas partículas. Baseado neste contexto, este projeto teve como objetivo utilizar o método dos precursores poliméricos e a síntese hidrotérmica assistida por microondas para preparar pós com estrutura perovskitas, como o titanato zirconato de chumbo Pb(Zrx,Ti1-x)O3, com tamanho de partículas controlado, boa cristalinidade e estabilidade química. A cerâmica foi associada a um polímero para formar um compósito na forma de filmes. O polímero usado foi fluoreto de polivinideno, PVDF, já conhecido na literatura. Foram controlados o tamanho das partículas cerâmicas e a espessura dos filmes compósitos visando estabelecer um ótimo para as propriedades piezoelétricas e piroelétricas. A polarização tornou-se mais efetiva com a inclusão do polímero condutor a polianilina (PAni). A condutividade foi controlada pelos processos de protonação, desprotonação e reprotonação. Os resultados mostraram que é possível obter filmes compósitos e a melhor proporção foi de 30/70 v/v (cerâmica/polímero) garantindo boas propriedades eletrocerâmicas e ainda a flexibilidade proporcionada pelo polímero. Para a formação do compósito, PZT-PAni-rp/PVDF, a melhor condição encontrada foi para os filmes... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Electroceramic materials have many applications such as multilayer capacitor, transducer, pyroelectric sensor and electro-optical devices. In recent years, there has been a growing demand for electroceramics with better performance and functionality, accelerating the development of synthesis techniques and focusing on the production of powders with well-defined particle size, shape and crystallinity. The polymeric precursor method developed by Pechini and hydrothermal synthesis have stood out among the other techniques and they are considered ideal for the preparation of these particles. Based on this context, this project aimed to use the polymeric precursor method and hydrothermal synthesis assisted by microwave to prepare powders with perovskite structure, such as lead zirconate titanate Pb (Zrx, Ti1-x) O3, with controlled particle size, good crystallinity and chemical stability. The ceramic was associated with a polymer to form a composite in the form of films. The used polymer was polyvinylidene fluoride, PVDF, already known in the literature. We controlled the size of the ceramic particles and the thickness of the composite films to establish the best for the pyroelectric and piezoelectric properties. The polarization has become more effective with the inclusion of the conducting polymer polyaniline (PAni). The conductivity was controlled by the processes of protonation, deprotonation - reprotonation. The results showed that is possible to obtain composite films and the best ratio was 30/70 v / v (ceramic / polymer) electroceramics ensuring good properties and also the flexibility offered by the polymer. To formation the composite PZT-PAni-rp/PVDF, was the best condition found for the films that the PZT was obtained by the method of the polymeric precursor to larger particle sizes and rounded morphology... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Maria Aparecida Zaghete Bertochi / Banca: Cauê Ribeiro de Oliveira / Banca: Rossano Gimenes / Mestre

Orientador: Walter Katsumi Sakamoto / Banca: José Antônio Malmonge / Banca: Elson Longo da Silva / Banca: Maria Aparecida Zaghete Bertochi / Banca: Paulo Sérgio Varoto / Resumo: No presente trabalho foram preparados filmes compósitos de PZT/PVDF com PAni por mistura mecânica e posterior prensagem a quente. A PAni foi inserida de duas maneiras distintas no compósito: recobrindo parcialmente os grãos cerâmicos; e disposta separadamente aos grãos. Foram controladas as razões volumétricas dos constituintes dos compósitos e a condutividade da PAni que pode ser controlada pelo seu grau de protonação. A grande vantagem de sistemas com grãos recobertos é garantir a proximidade de canais de condução (ou polarização) com o grão, além de impossibilitar a percolação da fase condutora se o compósito exibir conectividade 0-3. Para o caso das amostras preparadas com PAni (dopada) disposta separadamente do grão, quando o limiar de percolação é alcançado, torna-se impossível o processo de polarização. Para compósitos com grãos recobertos, os melhores resultados em relação às propriedades de eletroatividade (e