Please use this identifier to cite or link to this item: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/48237
metadata.teses.dc.title: Nanofibras ecofriendly de poli(butilenoadipato co-tereftalato)/polivinilpirrolidona por solution blow spinning com potencial uso na agricultura 4.0
metadata.teses.dc.title.alternative: Ecofriendly poly (butylene adipate co-thereptalate)/ polyvinylpyrrolidone nanofibers by solution blow spinning with potential use in agriculture 4.0
metadata.teses.dc.creator: Lemos, Ana Carolina Cortez
metadata.teses.dc.creator.Lattes: http://lattes.cnpq.br/3644426919049074
metadata.teses.dc.contributor.advisor1: Oliveira, Juliano Elvis de
metadata.teses.dc.contributor.advisor-co1: Silva, Joaquim Paulo da
metadata.teses.dc.contributor.referee1: Nascimento, Maria Carolina Burgos Costa do
metadata.teses.dc.contributor.referee2: Reis, Michele Valquíria dos
metadata.teses.dc.contributor.referee3: Ferreira, Guilherme Max Dias
metadata.teses.dc.contributor.referee4: Ugucioni, Julio César
metadata.teses.dc.subject: Agricultura 4.0
Segurança alimentar
Retenção de umidade do solo
Materiais biodegradáveis
Agriculture 4.0
Food safety
Soil moisture retention
Biodegradable materials
metadata.teses.dc.date.issued: 24-Sep-2021
metadata.teses.dc.description.sponsorship: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
metadata.teses.dc.identifier.citation: LEMOS, A. C. C. Nanofibras ecofriendly de poli(butilenoadipato co-tereftalato)/polivinilpirrolidona por solution blow spinning com potencial uso na agricultura 4.0. 2021. 132 p. Tese (Doutorado em Engenharia de Biomateriais) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2021.
metadata.teses.dc.description.resumo: A agricultura é uma das atividades mais antigas desenvolvidas pelo homem e, esta evolução atingiu o ponto alto da tecnologia na agricultura 4.0 através da combinação entre nanotecnologia, biotecnologia e tecnologia da informação. A agricultura mundial tem o desafio de garantir a segurança alimentar, fornecendo alimentos, fibras, energia limpa e nutrição de plantas de forma sustentável, principalmente no desenvolvimento de novos materiais e tecnologias que priorizem a redução de impactos ambientais. A grande demanda gerada pelas necessidades do planeta, exige do mercado adequações em relação à questão ambiental e, por isso, o uso de materiais biodegradáveis, de liberação controlada e, controle hídrico do solo surgem como alternativa para elaboração desses novos produtos. Através deste estudo, foi elaborado um material nanoestruturado com comportamento biodegradável e encapsulante de insumos agrícolas para o processo de liberação lenta e controlada ao longo da degradação do material. Além disso, este material apresenta potencial como agente de retenção de umidade do solo, através da redução na velocidade de evaporação da água. A técnica de produção do material é altamente eficiente, de baixo custo, com flexibilidade entre produção continuada e escalonada e, de fácil aplicação. O SBS pode ser ajustado para confecção de uma gama de materiais com a utilização de inúmeras combinações. Essa tese foi dividida em 3 capítulos e, nos anexos, foram detalhados o passo a passo de cada metodologia utilizada para preparação e caracterização dos materiais, além das normas de biodegradação. No capítulo 1, foram introduzidos os temas da agricultura 4.0, SBS biodegradação, liberação controlada e os polímeros PBAT e PVP. O segundo capítulo foi permeado pelo artigo, mediado pela elaboração de mantas nanofibrosas a partir de polímeros com potencial biodegradável, utilizando a tecnologia emergente da fiação por sopro em solução (solution blow spinning). Os materiais foram desenvolvidos caracterizados e estudados em relação ao tempo de biodegradação, utilizando respirômetro de Bartha, além da produção de materiais com Indaziflan (Alion) para teste de germinação em brachiaria decumbens. No capítulo 3, foram apresentadas as produções acadêmico-científicas, tais como, a participação na publicação de um capítulo de livro da Springer; uma patente já depositada, sobre a produção de nanofibras para liberação controlada de insumos agrícolas; a participação em um artigo já publicado, sobre análises termocinéticas de lignina Kraft sulfonada com ureia formaldeído e; um artigo em submissão, sobre estudos estatísticos dos parâmetros de produção de nanofibras pelo SBS. Também foi evidenciada a participação na Chamada Grafeno, edital 01/2020 CNPQ/MCTI/SEMPI, que deu início a elaboração de um produto (MVP) para liberação lenta de fertilizantes de eficiência aumentada na produção de flores e, a proposta de iniciação de uma startup.
metadata.teses.dc.description.abstract: Agriculture is one of the oldest activities developed by man and, this evolution reached the high point of technology in agriculture 4.0 through the combination of nanotechnology, biotechnology, and information technology. World agriculture is challenged to ensure food security, providing food, fiber, clean energy, and plant nutrition in a sustainable way, especially in the development of new materials and technologies that prioritize the reduction of environmental impacts. The great demand generated by the needs of the planet, demands adjustments from the market in relation to the environmental issue and, therefore, the use of biodegradable materials, controlled release and soil water control emerge as an alternative for the elaboration of these new products.Through this study, we developed a nanostructured material with biodegradable behavior and encapsulating agricultural inputs for the slow and controlled release process throughout the material's degradation. In addition, this material has potential as a soil moisture retention agent, by reducing the rate of water evaporation. The material's production technique is highly efficient, low cost, with flexibility between continuous and staggering production, and easy to apply. The SBS can be adjusted to make a range of materials using numerous combinations. This thesis was divided into 3 chapters and, in the annexes, the step by step of the methodology used for the preparation and characterization of materials were detailed, in addition to the biodegradation standards. In chapter 1, we introduce the themes of agriculture 4.0, SBS biodegradation, controlled release, and the PBAT and PVP polymers. The second chapter was permeated by the article, mediated by the elaboration of nanofibrous blankets from polymers with biodegradable potential, using the emerging technology of solution blow spinning. The materials were developed, characterized and studied in relation to the biodegradation time, using a Bartha respirometer, in addition to the production of materials with Indaziflan (Alion) for germination test in brachiaria decumbens. In chapter 3, we present the academic-scientific productions, such as the participation in the publication of a Springer book chapter; a patent already filed, on the production of nanofibers for the controlled release of agricultural inputs; participation in a previously published article on thermokinetic analysis of sulfonated Kraft lignin with urea formaldehyde and; an article in submission, on statistical studies of the parameters of nanofiber production by SBS. We also present our participation in the Call Grafeno, notice 01/2020 CNPQ/MCTI/SEMPI, which started the development of a product (MVP) for the slow release of fertilizers with increased efficiency in the production of flowers and the proposal to initiate a startup.
metadata.teses.dc.description: Arquivo retido, a pedido da autora até setembro 2022.
metadata.teses.dc.identifier.uri: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/48237
metadata.teses.dc.publisher: Universidade Federal de Lavras
metadata.teses.dc.language: por
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