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http://ri.ufmt.br/handle/1/4983
Tipo documento: | Dissertação |
Título: | Eletromolhamento em filmes de Langmuir-Blodgett de cera epicuticular |
Autor(es): | Oliveira, Tiego José Cardoso de |
Orientador(a): | Silva, Josmary Rodrigues |
Membro da Banca: | Silva, Josmary Rodrigues |
Membro da Banca: | Souto, Paula Cristina de Souza |
Membro da Banca: | Pancotti, Alexandre |
Resumo : | Cera epicuticular (EW) é um composto natural que se encontra na parte mais externa da epiderme das plantas, podendo ter estrutura amorfa ou cristalina, sendo hidrofóbico e com alta resistência elétrica. Devido a essas características, propõe-se a utilização de EW em sistema de eletromolhamento em dielétrico (EWOD), processo no qual a molhabilidade da superfície de um material dielétrico é alterada pela aplicação de tensão elétrica. Para fabricação dos filmes de EW foram utilizadas as técnicas de Langmuir e de Langmuir-Blodgett (LB), que permitem a montagem com controle em escala molecular dos filmes. Os filmes de Langmuir foram caracterizados utilizando- se medidas de pressão de superfície e potencial de superfície, assim como microscopia de ângulo de Brewster (BAM). Nesses sistemas, foi investigada a influência do volume depositado de dispersão e da temperatura da subfase nas fases de agregação dos filmes. Os filmes de LB foram caracterizados por microscopia de força atômica (AFM) e medidas de ângulo de contato de eletromolhamento (ACE). Para os filmes de Langmuir, notou-se que a pressão de superfície máxima diminui com o aumento do volume de dispersão de EW depositada. Além disso, três regimes diferentes de agregação foram identificados e associados ao aumento da concentração de plaquetas de EW à medida que a área da cuba diminui. Nos experimentos de variação de temperatura para os filmes de Langmuir a 22 e 30 °C, as isotermas de pressão superficial não revelaram transição de fase ou colapso bem definidos, enquanto imagens de BAM mostraram que, mesmo antes de iniciar o procedimento de compressão, existiam plaquetas de EW flutuando na subfase. Estas plaquetas dão origem aos filmes de Langmuir de EW durante a compressão. Por outro lado, para temperaturas mais altas (40 e 50 °C), não foram encontradas plaquetas e transições de fase bem definidas foram observadas, com comportamento próximo ao encontrado em ácidos graxos típicos. O aumento do potencial de superfície durante a compressão dos filmes sugeriu a presença de dipolos elétricos, os quais foram associados a grupos químicos funcionais presentes na EW. As imagens de BAM de EW revelaram que a compressão das barreiras forma um filme homogêneo, na fase condensada. O colapso ocorre com o surgimento de sulcos para 22 e 30 °C e por sobreposição de material para 40 e 50 °C. Imagens de AFM exibem estruturas globulares nos filmes LB e demonstram que a rugosidade dos filmes diminui com o aumento da temperatura da subfase. Os experimentos de eletromolhamento mostraram que filmes com 3 camadas de EW apresentam um processo de eletromolhamento com variação de ângulo de ~ 20°. |
Resumo em lingua estrangeira: | Epicuticular wax (EW) is a natural compound found in the outermost part of the epidermis of plants, it may have amorphous or crystalline structure, being hydrophobic and with high electrical resistance. Due to these characteristics, it is proposed to use EW in electrowetting-on-dielectric (EWOD) system, a process in which the surface wettability of a dielectric material is changed by applying voltages. To prepare EW films, Langmuir and Langmuir-Blodgett (LB) techniques were used, which allow assembly with molecular scale control of the films. Langmuir films were characterized using measurements of surface pressure and surface potential, as well as Brewster angle microscopy (BAM). In these systems, the influence of the deposited dispersion volume and the subphase temperature on the film aggregation phases was investigated. LB films were characterized by atomic force microscopy (AFM) and electrowetting contact angle (ACE) measurements. For Langmuir films, it was noted that the maximum surface pressure decreases with the increase in the volume of EW dispersion deposited. In addition, three different aggregation regimes have been identified and associated with increasing the concentration of EW platelets as the trough area decreased. In temperature variation experiments for Langmuir films between 22 and 30 °C, surface pressure isotherms did not reveal a well-defined phase transition or collapse, while BAM images showed that, even before starting the compression procedure, there are EW platelets floating on the subphase. These platelets give rise to EW Langmuir films during compression. On the other hand, for higher temperatures (40 and 50 °C), platelets were not found and a well-defined phase transitions was observed with behavior similar to that found for typical fatty acids. The increase in surface potential during film compression suggested the presence of electrical dipoles, which are associated with functional chemical groups present in EW. BAM images of EW revealed that the barriers compression generates a homogeneous film in the condensed phase. The collapse occurs with appearance of grooves at 22 and 30 °C and by material overlapping at 40 and 50 °C. AFM images exhibit globular structures in LB films and demonstrate that film roughness decreases with increasing sub-phase temperature. Electrowetting experiments showed that films with 3 layers of EW exhibit an electrowetting process with an angle variation of ~ 20°. |
Palavra-chave: | Biomaterial Técnica de Langmuir Técnica de Langmuir-Blodgett |
Palavra-chave em lingua estrangeira: | Biomaterial Langmuir technique Langmuir-Blodgett technique |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Federal de Mato Grosso |
Sigla da instituição: | UFMT CUA - Araguaia |
Departamento: | Instituto de Ciências Exatas e da Terra (ICET) – Araguaia |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Ciência de Materiais |
Referência: | OLIVEIRA, Tiego José Cardoso de. Eletromolhamento em filmes de Langmuir-Blodgett de cera epicuticular. 2020. 60 f. Dissertação (Mestrado em Ciência de Materiais) - Universidade Federal de Mato Grosso, Instituto de Ciências Exatas e da Terra, Barra do Garças, 2020. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://ri.ufmt.br/handle/1/4983 |
Data defesa documento: | 2-Abr-2020 |
Aparece na(s) coleção(ções): | CUA - ICET - PPGMat - Dissertações de mestrado |
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Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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