polarização) são encontrados acima da concentração crítica, onde o padrão de conectividade 0-3 já não é válido. As grandes vantagens obtidas usando compósitos com condutividade controlada são principalmente o tempo mais curto e o campo elétrico inferior usado para a polarização. Os resultados mostraram que é possível obter filmes compósitos com baixo conteúdo de cerâmica recoberta, que apresentem boas propriedades de eletroatividade e flexibilidade. Como uma de suas possíveis aplicações, o compósito mostrou boas propriedades como sensor fototérmico. / Abstract: In the present work composite films of PZT-PAni/PVDF were prepared hot pressing the mixture of components mechanically mixed. The PAni was inserted into the composite by two different ways: partially recovering the ceramic grains; and dispersed separately from the ceramic grains. Volumetric ratio of the single phases of the composite and the electrical conductivity of the PAni were controlled. The advantage of systems with ceramic grains partially recovered is that it allow the neighborhood of conduction channels (or poling) with the ceramic grain, besides to prevent the percolation of the conducting phase if the composite exhibit 0-3 connectivity. For the case of samples prepared with doped PAni dispersed separately from the ceramic grain, the poling process is not able when the limiar of percolation is reached. For composites with partially recovered grains the best results concerned to the electroactive properties (and polarization) are obtained over the critical concentration where the 0-3 connectivity pattern is not valid. The advantages obtained using composite with controlled conductivity are mainly the poling short time of polarization and the lower electric field. The results showed the possibility to obtain composite films with low content of recovered ceramic grain, which shows good electroactive property with flexibility. The composite also showed good properties as photothermal sensor / Doutor

Orientador: Aldo Eloizo Job / Banca: José Alberto Giacometti / Banca: José Antonio Malmonge / Banca: Marystela Ferreira / O Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi da Unesp / Resumo: Este trabalho visa à obtenção e caracterização de tecidos e compósitos condutores de eletricidade obtidos a partir de borracha natural e tecidos de algodão tratados com polianilina (PANI). Os tecidos condutores de eletricidade foram obtidos introduzindo-se amostras do tecido de algodão no meio reacional da síntese química convencional da PANI. Este tecido, tratado com PANI, também foi recoberto com borracha natural e submetido à prensagem a quente, formando o compósito polimérico denominado BN/TC. Esse recobrimento protege o tecido condutor de agentes externos que podem danificá-lo (por exemplo, a exposição em meios básicos) provocando uma diminuição na condutividade elétrica. Para a caracterização dos materiais e amostras foram utilizadas as técnicas de análise termogravimétrica (TG), calorimetria exploratória diferencial (DSC), espectroscopia no infravermelho (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise dinâmico-mecânica (DMA), ensaio mecânico (tensão x deformação) e medidas elétricas. Os tecidos de algodão tratados com PANI apresentaram boa condutividade elétrica... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work aims to prepare and characterize electrically conductive cotton and composites obtained from natural rubber and cotton fabric treated with polyaniline (PANI). The conductive composite was produced introducing cotton fabric samples in the solution of the conventional PANI chamical synthesis. The fabric treated with PANI (CF), was also covered with natural rubber and submitted to a pressure under heating during a short time, forming a composite denominated as NR/CF. Rubber coating protects the conductive fabric from external agents such as an alkaline media impeding the electric conductivity of the fabric to decrease. The characterization of the samples was made using the following techniques: thermogravimetry (TG), differential scanning calorimetry (DSC), attenuated total reflection Fourier transform infrared (ATR-FTIR) spectroscopy, scanning electronic microscopy (SEM), dynamic-mechanical analysis (DMA), mechanic test (stress x strain) and electric conduction measurements. The treated cotton fabric show a uniform deposition of the PANI and presents a good electric conductivity... