Natural Brazilian Amazonic (Curauá) Fibers Modified with Polyaniline Nanoparticles

Abstract

The surface of natural Brazilian amazonic fibers (curauá, Ananas erectifolius) was modified with polyaniline nanoparticles, through in situ preparation of polyaniline nanoparticles in presence of the curauá fibers. This allowed for a significant increase in the electrical conductivity of the fibers (≈2 500 times). As the electrical resistivity of the modified fibers is a function of the applied external pressure, the produced composites can be used as a cheap pressure‐sensing material. The modified materials were also characterized by FT‐IR, XPS and SAXS, and the obtained results were used to explain some of the observed characteristics of the materials.magnified image

Estudo das propriedades mecânicas e elétricas de fibras de curauá modificada com polianilina

“…Nas análises de de espectroscopia no infravermelho, as amostras foram acondicionadas dentro de um dessecador e em seguida analisadas em equipamento EXCALIBUR MD 3100 / VARIAN, com acessório de reflexão total atenuada . A fibra de curauá já apresentava uma banda forte nesta região de absorção e nenhuma mudança significativa pôde ser observada nesta faixa, indicando que a fibra tratada com H 2 SO 4 não deve conter quantidades significativas de enxofre ligado a ela [8] .…”

“…A banda na região de 1430 cm -1 corresponde a deformação axial da ligação C-C do anel aromático (vibração do esqueleto do anel), embora também possa está relacionada com a deformação angular no plano do anel da ligação O-H, como indicado pela presença de uma banda em 1315 cm . Bandas características próximas de 900 e 650 cm -1 correspondem à deformação angular dos hidrogênios do anel aromático da lignina presente nas fibras de curauá [8] .…”

“…O estudo de compósitos de fibras celulósicas e polímeros condutores [3,4] , como a polianilina [5][6][7] , vem sendo desenvolvido com o objetivo de aliar as propriedades mecânicas da celulose com as propriedades de condução elétrica dos polímeros condutores intrínsecos. Em um caso específico, de autoria do nosso grupo [8] , as fibras de curauá foram modificadas segundo uma única condição de polimerização. Os materiais resultantes foram testados por diversas técnicas.…”

“…Além disso, entre os materiais obtidos, os que apresentaram os maiores e os menores valores de resistividade elétrica foram submetidos a um ensaio eletromecânico. Diferentemente do reportado no trabalho anterior [8] , aqui foi usado um sistema de compressão dinâmico, o que permitiu realizar ensaios cíclicos de compressão nas amostras selecionadas. Estes ensaios geraram curvas contínuas de variação de condutividade em função da pressão aplicada que, por sua vez, permitiram acompanhar o A Análise termogravimétrica foi feita utilizando um equipamento da TA Instruments modelo Q 500, com varredura de 25 a 700 °C sob atmosfera de nitrogênio (vazão de 50 mL/min) a uma taxa de 10,0 °C/min.…”

“…Valores superiores de pressão causaram uma queda acentuada da sensibilidade, possivelmente relacionada com a compactação do material além do seu limite elástico. Este trabalho [8] foi o início de uma linha de pesquisa relacionada com a modificação de fibras vegetais com polianilina, a qual busca a aplicação destas fibras modificadas em sensores de pressão e de temperatura [3,4] , úteis em dispositivos de reconhecimento biométrico. Com o intuito de ampliar a nossa contribuição para o tema, no presente trabalho estudamos a modificação das fibras de curauá com polianilina partindo de uma outra estratégia.…”