Novo hidrogel eletro, pH e termoresponsivo para aplicações em músculos artificiais e atuadores

• Autor(a) principal: Livio Bruno Jacques da Silva
• Data de Publicação: 2007
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/MAPO-7RELSP
• topic: Polímeros condutores; Músculos artificiais; Hidrogel; Engenharia metalúrgica; Engenharia de minas

Os músculos artificiais e atuadores fazem parte de um dos campos mais pesquisados na área de polímeros na atualidade. Eles têm potencial aplicação em várias áreas como liberador de fármacos, sensores, membranas seletivas, robótica e engenharia de tecidos. Este trabalho tem o objetivo de sintetizar e testar o hidrogel baseado na combinação do copolímero poli(N-isopropil acrilamida-co-ácido acrílico) com o polímero condutor polianilina para aplicação nessa área. O copolímero foi sintetizado por fotopolimerização, enquanto que a polianilina foi polimerizada posteriormente, dentro da estrutura do hidrogel pela oxidação da anilina em persulfato de amônia em meio ácido. O hidrogel se mostrou íntegro e homogêneo com boa resistência mecânica aos vários processos de expansão e contração a que foi submetida. Além disso, o composto atingiu uma condutividade na ordem de 10-1S/cm para concentrações de 20% e 23,1% de polianilina 2S/cm para a concentração de 35%. Nos testes dinâmicos para avaliação da contração e expansão, o material demonstrou uma resposta rápida, inversão do movimento, estabilidade do nível e movimentos facilmente reproduzíveis. Tendo uma característica responsiva tripla este material apresentou sensibilidade à temperatura, ao pH e à corrente elétrica com polaridade inversa e direta proporcionando movimentos característicos para cada uma.Nesses testes foram estudados vários parâmetros como proporção de polianilina no hidrogel, massa da amostra, tensão e corrente elétrica e concentração das soluções eletrolíticas com o intuito de descrever o desempenho do músculo artificial sob várias condições e determinar a força, a rapidez e a resposta desse material para as várias aplicações.Em todos esses testes, o material apresentou resultados satisfatórios tornando-se uma opção atraente para uso de músculos artificiais de alto desempenho de origem polimérica.