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Sandro Donnini Mancini / Banca: Sandra Andrea Cruz / Banca: Maria Odila Hilario Cioffi / O programa de Pós Graduação em Ciencia e Tecnologia de Materiais PosMat tem carater institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi da UNESP / Resumo: Termoplástico de muitas qualidades, em especial a manutenção das propriedades mecânicas sob temperaturas medianas, a poliftalamida - PPA, é uma das muitas alternativas para a substituição de materiais metálicos em aplicações que envolvam desgaste, resistência térmica, estabilidade dimensional e química, exigência de baixo peso e custo, além de flexibilidade de design. Neste trabalho foram analisadas, visando à substituição de materiais metálicos tradicionais usualmente empregados em bombas de óleo de motocicletas, diversas propriedades de compósitos tendo como matriz a poliftalamina: um deles com a fibra de vidro como reforço e outro com a fibra e com politetrafluoretileno - PTFE. O estudo foi dividido em duas grandes partes, sendo uma a caracterização do comportamento tribológico do compósito em três diferentes testes, objetivando determinar as taxas de desgaste sobre pressão e velocidades controladas, e outra, a caracterização de propriedades gerais após submteter cada compósito e envelhecimento em óleo e temperatura. Cm relação à segunda parte, análises de DSC e TG foram realizadas antes e após o envelhecimento, enquanto propriedades mecânicas como tração, impacto e dureza foram medidas para avaliar a manutenção das mesmas após envelhecimento. A técnica de análise dinâmico-mecânica foi utilizada para obter valores dos módulos elástico, de dissipação viscosa e complexo. Os resultados dos ensaios de desgaste demonstraram o bom comportamento do compósito frente aos materiais metálicos com redução na taxa desgaste, sobretudo frente ao alumínio. Os ensaios de tração, impacto, densidade, DSC e TG demonstraram a manutenção das propriedades mecânicas e térmicas, mesmo após envelhecimento em óleo. Foi comprovado a possibilidade de emprego dos grades desse material na aplicação bomba do óleo e validado design com ganho de desempenho em baixas rotações de até 7% / Abstract: Thermoplastic of many qualities, in special the maintenance of the mechanical properties under medium temperatures, the polyphthalamide - PPA, is one of the many alternatives for the substitution of metallic materials in applications that involve wear, thermal resistance, dimensional and chemical stability, requirement of low weight and cost, beyond flexibility of design. In this work diverse properties of this material had been analyzed aiming at to the substitution of usually used traditional metallic materials in oil pumps of motorcycles. The study it was divided in two great areas, being the one characterization of the tribological behavior or composite in three different tests objectifying the controlled wear rate on pressure ans speeds, and another the characterization of general properties after properties after the material to be submetted the aging in oil and temperature. Analysis of DSC and TG had been carried through before and after the aging. Mechanical properties as tension, impact and hardness had been carried through to after evaluate the maintenance of same the aging. The technique of analyzes dynamic-mechanics was used to get values of the modulus: storage, loss and complex. The results of the wear assays demonstrated the good behavior of the composite front to metallic materials with reduction in the wear rates, above all versus aluminium. The tension, impact, density, DSC and TG test demonstrated the maintenance of the machanical and thermal properties, even after aging in oil. It was proven the possibility of job of the grades of this material in the application oil pump and validated design with profits in low rotations of up to 7 percentile points / Mestre

