Propriedades físicas do Poliestireno e do Poli (metacrilato de metila) modificados com Óleo de Buriti (mauritia flexuosa)

Nos dias atuais, cresce cada vez mais o uso de polímeros no nosso cotidiano. Esse crescimento deve-se essencialmente à sua aplicabilidade com grande eficácia na substituição de materiais clássicos como madeira, metais, vidros e até mesmo papel. Além disso, propriedades especiais de polímeros, como condutividade elétrica, fotoluminescência e difusividade térmica, tem sido objeto de interesse da comunidade cientifica básica e aplicada. Algumas dessas propriedades podem, dependendo da necessidade a qual se destina ser modificadas a partir da inserção de outras substancias em suas matrizes. O interesse cientifico por óleos vegetais vem se tornando cada vez mais frequente, um desses óleos conhecido como Óleo de Buriti (mauritia flexuosa), tem em sua composição um alto teor de acido oleico e pró-vitamina A (conhecida como β-caroteno), tais substancias apresentam propriedades interessantes que já foram reportadas por vários pesquisadores em periódicos científicos. Apresentamos nessa dissertação o estudo de algumas propriedades físicas de amostras de dois polímeros comerciais de uso rotineiro: Poliestireno (OS) e Poli (metacrilato de metila) (PMAM) que foram dopadas com Óleo de Buriti (OB) em diferentes concentrações, a saber, 8.08%, 14.96%, 34.55% e 46.81%. outras concentrações de óleo foram tentadas, mas sem êxito, pois o óleo não conseguiu se fixar na matriz polimérica. Observamos que as amostras incorporaram de forma intersticial o óleo, alterando sua transparência natural e incorporando uma coloração de cor variável entre o amarelo claro ao alaranjado, dependendo da concentração. A partir de medidas ópticas percebemos que os polímeros passaram a apresentar propriedades semelhantes as do óleo como o fenômeno de emissão a partir da excitação por ultravioleta, confirmando assim a sua presença no interior dos plásticos. Caracterizamos os compósitos também através da constante dielétrica e difusividade térmica em função da temperatura. Essas medidas revelaram o comportamento do sistema formado pelo óleo + polímero e identificamos a mudança de estado físico (líquido ↔ sólido) sofrida pelas micro-gotas de óleo dentro da matriz.

Ecologia da polinização do buriti (Mauritia flexuosa L. – Arecaceae) na restinga de Barreirinhas, Maranhão, Brasil

O estudo das palmeiras nativas é importante por seu grande valor econômico e na manutenção das comunidades de várias espécies de vertebrados e invertebrados que se alimentam de seus frutos, sementes e folhas. A eficiência na produção dos frutos das palmeiras está diretamente relacionada com a presença de insetos polinizadores, principalmente besouros, abelhas e moscas. A palmeira Mauritia flexuosa, comumente conhecida como buriti, é a espécie mais abundante do Brasil e é também chamada de “árvore da vida”, por ser 100% utilizável. Este trabalho teve como objetivo contribuir para o conhecimento da ecologia da polinização do buriti em ambiente de restinga, no município de Barreirinhas, Maranhão, Brasil. Para tanto, obteve-se dados sobre fenologia reprodutiva, biologia floral, sistema reprodutivo e visitantes florais. Para o acompanhamento fenológico foram selecionados 25 indivíduos de cada sexo, os quais foram observados de agosto/2009 a outubro/2012. As fenofases de floração e frutificação foram relacionadas com as variáveis climáticas através de correlação de Spearman. O processo de abertura e longevidade floral foi acompanhado durante o pico de floração da espécie, verificando-se a viabilidade polínica, a receptividade estigmática, as regiões emissoras de odor e a ocorrência de termogênese. Para determinar o sistema reprodutivo foram feitos testes de polinização cruzada e apomixia. O transporte de grãos de pólen pelo vento foi observado, por meio de lâminas de vidros untadas com vaselina que permaneceram penduradas próximas às inflorescências pistiladas durante 24 horas. Os visitantes florais foram coletados através do ensacamento de 20 inflorescências de cada sexo, sendo classificados de acordo com a frequência e o comportamento. O buriti apresentou padrão fenológico anual, sincrônico e sazonal, com floração de agosto a novembro e pico de queda dos frutos em setembro, o que corresponde à estação seca, diferindo do observado na Amazônia, onde estes eventos fenológicos ocorreram na estação chuvosa. Esta diferença pode ser justificada pela grande disponibilidade de água na região, o que faz com que o buriti não necessariamente dependa das chuvas para florescer. Este fato foi evidenciado pela correlação significativa negativa das fenofases com a precipitação e com a umidade relativa. A forte incidência solar e a disponibilidade de água no ambiente contribuíram para o sucesso na floração e frutificação do buriti. Além disto, fatores bióticos podem ter exercido influência no comportamento fenológico, cuja estratégia reprodutiva adotada parece ser a sincronização da floração e da frutificação com a atividade dos polinizadores e dispersores. Dessa maneira a espécie garante a sua reprodução em um período ótimo para a germinação de sementes e estabelecimento de plântulas. O sistema reprodutivo do buriti é xenogâmico. O conjunto de características florais, aliado à abundância de pólen e ao forte odor leva a crer que essa palmeira tenha como principal estratégia de polinização a cantarofilia, porém o vento também possui grande importância na polinização. Além de apresentar polinização do tipo misto (ambofilia), as flores do buriti atraíram uma grande variedade de visitantes, cuja riqueza foi maior que a observada na Amazônia.

