Cerâmicas super-hidrofóbicas produzidas a partir de modificação superficial

Autores

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v11i15.37195

Palavras-chave:

Autolimpeza; Sustentabilidade; Cerâmica; Super-hidrofóbico.

Resumo

Revestimentos super-hidrofóbicos atraem a atenção devido às suas amplas aplicações. No entanto, a maioria das substâncias químicas e componentes utilizados para a sua fabricação são geralmente prejudiciais para o meio ambiente e possuem um custo elevado, o que dificulta a sua aplicação. A proposta da presente pesquisa é desenvolver revestimentos super-hidrofóbicos para substratos cerâmicos, priorizando o uso de materiais ecoeficientes. O substrato cerâmico usado neste estudo foi o azulejo queimado sem vitrificação, pelo fato de possuir uma superfície rugosa apropriada para a deposição dos revestimentos obtidos. A fabricação dos revestimentos super-hidrofóbicos foi feita por materiais sustentáveis e de baixo custo, o que viabiliza a sua utilização.

Biografia do Autor

Eliane Ayres, Universidade do Estado de Minas Gerais

Possui graduação em Engenharia Química pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (1979),
mestrado (2002) and doutorado (2006) em Engenharia Metalúrgica e de Materiais pela
Universidade Federal de Minas Gerais na area of ​​polimeros.
Possui experiência em indústria química onde atuou as pesquisadora em laboratório de pesquisa
and desenvolvimento na area of ​​syntese de polímeros acrílicos (emulsão, solução e suspensão)
and poliuretanos (1979-1990). Foi bolsista de desenvolvimento tecnológico e industrial (DTI)
(2007-2008) en el laboratorio de polímeros y compuestos de la UFMG. Desde 2009 es profesora
de ensino superior nível VII-C de la Universidade do Estado de Minas Gerais (UEMG) en el
departamento de sistemas de producción (DESP) y profesora permanente del programa de
pós-graduação strictu sensu em design (PPGD) de la UEMG. Miembro de la cámara de evaluación
de arquitectura e ingenieros de FAPEMIG Orienta pesquisas de mestrado and doutorado
na area of ​​Tecnologia, Materiais and Ergonomia. Orientou projeto ganhador do XXVI
Prêmio Jovem Cientista e projeto contemplado com menção honrosa no prêmio MERCOSUL
de Ciência e Tecnologia em 2015. É professora permanente e membro do colegiado da
pós-graduação em engenharia de materialis da REDEMAT
(Rede Temática em Engenharia de Materiais UFOP- UEMG)

Referências

Bak-Andersen, M. (2021) Reintroducing Materials for Sustainable Design: Design Process and Educational Practice. Routledge: New York, 2021. 185 p.

Butt, H.-J., Roisman, I. V., Brinkmann, M., Papadopoulos, P., Vollmer, D., & Semprebon, C. (2014). Characterization of super liquid-repellent surfaces. Current Opinion in Colloid & Interface Science, 19(4), 343–354. https://doi.org/10.1016/j.cocis.2014.04.009

Bai, H., Zhang, L., & Gu, D. (2018). Micrometer-sized spherulites as building blocks for lotus leaf-like superhydrophobic coatings. Applied Surface Science, 459, 54–62. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2018.07.183

Camargo, K. C., Michels, A. F., Rodembusch, F. S., & Horowitz, F. (2012). Multi-scale structured, superhydrophobic and wide-angle, antireflective coating in the near-infrared region. Chemical Communications, 48(41), 4992. https://doi.org/10.1039/c2cc30456b

Carrascosa, L. A. M., Facio, D. S., & Mosquera, M. J. (2016). Producing superhydrophobic roof tiles. Nanotechnology, 27(9), 095604. https://doi.org/10.1088/0957-4484/27/9/095604

Facio, D. S., Carrascosa, L. A. M., & Mosquera, M. J. (2017). Producing lasting amphiphobic building surfaces with self-cleaning properties. Nanotechnology, 28(26), 265601. https://doi.org/10.1088/1361-6528/aa73a3

Falah Toosi, S., Moradi, S., Ebrahimi, M., & Hatzikiriakos, S. G. (2016). Microfabrication of polymeric surfaces with extreme wettability using hot embossing. Applied Surface Science, 378, 426–434. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2016.03.116

Hong Tham Phan, T., & Kim, S.-J. (2022). Super-hydrophobic microfluidic channels fabricated via xurography-based polydimethylsiloxane (PDMS) micromolding. Chemical Engineering Science, 258, 117768. https://doi.org/10.1016/j.ces.2022.117768

Inagaki, m.; Hozumi, a.; Okudera, h.; Yokogawa, y.& Kameyama, t. Improvement of chemical resistance of apatite_titanium composite coatings deposited by RF plasma-spraying: surface modification by chemical vapor deposition. Thin Solid Films, v. 382, p. 69_73, 2001.

