Abstract:We present the characterization of commercially available Poly(hexamethylene biguanide) hydrochloride (PHMB), a polymer with biocidal activity and several interesting properties that make this material suitable as a building block for supramolecular chemistry and -smart‖ materials. We studied polymer structure in water solution by dynamic light scattering, surface tension and capacitance spectroscopy. It shows typical surfactant behavior due to amphiphilic structure and low molecular weight. Spectroscopic (UV/Vis, FT-NIR) and thermal characterization (differential scanning calorimetry, DSC, and thermogravimetric analysis, TGA) were performed to give additional insight into the material structure in solution and solid state. These results can be the foundation for more detailed investigations on usefulness of PHMB in new complex materials and devices.
Resumo: A técnica de eletrofiação é conhecida desde a década de 1930, porém, somente com o advento das novas aplicações da nanotecnologia esta importante técnica foi re-descoberta. As potencialidades de nanofibras, de tamanhos da ordem de 50 a 500 nm e com extensão micrométrica, têm sido investigadas para diferentes materiais, com resultados promissores em diferentes aplicações. Nesta primeira parte, este trabalho de revisão propôs-se a detalhar as bases fundamentais do processo de eletrofiação. São descritas as influências das variáveis de processo, como campo aplicado, distância de trabalho, velocidade de rotação do coletor e de injeção da solução. Variáveis associadas ao sistema, como tipo de solvente e polímero de interesse, também são discutidas. Palavras-chave: Eletrofiação, polímeros, nanofibras, parâmetros do processo, parâmetros da solução. Electrospinning of Polymers in Solution. Part I: Theoretical FoundationAbstract: The electrospinning technique has been known since the 1930s, but only with the advent of new nanotechnology applications this technique was re-discovered and became important for production of nanomaterials. The potential for obtaining different nanofibers with sizes ranging from 50 to 500 nm and micrometer length has been investigated for different materials, with promising results in different applications. The first part of this review is aimed at describing the fundamentals of the electrospinning process. We describe the influence of process variables such as applied field, working distance, speed of rotation of the collector and solution injecting flow rate. The variables associated to this system, such as type of solvent and polymer of interest, are also discussed. Keywords: Electrospinning, polymers, nanofibers, process parameters, solution parameters. IntroduçãoNovas fronteiras na aplicação de polímeros têm sido recentemente investigadas, envolvendo a obtenção de novas moléculas precursoras, estruturas e arranjos moleculares em etapas de síntese e processamento [1,2] . Entre os tópicos de grande interesse, o processamento de materiais poliméricos em tamanhos nanométricos ganha constante atenção em função das novas propriedades associadas à escala nanométrica, bem como das possíveis novas aplicações para tais materiais [1,2] . Diferentes geometrias podem levar a diferentes propriedades e aplicações o que, neste aspecto, permite que trabalhos acerca do processamento destas nanoestruturas ganhem importância.Entre os formatos de maior interesse científico e tecnológico, nanofibras ou nanofios estão entre os mais estudados, dado o grande número de possíveis aplicações [2] . Em especial, o método de eletrofiação se mostra bastante conveniente para a produção destas nanoestruturas. Este método, inicialmente proposto por Formhal, em 1938 [3] foi redescoberto recentemente por Reneker e Doshi [4] e tem sido extensivamente estudado para a produção de diversos tipos de nanofibras ou nanofios de diferentes polímeros, como poli(vinilpirrolidona) [5] , poli(ácido lático) [6] , poli(álcool vi...
Aplicações Aplicações da eletrofiação no processamento de outros materiais a partir de precursores poliméricosA enorme gama de possibilidades abertas pelo processo de eletrofiação permite que diferentes aplicações sejam derivadas destes materiais, desde aplicações objetivas para o polímero em questão até outras, não tão usuais, como o processamento de precursores de outros materiais.Assim, uma das aplicações do processo de eletrofiação é a preparação de nanofibras cerâmicas através do tratamento térmico dos compósitos eletrofiados. Neste caso, a solução precursora contém obrigatoriamente um polímero, o material cerâmico e o solvente [2][3][4][5] . Com este objetivo, Li e Xia [3] prepararam nanofibras de TiO 2 anatase utilizando uma solução precursora contendo poli(vinilpirrolidona) (PVP), tetraisopropóxido de titânio e etanol. As mantas obtidas foram calcinadas em temperatura de 500 °C resultando em nanofibras de TiO 2 anatase com diâmetros na faixa de 20 a 200 nm. Azad [5] fabricou nanofibras transparentes de alumina (Al 2 O 3 ) utilizando uma solução precursora de 2,4 -pentanodionato de alumínio em acetona misturada com uma , o processo de eletrofiação foi discutido, incluindo suas bases teóricas e experimentais, e a obtenção de diferentes nanofibras de materiais poliméricos. Neste segundo artigo de revisão, são abordados os aspectos relacionados à aplicação de materiais eletrofiados em diferentes áreas, como médica, agrícola, sensores, processamento de outros materiais, entre outras. São também discutidas as técnicas de caracterização utilizadas mais frequentemente nestes materiais, e suas potencialidades. Esta segunda revisão é complementar à anterior e segue, em seus aspectos gerais, a mesma terminologia. Palavras-chave: Eletrofiação, nanocompósitos, catálise, sensores, blendas, microscopia, espalhamento de raio X. Electrospinning of Polymers in Solution. Part II: Applications and PerspectivesAbstract: In our previous review [1] , the process of electrospinning was discussed on the basis of theoretical and experimental aspects toward preparation of different polymeric nanofibers. In this second review, we focus on the aspects related to the application of electrospun materials in various fields such as medicine, agriculture, sensors, and processing of other materials. We discuss the most often characterization techniques used for these materials and their potential. This review complements the previous one and uses the same terminology.
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