REDEMAT - Programa de Pós-graduação em Engenharia de Materiais

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Navegando REDEMAT - Programa de Pós-graduação em Engenharia de Materiais por Autor "Almeida, Ive Silvestre de"

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    Desenvolvimento de selo inteligente para monitoramento de novo processo de desinfecção de água com luz azul.
    (2023) Paiva, Bárbara Gosziniak; Bianchi, Rodrigo Fernando; Silva, André Talvani Pedrosa da; Bianchi, Rodrigo Fernando; Faria, Gregório Couto; Almeida, Ive Silvestre de
    Nas últimas décadas, proporcionar o acesso universal à água potável tem sido um dos maiores desafios enfrentados pelas nações em todos os continentes. Assim, formas alternativas para a desinfecção de água se fazem cada vez mais necessárias para a saúde humana, sobretudo as de fácil acesso à população em geral. Este trabalho apresenta portanto, um selo para o monitoramento de um sistema alternativo de desinfecção de água com luz azul. A escolha da luz azul vem do fato da literatura recente apresentar resultados que sugerem que a essa fonte de radiação elimina várias espécies de microrganismos patogênicos em até 90% após a exposição em superfície. Para atingir esse objetivo, filmes de MEH-PPV, polímero sensível a radiação azul, depositados em superfície de papel foram caracterizados opticamente como função do tempo de exposição à 20 μW/cm2 e 60 μW/cm2 (λmax = 460 nm). Os resultados mostram que o sistema de MEH-PPV/Papel apresenta pico de máxima emissão antes de ser exposto a luz azul em torno de 600 nm, que vai reduzindo com o tempo de exposição. Também é observado uma mudança de cor de laranja ao branco com a exposição à luz. O tempo para ocorrer a variação tanto da emissão, quanto da cor, depende do número de camadas de MEH-PPV, neste caso, quanto maior o número de camadas, mais lento é o processo de variação, e da radiância, que quanto maior mais rápido ocorre o processo. Os resultados da escala Pantone corroboram tal mudança de cor. Tais resultados servem de base para o desenvolvimento de um selo para monitorar a desinfecção de coliformes totais e E.coli na água. O design escolhido para esse dispositivo foi de um sapo por representar a vida na água. Os resultados mostram o uso inédito da luz azul na inativação de coliformes totais e E.coli na água, com uma dose ideal de 738 J/cm2, e o uso do selo com 1 camada de MEH-PPV para o monitoramento do processo utilizando uma radiância de 60 μW/cm2, que fica completamente branco quando recebe a dose necessária para inativação dos microrganismos. Para a produção do selo com outras finalidades, em que o número de camadas e o tempo de exposição serão modificados, a equação encontrada após caracterização dos filmes pode ser utilizada Tf = (1, 3 ± 0, 1) ∗ Nc + (2,2 ± 0,3), onde, Tf = Tempo final de mudança de cor, e Nc = Número de camadas de MEH-PPV depositadas no papel.
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    Filmes ultrafinos de polianilina em substratos flexíveis como elemento ativo de sensores orgânicos.
    (2020) Kelmer, Ana Carolina; Bianchi, Rodrigo Fernando; Bianchi, Rodrigo Fernando; Guerra, Elídia Maria; Almeida, Ive Silvestre de; Savedra, Ranylson Marcello Leal
    Este trabalho apresenta a análise morfológica, elétrica e mecânica de filmes ultrafinos Polianilina/Poli (ácido vinil sulfônico) - PANI/PVS, feitos pela técnica de automontagem Layer-byLayer – LbL em substratos flexíveis para detecção de amônia. Utilizou-se a técnica Espectroscopia de impedância, medidas de corrente alternada -AC, para avaliar e aumentar o desempenho do dispositivo a base de PAN/PVS para detecção de gás amônia. A microscopia de força atômica mostra que a rugosidade da superfície PANI/PVS aumenta quase linearmente com as bicamadas (n) de PANI/PVS, enquanto a morfologia da superfície varia de uma estrutura semelhante a hastes, ou glóbulos, à uma arquitetura aglomerada, com menos espaços entre as hastes. Medições de impedância complexas e sua representação pelo modelo Cole-Cole confirmam essa transição morfológica perto de n = 15 e indicam para o sensor de PANI/PVS um baixo tempo de resposta (< 1 min), assim como uma faixa ideal de frequência operacional (1-100 Hz), uma alta sensibilidade à amônia (98 kΩ/ ppm) e alta estabilidade e baixa sensibilidade à tensão (3,6 kΩ/ %). Este estudo indica que as medições de impedância complexa de filmes de polímeros ultrafinos são benéficas para melhorar as estabilidades mecânica e elétrica de eletrônicos flexíveis de baixo custo.
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    Otimização da identificação de impressões digitais latentes utilizando o trans-resveratrol.
    (2024) Faria, Hugo Oliveira; Barboza, Ana Paula Moreira; Almeida, Ive Silvestre de; Barboza, Ana Paula Moreira; Bezzon, Vinícius Danilo Nonato; Gomes, Lívia Siman
    O trans-resveratrol é um material fluorescente orgânico e não tóxico que, além de seus efeitos antioxidantes, possui propriedades relevantes para uso como identificador de impressões digitais. Estudos mostram seu potencial para uma maior eficácia em superfícies onde as técnicas convencionais falham. O objetivo deste projeto é otimizar as condições, a técnica e a eficiência do processo de identificação de impressões digitais latentes como um todo, a partir do uso do trans-resveratrol. Técnicas de microscopia foram empregadas para caracterizar o material: a microscopia de varredura por sonda foi empregada para analisar soluções depositadas em uma escala nanométrica. A microscopia óptica convencional, microscopia de fluorescência e microscopia eletrônica de varredura foram utilizadas para análise de fase sólida em escala microscópica. Também foi utilizada uma câmera fotográfica para análises macroscópicas das impressões digitais. Resultados em fase líquida indicam a possibilidade de controlar o processo de deposição ajustando parâmetros como solvente, concentração e pH de acordo com a rugosidade do substrato. Experimentos realizados em fase sólida apontam que o material deve ser macerado por 3 minutos, e iluminado com luz UV 365 nm em substratos de cor clara e com UV 311 nm em substratos de cor escura. Os resultados apontam o resveratrol como ótimo revelador para superfícies absorventes como papel, corino e MDF e não absorventes como vidro, acrílico e alumínio, provando ser uma ferramenta importante para auxílio dos papiloscopistas e em condições de uso para testes em campo. Na escala de maturidade tecnológica (Technology Readiness Level - TRL) este projeto atingiu o nível 6 de desenvolvimento.