Desenvolvimento e caracterização de materiais compósitos poliméricos condutores (Fase 02)

Abstract

Atualmente, materiais poliméricos condutores têm despertado grande interesse no desenvolvimento de aplicações em diversas áreas devido às suas excelentes propriedades elétricas, físicas, químicas e estruturais. A celulose bacteriana possui propriedades únicas, como elevada cristalinidade, alta capacidade de absorção de água, excelente uniformidade, biodegradabilidade e biocompatibilidade, o que tem atraído a atenção para a sua utilização no desenvolvimento de novos materiais. O grafeno, uma das formas cristalinas do carbono, é um excelente condutor de calor e eletricidade, possuindo excelentes propriedades mecânicas. O nanocompósito celulose bacteriana-grafeno pode ser considerado um material condutor polimérico, possuindo grande potencial para aplicações nas áreas biomédica e engenharia tecidual, e em dispositivos nanoeletrônicos biocompatíveis, como supercapacitores, fotocondutores de nitrogênio e de gases de oxigênio. O objetivo deste projeto de pesquisa foi produzir um material nanocompósito constituído de celulose bacteriana e grafeno utilizando um método in-situ camada a camada para melhor dispersão do grafeno nas nanofibras da celulose bacteriana. Hidrogéis multicamada de celulose bacteriana foram produzidos pela bactéria Komagataeibacter hansenii utilizando uma solução de meio de cultivo e grafeno 0,2% (m/v). O material foi caracterizado quanto a sua morfologia e composição química utilizando Microscopia Eletrônica de Varredura e Espectroscopia de Energia Dispersiva. Os resultados dos biofilmes contendo duas camadas demonstraram a existência de grafeno na rede de nanofibras da celulose bacteriana com boa dispersão. Os nanocompósitos produzidos podem ser utilizados em diferentes aplicações, como na área eletrônica como sensores e capacitores, e na área da engenharia de tecidos como substitutos inertes para aplicação como biomateriais no corpo humano.