O mexilhão dourado Limnoperna fortunei é uma espécie exótica que tem causado diversos problemas no ambiente aquático em razão da sua habilidade de formar colônias em estruturas. A espécie adere nas superfícies por filamentos proteicos, causando sérios danos ambientais, sociais e econômicos. A investigação de materiais anti-incrustantes parece ser a alternativa ecológica mais adequada para controle desse molusco. Nesse trabalho foram estudadas as propriedades físico-químicas e a preparação de materiais poliméricos para testes de adesão em campo para cotejar a densidade de incrustação do mexilhão. Foram executados testes de caracterização dos materiais com a finalidade de quantificar parâmetros associados a adesão e a aplicabilidade do material em condições submersas. Foram utilizadas cinco diferentes amostras de poliuretano, desenvolvidos pelo Grupo de Química Analítica e Tecnologia de Polímeros /IQSC-USP, e outros três materiais, aço inoxidável, alumínio e PVC, e então determinados os parâmetros de molhabilidade das proteínas adesivas e as propriedades da superfície. A relação entre a molhabilidade da proteína e os parâmetros químicos de superfície (energia livre de superfície, e seus componentes de dispersão e polaridade) foram examinados com base na tensão superficial crítica, no trabalho de adsorção e no trabalho da adesão. Os resultados sugerem que os materiais que possuem baixa energia livre de superfície têm baixa molhabilidade da proteína. Foi verificado uma relação entre o aumento do componente polar dos materiais quando o trabalho de adsorção diminui para as proteínas, o que significa, que a adsorção das moléculas de proteínas em uma superfície não polar é predominante em relação àquela de uma superfície polar, em solução aquosa. A densidade de mexilhões aderidos nas placas testes, em campo, não mostrou associação com os valores medidos da energia livre de superfície e do componente de dispersão. Contudo, foi observado que as resinas de poliuretano com polaridade na faixa de 1,03-1,14 mJm-2 mostraram-se altamente eficientes, incrustação < 0,5%, como revestimento anti-incrustante. / The gold mussel Limnoperna fortunei is an exotic specie that has been causing many problems in aquatic environment due its aggregation on structures of non polar materials. The specie attaches on surfaces by means of protein filaments causing serious social, economic and environmental damages. The investigation of antifouling materials seems to be a good ecological alternative to control this mussel aggregation. This work has studied the preparation and the physical chemical properties of polymeric materials to be employed in field experiment adhesion tests to quantify the mussel fouling density. Studies were performed for materials characterization in order to quantify parameters associated with adhesion and other materials suitabilities in submerged conditions. Five different polyurethane samples, developed by the Group of Analytic Chemistry and Technology of Polymers /IQSC-USP, and three well-known commercial materials, stainless steel, aluminum and PVC, were used. The proteins wettability and surface properties were evaluated for the aforementioned materials. The relationship between the protein wettability and the surface chemical parameters such as surface free energy, dispersion and polar components were examined based on critical surface tension, work of the adsorption and work of the adhesion. The results suggest that materials with low surface free energy have low protein wettability, i.e., the polar component of materials increases when the work of adsorption decreases for both proteins, which means, the adsorption of native and synthetic protein molecules on a non polar surface is predominant compared to a polar surface, in aqueous solution. The mussel\'s density attachment on test coupons, in field experiment, did not show any correlation with surface free energy and dispersion components values. However, it was observed that polyurethane resins with polarity in the range of 1.03-1.14 mJm-2 showed a good performance, attachment < 0.5%, as anti-fouling coating.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-20042011-104149 |
| Date | 11 February 2011 |
| Creators | Trovati, Graziella |
| Contributors | Chierice, Gilberto Orivaldo |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Tese de Doutorado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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