Desenvolvimento de Superfícies Superhidrofóbicas de Politetrafluoretileno

• Autor(a) principal: Burkarter, Ezequiel
• Data de Publicação: 2010
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1884/24777
• topic: Teses

Resumo: Devido às muitas aplicações, que passam pela biotecnologia, eletrônica orgânica, indústria automotiva e de tintas, muitas pesquisas sobre a molhabilidade de superfícies têm sido desenvolvidas. A molhabilidade é, basicamente, uma propriedade que indica o quanto um líquido pode se espalhar sobre uma superfície. Do ponto de vista macroscópico a molhabilidade está ligada ao comportamento do ângulo de contato entre a linha tangente à gota de um líquido depositado sobre uma superfície e a linha horizontal que compreende a superfície. As superfícies de interesse neste trabalho são as superfícies superhidrofóbicas, cujos ângulos de contato são superiores a 150 graus. No presente trabalho são apresentados os resultados com a estruturação de superfícies de Politetrafluoretileno (PTFE) sobre FTO (óxido de estanho dopado com flúor), por meio de eletrospray e aerospray. Os ângulos de contato obtidos chegam a 174 graus para amostras produzidas por eletrospray e 150 graus em deposições com aerógrafo. Análises por microscopia eletrônica de varredura (SEM) e microscopia de força atômica (AFM) das amostras produzidas por eletrospray mostram que a superfície apresenta micro/nanoestruturas hierarquicamente organizadas, exibindo inclusive comportamento fractal. Estudos realizados por espectroscopia fotoelétrica de raios-X (XPS) mostraram, ainda, que a superfície superhidrofóbica produzida é inerte a alguns tipos de reagentes usados em biologia e biotecnologia. Estes resultados indicam a potencialidade de aplicação deste tipo de superfície também em trabalhos na área de sensores químicos ou culturas biológicas em solução aquosa. Além disto, o caráter levemente oleofílico da superfície possibilita um avanço no desenvolvimento de estruturas para separação de água e óleo. Análises do comportamento térmico do PTFE, por meio de ensaios de TGA e DTA, revelaram que o tratamento térmico para a obtenção da superhidrofobicidade pode ocorrer em temperaturas mais baixas que as indicadas comercialmente. O estudo da dinâmica de movimento de gotas de água sobre as superfícies superhidrofóbicas de PTFE, mostrado neste trabalho, apresenta uma abordagem experimental nunca antes vista. Tais estudos indicaram que a dissipação de energia mecânica no movimento de gotas sobre estas superfícies está essencialmente associada à viscosidade do fluido. Detalhes do tipo de movimento desenvolvido por de gotas em superfícies superhidrofóbicas também são apresentados. As perspectivas associadas aos resultados apresentados por este trabalho como um todo acrescentam avanços significativos na estruturação de superfícies superhidrofóbicas e no estudo da dinâmica de movimento de gotas, área também importante no desenvolvimento de chips para a indústria bioquímica.