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English title:	Biodegradable starch films reinforced with copper oxide nanoparticles: improving mechanical and ultraviolet-visible barrier radiation properties
Spanish title:	Pel�culas biodegradables de almid�n reforzadas con nanopart�culas de �xido de cobre: mejora de las propiedades mec�nicas y de barrera contra la radiaci�n ultravioleta-visible
English abstract:	Materials based on degradable inputs have increasingly become a cleaner and cheaper alternative compared to products derived from petroleum. Among these possible polymeric matrices, the use of starch stands out, a biopolymer obtained from renewable sources in the agroindustry such as corn, cassava, and potato. Starch presents lost properties after processing in the external environment, making it difficult to use its applications. One way to promote starch preservation, help gain this material's properties, and expand its commercial use is the addition of active reinforcements to obtain nanocomposites. A possible candidate is the use of copper oxide nanoparticles, a semiconductor with active properties in the ultraviolet and visible spectrum and antimicrobial activity, contributing as a barrier to starch degradation. Another advantage of copper oxide is its possible use as a fertilizer when it is discarded in nature. Thus, the present work aimed to obtain starch films reinforced with copper oxide nanoparticles and evaluate the effects on the nanocomposite properties. The copper oxide nanoparticles were obtained from the hot precipitation method from copper acetate and sodium hydroxide pellets, allowing homogeneous particles at the nanometer scale. In the nanocomposite films, copper oxide concentrations from 0.25% w/w to 2% w/w were evaluated concerning starch. As a result, it was possible to obtain copper oxide nanoparticles on the lower scale of 20 nm, without a defined shape and with high homogeneity. Adding copper oxide to the starch films, the increase of the concentration made possible the darkening of the film's color and its subsequent opacity. This result contributed to the gain in partial absorption of ultraviolet and visible radiation. Additionally, the presence of copper oxide nanoparticles contributed to the gain in mechanical properties, increasing the tensile strength to around 25 MPa, the best result observed for the 0.5% w/w film. At higher concentrations, the tendency of particle agglomeration was verified, which was inferred from the reinforcement properties. Thus, the results indicated that using copper oxide nanoparticles is a viable alternative to starch-based films, contributing to improving the properties of composite materials from this biopolymer.
Spanish abstract:	Los materiales basados en insumos degradables han ido ganando protagonismo como alternativa m�s limpia y barata en comparaci�n con los productos derivados del petr�leo. Entre estas posibles matrices polim�ricas destaca el uso del almid�n, un biopol�mero obtenido de fuentes renovables de la agroindustria como el ma�z, la yuca y la patata. El almid�n presenta una p�rdida de propiedades tras su procesado debido al ambiente externo y al tiempo, lo que dificulta sus aplicaciones. Una forma de promover la conservaci�n del almid�n y ayudar a ganar las propiedades de este material y ampliar su uso comercial es la adici�n de refuerzos activos obteniendo nanocompuestos. Un posible candidato es el uso de nanopart�culas de �xido de cobre, un semiconductor con propiedades activas en el espectro ultravioleta-visible y actividad antimicrobiana, que contribuye como barrera a la degradaci�n del almid�n. Otra ventaja del �xido de cobre es que puede utilizarse como fertilizante cuando se desecha en la naturaleza. Las nanopart�culas de �xido de cobre se obtuvieron por el m�todo de precipitaci�n en caliente a partir de gr�nulos de acetato de cobre e hidr�xido de sodio, lo que permiti� obtener part�culas homog�neas a escala nanom�trica. En las pel�culas de nanocompuestos se evaluaron concentraciones de �xido de cobre del 0,25% p/p al 2% p/p en relaci�n con el almid�n. Como resultado, fue posible obtener nanopart�culas de �xido de cobre en la escala inferior de 20 nm, sin forma definida y con alta homogeneidad. Al a�adir �xido de cobre a las pel�culas de almid�n, el aumento de la concentraci�n hizo posible el oscurecimiento del color de la pel�cula y su posterior opacidad. Este resultado contribuy� a la ganancia en la absorci�n parcial de la radiaci�n ultravioleta y visible. Adem�s, la presencia de nanopart�culas de �xido de cobre contribuy� a la mejora de las propiedades mec�nicas, aumentando la resistencia a la tracci�n hasta unos 25 MPa, el mejor resultado observado para la pel�cula de 0,5% p/p. A mayores concentraciones, se verific� la tendencia a la aglomeraci�n de las part�culas, lo que se dedujo de las propiedades de refuerzo. As�, los resultados indicaron que el uso de nanopart�culas de �xido de cobre es una alternativa viable a las pel�culas basadas en almid�n, contribuyendo a mejorar las propiedades de los materiales compuestos a partir de este biopol�mero.
Topic:
Presentation Type:
Speaker:

Authors

Name	Institution	Email
Simone Quaranta	Istituto per lo Studio dei Materiali Nanostrutturati	simone.quaranta@cnr.it
Elaine Cristina Paris	Universidade Federal de S�o Carlos	elaine.paris@embrapa.br
Jo�o Ot�vio Donizette Malafatti	Embrapa Instrumenta��o	joaomalafattti@gmail.com
Gabriela Leite da Silva	Federal University of S�o Carlos	glsilva@estudante.ufscar.br

Presentation

Room:	Principal Room
Date:	26 July 2022
Hour:	14:20 - 14:40

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