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Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares

Ciência e Tecnologia a serviço da vida

 

Laboratório de Polímeros e Nanotecnologia

Linha de Pesquisa - Síntese e Caracterização de polímeros com uso da radiação ionizante e Nanotecnologia




Responsável: Duclerc Fernandes Parra 

Localização: Prédio 3-E4P3 CQMA

Projeto 1-  Síntese e caracterização de argilogéis para liberação controlada de antibiótico em aplicação veterinária tópica.
O projeto tem como objetivo o desenvolvimento de formulações de argilogéis contendo fármacos com atividade antibiótica para aplicação em lesões como pododermatite entre outras.

Equipe –  Angélica Tamião Zafalon, Vinicius Juvino dos Santos, Dr. Maria José Alves de Oliveira , Fabio .P Sellera, Profa. Dr. Duclerc Fernandes Parra.

Cooperação – Instituto de Ciências Biomédicas – USP, SABINA - Escola Parque do Conhecimento Sto. André-SP, Aquário de São Paulo,  Aquário de Ubatuba, Faculdade de Veterinária da USP.
Cooperação internacional -  Prof. Dr. Vijaya K Rangari, Prof Dr Temegsen Samuel, Tuskegee University, EUA
Prof. Jay Babu Ramapuram, Harrison School of Pharmacy, Auburn University, EUA

Projeto 2 - Síntese de nanopartículas metálicas de prata, zinco e titânio por  métodos físicos e químicos




O projeto tem como objetivo a utilização dos agentes antimicrobianos sintetizados, em matrizes poliméricas e/ou compósitos poliméricos de aplicação industrial, nas áreas de embalagem e artefatos médicos.

Equipe – Leonardo Guedes Marchini,  Angélica Tamião Zafalon, Luiz Gustavo Hiroki Komatsu, Mariana de Jesus Santos, Camila Bassetti de Oliveira,  Vinicius Juvino dos Santos, Dr. Washington Oliani, Profa. Dr. Duclerc Fernandes Parra.

Cooperação – Instituto de Ciências Biomédicas – USP, Unifesp (Diadema)
Cooperação internacional –  Prof. Dr. Vijaya K Rangari, Tuskegee University, EUA
Prof. Jay Babu Ramapuram, Harrison School of Pharmacy, Auburn University, EUA

 Projeto 3 - Síntese de nanopartículas com atividade bactericida e sua aplicação em polímeros


O projeto pretende desenvolver carregadores de nanopartículas com atividade bactericida para aumentar a eficiência de filmes poliméricos quanto a proteção antibacteriana.

Equipe – Leonardo Guedes Marchini,  Angélica Tamião Zafalon, Luiz Gustavo Hiroki Komatsu, Mariana de Jesus Santos, Camila Bassetti de Oliveira,  Vinicius Juvino dos Santos, Everton Rodela, Dr Washington L Oliani, Leonardo G Marchini, Profa. Dr. Duclerc Fernandes Parra.

Cooperação – Instituto de Ciências Biomédicas – USP, Unifesp (Diadema)
Cooperação internacional –  Prof. Dr. Vijaya K Rangari, Tuskegee University, EUA

Projeto 4 - Desenvolvimento de biomateriais poliméricos com uso de nanotecnologia para aplicação odontológica

Esse projeto, desenvolvido no laboratório de polímeros e nanotecnologia do CQMA/IPEN, tem como objetivo elaborar compósitos poliméricos odontológicos adicionados com nanopartículas inseridas com fármaco, para que assim, desempenhe atividade antibacteriana.

Equipe – Tamiris Ribeiro dos Santos,  Luiza Mello de Campos Paiva, Dra Leticia Boaro, Profa. Dr. Duclerc F Parra

Cooperação – Faculdade de Odontologia da USP, Universidade Santo Amaro-SP, Universidade do Porto, Portugal.

