Desenvolvimento e aplicação de jato de plasma frio em pressão atmosférica para o tratamento de materiais e sementes

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Mui, Taiana She Mir [UNESP]
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Jato de plasma; PET; Sementes de girassol; Plasma na agricultura; Polímeros; Plasma (Gases ionizados); Tecnologia de sementes; Germinação; Plasma jet; Sunflower seeds; Plasma agriculture
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/192360

Esta tese teve como o intuito o estudo e caracterização de jatos de plasma com diferentes diâmetros no tratamento do polímero Politereftalato de Etileno (PET), visando estudar a uniformidade e a área de alcance dos tratamentos. Posteriormente, um desses jatos foi utilizado para o tratamento de sementes de girassol, com o objetivo de investigar as modificações superficiais, físico-químicas e o comportamento biológico das sementes após os tratamentos a plasma, buscando compreender os mecanismos de interação do plasma com as sementes. A caracterização superficial do PET foi realizada através de medições de ângulo de contato, rugosidade e análise das mudanças químicas com a Espectroscopia de Fotoelétrons Excitados por Raios X (XPS). Enquanto que, as caracterizações realizadas nas sementes foram medidas de ângulo de contato, absorção de água e corante, perda de massa, Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier por Refletância Total Atenuada (FTIR-ATR) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Para avaliação da parte biológica foram realizados ensaios de taxa de germinação e de taxa de crescimento. Os tratamentos no PET com os três jatos de plasma utilizados demonstraram uma diminuição considerável nos valores de ângulo de contato e a área de tratamento alcançada por cada jato foi devidamente calculada. Através do aumento dos valores da rugosidade foi possível verificar que o tratamento a plasma estendeu-se para fora do cone do jato. Houve também incorporação de grupos funcionais de O, incremento de pequenas quantidades de N e remoção de contaminantes nas amostras de PET tratadas a plasma. Após tratamentos a plasma em sementes de girassol foi observado um aumento da molhabilidade e absorção de água, perda de massa relevante, mudança de grupos químicos e alterações topográficas na superfície das sementes. Além disso, foi constatada uma diferença na taxa de germinação em placas de petri e na germinação em substrato, e um aumento significativo no comprimento aéreo de mudas de girassol, cujas sementes foram tratadas a plasma. Com base no exposto, o jato de plasma cônico utilizado nesta tese foi capaz de modificar a germinação, crescimento e desenvolvimento das sementes de girassol. Tal efeito foi obtido possivelmente devido ao aumento da absorção de água e molhabilidade das sementes, o que provavelmente facilitou a permeabilidade de nutrientes e na ativação de diversas reações fisiológicas. Nos resultados do tratamento do PET pode-se inferir que modificando a geometria do bocal do jato de plasma é possível modificar a área de tratamento uniforme até algumas dezenas de cm2 em condições de operação viável.