Síntese de cerâmicas nanoestruturadas híbridas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Compostos luminescentes em matrizes macroporosas de sílica obtidas por tratamento hidrotérmico a partir de vidro pyrex

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Vitrocerâmicas porosas via conformação e consolidação com amidos

The search for new methods of manufacture of glass-ceramics with controlled porosity and permeability is interesting of the industrial and commercial point of view, and a challenge of great complexity. Porous glass-ceramics produced by sintering and crystallization of glasses can find applications, for example, as filters, materials with bactericidal properties, bio-implants, as catalytic and enzymes supports, among others. An alternative and low cost method of ceramic manufacture reaching different levels of porosity, for diverse purposes, is the conformation assisted by addition of starch, known as consolidation with starch. The objective of this project is to study the process of conformation with starch for making porous glass-ceramics from a commercial glass in the system Na2O-CaO-SiO2, whose kinetics of sintering by viscous flow and surface crystallization are known. The method of conformation with starches is innovative for glass-ceramics and its development opens the way for obtaining a new class of materials. We found a possible route for the production of porous compacts of glass particles, from the powder preparation to the removal of starch. It was observed that a glass powder obtained by dry milling in a ball mill with alumina balls for 24 h, afterwards mixed with water in an eccentric ball mill for 2 h, without the addition of a deflocculant, and subsequently mixed with starch also in an eccentric ball mill for 5 min resulted in slurries stable against sedimentation

Vitrocerâmicas para blindagens balísticas

The use of ceramic materials in ballistic armor is considerable. Such materials can be very harder and lighter than metallic materials commonly used and it presents advantages to replace metallic materials when necessary toughness can be achieved. However, as SiC and Al2O3 ceramic, traditionally used for shielding, still have high manufacturing cost or low density do not have enough to shield applications such as aircraft. An alternative is the glass-ceramics, ceramics obtained by controlled crystallization of glasses, whose properties can be adjusted by choosing the chemical composition of glass, heat treatment of crystallization and special treatments such as ion exchange on the surface, resulting in increased mechanical strength . The objective of this project is to study the kinetics of crystallization of a glass composition based on cordierite (2MgO.2Al2O3.5SiO2), low density and high hardness, for the manufacture of glass-ceramics for ballistic tests. Shown in this report are results of heat treatment of crystallization and characterization by thermal analysis (DSC) glass obtained previously, indicating uneven distribution of crystals, and drying, weighing, mixing of raw materials and a new fusion of glass, the same composition

