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https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4423| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Mecanocromismo associado à utilização de espiropirano como agente de ligação cruzada em matrizes poliméricas |
| Autor(es): | SÁ, Daniel Diniz Siqueira de |
| Primeiro Orientador: | SOUSA, Frederico Barros de |
| Resumo: | Neste trabalho, buscou-se desenvolver materiais poliméricos com propriedades mecanocrômicas, visando sua aplicação como superfícies sensoras de estresse mecânico. Para isso, foram sintetizados dois derivados da classe dos espiropiranos, denominados SPOH₂ e SPV, com destaque para o SPV, projetado com grupos metacrilados em suas terminações, permitindo sua atuação como agente reticulador na polimerização de sistemas vinílicos. Os derivados foram caracterizados por espectroscopia de ressonância magnética nuclear de hidrogênio (¹H-RMN) e infravermelho (FTIR), confirmando suas estruturas. A análise por espectroscopia UV-Vis em solução evidenciou a ausência de foto e solvatocromismo, indicando comportamento não responsivo nessas condições. O derivado SPV foi então empregado na síntese de materiais poliméricos de poliestireno (PS), polimetilmetacrilato (PMMA) e poliacrilato de etila (PAE), atuando como agente de ligação cruzada. Os materiais obtidos foram caracterizados por FTIR e análise termogravimétrica (TGA), confirmando sua formação e estabilidade térmica. Dentre eles, o material baseado em PS foi investigado de forma mais aprofundada, apresentando comportamento mecanocrômico seletivo. A mudança de cor induzida por estresse mecânico foi observada visualmente e confirmada por espectroscopia de reflectância difusa no UV-Vis e espectroscopia de emissão, sem resposta significativa à radiação UV. Esses resultados demonstram o sucesso na obtenção de um material capaz de atuar como sensor óptico de integridade estrutural, fornecendo um mecanismo eficiente de auto-relato de danos. |
| Abstract: | This work aimed to develop polymeric materials with mechanochromic properties for application as stress-sensing surfaces. Therefore, two spiropyran derivatives, named SPOH₂ and SPV, were synthesized, with particular emphasis on SPV, which was designed with methacrylate functional groups at its termini, enabling its use as a cross-linking agent in the polymerization of vinyl systems. Proton nuclear magnetic resonance (¹H NMR) and infrared spectroscopy (FTIR) were used to analyse the derivatives, verifying their anticipated structures. UV–Vis spectroscopy in solution revealed the absence of photochromic and solvatochromic behavior, indicating non-responsive characteristics under these conditions. The SPV derivative was subsequently employed as a cross-linker in the synthesis of polymeric materials based on polystyrene (PS), poly(methyl methacrylate) (PMMA), and poly(ethyl acrylate) (PAE). The obtained materials were characterized by FTIR and thermogravimetric analysis (TGA), confirming its structure and thermal stability. Among them, the PS-SP material was further investigated in greater detail and exhibited selective mechanochromic behavior. The color change induced by mechanical stress was observed visually and further confirmed by diffuse reflectance UV–Vis and emission spectroscopy, with no significant response under UV irradiation. These results demonstrate the successful development of a material capable of functioning as an optical sensor of structural integrity, providing an effective mechanism for self-reporting mechanical damage. |
| Palavras-chave: | Espiropirano Mecanocromismo Sensor Polímeros |
| CNPq: | CNPQ::CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA::QUÍMICA |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editor: | Universidade Federal de Itajubá |
| Sigla da Instituição: | UNIFEI |
| metadata.dc.publisher.department: | IRN - Instituto de Recursos Naturais |
| metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Multicêntrico em Química de Minas Gerais |
| Citação: | SÁ, Daniel Diniz Siqueira de. Mecanocromismo associado à utilização de espiropirano como agente de ligação cruzada em matrizes poliméricas. 2026. 59 f. Dissertação (Mestrado em Multicêntrico em Química de Minas Gerais) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2026. |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4423 |
| Data do documento: | 10-Mar-2026 |
| Aparece nas coleções: | Dissertações |
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| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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