SEMINÁRIO DE FÍSICA
Título: Filamentos celulósicos para a produção de materiais funcionais
Oradora: Ana Almeida* (i3N/CENIMAT, Departamento de Ciência dos Materiais, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade NOVA de Lisboa)
* Em colaboração com Pedro Almeida (ISEL e i3N/CENIMAT) e Maria Helena Godinho (i3N/CENIMAT e FCT/UNL).
Zoom: https://videoconf-colibri.zoom.us/j/81813099312
Abstract:
Os filamentos celulósicos, existentes nas plantas, são elementos estruturaiscruciais para a sua sobrevivência, e fontes de inspiração para a obtenção de novos materiais funcionais. Os micro-filamentos existentes nos sistemas vasculares das plantas, que são essencialmente formados por celulose e que são usados neste estudo, foram isolados das folhas de duas plantas (Agaphantus africanus e Ornithogalum thyrsoides). Os filamentos de ambas as plantas, que são da mesma ordem, possuem formas (hélices esquerdas), composições químicas e esqueletos idênticos, mas apresentam propriedades mecânicas distintas. Neste estudo foram utilizadas gotas micrométricas de um cristal líquido nemático, como sensores da morfologia dos filamentos isolados. O estudo realizado permite estabelecer relações entre as propriedades físicas/morfológicas dos filamentos e determinar as suas interações com outros filamentos e com o meio ambiente.
Os movimentos realizados pelas plantas como resposta à variação da humidade, servem de inspiração para desenhar e desenvolver novos materiais biomiméticos. Estes movimentos podem ser observados quer em tecidos vegetais vivos, como mortos e são atribuídos às micro/nano estruturas anisotrópicas de base celulósica, organizadas e impressas pela planta para terá capacidade de mudar de forma de acordo com ascondições ambientais, como por exemplo teor de água. Desenvolveu-se uma estratégia simples e eficiente para isolar hélices de materiais celulósicos que possuem a capacidade de modificar a helicidade de forma reversível por ação da humidade, obtidas a partir de tecidos mortos de uma planta designada Erodium sp. Com base neste produto natural, preparou-se um material transparente e birrefringente, que responde a um estímulo externo, e que se apresenta na forma de fita helicoidal esquerda ou direita na presença ou ausência de água, respetivamente. A possibilidade de isolar o princípio ativo destas estruturas e de promover a modificação da sua quiralidade, através da alteração da percentagem de água, abre novas perspetivas na obtenção de novos materiais responsivos de base celulósica, que não requerem técnicas de litografia e deposição complexas. A inversão de quiralidade reversível, promovida pela variação da percentagem de água presente nos tecidos mortos de plantas abre novas perspetivas de trabalho na produção de materiais compósitos biocompatíveis constituídos por redes de micro/nano fibrilas de celulose impressas em matrizes amorfas, também de origem natural.
