Title

Impregnação de nanopartículas em fibras naturais lignocelulósicas como reforço em compósitos poliméricos: Uma revisão

Impregnation of nanoparticles into lignocellulosic natural fibers as reinforcement in Polymeric composites: A review

Authorship

MOREIRA, MARIANA CORREA; CANDIDO, VERÔNICA SCARPINI; MONTEIRO, SÉRGIO NEVES

MOREIRA, MARIANA CORREA

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CANDIDO, VERÔNICA SCARPINI

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MONTEIRO, SÉRGIO NEVES

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DOI

10.5151/2594-5327-43501

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Abstract

Este trabalho é uma revisão da literatura sobre o uso de nanopartículas em compósitos poliméricos reforçados com fibras naturais, analisando como essa estratégia pode melhorar o desempenho mecânico, térmico e a interação entre fibra e matriz. A pesquisa foi realizada em bases como ScienceDirect, Scopus, Web of Science e Google Scholar, priorizando artigos publicados entre 2020 e 2026 com foco nos estudos experimentais que analisam adesão interfacial, propriedades mecânicas e modificações promovidas por nanorreforços. Os estudos mostram que a incorporação de nanopartículas como Al₂O₃, TiO₂, ZnO e grafeno contribui para o aumento da resistência à tração, flexão, impacto e estabilidade térmica dos compósitos, principalmente pela melhora na transferência de tensões e na compatibilidade entre fibras naturais lignocelulósicas e a matriz polimérica. Esses ganhos dependem do tipo de nanopartícula, do teor adicionado e do método de dispersão, sendo comum a existência de uma fração ideal para melhorar o desempenho do material. Portanto, a utilização de nanopartículas tende a ser uma alternativa eficiente para potencializar as propriedades de compósitos com fibras naturais.

This work is a literature review on the use of nanoparticles in polymer composites reinforced with natural fibers, analyzing how this strategy can improve mechanical and thermal performance as well as fiber–matrix interaction. The research was conducted using databases such as ScienceDirect, Scopus, Web of Science, and Google Scholar, focusing on articles published between 2020 and 2026, with emphasis on experimental studies addressing interfacial adhesion, mechanical properties, and modifications promoted by nanoreinforcements. The reviewed studies show that the incorporation of nanoparticles such as Al₂O₃, TiO₂, ZnO, and graphene contributes to increases in tensile strength, flexural strength, impact resistance, and thermal stability of the composites, mainly due to improved stress transfer and better compatibility between lignocellulosic natural fibers and the polymer matrix. These improvements depend on the type of nanoparticle, its content, and the dispersion method, with an optimal fraction commonly observed to maximize material performance. Therefore, the use of nanoparticles appears to be an efficient approach to enhance the properties of natural fiber-reinforced composites.

Keywords

Compósitos Poliméricos, Fibras Naturais, Nanopartículas, Interface Fibra-Matriz

Polymeric Composites, Natural Fibers, Nanoparticles, Fiber-Matrix Interface