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dc.contributor.authorMata, Gustavo Cardoso da
dc.date.accessioned2024-07-17T13:14:18Z
dc.date.available2024-07-17T13:14:18Z
dc.date.issued2024-05-27
dc.identifier.citationMATA, 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.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/20046
dc.description.abstractOne 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.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)por
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)por
dc.language.isoengpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/br/*
dc.subjectElectrospinningeng
dc.subjectFacemaskseng
dc.subjectBiodegradable polymerseng
dc.subjectElectrospun nanofiberseng
dc.subjectPolyvinyl alcoholeng
dc.subjectChitosaneng
dc.subjectResponse surface methodologyeng
dc.subjectAir Filtrationeng
dc.subjectEletrofiaçãopor
dc.subjectMáscaras Faciaispor
dc.subjectPolímeros Biodegradáveispor
dc.subjectNanofibras eletrofiadaspor
dc.subjectÁlcool polivinílicopor
dc.subjectQuitosanapor
dc.subjectMetodologia de superfície de respostapor
dc.subjectFiltração de arpor
dc.titleNanofibras biodegradáveis eletrofiadas aplicadas à filtração de ar do SARS-CoV-2 Simuladopor
dc.title.alternativeElectrospun biodegradable nanofibers applied to air filtration of Simulated SARS-CoV-2eng
dc.typeTesepor
dc.contributor.advisor1Aguiar, Mônica Lopes
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0431688649128529por
dc.contributor.advisor-co1Oliveira, Wanderley Pereira de
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5252096748402646por
dc.description.resumoUm 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.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Química - PPGEQpor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICApor
dc.description.sponsorshipId140707/2023-0por
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/5761316105055265por
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0000-0002-5843-8094por
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0003-4540-5776por
dc.contributor.advisor-co1orcidhttps://orcid.org/0000-0003-4356-2508por


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