Orientador: João Carlos Silos Moraes / Banca: Marco Antonio Utrera Martines / Banca: Paulo Henrique dos Santos / Resumo: Este trabalho propõe o estudo do grau de conversão e de dureza de três resinas fotoativadas Fill Magic, TPH Spectrum e Te-Econom, em função do tempo de exposição e do tipo de fonte de luz. Foram utilizadas quatro fontes diferentes, sendo duas halógenas e duas baseadas em LED. O grau de conversão foi avaliado de espectros de absorção no infravermelho próximo e a dureza através de testes Vickers. Cinco amostras de 10 mm de diâmetro e 2 mm de espessura foram preparadas para cada tempo de exposição e tipo de fonte. Após exposição à luz, todas as amostras foram mantidas durante 7 dias em ambiente escuro antes de serem utilizadas para obtenção de espectros e serem submetidas ao teste de dureza. Os espectros foram obtidos em um espectrômetro Nexus 670 da Nicolet e a microdureza Vickers foi obtida com um microdurômetro HMV - 2T da Shimadzu. Os resultados mostraram que o grau de conversão aumenta com o tempo de exposição para fontes com densidade de potência menor que 233 mW/cm2. Não foi observada diferença significativa no grau de conversão nas amostras irradiadas com fontes halógena e LED, ambas com densidade de potência maior que 233 mW/cm2. Não foi possível estabelecer uma relação entre dureza e o tempo de exposição ou a densidade de potência. Entre as resinas, a FM é a que apresentou melhores valores de grau de conversão e a Te-Econom de dureza. / Abstract: The aim of this study was to evaluate the degree of conversion and hardness of three photo-activated composites (Fill Magic, TPH Spectrum and Te-Econom) as a function of exposure time and type of light source. As visible light source were utilized four different units, two halogen and two light-emitting diodes (LED). The conversion degree was evaluated by near-infrared spectroscopy and the hardness by Vickers tests. Five samples of 10 mm diameter and 2 mm thickness were prepared for each exposure time and light source. The spectra were obtained in a Nexus 670 Nicolet spectrometer and the hardness in a HMV - 2T micro hardness tester (Shimadzu). These measurements were performed after 7 days dark storage. The results showed that the degree of conversion increases with the exposure time for the light units with power density smaller than 233 mW/cm2. No significant differences were observed in degree of conversion in samples irradiated with halogen and LED units, both with power density larger than 233 mW/cm2. There is not correlation between the conversion degree and the micro hardness for all studied composites. The highest values for conversion degree and hardness were obtained with the Fill Magic and Te-Econom composites, respectively. / Mestre

Orientador: Sidney José Lima Ribeiro / Resumo: A celulose bacteriana obtida pela cultura de Acetobacter xylinum apresenta alta massa molecular e alta cristalinidade quando comparada à celulose vegetal. Devido à auto-organização, microcristalinidade e estrutura tridimensional tem gerado um grande número de produtos comerciais. Eles incluem membranas para autofalantes e fones de ouvido, Biofill® (usado como pele artificial), fibras dietéticas ("nata-de-coco"), membranas para celas de combustível, e outros . Nesse trabalho, novos compósitos celulose/fosfato de sódio e celulose bacteriana/sílica foram preparados a partir de celulose bacteriana. Para os compósitos celulose/polifosfato de sódio, a difratometria de raios X apresentou contribuição das fases Ia e Iß da celulose e de fosfato recobrindo as fibras da estrutura da celulose. Alterações nas propriedades mecânicas e térmicas foram evidenciadas através das análises térmicas e mecânicas. Compósitos de celulose bacteriana e sílica foram preparados pela hidrólise de tetraetoxisilano (TEOS) na presença da celulose. Observou-se o depósito de nanopartículas de sílica sobre as microfibrilas de celulose. A presença de fase inorgânica contribui para a melhora das estabilidades térmicas e mecânicas da celulose bacteriana. / Abstract: Bacterial cellulose obtained from cultures of Acetobacter xylinum presents higher molecular weight and higher crystallinity than plant cellulose. The selfassembled, microcrystalline and three dimensional network structures have lead to a number of commercial products. These include headphone membranes, paper, Biofill® (to be used as a temporary skin substitute), dietary fiber ("nata-de-coco"), fuel cells, and others 2. In this work, new composites based on bacterial cellulose/sodium phosphate and bacterial cellulose/silica were prepared. In the bacterial cellulose/polyphosphate composite DRX analyses presents Ia and Iß cellulose phases and adsorbed phosphate covering the cellulose microfibrils. Important changes in mechanical and thermal properties were evidenced for thermal and mechanics analyses. Composites on bacterial cellulose and silica were prepared from the hydrolysis/condensation of tetraethoxysilane (TEOS) on the cellulose microfibrils. The inorganic phase improves cellulose thermal stability and mechanical properties. / Mestre

