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Nanofibras de poli(álcool vinílico) e zeína incorporadas com micronutriente para revestimento de sementes
dc.contributor.author | Natarelli, Caio Vinicius Lima | |
dc.date.accessioned | 2024-07-16T13:45:59Z | |
dc.date.available | 2024-07-16T13:45:59Z | |
dc.date.issued | 2024-03-13 | |
dc.identifier.citation | NATARELLI, Caio Vinicius Lima. Nanofibras de poli(álcool vinílico) e zeína incorporadas com micronutriente para revestimento de sementes. 2024. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2024. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/19999. | * |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/19999 | |
dc.description.abstract | The development of seed coatings with a controlled release of micronutrients is extremely important for sustainable and precision agriculture. However, the selection of suitable materials for this purpose represents a challenge, given the complexity in processing immiscible or partially miscible polymers. Techniques for producing nanofibers, such as solution blow spinning, emerge as alternatives for the production of these materials. In this context, the present study aimed to produce nanofibers from poly(vinyl alcohol) (PVA) and zein, two immiscible polymers, and characterize them. In addition to producing nanofibers with incorporated zinc, a micronutrient, so that they act as a coating capable of releasing micronutrients during plant germination and growth. Nanofiber mats were obtained from polymeric solutions with different proportions of PVA and zein, obtaining materials with properties dependent on their formulation. The surface properties of the mats were significantly changed by increasing the zein content (> 37.5%), changing the surface hydrophilicity to hydrophobicity. This increase also reduced the erosion capacity of the nanofibers, while fungal susceptibility was increased. However, the high porosity of the mats (> 80%) provided high permeability to water vapor. With encapsulation efficiency greater than 90%, nanofiber mats incorporated with zinc were produced with a two-step release profile, a rapid initial release followed by a slow release, associated with the zinc reservoir in the nanofibers. Due to their biodegradability, nanofibers were applied as a seed coating, which were subsequently subjected to germination testing. With this, it was confirmed that the released zinc was absorbed by the seedlings, acting as a fertilizer to aid plant growth. Therefore, it can be concluded that PVA and zein nanofibers are a promising material and can be used in several applications, including the proposed one. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | por |
dc.language.iso | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
dc.subject | Solution blow spinning | eng |
dc.subject | Liberação controlada | por |
dc.subject | Biodegradação | por |
dc.subject | Agricultura | por |
dc.subject | Sustentabilidade | por |
dc.subject | Controlled release | eng |
dc.subject | Biodegradation | eng |
dc.subject | Agriculture | eng |
dc.subject | Sustainability | eng |
dc.title | Nanofibras de poli(álcool vinílico) e zeína incorporadas com micronutriente para revestimento de sementes | por |
dc.title.alternative | Poly(vinyl alcohol) and zein nanofibers incorporated with micronutrients for seed coating | eng |
dc.type | Tese | por |
dc.contributor.advisor1 | Marconcini, José Manoel | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/5373845785326215 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Oliveira, Juliano Elvis de | |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/4990968421738051 | por |
dc.description.resumo | O desenvolvimento de revestimentos de sementes com liberação controlada de micronutrientes é de extrema importância para uma agricultura sustentável e de precisão. Contudo, a seleção de materiais adequados para este fim representa um desafio, dada a complexidade no processamento de polímeros imiscíveis ou parcialmente miscíveis. Técnicas de produção de nanofibras, como o solution blow spinning, surgem como alternativas para a produção desses materiais. Nesse contexto, o presente estudo objetivou produzir nanofibras a partir de poli(álcool vinílico) (PVA) e zeína, dois polímeros imiscíveis, e caracterizá-las. Além de produzir nanofibras com zinco incorporado, um micronutriente, para que atuem como revestimento com capacidade de liberação de micronutriente durante a germinação e crescimento das plantas. Mantas de nanofibras foram obtidas a partir de soluções poliméricas com diferentes proporções de PVA e zeína, obtendo materiais com propriedades dependentes de sua formulação. As propriedades superficiais das mantas foram significativamente alteradas ao aumentar o teor de zeína (> 37,5 %), alterando a hidrofilicidade da superfície para hidrofobicidade. Este aumento também reduziu a capacidade de sofrer erosão das nanofibras, enquanto a suscetibilidade fúngica foi aumentada. Entretanto, a alta porosidade das mantas (> 80 %) conferiu uma elevada permeabilidade ao vapor d’agua. Com eficiência de encapsulação superior a 90 %, mantas de nanofibras incorporadas com zinco foram produzidas com perfil de liberação em duas etapas, uma rápida liberação inicial seguida por uma lenta, associada ao reservatório de zinco nas nanofibras. Por apresentarem biodegradabilidade, as nanofibras foram aplicadas como revestimento de sementes, as quais posteriormente foram submetidas ao ensaio de germinação. Com isso, confirmou-se que o zinco liberado foi absorvido pelas plântulas, atuando como fertilizante no auxílio do crescimento vegetal. Portanto, pode-se concluir que as nanofibras de PVA e zeína são um material promissor, podendo ser utilizadas em várias aplicações, inclusive a proposta. | por |
dc.publisher.initials | UFSCar | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEM | por |
dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA | por |
dc.description.sponsorshipId | Processo nº 88887.373347/2019-00, Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | por |
dc.publisher.address | Câmpus São Carlos | por |
dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/3047763076067521 | por |
dc.contributor.authororcid | https://orcid.org/0000-0002-1651-3236 | por |
dc.contributor.advisor1orcid | https://orcid.org/0000-0002-0419-9796 | por |
dc.contributor.advisor-co1orcid | https://orcid.org/0000-0001-9570-8308 | por |