dc.contributor.author | Mata, Gustavo Cardoso da | |
dc.date.accessioned | 2024-07-17T13:14:18Z | |
dc.date.available | 2024-07-17T13:14:18Z | |
dc.date.issued | 2024-05-27 | |
dc.identifier.citation | MATA, Gustavo Cardoso da. Nanofibras biodegradáveis eletrofiadas aplicadas à filtração de ar do SARS-CoV-2 Simulado. 2024. Tese (Doutorado em Engenharia Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2024. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/20046. | * |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/20046 | |
dc.description.abstract | One of the lasting outcomes of the COVID-19 pandemic was the production and
deposition of plastics. These materials, particularly disposable face masks, end up in the
environment, releasing microplastics and other pollutants. Although the pandemic has ended,
disposable face masks continue to be essential in healthcare services and major cities to mitigate
the effects of increasing air pollution. This study aimed to create a viable alternative to
disposable face masks made from non-degradable polymers. It utilized polyvinyl alcohol (PVA)
and chitosan (CS) as natural and biodegradable polymers to produce air filters using the
electrospinning technique. Solution properties, such as rheology and conductivity, were
investigated using Design of Experiments (DoE), particularly Response Surface Methodology
(RSM), to optimize nanofiber production, dimensions, and air filtration capabilities, achieving
filtration efficiencies of up to 99%, superior to N95 face masks. Nanostructures present in our
electrospun fiber mat, known as spider-nets, were tailored to further enhance the fiber mat
properties. Our tests also examined the mechanical properties of the air filters, adjusting their
mechanical strength and hydrophobicity, further improving our fibers to withstand higher air
filtration velocities. This study has already achieved its main goals, providing a viable and
biodegradable alternative to traditional discardable facemasks, complying with regulations
worldwide, and contributing to the current trend among scientists to transition to more
ecological materials. | eng |
dc.description.sponsorship | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) | por |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | por |
dc.language.iso | eng | por |
dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Brazil | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/br/ | * |
dc.subject | Electrospinning | eng |
dc.subject | Facemasks | eng |
dc.subject | Biodegradable polymers | eng |
dc.subject | Electrospun nanofibers | eng |
dc.subject | Polyvinyl alcohol | eng |
dc.subject | Chitosan | eng |
dc.subject | Response surface methodology | eng |
dc.subject | Air Filtration | eng |
dc.subject | Eletrofiação | por |
dc.subject | Máscaras Faciais | por |
dc.subject | Polímeros Biodegradáveis | por |
dc.subject | Nanofibras eletrofiadas | por |
dc.subject | Álcool polivinílico | por |
dc.subject | Quitosana | por |
dc.subject | Metodologia de superfície de resposta | por |
dc.subject | Filtração de ar | por |
dc.title | Nanofibras biodegradáveis eletrofiadas aplicadas à filtração de ar do SARS-CoV-2 Simulado | por |
dc.title.alternative | Electrospun biodegradable nanofibers applied to air filtration of Simulated SARS-CoV-2 | eng |
dc.type | Tese | por |
dc.contributor.advisor1 | Aguiar, Mônica Lopes | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/0431688649128529 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Oliveira, Wanderley Pereira de | |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/5252096748402646 | por |
dc.description.resumo | Um dos resultados duradouros da pandemia de COVID-19 foi a produção e deposição
de plásticos. Esses materiais, especialmente máscaras descartáveis, acabam no meio ambiente,
liberando microplásticos e outros poluentes. Embora a pandemia tenha terminado, máscaras
descartáveis continuam a ser essenciais em serviços de saúde e nas grandes cidades para mitigar
os efeitos do aumento da poluição do ar. Este estudo teve como objetivo criar uma alternativa
viável às máscaras descartáveis feitas de polímeros não degradáveis. Utilizou álcool polivinílico
(PVA) e quitosana (CS) como polímeros naturais e biodegradáveis para produzir filtros de ar
usando a técnica de eletrofiação. As propriedades da solução, como reologia e condutividade,
foram investigadas utilizando o Design de Experimentos (DoE), particularmente a Metodologia
de Superfície de Resposta (RSM), para otimizar a produção de nanofibras, suas dimensões e
capacidades de filtragem do ar, alcançando eficiências de filtração de até 99%, superior às
máscaras N95. Estruturas nanométricas presentes em nosso tapete de fibras eletrofiadas,
conhecidas como teias de aranha, foram ajustadas para melhorar ainda mais as propriedades
do tapete de fibras. Nossos testes também examinaram as propriedades mecânicas dos filtros
de ar, ajustando sua resistência mecânica e hidrofobicidade, melhorando ainda mais nossas
fibras para suportar maiores velocidades de filtração de ar. Este estudo já alcançou seus
principais objetivos, fornecendo uma alternativa viável e biodegradável às máscaras
descartáveis tradicionais, cumprindo com as regulamentações em todo o mundo e contribuindo
para a tendência atual entre os cientistas de transitar para materiais mais ecológicos. | por |
dc.publisher.initials | UFSCar | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química - PPGEQ | por |
dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA | por |
dc.description.sponsorshipId | 140707/2023-0 | por |
dc.publisher.address | Câmpus São Carlos | por |
dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/5761316105055265 | por |
dc.contributor.authororcid | https://orcid.org/0000-0002-5843-8094 | por |
dc.contributor.advisor1orcid | https://orcid.org/0000-0003-4540-5776 | por |
dc.contributor.advisor-co1orcid | https://orcid.org/0000-0003-4356-2508 | por |