Compósitos poliméricos inteligentes com termocromismo reversível

Abstract

Os materiais inteligentes são caracterizados por responderem à estímulos externos através de mudanças em suas propriedades. Dentre esses materiais destacam-se os termocrômicos, devido à sua funcionalidade de mudança de coloração ao detectarem uma variação de temperatura. Neste trabalho, foram desenvolvidas membranas de poli(fluoreto de vinilideno) (PVDF) contendo 5, 15 e 20%m de pigmento termocrômico por meio da técnica de eletrofiação, para serem utilizadas em sensores inteligentes de temperatura. Inicialmente, o pigmento termocrômico comercial foi caracterizado através da Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), verificando-se que o mesmo é composto por microcápsulas de morfologia núcleo-casca com diâmetros variando de 0,6 a 5,5 µm. Também foram realizadas análises de Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) e Análises Termogravimétrica (TGA) para investigar sua composição, constatando a presença do corante leuco lactona de violeta cristal (LVC) e da melamina-formaldeído, como matriz de revestimento da microcápsula. A influência da quantidade de pigmento foi avaliada visualmente e através do Espectrofotômetro de UV-Vis, concluindo-se que as membranas com maior fração mássica de pigmento, apresentaram um termocromismo mais perceptível devido a sua coloração mais intensa. O uso da técnica de eletrofiação permitiu o encapsulamento das partículas do pigmento nas fibras de PVDF, havendo um aumento significativo no diâmetro médio das fibras com o acréscimo no teor de pigmento, comprovado através de análises MEV. As membranas eletrofiadas exibiram um comportamento termocrômico reversível, mesmo após diversos ciclos de aquecimento, apresentando uma temperatura de transição entre 36-37°C, confirmada pela Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), indicando que as mesmas possuem excelentes propriedades para atuarem como sensores de temperatura, auxiliando no acompanhamento de alterações metabólicas no corpo humano.