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@PhDThesis{Pinheiro:2020:DeSuSu,
               author = "Pinheiro, Rom{\'a}rio Ara{\'u}jo",
                title = "Desenvolvimento de superf{\'{\i}}cies super-hidrof{\'o}bicas 
                         para coletores de {\'a}gua da atmosfera a partir do 
                         nanocomp{\'o}sito VACNT/PE",
               school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
                 year = "2020",
              address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
                month = "2020-02-28",
             keywords = "nanotubos de carbono verticalmente alinhado, 
                         super-hidrofobicidade, super-hidrofilicidade, coleta de {\'a}gua, 
                         polietileno, vertically aligned carbon nanotubes, 
                         superhydrophobicity, superhydrophilicity, water collection, 
                         polyethylene.",
             abstract = "Este trabalho foi desenvolvido tomando como base a uma 
                         estrat{\'e}gia recente que visa a coleta da {\'a}gua na forma de 
                         got{\'{\i}}culas formando a n{\'e}voa ou na forma de vapor 
                         compondo a mistura gasosa do ar atmosf{\'e}rico. Duas 
                         estrat{\'e}gias s{\~a}o apresentadas: a coleta a partir do 
                         nevoeiro que dispensa uma fonte de pot{\^e}ncia {{(passiva);}} e 
                         a coleta do vapor de {\'a}gua componente da mistura gasosa do ar 
                         atmosf{\'e}rico por condensa{\c{c}}{\~a}o que necessita de uma 
                         fonte de energia para promover a condensa{\c{c}}{\~a}o (ativa). 
                         Para isto foram desenvolvidas superf{\'{\i}}cies coletoras a 
                         partir de Nanotubos de Carbono Verticalmente Alinhados revestidos 
                         com o pol{\'{\i}}mero polietileno. Os testes de coleta passiva 
                         de {\'a}gua foram realizados usando amostras tridimensionais, 
                         como telas de a{\c{c}}o inox e feltros de fibra de carbono, 
                         posicionadas no interior de uma c{\^a}mara que simula a 
                         condi{\c{c}}{\~a}o de nevoeiro, constru{\'{\i}}da 
                         artesanalmente. Os melhores resultados de coleta de modo passivo 
                         foram alcan{\c{c}}ados usando amostras com dois perfis de 
                         molhabilidade, super-hidrof{\'o}bico (coleta) e 
                         super-hidrof{\'{\i}}lico (drenagem e armazenamento). Foram 
                         obtidos valores de coleta de 31,8 (L/m2)/h usando a tela de 100 
                         mesh e de 40 (L/m2)/h aplicar a tela de 200 mesh, resultado 40 
                         vezes maior que o reportado na literatura. Por outro lado, os 
                         resultados alcan{\c{c}}ados contrariam o consenso de que 
                         superf{\'{\i}}cies super-hidrof{\'o}bicas sempre apresentam 
                         resultados inferiores na coleta ativa de {\'a}gua. Ao final dos 
                         testes ficou determinado que ao proporcionar salto de gotas de 
                         di{\^a}metros milim{\'e}tricos em vez dos microm{\'e}tricos 
                         j{\'a} reportados, as superf{\'{\i}}cies 
                         super-hidrof{\'o}bicas aqui desenvolvidas alcan{\c{c}}avam 
                         valores de coleta de 4,9 (L/m2)/h, resultado 5 vezes maior que o 
                         reportado na literatura. Para compreender os fatores que levam a 
                         este resultado foi feito um estudo usando um sistema t{\'e}rmico, 
                         em que se empregou uma pastilha de resfriamento Peltier. 
                         Concluiu-se que estes saltos ocorriam devido a dois fatores: 
                         {\`a}s modifica{\c{c}}{\~o}es morfol{\'o}gicas causadas pela 
                         irradia{\c{c}}{\~a}o a laser que criou n{\'{\i}}veis 
                         nanom{\'e}tricos, microm{\'e}tricos e at{\'e} milim{\'e}tricos 
                         de rugosidade de {{superf{\'{\i}}cie;}} e {\`a} 
                         transi{\c{c}}{\~a}o do estado de super-hidrofobicidade 
                         Cassie-Baxter, conhecido como efeito Lotus, para o estado de 
                         Cassie-Baxter impregnado, conhecido como efeito p{\'e}tala. 
                         ABSTRACT: This work was developed based on a recent strategy that 
                         aims to collect water from the fog or the air moisture. Two 
                         strategies are presented: the collection from the fog that 
                         dispenses a power source {{(passive);}} and the collection of the 
                         water vapor from the atmospheric air moisture that requires a 
                         power source to promote the condensation (active). For this 
                         purpose, collecting surfaces were developed from Vertically 
                         Aligned Carbon Nanotubes coated with polyethylene polymer. Passive 
                         water collection tests were performed using three-dimensional 
                         samples, such as stainless-steel screens and carbon fiber felts, 
                         positioned inside a fog-simulated condition into a handcrafted 
                         chamber. The best passive collection results were achieved using 
                         samples with two wettability profiles, superhydrophobic 
                         (collection) and super hydrophilic (drainage and storage). 
                         Collection values of 31.8 (L/m2)/h obtained using the 100 mesh 
                         screen and 40 (L/m2)/h applying the 200 mesh screen, this result 
                         is about 40 times higher than the reported in the literature. In 
                         another hand, the results achieved contradict the consensus that 
                         superhydrophobic surfaces always present inferior results in 
                         active water collection. At the tests end, it was determined that 
                         by providing the jumping of millimetric drops instead of the 
                         micrometrics already reported, the superhydrophobic surfaces 
                         developed here reached collection values of 4.9 (L/m2)/h which is 
                         about 5 times higher than reported in the literature. To 
                         understand the factors that lead to this result a study was made 
                         using a thermal system composed by a Peltier cooling cell. Thus, 
                         it was concluded that these jumps occurred due to two factors: the 
                         morphological modifications caused by laser irradiation that 
                         created nanometric, micrometer and even millimeter levels of 
                         surface {{roughness;}} and the transition from the Cassie-Baxter 
                         superhydrophobicity state, known as the Lotus effect, to the 
                         impregnated Cassie-Baxter state, known as the petal effect.",
            committee = "Corat, Evaldo Jos{\'e} (presidente/orientador) and Trava-Airoldi, 
                         Vladimir Jesus and Machado, Jo{\~a}o Paulo Barros and Moro, 
                         Jo{\~a}o Roberto",
         englishtitle = "Study of the growth environment of monocrystalline diamond films 
                         by MWPACVD",
             language = "pt",
                pages = "107",
                  ibi = "8JMKD3MGP3W34R/3UPM4RE",
                  url = "http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP3W34R/3UPM4RE",
           targetfile = "publicacao.pdf",
        urlaccessdate = "28 mar. 2024"
}


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