As conclusões desse trabalho devem passar pelo crivo do que foi proposto nos objetivos (capítulo 2), fazendo assim uma avaliação do que se conquistou na sombra do que foi idealizado. Portanto, a mesma divisão é feita nesta ponderação.
1 – Síntese da blenda
A síntese da blenda foi realizada com sucesso com a fotopolimerização e, devido à neutralização do ácido acrílico, a blenda apresentou-se uniforme sem uma visível separação de fase. O ácido acrílico se mostrou importante para aumentar a resistência mecânica do composto. O material apresentou boa resistência para vários testes de expansão bem como no uso do teste do músculo artificial propriamente dito. Outro fator que ajudou a integridade da blenda foi o agente de ligação cruzada, o polietilenoglicol diacrilato, que favoreceu a estabilização mecânica e dimensional do material, mas mantendo-o com flexibilidade suficiente para a expansão e contração.
A polianilina foi também, com sucesso, polimerizada de maneira bem uniforme entre as cadeias do hidrogel. Através da câmara de nitrogênio evitou-se a oxidação da anilina para a posterior polimerização. A reação de polimerização da anilina se realizou a contento, formando uma rede semi-interpenetrante tal reação foi constatada pela mudança de cor do polímero para o verde e depois para verde escuro que é a cor da polianilina protonada.
2 – Ensaios de caracterização
O ensaio de expansão foi realizado nos hidrogéis tanto com polianilina quanto sem ela. Os testes de inchamento foram satisfatórios com o material chegando a 90% do ponto de equilíbrio em 60 minutos, mostrando assim uma expansão rápida. O valor de equilíbrio foi constatado depois de 24 horas. Vários ensaios foram feitos em uma mesma amostra sem que ela perdesse sua integridade.
Com a espectroscopia na região do infravermelho pode-se constatar a incorporação dos diversos componentes à medida que eles iam sendo acrescentados à mistura. Os grupos funcionais pertencentes aos elementos que constituem o material puderam ser
identificados provando-se que havia uma integridade química e que a estratégia química da síntese foi bem sucedida.
Nas imagens fornecidas pelo microscópio eletrônico de varredura, observou-se a microestrutura do material nos vários estágios de formação da blenda. Além disso, pode-se notar a degradação que o material sofre depois de suportar vários testes onde foi solicitado mecânica e eletroquimicamente, mostrando uma estrutura mais desorganizada que antes dos ensaios.
Os testes de condutividade com o sistema de quatro pontas também apresentaram um resultado satisfatório em termos de um hidrogel condutor. A ordem de grandeza em torno de 10-1S/cm para amostras de 20% em peso de polianilina é satisfatória não só em termos do que a literatura esboça, quanto para os ensaios em que o material é solicitado a conduzir corrente na ordem de mais 1 ampére.
3 – Desempenho como músculo artificial
O material também se mostrou uma opção atraente para desempenhar a função de músculo artificial. Quando solicitado nessa função tanto mecanicamente quanto eletroquimicamente, ele responde a contento e de maneira controlada e equilibrada. Através dos testes dinâmicos pôde-se constatar várias relações ente as variáveis envolvidas no desempenho de um músculo artificial.
A quantidade de polianilina no material influencia a força final do músculo como foi observado. Quanto mais polianilina, mais condutor se torna o material e um músculo com maior potência revertida em calor e trabalho através das forças envolvidas.
Além disso, notou-se que as variáveis eletroquímicas (como a tensão elétrica aplicada e a corrente circulante no circuito) também podem regular tanto o desempenho quanto a estabilidade do material. Um material sob uma tensão maior aquecerá mais rápido como também deformará mais rápido.
Uma corrente maior circulando no circuito é capaz de realizar mais trabalho. A monitoração da temperatura também tem o papel importante como componente importante que influência principalmente a contração do músculo. O
componente do hidrogel PNIPA é termosensível e com um gradiente de temperatura maior ele desempenhará um trabalho mais rápido e com maior força.
Pôde-se notar também que a quantidade de íons como o tipo de solvente tem influência direta no desempenho das funções do músculo. Com maior quantidade de íons, maior será a corrente final no material que promoverá tanto a redução/oxidação da polianilina quanto à contração do hidrogel pelo calor.
O material também foi capaz de realizar a inversão do movimento, entretanto sob certas circunstâncias. Isto é quando tem para o lado oposto uma variação de massa pequena.
Concluiu-se, que através da manipulação destas variáveis observadas acima, pode-se controlar a velocidade, a inversão de sentido e força, a potência a estabilidade e a suavidade do músculo artificial, dependendo do objetivo que se quer aplicá-lo.
Diante dessas informações podemos dizer que o hidrogel poli(N–isopropil acrilamida- co-ácido acrílico) e polianilina têm características que permitem a proposição de sua utilização como músculo artificial e como atuador.
A partir dos resultados obtidos, pode-se listar as características observadas do hidrogel poli(N-isopropil acrilamida-co-ácido acrílico) que permitem propor seu uso como atuador e, em especial, como em aplicações ligadas a músculos artificiais.
• Exibe inchamento controlado em ambiente aquoso, passível de ser alterado através da composição do sistema.
• Responde a estímulos térmicos que induzem processos de contração e expansão do material
• Responde através de alterações dimensionais a mudanças nas características do meio aquoso como pH e concentração iônica.
• Responde a estímulos elétricos que proporcionam deformações dependentes das características do sistema elétrico, como: tipo de polarização, tensão elétrica, corrente, resistência e etc.
• O material apresentou as propriedades finais correspondentes a cada polímero presente na mistura PNIPA (termosensibilidade), AAC (pH sensitivo) e Pani (condução elétrica e sensibilidade a inversão de polaridade).