Estudo de causas de falhas em selos mecânicos de bombas centrífugas para circulação de óleo térmico

This study is about a heating line that uses thermal oil. It is located in a facility that produces interlayers used in cars windshields. A plastic resin is melted and is sent to a matrix called DIE where the interlayers are produced. The DIE needs to receive heat from the circulation of thermal oil in four different regions of its interior, to ensure the correct thickness of the interlayer. The thermal energy is provided by electric heaters and the flow of thermal oil is impelled by four mechanically sealed centrifugal pumps (one per region). The key point of this study is the fact that these four pumps of the system have reported successive failures in the mechanical seals. Apparently, a poorly designed project has burdened the system intermittently. The pumps operation condition is located in a region of low efficiency, according to the characteristic curves. This fact is the source of the noticeable reduced time between failures. Changes in the configuration of the facility and in the number of pumps will be proposed, aiming to achieve higher operational efficiency. The proposals will be mathematically analyzed according to the Hydraulic Institute criteria. At the same time, we will also keep focus on an in-depth study of a heating system structure, starting with a detailed approach for each component and discussion about its real need and economic viability. At the end of this paper it is shown that the gain in efficiency achieved with the new proposed configuration reflects not only in the reduction of maintenance costs, but also a potential improvement in energy efficiency. It is shown that these two aspects are closely related and together form the basis for the design of a reliable and efficient pumping system

Estudo das propriedades físicas em materiais vítreos do sistema 50B2O3 - 15CuO - 20Li2O - 15X (X= Na2O, K2O, RbCI e Cs2O)

The increasing demand for devices for solid state applications in many technological areas has resulted in a high demand for new materials. Among these material have the advantage of being manufactured with different chemical compositions, and may have physical properties equal to or higher than the corresponding crystalline material. The aim of this paper was to produce borate glass system 50B2O3 – 15CuO – 20Li2O – 15X (X = Na2O, K2O, RbCl e Cs2O) to analyze the influence of the atomic radius of alkali in the physical properties of this glass system. The glasses were synthesized by the process of melting and molding. The characteristic temperatures were determined by the technique of scanning calorimetry (DSC). The non-crystalline was determined by x-ray diffraction. In order to determine the molar volume a density measurement by using the Archimedes method was used. The structural characterization was carried out using the technique of infrared spectroscopy

Determinação de chumbo em tubos de raios catódicos e em solo contaminado por espectrometria de absorção atômica

Pós-graduação em Ciência dos Materiais - FEIS

In vitro evaluation of Biosilicate® dissolution on dentin surface: a SEM analysis

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Propriedades ópticas de nanopartículas de halogenetos de cobre preparadas in situ em filmes híbridos de sílica

The sol-gel process is a technique based on the hydrolysis and polycondensation of metal alkoxides have been investigated as an alternative for the preparation of vitreous or glassceramic materials, for allowing the obtaining of high-purity materials at low temperatures, and to obtain hybrid materials with different compositions. When ORMOSILs are doped with nanoparticles, are called nanocomposites, and its functionality arises when electrons confined in scale three-dimensional structures near zero are excited. In principle, such materials exhibit discrete energy level, with peaks in the absorption spectrum. Therefore, the glasses doped semiconductor nanocrystals are important candidates for the preparation of optical filters with sharp cut-off, and are being exploited commercially for coloring glasses. This study evaluates the optical properties presented by hybrid films of silica doped with copper nanoparticles. The matrix was prepared using the alkoxides 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTS) and tetraethylorthosilicate (TEOS) doped with Cu2O and hydrolyzed under reflux conditions in two different acidic conditions (HCl and HBr). After thermal treatment at temperatures between 100 °C and 170 °C and/or under the action of commercial black light radiation, CuCl and CuBr present in the hybrid film are transformed into nanoparticles of CuCl or CuBr. The UV-VIS absorption identified the absorption bands, and its variation

Perfil de acidentes envolvendo risco biológico em profissionais de saúde de Araçatuba-SP: uma caracterização dos envolvidos