Orientador: Reinaldo Marchetto / Coorientador: Younés Messaddeq / Banca: Wilton Rogério Lustri / Banca: Rosana Maria Nascimento de Assunção / Resumo: A celulose bacteriana (CB) é um polímero produzido pela bactéria Gluconacetobacter xylinus, e apresenta diversas aplicações biomédicas e tecnológicas. Recentemente foi desenvolvido o método de inserção in situ, que visa a produção de compósitos via adição de materiais no meio de cultura. Neste trabalho tem sido realizada a inserção de colágeno durante a formação da CB no intuito de melhorar as propriedades osteocondutoras do compósito, formando um scaffold visando o uso em regeneração óssea. A produção de celulose bacteriana foi testada via cultivo da bactéria gramnegativa Gluconacetobacter xylinus linhagem ATCC 23769, em diferentes meios de cultura estáticos e agitado à base de distintas fontes de carbono e adição de colágeno in situ, a fim de avaliar tanto a produção, como as propriedades dos materiais produzidos. Foram utilizados meios da literatura, ou com algumas modificações, sendo o meio com melhor resultado foi aquele utilizado no restante do trabalho, ou seja, na produção de compósitos in situ. As membranas sem adição de materiais in situ foram caracterizadas por FT-IR, DRX, MEV, grau de polimerização, intumescimento e análise térmica, apresentando similaridade com o material disponível no mercado para comercialização. O processo de obtenção das mantas de CB foi acompanhado e estudado através da avaliação do crescimento da cepa utilizada, curva de consumo de açúcares, variação do pH e produção de CB em função do tempo de cultivo, para avaliar qual condição seria ideal para a produção de CB. Foram obtidos melhores resultados utilizando-se o manitol como fonte de carbono e um pH inicial de 4,5, ao utilizar a cepa ATCC 23769. O cultivo agitado mostrou-se mais eficiente ao produzir 5,47 g/L. A produção do compósito à base de CB e colágeno (CB+Col) através da adição in situ, variando a... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico aba / Abstract: The Bacterial Cellulose (BC) is a polymer produced by Gluconacetobacter xylinus bacteria, and shows many biomedical and technological applications. Recently was developed the in situ method of insertion, that aims to obtain composites materials via addiction of interfering substances in the culture medium. In this work, has been performed the insertion of collagen during the BC formation, aiming to improve the osteoconductive properties of composite, making a scaffold to be used at bone regeneration. The BC production was tested by bacterial culture of gram-negative Gluconacetobacter xylinus strain ATCC 23769, in different culture media static and agitated based on different carbon sources and in situ addiction of collagen, to assess the production and the material properties. Literature mediuns were used, or with some modifications, being the best was that used at rest of the work, i.e., in the in situ composite production. The membranes without addiction of materials in situ were characterized by techniques FT-IR, XRD, SEM, degree of polimerization, swelling and termal analysis, showing similarity with the material available in the market for sale. The obtaining process of the BC blankets was accompanied and studied by evaluation of strain growing, sugar consumption curve, pH variation and BC production versus time of cultivation, to assess whats the ideal for BC production. Thus the better results was obtained using manitol as carbon source and a initial pH of 4,5, using ATCC 23769 strain. The agitated culture showed more efficient leading to a production of 5,47 g/L. The composite materials based on bacterial cellulose and collagen (CB+Col) through in situ addiction, varying from 1 to 5% (v/v) was performed at static culture. The final material was characterized regarding its physical-chemistry properties... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre