Rede polimérica interpenetrada de poli(ácido acrílico) e polipirrol para aplicação em músculos artificiais

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Milani, Giorgio Marques
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFABC
Texto Completo: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=123727
Resumo: Orientadora: Profa. Dra. Mathilde Julienne Gisele Champeau Ferreira
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Nestas IPNs, os hidrogéis podem ser escolhidos como primeira rede, por sua biocompatibilidade e semelhanças com os tecidos humanos e a segunda rede pode ser de um polímero condutor. Aliando a superabsorbância e biocompatibilidade do poli(ácido acrílico) (PAA) e a condutividade iônica do polipirrol (PPi), confeccionou-se IPNs a partir de três concentrações de monômero pirrol. Pôde-se constatar a presença do PPi por estruturas globulares formadas na superfície dos poros. Verificou-se que o aumento de monômero impacta diretamente na composição final das IPNs, tanto qualitativamente por XPS através da variação da intensidade dos picos N1s, quanto quantitativamente, pelo aumento da proporção de PPi/PAA de 0,1/1 até 0,4/1 (m/m), medido por TGA. Foi observado que quanto maior a proporção de PPi no IPN, menor a porosidade e a absorção de água. Foi possível detectar alterações nas energias de ligações envolvendo nitrogênio do PPi indicando a ocorrência de interações do tipo ligações de hidrogênio com o ácido carboxílico do PAA, por XPS. O FTIR permitiu verificar predominância ddas bandas de PAA embora detectou-se um deslocamento para menores números de onda do pico 1554cm-1 do espectro do PPi, o que confirma os resultados do XPS. O aumento da proporção de PPi melhorou a resistência mecânica das IPNs. Detectou-se condutividade iônica no material entumescido, porém essa condutividade é praticamente nula com o material seco. Foram realizados testes de citotoxidade para verficar seu comportamento frente ao crescimento de células, evidenciando o aumento da biocompatibilidade com o aumento do PPi na IPN. O teste biomimético revelou que o material responde mecanicamente na aplicação de um estimulo elétrico. Considerando estabilidade mecânica e condução iônica constatou-se que PAA/PPi-025 é a melhor composição para o tipo de aplicação.Interpenetrated polymer networks (IPNs) are promising materials for artificial muscles that aim overcoming issues from other devices that have their lifecycle reduced due to delamination in layer configuration or to a discontinuity in the conducting phase in composites. In these IPNs, hydrogels can be chosen, as the first network, for their biocompatibility and similarity to human tissues, whereas the second network can be formed by a conducting polymer. Allying the biocompatibility and superabsorbance of poly(acrylic acid) (PAA), to the ionic conductivity of polypyrrole (PPy), three IPNs were synthesized from three different pyrrol concentrations (0,05M; 0,25M; 1M). Globular structures characteristic to PPy were observed on the PAA pore surfaces. It was verified that the increase in the monomer concentration rises the PPy/PAA composition from 0,1/1 to 0,4/1 (w/w) as measured by TGA, and it was confirmed by XPS from the increase of N1s peak intensity. It was observed that higher is the proportion of PPy in the IPNs, lower is the porosity and thus, lower is the water absorption. It was possible to detect binding energy changes related to PPy nitrogen indicating occurence of interactions such as hydrogen bonds with the PAA carboxilic group, with XPS. On the FTIR spectra, the characteristic spectrum of PAA was predominant but a dislocation of the PPy peak centered at 1554cm-1 confirm the hydrogen bonds between the two networks. With the increase of the PPy content, an improvement of the mechanical strength was observed. Ionic conduction was verified in the swollen samples, though this conductivity is almost null for the dried material. Citotocixity tests were carried out to verify the behavior related to cell growth, and it was verified that the increase of PPy proportion on IPN improved material biocompatibility. Biomimetic test was reveal that the proposed material responds mechanically due to electrical stimuli application. Considering mechanical stability and ionic conduction it is concluded that PAA/PPy-025 is a better choice for this application.Ferreira, Mathilde Julienne Gisele ChampeauVenâncio, Everaldo CarlosCarastan, Danilo JustinoBarra, Guilherme Mariz de OliveiraMilani, Giorgio Marques2019info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf99 f. : il.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=123727http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=123727&midiaext=80618http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=123727&midiaext=80619Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=123727porreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2023-01-18T14:41:59Zoai:BDTD:123727Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2023-01-18T14:41:59Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
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