Dissertação

Biomimetic replicas - Transfer of complex architectures from plant surfaces onto polymeric materials EVALUATED

As superfícies com que interagimos diariamente nem sempre se encontram adaptadas à sua função. As superfícies naturais, pelo contrário, apresentam características bem ajustadas às funções biológicas subjacentes, que resultam na maioria dos casos da existência de um padrão hierarquizado de micro e nano-estruturas. As superfícies de plantas, em particular, são ricas em topografias que influenciam propriedades como a adesão ou a molhabilidade. A capacidade de replicar e transferir com precisão os padrões naturais para materiais poliméricos permite de uma forma simples e rápida identificar as microarquitecturas responsáveis por propriedades como a superhidrofobicidade ou a autolimpeza. Neste trabalho, a aplicação da técnica de moldagem de Koch permitiu transferir com precisão as microestruturas de uma série de folhas (Trevo, Gladíolo) e pétalas (Rosa, Margarida) para uma resina epóxi. As réplicas foram caracterizadas em termos da sua estrutura (perfilometria, microscopia óptica, SEM), molhabilidade (estática, dinâmica) e capacidade de aderir partículas, microrganismos e células animais. No caso da folha de trevo, replicaram-se estruturas em forma de papila com rugosidades de 12 μm, que conferiram uma hidrofobicidade ligeiramente menor do que a observada naturalmente (ângulos de contacto de 130º vs 143º). Estudos de impacto de gotas mostraram que a micro-topografia desta réplica não reproduz completamente o comportamento de espalhamento e ressalto característico das folhas originais, um facto que é consistente com a histerese elevada de ângulo de contacto (25.6º). As réplicas da folha de trevo evidenciaram uma capacidade de impedir a adesão de microrganismos significativamente superior (6 vezes) à de uma superfície controlo.
Superfícies biomiméticas, Superfícies de plantas, Técnica de moldagem de Koch, Molhabilidade, Micro topografia

Outubro 21, 2013, 9:30

Documentos da dissertação ainda não disponíveis publicamente

Orientação

CO-ORIENTADOR

Gabriel António Amaro Monteiro

Departamento de Bioengenharia (DBE)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Duarte Miguel De França Teixeira dos Prazeres

Departamento de Bioengenharia (DBE)

Professor Associado