MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL. Escola de Engenharia

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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL

Escola de Engenharia

Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Minas, Metalúrgica e de Materiais - PPGE3M

DESENVOLVIMENTO DE UM COMPÓSITO SEMICONDUTOR COM MATRIZ ELASTOMÉRICA DE FONTE RENOVÁVEL, PROPRIEDADES DE AUTORREPARAÇÃO E

BIOCOMPATÍVEL

Marcela Mantese Sander, M. Sc

Tese de Doutorado

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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL

Escola de Engenharia

Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Minas, Metalúrgica e de Materiais - PPGE3M

BIOCOMPATÍVEL

Marcela Mantese Sander, M. Sc.

Trabalho realizado no Departamento de Materiais da Escola de Engenharia da UFRGS, dentro do Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Minas, Metalúrgica e de Materiais - PPGEM, como parte dos requisitos para obtenção do título de Doutora em Engenharia.

Área de Concentração: Ciência e Tecnologia dos Materiais

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Marcela Mantese Sander

Mestra em Engenharia

BIOCOMPATÍVEL

Orientador: Prof° Dr. Carlos Arthur Ferreira

Banca Examinadora:

Profª Dra Tatiana Louise Avila de Campos Rocha (Unisinos)

Profª Dra Ana Helena da Rosa Paz (ICBS – UFRGS)

Profª Dra Ruth Marlene Campomanes Santana (DEMAT – UFRGS)

Prof° Dr. Carlos Pérez Bergmann

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Publicações

Os resultados das pesquisas obtidas durante o período do doutorado foram publicados em revistas científicas ou divulgados em congressos de âmbito nacional e internacional, como apresentado a seguir:

I. Biocompósito condutor de eletricidade PGS/PPy: síntese e caracterização; Sander, M. M., Ferreira, C. A., em 57 ° Congresso

Brasileiro de Química 2017, apresentação oral. Gramado, RS, Brasil.

II. Synthesis and characterization of a conductive and self-healing composite; Sander, M. M., Ferreira, C. A., em SYNTHETIC METALS, v. 243, p. 58-66, 2018.

III. Conductive biocomposite with potential for medical applications; Sander, M. M., Ferreira, C. A., em 1ST TERMIS-AM WORKSHOP - 4th International Meeting on Tissue Engineering and Regenerative Medicine 2018,Porto Alegre, RS, Brasil.

IV. Conductive and biocompatible elastomeric composite to use in cardiac tissue engineering applications; Sander, M. M., Gonçalves, F., Paz, A. H. R., Ferreira, C. A. (artigo em produção)

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Resumo

Através de uma síntese livre de solventes, foi preparado um compósito condutor de eletricidade a base de poli (sebacato de glicerol) (PGS) e polipirrol (PPy). Amostras contendo 1, 3 e 5% de PPy foram preparados, procedendo com a reação de cura, formando placas de 6 x 6 x 0,3 cm. A reação de polimerização do PGS foi confirmada por GPC, ATR-FTIR e RMN. Comparando a obtenção das placas de PGS controle e dos compósitos PGS/PPy, observou-se que o tempo de cura das amostras diminuiu 50%. Os filmes foram caracterizados por análises térmica e dinâmico mecânicas, indicando que os compósitos são termicamente estáveis. A matriz se comporta como um elastômero a temperatura ambiente. A condutividade elétrica dos filmes de compósito é da ordem de 10 -5_{S/cm, caracterizando um material semicondutor. Baseado nas características}

químicas da matriz, a propriedade de autorreparação foi investigada, tanto para o PGS quanto para os compósitos com PPy. Os resultados mostraram que os filmes podem recuperar sua integridade mecânica após serem cortados ao meio e reparados a 130 °C por 24 h, mantendo também a condutividade elétrica. O PGS e o PPy são bons candidatos para aplicações médicas e, em termos de propriedades mecânicas e de condutividade elétrica, são semelhantes ao tecido do miocárdio. Desta forma, foram avaliadas as propriedades de degradação e citocompatibilidade in vitro, mostrando grande potencial para que os compósitos possam ser usados como coadjuvantes no tratamento de doenças do coração.