Each year individuals have sought a better quality of life and work, in this case, the science of Bio-insurance needs to keep up with technological advances and the needs of society to minimize or eliminate the risks of accidents. This study evaluated the most common accidents involving health staff from 2007 to 2011 in Araçatuba-SP. 478 accidents were recorded, and 78.7% with percutaneous involvement, 9% with intact skin, 4% with no skin intact, with 7.3 mucous and 1.05% other types of exposures. Most accidents were caused by needles with lumen (68.0%), followed by other agents (14.1%), accidents with blades (8.5%) or needles without lumen (5.5%); 3.7% did not answer and 0.2% were accidents with glasses. When checking the condition in which the accident occurred, 26.0% did not specify, 25.1% occurred in the disposal and / or handling sharp objects, 12.0% at the time of drug administration, 6.9% puncture, 3.7% occurred during recapping the needle. These data show that the most common accidents are those involving needles with lumen and / or sharp objects and due to these factors, the industry of health materials have sought alternatives to minimize such accidents as needles with protective, vacuum collection . Thus, it appears that reporting accidents is important for the development of technical and / or safer materials for patients and health workers.

Desenvolvimento de microesferas de vidro fosfato contendo hólmio para uso em radioterapia interna seletiva

A radioterapia interna seletiva é uma alternativa para o tratamento de alguns tipos de cânceres como o carcinoma hepatocelular (CHC), ou câncer de fígado primário. Neste tratamento, microesferas de vidro ou polimérica contendo em sua estrutura radionuclídeos emissores de partículas β- são introduzidas no fígado por meio da artéria hepática e migram, preferencialmente, para regiões hipervascularizadas, que são características da presença de tecido canceroso. Neste trabalho, foram propostos o desenvolvimento de vidros fosfato contendo hólmio para produção de microesferas e sua aplicação em radioterapia interna seletiva no Brasil. O vidro desenvolvido apresentou durabilidade química adequada, densidade de 2,7(3)g/cm3, alta estabilidade térmica e as impurezas encontradas não inviabilizam o tratamento. As microesferas foram produzidas pelos métodos da chama e da queda gravitacional e foram caracterizadas por diversas técnicas em que se observaram forma, granulometria, atividade e biocompatibilidade apropriados para o tratamento pretendido. Propõe-se que as microesferas possam ser submetidas a testes in vivo.

Biotransformações na obtenção de hidróxi-selenetos e hidróxi-teluretos quirais

Neste trabalho foi estudado o comportamento de hidróxi-calcogenetos (Se e Te) frente a biotransformações, empregando enzimas isoladas em meio orgânico ou aquoso e empregando microorganismos (fungos). Estudos comparativos sobre a influência de diversas variáveis, como solvente, temperatura, imobilização enzimática e estrutura do hidróxi-calcogeneto, foram realizados. Inicialmente os compostos foram sintetizados utilizando métodos descritos na literatura, em seguida foi estudada a resolução de hidróxiselenetos em meio orgânico empregando lipases isoladas (Esquema 1), (ver arquivo), incluindo um estudo de imobilização da PSL em diversos suportes, além do estudo da influência da variação do solvente, da temperatura, da lipase, etc. Na resolução em meio aquoso empregando enzimas isoladas, primeiramente os hidróxi-selenetos foram acetilados quimicamente e depois realizado uma triagem (com dez enzimas de diferentes fontes) empregando indicador de pH colori métrico. Posteriormente os acetatos dos hidróxi-selenetos (Esquema 2) (ver arquivo) foram submetidos à resolução enzimática em meio aquoso empregando as enzimas que foram selecionadas na triagem enzimática. As biotransformações utilizando fungos foram realizadas empregando células inteiras de algumas linhagens de Aspergillus terreus. Na seqüência foi realizada a resolução de hidróxi-teluretos em meio orgânico utilizando lipases isoladas (Esquema 3)(ver arquivo). Nessas resoluções também foi estudada a influência da variação do solvente, da lipase, do tempo, etc. De forma a demonstrar a importância dos compostos resolvidos, um hidróxi-seleneto quiral e dois hidróxi-teluretos quirais foram usados para preparar compostos pertencentes a classes de unidades estruturais de vasta ocorrência em produtos naturais: um álcool alílico e duas lactonas (Esquema 4)(ver arquivo).

