Modelagem molecular de nanocompósitos poliméricos aplicados à manufatura aditiva

Abstract

A impressão 3D, aliada aos avanços em ciência dos materiais, está revolucionando a manufatura aditiva, possibilitando a construção de estruturas complexas em diferentes escalas. Na saúde, essa tecnologia promete personalização e eficiência na produção de medicamentos, evidenciada pela aprovação do primeiro fármaco fabricado por impressão 3D em 2015 pela FDA. A nanotecnologia, particularmente em nanopartículas, está impulsionando diversas áreas da saúde, com promissoras aplicações diagnósticas e terapêuticas. Os polímeros, compostos versáteis com propriedades variadas, são fundamentais na impressão 3D e na saúde, destacando-se os copolímeros pela sua diversidade estrutural. Os nanocompósitos poliméricos, ao incorporar preenchedores nanoestruturados, elevam as propriedades físicas e químicas dos polímeros puros. Por fim, a dinâmica molecular, simulações computacionais que preveem o comportamento atômico de sistemas, tem sido crucial no entendimento e design de materiais, incluindo polímeros e nanopartículas, impulsionando avanços em diversas áreas, desde a medicina até a engenharia de materiais. No presente trabalho foi realizado uma série de simulações de dinâmica molecular coarse-grained de sistemas de compósitos poliméricos variando o tamanho e a hidrofilicidade das nanopartículas aplicadas. Resultados obtidos indicam que nanopartículas maiores geram maior impacto nas propriedades dos polímeros puros dependendo de suas características (i.e. hidrofílicas ou hidrofóbicas), permitindo que tais resultados sejam utilizados para engrandecer a área de manufatura aditiva, com melhores compostos para aplicações nas diversas áreas da saúde.