Produção e caracterização de tinta de nanotubos de carbono e nanocelulose para aplicação em sensores de umidade.

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Autor(es): dc.contributorBarboza, Ana Paula Moreira-
Autor(es): dc.contributorAlmeida, Ive Silvestre de-
Autor(es): dc.contributorBarboza, Ana Paula Moreira-
Autor(es): dc.contributorMatos, Matheus Josué de Souza-
Autor(es): dc.contributorRezende, Natália Pereira-
Autor(es): dc.creatorSiqueira, Andreza de Jesus-
Data de aceite: dc.date.accessioned2026-08-11T11:24:08Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2026-08-11T11:24:08Z-
Data de envio: dc.date.issued2025-09-25-
Data de envio: dc.date.issued2024-
Fonte completa do material: dc.identifierhttps://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/20971-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/1187937-
Descrição: dc.descriptionPrograma de Pós-Graduação em Ciências – Física de Materiais. Departamento de Física, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto.-
Descrição: dc.descriptionAs notáveis propriedades dos materiais em escala nanométrica têm trazido progressos no desenvolvimento de novas tecnologias. Neste contexto, a crescente demanda por sensores de umidade, em diversas áreas, reforça a necessidade de produção de nanomateriais com propriedades avançadas, sustentáveis e de baixo custo. A nanocelulose TEMPO-oxidada (TOCNF), por ser um material sustentável, abundante, acessível e sensível ao vapor de água, e os nanotubos de carbono (NTCs), por possuírem propriedades elétricas e mecânicas únicas, são materiais promissores para esse tipo de aplicação. No entanto, a dispersão de nanotubos não funcionalizados em solventes e matrizes hidrofílicas é um desafio, devido à sua hidrofobicidade e tendência à aglomeração. Nesse aspecto, a nanocelulose TEMPO-oxidada atua como material dispersante eficaz e contribui para a homogeneidade e eficiência dos sensores de umidade. Este estudo investigou a interação entre esse tipo de nanocelulose e nanotubos de carbono de paredes múltiplas não funcionalizados, na formação de filmes produzidos em diferentes condições, para aplicação em sensores de umidade. Os filmes foram caracterizados por técnicas de Microscopia de Varredura por Sonda e medidas elétricas (curvas de corrente x tensão DC). Os resultados indicaram que a nanocelulose TEMPO é eficiente na dispersão dos nanotubos de carbono, produzindo uma solução visualmente homogênea. Medidas de corrente versus tensão DC para as tintas produzidas, indicaram que a resistência elétrica dos sensores fabricados apresenta variações significativas na presença de umidade. A proposta de explicação para os fenômenos observados considera a mobilidade de íons de sódio presentes na TOCNF e sua interação com os NTCs. A sensibilidade dos dispositivos é diretamente influenciada pela proporção de fibras de celulose:nanotubos de carbono, atingindo valores até 155% em tintas com razão mássica de 1:2.-
Descrição: dc.descriptionThe remarkable properties of materials at the nanoscale have driven significant advances in the development of new technologies. In this context, the increasing demand for humidity sensors across various fields underscores the need to produce advanced, sustainable, and low-cost nanomaterials. TEMPO-oxidized nanocellulose (TOCNF), being a sustainable, abundant, accessible material with high sensitivity to water vapor, and carbon nanotubes (CNTs), due to their unique electrical and mechanical properties, are promising candidates for such applications. However, the dispersion of non-functionalized CNTs in solvents and hydrophilic matrices remains a challenge because of their hydrophobic nature and tendency to aggregate. In this regard, TEMPO-oxidized nanocellulose acts as an effective dispersing agent, contributing to the homogeneity and performance of humidity sensors. This study investigated the interaction between TEMPO-oxidized nanocellulose and non-functionalized multi-walled carbon nanotubes in the formation of films prepared under different conditions for humidity sensing applications. The films were characterized using Scanning Probe Microscopy techniques and electrical measurements (DC current-voltage curves). The results demonstrated that TEMPO-oxidized nanocellulose effectively disperses carbon nanotubes, resulting in visually homogeneous solutions. DC current-voltage measurements of the fabricated inks revealed that the electrical resistance of the sensors changes significantly in the presence of humidity. The proposed explanation for the observed phenomena involves the mobility of sodium ions present in TOCNF and their interaction with CNTs. The sensitivity of the devices was found to be directly influenced by the cellulose fiber: carbon nanotube mass ratio, reaching up to 155% in inks with a higher fiber: tube proportion.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Direitos: dc.rightsaberto-
Direitos: dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States-
Direitos: dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/-
Direitos: dc.rightsAutorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 04/09/2025 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.-
Palavras-chave: dc.subjectMateriais nanoestruturados-
Palavras-chave: dc.subjectNanotubos-
Palavras-chave: dc.subjectUmidade - sensores-
Palavras-chave: dc.subjectMicroscopia de varredura por sonda-
Título: dc.titleProdução e caracterização de tinta de nanotubos de carbono e nanocelulose para aplicação em sensores de umidade.-
Tipo de arquivo: dc.typelivro digital-
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