Hybrid materials for biomedical applications

The increased longevity of humans and the demand for a better quality of life have led to a continuous search for new implant materials. Scientific development coupled with a growing multidisciplinarity between materials science and life sciences has given rise to new approaches such as regenerative medicine and tissue engineering. The search for a material with mechanical properties close to those of human bone produced a new family of hybrid materials that take advantage of the synergy between inorganic silica (SiO4) domains, based on sol-gel bioactive glass compositions, and organic polydimethylsiloxane, PDMS ((CH3)2.SiO2)n, domains. Several studies have shown that hybrid materials based on the system PDMS-SiO2 constitute a promising group of biomaterials with several potential applications from bone tissue regeneration to brain tissue recovery, passing by bioactive coatings and drug delivery systems. The objective of the present work was to prepare hybrid materials for biomedical applications based on the PDMS-SiO2 system and to achieve a better understanding of the relationship among the sol-gel processing conditions, the chemical structures, the microstructure and the macroscopic properties. For that, different characterization techniques were used: Fourier transform infrared spectrometry, liquid and solid state nuclear magnetic resonance techniques, X-ray diffraction, small-angle X-ray scattering, smallangle neutron scattering, surface area analysis by Brunauer–Emmett–Teller method, scanning electron microscopy and transmission electron microscopy. Surface roughness and wettability were analyzed by 3D optical profilometry and by contact angle measurements respectively. Bioactivity was evaluated in vitro by immersion of the materials in Kokubos’s simulated body fluid and posterior surface analysis by different techniques as well as supernatant liquid analysis by inductively coupled plasma spectroscopy. Biocompatibility was assessed using MG63 osteoblastic cells. PDMS-SiO2-CaO materials were first prepared using nitrate as a calcium source. To avoid the presence of nitrate residues in the final product due to its potential toxicity, a heat-treatment step (above 400 °C) is required. In order to enhance the thermal stability of the materials subjected to high temperatures titanium was added to the hybrid system, and a material containing calcium, with no traces of nitrate and the preservation of a significant amount of methyl groups was successfully obtained. The difficulty in eliminating all nitrates from bulk PDMS-SiO2-CaO samples obtained by sol-gel synthesis and subsequent heat-treatment created a new goal which was the search for alternative sources of calcium. New calcium sources were evaluated in order to substitute the nitrate and calcium acetate was chosen due to its good solubility in water. Preparation solgel protocols were tested and homogeneous monolithic samples were obtained. Besides their ability to improve the bioactivity, titanium and zirconium influence the structural and microstructural features of the SiO2-TiO2 and SiO2-ZrO2 binary systems, and also of the PDMS-TiO2 and PDMS-ZrO2 systems. Detailed studies with different sol-gel conditions allowed the understanding of the roles of titanium and zirconium as additives in the PDMS-SiO2 system. It was concluded that titanium and zirconium influence the kinetics of the sol-gel process due to their different alkoxide reactivity leading to hybrid xerogels with dissimilar characteristics and morphologies. Titanium isopropoxide, less reactive than zirconium propoxide, was chosen as source of titanium, used as an additive to the system PDMS-SiO2-CaO. Two different sol-gel preparation routes were followed, using the same base composition and calcium acetate as calcium source. Different microstructures with high hydrophobicit were obtained and both proved to be biocompatible after tested with MG63 osteoblastic cells. Finally, the role of strontium (typically known in bioglasses to promote bone formation and reduce bone resorption) was studied in the PDMS-SiO2-CaOTiO2 hybrid system. A biocompatible material, tested with MG63 osteoblastic cells, was obtained with the ability to release strontium within the values reported as suitable for bone tissue regeneration.