Design de novas tintas e dispositivos híbridos com aplicações forenses : biocompatíveis, multiestímulos, luminescentes, reversíveis e instantâneos
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Tese |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPE |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/38644 |
Resumo: | Muitos esforços têm sido feitos na busca por dispositivos de segurança que atendam aos requisitos desejáveis como de fácil obtenção e aplicação, que não apresentem toxicidades e que sejam de detecção fácil e rápida. Frente aos desafios, este trabalho reporta a síntese de novos materiais híbridos para confecções de tintas e dispositivos de segurança impressos pelo método DoD (Drop-on-Demand) com atuador piezoelétrico para aplicações forenses com design que atendam tais requisitos. Os materiais híbridos foram obtidos suportando complexos de íon európio trivalente (Eu3+) em nanoesferas de sílica do tipo MCM48 e as tintas foram elaboradas usando suspensões destes híbridos em solução de etanol/etileno glicol, posteriormente impressos em substrato polimérico para confecções dos dispositivos de segurança. Essa nova tecnologia desenvolvida, apresenta uma forma simples e segura de armazenar informações com diferentes níveis de segurança usando materiais biocompatíveis. Essas informações podem ser reveladas e suprimidas a partir de estímulos externos: adição de um reagente específico (estímulo químico) seguido da exposição à radiação UV (estímulo físico) para revelar o material e tratamento térmico (estímulo físico) para suprimir a luminescência. Os materiais foram caracterizados por difração de raios-X de pó, espectroscopia de absorção na região do infravermelho, termogravimetria, microscopia eletrônica de varredura, porosimetria, fotoluminescência e viabilidade celular. Os espectros de infravermelhos apresentaram os estiramentos simétrico e assimétrico dos grupos carboxila nos materiais contendo o íon Eu3+ e os perfis de TGA mostraram maiores estabilidades para os híbridos com íon, sugerindo interações dos ligantes com o európio. A fotoluminescência confirmou essa interação com perfis espectrais dos cátions Eu3+ , atribuídas às transições 4f-4f. As tintas apresentaram comportamentos satisfatórios, sem presença de gotas satélites, frente ao método DoD, bem como os dispositivos confeccionados exibiram resultados animadores com aos estímulos externos. A cinética da luminescência confirmou a reversibilidades dos dispositivos frente ao estímulo de calor. Todas essas características tornam os materiais bastante atrativos para o desenvolvimento de novas tecnologias de dispositivos de segurança, principalmente porque podem ser de difícil falsificar, visto que apresentam respostas reversíveis a múltiplos estímulos externos. |
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AZEVEDO, Leandro Araújo dehttp://lattes.cnpq.br/0085807234948518http://lattes.cnpq.br/9563158536061549ALVES JÚNIOR, Severino2020-11-13T15:02:47Z2020-11-13T15:02:47Z2019-09-20AZEVEDO, Leandro Araújo de. Design de novas tintas e dispositivos híbridos com aplicações forenses: biocompatíveis, multiestímulos, luminescentes, reversíveis e instantâneos. 2019. Tese (Doutorado em Ciência de Materiais) - Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2019.https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/38644Muitos esforços têm sido feitos na busca por dispositivos de segurança que atendam aos requisitos desejáveis como de fácil obtenção e aplicação, que não apresentem toxicidades e que sejam de detecção fácil e rápida. Frente aos desafios, este trabalho reporta a síntese de novos materiais híbridos para confecções de tintas e dispositivos de segurança impressos pelo método DoD (Drop-on-Demand) com atuador piezoelétrico para aplicações forenses com design que atendam tais requisitos. 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Todas essas características tornam os materiais bastante atrativos para o desenvolvimento de novas tecnologias de dispositivos de segurança, principalmente porque podem ser de difícil falsificar, visto que apresentam respostas reversíveis a múltiplos estímulos externos.CAPESSeveral efforts have been made to find safety devices with desirable requirements such as easy obtention and applicability, non-toxic, easily and quickly detection. Considering it, this work reports the synthesis of new hybrid materials for paints and safety devices printed by the DoD (Drop-on-Demand) method with piezoelectric actuator for forensic applications, designed to satisfy the requirements above-mentioned. Hybrid materials were obtained supporting trivalent europium ions (Eu3+) complexes supported on MCM48 silica nanospheres and inks were formulated using suspensions of these hybrids in ethanol/ethylene glycol solution, and then printed on a polymeric substrate for the fabrication of the safety. This new developed technology provides a simple and secure way to store information with several levels of security with biocompatible materials. This information can be revealed and suppressed with external stimuli: addition of a specific reagent (chemical stimulus) followed by exposure to UV radiation (physical stimulus) to reveal material and heat treatment (physical stimulus) to suppress luminescence. The materials were characterized by powder X-ray diffraction, infrared absorption spectroscopy, thermogravimetry, scanning electron microscopy, porosimetry, photoluminescence and cell viability. The FTIR spectra showed symmetrical and asymmetric stretching for groups carboxyl group in materials containing Eu3+ ions and TGA profiles showed higher stability for hybrids with europium cations, suggesting ligand-ion interactions. Photoluminescence confirmed this interaction with Eu3+ spectral profiles attributed to 4f-4f transitions. Inks presented satisfactory, without the presence of satellite drops, behaviors compared to the DoD method, and safety devices developed showed encouraging results in the external stimuli. Luminescence kinetics confirmed the reversibility of the devices to heat stimuli. All of these features make materials extremely attractive for the development of new safety device technologies, mainly because they may be difficult to counterfeit, due to their reversible responses to multiple external stimuli.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Ciencia de MateriaisUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessMateriais híbridos luminescentesLantanídeosImpressão Drop-on-Demand.SegurançaDesign de novas tintas e dispositivos híbridos com aplicações forenses : biocompatíveis, multiestímulos, luminescentes, reversíveis e instantâneosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPETEXTTESE Leandro Araújo de Azevedo.pdf.txtTESE Leandro Araújo de Azevedo.pdf.txtExtracted texttext/plain195239https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/38644/4/TESE%20Leandro%20Ara%c3%bajo%20de%20Azevedo.pdf.txtf7511a9e9aa0baf381e2f1cef9b28ff6MD54THUMBNAILTESE Leandro Araújo de Azevedo.pdf.jpgTESE Leandro Araújo de Azevedo.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1229https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/38644/5/TESE%20Leandro%20Ara%c3%bajo%20de%20Azevedo.pdf.jpgb5d52da69719dbe0a41cc83289ac68b4MD55LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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