Sobre o LPF

Laboratório de Polímeros Funcionais

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No entanto, problemas associados a sustentabilidade destes materiais devido à persistência no meio ambiente têm levantado preocupações de ambos comunidade científica e sociedade civíl. Por isso, no Laboratório de Polímeros Funcionais (LPF), grupo de pesquisa do Instituto de Química da UNICAMP liderado pelo Dr. Lucas Polo da Fonseca, investigamos polímeros e colóides poliméricos visando o desenvolvimento de tecnologias que ajudem a enfrentar não apenas este desafio, mas também outros desafios centrais da humanidade.

Valorizamos todas as áreas do conhecimento humano, e a criatividade, ética, diversidade, e um ambiente colaborativo, no qual todas as pessoas têm voz ativa e oportunidades reais de desenvolvimento humano, científico e profissional, livres de qualquer tipo de opressão ou preconceito. Acreditamos que, somente desta forma, é possível alcançar verdadeiras soluções para os problemas centrais da humanidade.

Polimerização em etapas

Polímeros sustentáveis e circulares

Sistemas poliméricos anfifílicos

Polimerização em etapas

Polímeros sustentáveis e circulares

Sistemas poliméricos anfifílicos

Polimerização em etapas

Foco: Transformar polimerizações por policondensação/poliadição em rotas de polimerização controladas, capazes de gerar polímeros com baixa dispersidade (Đ < 1.5), arquitetura e funcionalidade de cadeias pré‑definidas, e copolímeros em bloco (BCPs) com arquiteturas pré-definidas.

Abordagens: Polimerizações mediadas por ligações dinâmicas (ex.: ureias dinâmicas), estratégias de transferência de cadeia e desenho de equilíbrios químicos para controle de polimerizações em etapas; síntese de BCPs e avaliação de auto‑organização por SAXS/WAXS/microscopia. Nosso grupo se destaca como o primeiro grupo de pesquisa no mundo a desenvolver um método com potencial de converter qualquer polimerização em etapas em uma polimerização controlada, ou seja, potencialmente capaz de produzir poliésteres, poliamidas, poliuretanas, poliureias, policarbonatos, e outros polímeros com heteroátomos (diferentes de carbono) na cadeia principal, de forma controlada (Đ < 1.5, arquitetura e massa molar pré-definidas).

Aplicações: adesivos reversíveis, materiais poliméricos de alto desempenho para aplicações na industria automotiva, aeroespacial, e de construção cívil, filmes com morfologias bem definidas para membranas de separação, nanodomínios condutores/isolantes, materiais para eletrônica.

Polímeros sustentáveis e circulares

Foco: Síntese e reprocessamento/reciclagem (química e/ou mecânica) de materiais poliméricos, integrando ligações dinâmicas, uso de CO₂ gerado in-situ como monômero/fonte de carbonila para polimerizações diversas, monômeros e matrizes bio-baseadas, e design macromolecular para circularidade e baixo impacto ambiental.

Abordagens: Catálise e rotas sintéticas alternativas que permitam a diminuição da pegada de carbono,e/ ou que possibilitem a inserção de ligações lábeis em posições estratégicas das cadeias poliméricas, possibilitando a despolimerização seletiva. Todas as rotas/processos/materiais desenvolvidos serão avaliados por LCA (avaliação de ciclo de vida), de forma a determinar a real sustentabilidade dos processos e materiais desenvolvidos.

Aplicações: Adesívos reversíveis, que permitem colar/ descolar sob demanda, mantendo alto desempenho ao longo de vários ciclos e possibilitando a reciclagem dos substratos (peças) após remoção do adesívo com pouco ou nenhum resíduo. Termofixos e elastômeros reprocessáveis e com manutenção de desempenho após reprocessamento.

Sistemas poliméricos anfifílicos

Foco: Polímeros anfifílicos para carreamento e liberação controlada de fármacos e desenvolvimento de fármacos macromoleculares.

Abordagens: Estudos de sistemas coloidais poliméricos em fluídos biológicos, desenvolvimento de fármacos macromoleculares utilizando rotas de polimerização controladas.

Aplicações: DDS (drug delivery systems), fármacos macromoleculares, e biomateriais.

Todas as linhas integram princípios de ética, segurança, ciência aberta responsável e formação humana, com atenção a diversidade, inclusão e cooperação.

1) resíduos plásticos e eletrônicos, 2) aquecimento global (CO₂), 3) segurança hídrica e alimentar, e 4) vulnerabilidade a patógenos/doenças autoimunes.

CO₂ atmosférico em polímeros de engenharia

Ideia central: usar bicarbonatos alcalinos como geradores in-situ de CO₂ para policondensações com dióis/diaminas, produzindo poliuretanas, poliureias e policarbonatos quimicamente idênticos aos comerciais—sem fosgênio/isocianatos e sem etapas de alta pressão. A rota integra captura direta de ar (DAC) e prioriza monômeros bio‑baseados, mirando materiais carbono‑negativos.

Frentes: (i) DAC passiva acoplada ao reator; (ii) síntese e catálise para PC/PU/PUU; (iii) rotas de reuso/reciclagem (química e mecânica); (iv) LCA para guiar decisões.
Resultados esperados: plataforma escalonável, com desempenho de plásticos de engenharia e menor pegada de carbono, potencialmente com pegada de carbono negativa.

Controle, Interface, Reciclagem, Catálise, Life‑cycle e Escalonamento

Ideia central: desenvolver polímeros de polimerização em etapas controladas (PPE) e PPE com ligações covalentes dinâmicas (PPE‑din) para unir alto desempenho, reciclabilidade e circularidade.

Eixos: (i) estreitamento da distribuição de massas molares (Đ < 1.5) e controle arquitetural (blocos/topologias); (ii) integração de ligações dinâmicas para reprocesso e despolimerização seletiva; (iii) compósitos bio‑baseados com fibras celulósicas; (iv) LCA + dados para priorizar rotas com melhor impacto; (v) provas de escala.
Impacto: substituir compósitos e polímeros convencionais em aplicações avançadas, e habilitar reciclagem química eficiente e sustentável dos mesmos.