Centro de Química e Meio Ambiente – Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN-USP)

Av. Professor Lineu Prestes, 2242, Cidade Universitária, Butantã 05508-000 - São Paulo/ SP - Brasil

Telefone: (11) 3133-9347


Linha de Pesquisa - Compósitos Poliméricos Reforçados com Micro e Nanocargas de Fontes Naturais

Responsável: Esperidiana A. B. Moura

Fone: (11) 3133-9336


O processamento de materiais compósitos poliméricos com polímeros convencionais (origem fóssil) e biodegradáveis, reforçados com micro e nanocargas obtidas a partir de recursos naturais como a grafite e a argila, ou através de resíduos renováveis da agroindústria, os quais acabariam descartados na natureza se tornam importantes atores para a obtenção de materiais com propriedades avançadas.A preocupação com as questões ambientais tem levado ao desenvolvimento de materiais poliméricos biodegradáveis assim como de materiais tradicionais com um nível cada vez maior de aditivos, cargas de origem vegetal e reforços provenientes de outras fontes renováveis. Estes reforços são utilizados com o objetivo de proporcionar aos polímeros melhor estabilidade dimensional, melhores propriedades de resistência elétrica, mecânica e ao calor, e propriedades de barreira, entre outras. O foco desta pesquisa é explorar os enormes recursos naturais do Brasil para a produção de micro e nanocargas para a aplicação em materiais compósitos e nanocompósitos, baseados em polímeros convencionais e biodegradáveis para diferentes aplicações, a saber:
Grafite Natural: O Brasil possui grandes reservas naturais da grafite e é o terceiro produtor mundial, atrás apenas da China e Índia. A grafite é um mineral cinza metálico, formada por folhas de grafeno, de baixo custo, encontrado na natureza na forma de flocos ou em pó com vários tamanhos de partículas. O grafeno apresenta excelentes condutividade elétrica e térmica, propriedades mecânicas e de barreira e resistência a altas temperaturas.

 


O foco desta pesquisa está na obtenção de nanofolhas de grafeno a partir da grafite, por síntese química, seguida da aplicação de rota sonoquímica, e posterior redução a grafeno para o desenvolvimento de embalagens plásticas com alta barreira ao oxigênio para os segmentos de alimentos e cosméticos; filmes plásticos com condutividade elétrica e térmica para diferentes aplicações; e outros materiais para aplicações avançadas.

Argilas Brasileiras: O Brasil também possui grandes reservas naturais de argila montmorilonitas e caulinitas. Esta pesquisa tem como foco estudar a aplicação destas argilas como reforço mecânico, barreira à água, à oxigênio e à UV, e também como agente antichamas em materiais compósitos e espumas poliméricas.

Resíduos Vegetais da Agroindústria: Nesta pesquisa o bagaço da cana-de-açúcar, sabugo de milho, casca de arroz, casca da castanha-do-brasil, resíduos de piaçava e eucalipto, fibras do coco do açaí e do coco de babaçu, entre outros resíduos vegetais são utilizados, diretamente, na forma micronizada, para reforço em polímeros termoplásticos, ou para a extração de lignina, nanocelulose e celulose microcristalina. 


Atualmente o bagaço da cana-de-açúcar e a casca de arroz são resíduos largamente utilizados na cogeração de energia e como resultado da queima destes materiais são produzidas milhões de toneladas de cinzas. Nesta pesquisa estuda-se a utilização destas cinzas na forma micronizada como reforço em compósitos poliméricos ou para a obtenção de nanosílica (nano green sílica) para a de nanocompósitos com propriedades avançadas.


Resíduos da Agroindústria do Ovo: Cascas de ovos branco de aves, resíduos da agroindústria do ovo são usados nesta pesquisa para a obtenção de bio-carbonato de cálcio, e como precursor para a síntese da bio-hidroxiapatita para utilização na regeneração óssea.

Principais Pesquisas em andamento:

- Obtenção de embalagens flexíveis com alta barreira ao oxigênio;

- Painéis de isolamento termo acústico para aplicação na eficiência energética de edificações;

- Obtenção de nanocompósitos biodegradáveis reforçados com bio-hidroxiapatita;

- Obtenção de nanocompósitos biodegradáveis reforçados com nanoestruturas de celulose extraídas de resíduos;

- Obtenção de compósitos híbridos de polipropileno reforçados com resíduos vegetais e grafeno;

- Adição de nanotubos de haloisita funcionalizados em nanocompósitos de PA11;

- Obtenção de nanoestruturas de celulose a partir do bagaço da cana-de-açúcar e sua incorporação no EVA;

- Incorporação de argilas bentonitas em filmes poliméricos;

- Compósitos de poliestireno reciclado com resíduos de gesso;

- Nanocompósito de pva reforçado com óxido de grafeno;

- Espumas de polietileno com resíduos particulados do coco de babaçu e argila;

- Sílica verde a partir de cinzas do bagaço e casca de arroz e sua incorporação em polímeros termoplásticos;

- Extração de lignina a partir de resíduos agroindustriais, sua funcionalização e incorporação em polímeros termoplásticos.



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