PRODUÇÃO DE COMPÓSITO BIODEGRADÁVEL DE PHB/NANOCELULOSE PARA APLICAÇÃO COMO SUBSTRATOS FLEXÍVEL EM SENSORES

INTRODUÇÃO: O desenvolvimento de eletrônicos flexíveis, como sensores e biossensores, demanda substratos que combinem adaptabilidade mecânica e sustentabilidade ambiental, uma lacuna deixada por polímeros convencionais derivados do petróleo. O poli(hidroxibutirato) (PHB), um biopoliéster biodegradável, surge como uma alternativa promissora, embora sua aplicação seja limitada por sua alta cristalinidade e consequente fragilidade. OBJETIVOS: Este trabalho investigou a produção de compósitos de PHB reforçados com cargas celulósicas como estratégia para modular suas propriedades, visando a aplicação como substrato flexível para sensores. MATERIAIS E MÉTODO: Nanofibras de celulose (CNF) foram produzidas por hidrólise ácida de celulose microcristalina (MCC). A solubilidade do PHB foi avaliada em nove sistemas de solventes distintos, sendo o clorofórmio selecionado como o mais eficaz. Filmes de PHB5%, PHB5%/MCC3% e PHB5%/CNF3% foram preparados por solvent casting, sob duas taxas de evaporação distintas: lenta (sistema coberto) e rápida (sistema aberto). As amostras foram caracterizadas quanto à sua morfologia e estrutura por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Difração de Raios X (DRX). RESULTADOS: Os resultados indicam que a evaporação lenta é um parâmetro crítico para a formação de filmes íntegros e homogêneos. A análise de DRX revelou que a MCC atuou como um agente de nucleação, aumentando a cristalinidade do PHB, enquanto as CNF, sob evaporação lenta, promoveram uma redução significativa no grau de cristalinidade da matriz polimérica. As micrografias de MEV corroboraram uma dispersão mais eficaz das CNF na matriz de PHB em comparação com os aglomerados de MCC. A diminuição da cristalinidade é um forte indicativo do potencial de aumento da flexibilidade do material, validando a abordagem de utilizar CNF para mitigar a fragilidade do PHB. CONSIDERAÇÕES FINAIS: Conclui-se que o compósito PHB/CNF, processado sob condições otimizadas, apresenta características promissoras para o desenvolvimento de substratos biodegradáveis e flexíveis para aplicação em sensores, cumprindo os objetivos do estudo.

PALAVRAS-CHAVE: Poli(hidroxibutirato) (PHB); Nanofibras de Celulose (CNF); Compósitos Poliméricos; Sensores Flexíveis.