Jung, Y. C., & Bhushan, B. (2009). Wetting Behavior of Water and Oil Droplets in Three-Phase Interfaces for Hydrophobicity/philicity and Oleophobicity/philicity†.Langmuir, 25(24), 14165–14173. https://doi.org/10.1021/la901906h

Kota, A. K., Choi, W., & Tuteja, A. (2013). Superomniphobic surfaces: Design and durability. MRS Bulletin, 38(5), 383–390. https://doi.org/10.1557/mrs.2013.10

Lin, Z., Zhang, W., Zhang, W., Xu, L., Xue, Y., & Li, W. (2022). Fabrication of Ni–Co/Cu super-hydrophobic coating with improved corrosion resistance. Materials Chemistry and Physics, 277, 125503. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2021.125503

Ma, D., Lin, H., Zheng, K., Hei, H., Ma, Y., Zhou, B., Wu, Y., Wang, Y., Gao, J., Yu, S., & Xue, Y. (2022). Rose-like Cr–Fe robust super-hydrophobic surfaces with high adhesion and corrosion resistance. Journal of Materials Science, 57(39), 18640–18654. https://doi.org/10.1007/s10853-022-07724-5

Miodownik, M. (2013) Stuff Matters: Exploring the Marvelous Materials That Shape Our Man-Made World. 1. ed. London: Penguin, 2013.

Muthiah, P., Bhushan, B., Yun, K., & Kondo, H. (2013). Dual-layered-coated mechanically-durable superomniphobic surfaces with anti-smudge properties. Journal of Colloid and Interface Science, 409, 227–236. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2013.07.032

Nakano, K., Ito, T., Onouchi, Y., Yamanaka, M., & Akita, S. (2015). Importance of gelation and crystallization for producing superhydrophobic surfaces from mixtures of hydrogenated castor oil and fatty acids. Colloid and Polymer Science, 294(1), 69–75. https://doi.org/10.1007/s00396-015-3748-8

Raimundo, J., Vale, C., Martins, I., Fontes, J., Graça, G., & Caetano, M. (2015). Elemental composition of two ecologically contrasting seamount fishes, the bluemouth (Helicolenus dactylopterus) and blackspot seabream (Pagellus bogaraveo). Marine Pollution Bulletin, 100(1), 112–121. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2015.09.021

Sousa, A.S., Oliveira, G.S.& Alves, L.H. (2021) A Pesquisa Bibliográfica: Princípios E Fundamentos, Cadernos da Fucamp, v.20, n.43, p.64-83.

Wan, X., Li, Y., Tian, C., Zhou, J. s Qian, S. & Wang L. (2022) Fabrication and properties of super‑hydrophobic microstructureson magnesium alloys by laser–chemical etching, Applied Physics, v.128:899https://doi.org/10.1007/s00339-022-05998-9

Wan, X., Li, Y., Tian, C., Zhou, J., Qian, S., & Wang, L. (2022). Fabrication and properties of super-hydrophobic microstructures on magnesium alloys by laser–chemical etching. Applied Physics A, 128(10). https://doi.org/10.1007/s00339-022-05998-9

Wen, M., Zhong, J., Zhao, S., Bu, T., Guo, L., Ku, Z., Peng, Y., Huang, F., Cheng, Y.-B., & Zhang, Q. (2017). Robust transparent superamphiphobic coatings on non-fabric flat substrates with inorganic adhesive titania bonded silica. Journal of Materials Chemistry A, 5(18), 8352–8359. https://doi.org/10.1039/c7ta01999h

Wong, J. X. H., Asanuma, H., & Yu, H.-Z. (2012). Simple and reproducible method of preparing transparent superhydrophobic glass. Thin Solid Films, 522, 159–163. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2012.08.033

Wu, T., Pan, Y., & Li, L. (2010). Study on superhydrophobic hybrids fabricated from multiwalled carbon nanotubes and stearic acid. Journal of Colloid and Interface Science, 348(1), 265–270. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2010.04.006

Xue, C.-H., Jia, S.-T., Chen, H.-Z., & Wang, M. (2008). Superhydrophobic cotton fabrics prepared by sol–gel coating of TiO2and surface hydrophobization. Science and Technology of Advanced Materials, 9(3), 035001. https://doi.org/10.1088/1468-6996/9/3/035001

Yang, Y., Li, X., Zheng, X., Chen, Z., Zhou, Q., & Chen, Y. (2017). 3D‐Printed Biomimetic Super‐Hydrophobic Structure for Microdroplet Manipulation and Oil/Water Separation. Advanced Materials, 30(9), 1704912. https://doi.org/10.1002/adma.201704912

Yildirim, A., Budunoglu, H., Daglar, B., Deniz, H., & Bayindir, M. (2011). One-Pot Preparation of Fluorinated Mesoporous Silica Nanoparticles for Liquid Marble Formation and Superhydrophobic Surfaces. ACS Applied Materials & Interfaces, 3(6), 1804–1808. https://doi.org/10.1021/am200359e

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Publicado

22/11/2022

Como Citar

SANTOS, L. C. G. de S. .; AYRES, E. . Cerâmicas super-hidrofóbicas produzidas a partir de modificação superficial. Research, Society and Development, [S. l.], v. 11, n. 15, p. e435111537195, 2022. DOI: 10.33448/rsd-v11i15.37195. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/37195. Acesso em: 27 set. 2024.

Edição

v. 11 n. 15

Seção

Engenharias

Licença

Copyright (c) 2022 Liliane Cruz Gomes de Souza Santos; Eliane Ayres

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