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- Hélices e Espirais em Micro e Nanofibras CelulósicasPublication . Canejo, João; Brogueira, Pedro; Teixeira, Paulo; Feio, G.; Terentjev, E. M.; Godinho, M. H.A celulose é o polímero renovável mais abundante do mundo. É conhecido pela sua excelente biocompatibilidade, propriedades térmicas e mecânicas. A celulose assim como os polipéptideos e o ADN, pertence a uma família de moléculas orgânicas que dão origem à formação de fases líquidas cristalinas (LCs) colestéricas. A Passiflora Edulis, tal como outras plantas trepadeiras, possui longas e flexíveis gavinhas que permitem à planta encontrar um suporte para se fixar. As gavinhas podem assumir a forma de espirais ou de hélices consoante sejam sustentadas por apenas uma ou por ambas as extremidades. As hélices apresentam muitas vezes duas porções helicoidais, uma esquerda e outra direita, separadas por um segmento recto denominado perversão. Este comportamento é consequência da curvatura intrínseca das gavinhas produzidas pela planta trepadeira. O mesmo comportamento pode ser observado em micro e nanofibras celulósicas fabricadas a partir de soluções líquido-cristalinas, numa escala três a quatro ordens de grandeza inferior à das gavinhas. Este facto sugere que o modelo físico utilizado tenha invariância de escala. Neste trabalho é feito o estudo de fibras e jactos que imitam as estruturas helicoidais apresentadas pelas gavinhas das plantas trepadeiras. As fibras e jactos são produzidos a partir de soluções líquidas cristalinas celulósicas. De modo a determinar as características morfológicas e estruturais, que contribuem para a curvatura das fibras, foram utilizadas técnicas de imagem por ressonância magnética (MRI), microscopia óptica com luz polarisada (MOP), microscopia electrónica de varrimento (SEM) e microscopia de força atómica (AFM) . A variação da forma das estruturas helicoidais com a temperatura parece ser relevante para o fabrico de membranas não tecidas para aplicação em sensores termo-mecânicos.
- Cholesteric-type cellulosic structures: from plants to applicationsPublication . Almeida, Ana; Canejo, João; Almeida, Pedro L.; Godinho, Maria HelenaThe structural support of plant cells is provided by the cell wall, which major load-bearing component is an array of hierarchical orientedhierarchical-oriented cellulose nano-, micro- and meso-structures of cellulose microfibrils. Cellulosic structures can respond to humidity changes by expanding or shrinking and this allows, for example, the dispersion of seeds. Previous studies have shown that nanorods, extracted from cell walls, can generate lyotropic liquid crystals that are at the origin of solid cholesteric-like arrangements. Not only photonic films, but also right and left helical filaments, anisotropic films with the ability to bend back and forth under the action of a moisture gradient at room temperature, are some of the materials that were produced from cellulose liquid crystal systems. This work is a review that focus on liquid crystalline-based structures obtained from cellulosic materials and how small perturbations on their structures affect significantly the response to external stimulus and interactions with the environment. Special emphasis is given to cholesteric-like organization of cellulose structures existing in plants, which are an inspiration for the production of the next generation of soft interactive materials.