Produção e caraterização de nanocelulose bacteriana extraída de Rhizobium leguminosarum
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Data
2017-07-19
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Resumo
O mundo moderno deve, em grande parte, o seu desenvolvimento mecânico e tecnológico aos combustíveis fósseis. Estes tornaram-se a maior fonte de energia global, originando assim uma forte dependência. Sendo esta uma fonte não renovável e existindo uma crescente preocupação com o meio ambiente, fontes alternativas começam a ser estudadas. Os polímeros sintéticos são um subproduto dos combustíveis fósseis com uma vasta gama de aplicações, desde o uso em plásticos a cosméticos ou aplicações biomédicas. No entanto, este é um produto facilmente descartável e não biodegradável o que o torna bastante poluente. Consequentemente, torna-se imperativo procurar fontes alternativas.
O presente trabalho vai de encontro a esse pensamento e tem como motivação a exploração de um nanomaterial renovável, não tóxico e biodegradável. As fibras de celulose possuem uma estrutura única e são um dos polímeros mais ubíquos no planeta Terra. À escala nano, as propriedades observadas são ainda mais atraentes. Estas propriedades variam dependendo da origem e do processo de extração. O estudo desenvolvido neste trabalho recai sobre a nanocelulose bacteriana por se tratar de um nanomaterial promissor, renovável e biocompatível.
O objetivo principal deste trabalho passa pela produção de películas nanocelulósicas utilizando a bactéria, a Rhizobium leguminosarum. A análise química e morfológica, estabelecendo a fundamentação científica para futuras aplicações, com especial incidência na indústria biomédica, fazem também parte das motivações que levaram à execução deste estudo.
A caracterização das propriedades químicas e morfológicas foi obtida através das técnicas de Difração de Raios-X (DRX), Microscopia Eletrónica de Varrimento (MEV) em conjunto com Espectrometria de Energia Dispersiva (EDS), e Espectroscopia de Infravermelhos por Transformada de Fourier (FTIR).
Em suma, este trabalho contribuiu para o aumento do conhecimento das técnicas de processamento de Nanocelulose Bacteriana (NCB), bem como a exploração das suas potencialidades em diferentes aplicações.
The modern world owns to the fossil fuels the grate mechanical and technological development, which it achieved. These have become the largest source of global energy, thus creating on them a strong dependency. Since this is a non-renewable source and there is a growing concern for the environment, alternative sources are being studied. Synthetic polymers are a by-product of fossil fuels with a wide range of applications from plastics, cosmetics or biomedical applications. However, they are not biodegradable which makes them very polluting when not correctly disposed. Consequently, it is imperative to look for substitute resources. This study goes in this thinking line and is motivated by the exploitation of a renewable nanomaterial, non-toxic and biodegradable. The cellulose fibbers have a unique structure and are one of the most ubiquitous polymers on the planet Earth. At the nanoscale, the observed properties are even more attractive. These properties vary depending on the source and extraction process. This research focuses on bacterial nanocellulose because it is a promising nanomaterial, renewable and biocompatible. The main purpose of this work involves the production of cellulose nanofibbers using the bacterium, Rhizobium leguminosarum, its chemical and morphological characterization, establishing the scientific foundation for future applications mainly on the biomedical industry. The characterization of morphological and chemical properties was obtained using X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM) together with Energy Dispersive Spectrometry (EDS) and Spectroscopy Infrared Fourier Transform (FTIR). In short, this work has contributed to increasing the knowledge of bacterial nanocellulose processing techniques and the use of its potential properties in different applications.
The modern world owns to the fossil fuels the grate mechanical and technological development, which it achieved. These have become the largest source of global energy, thus creating on them a strong dependency. Since this is a non-renewable source and there is a growing concern for the environment, alternative sources are being studied. Synthetic polymers are a by-product of fossil fuels with a wide range of applications from plastics, cosmetics or biomedical applications. However, they are not biodegradable which makes them very polluting when not correctly disposed. Consequently, it is imperative to look for substitute resources. This study goes in this thinking line and is motivated by the exploitation of a renewable nanomaterial, non-toxic and biodegradable. The cellulose fibbers have a unique structure and are one of the most ubiquitous polymers on the planet Earth. At the nanoscale, the observed properties are even more attractive. These properties vary depending on the source and extraction process. This research focuses on bacterial nanocellulose because it is a promising nanomaterial, renewable and biocompatible. The main purpose of this work involves the production of cellulose nanofibbers using the bacterium, Rhizobium leguminosarum, its chemical and morphological characterization, establishing the scientific foundation for future applications mainly on the biomedical industry. The characterization of morphological and chemical properties was obtained using X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM) together with Energy Dispersive Spectrometry (EDS) and Spectroscopy Infrared Fourier Transform (FTIR). In short, this work has contributed to increasing the knowledge of bacterial nanocellulose processing techniques and the use of its potential properties in different applications.
Descrição
Dissertação de Mestrado em Engenharia Mecânica
Palavras-chave
Celulose , Nanocelulose bacteriana , Rhizobium leguminosarium , Nanocelulose vegetal , Biopolímeros