Projetos de Pesquisa

 

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Varlei Rodrigues

Ciências Exatas e da Terra

Física
  • desenvolvimento de (bio)sensores baseados em filmes poliméricos nanoestruturados com nanopartículas metálicas embebidas
  • A detecção específica de espécies relevantes, biológicas ou para monitoramento ambiental, com sensibilidade e seletividade cada vez maiores é um desafio importante nas ciências fundamentais e aplicadas. Intensos trabalhos de pesquisa introduziram nos últimos anos vários métodos para a detecção óptica de biomoléculas através de Raman, fluorescência ou espectroscopia de ressonância plasmônica de superfície. Devido a sua estreita largura espectral e forte amplificação de campos elétricos locais, o plasmon de superfície de nanopartículas (NPs) de metais nobres tem sido usado para melhorar a detecção até o nível da detecção de uma partícula única. Tem sido reportadas medidas SERS de rodamina usando substratos de NPs de Au em polímero, os detalhes da interação não são claros, principalmente devido à dificultade de controlar a distância entre NPs e molécula. Além disso, foram observadas grandes diferenças na amplificação e na resolução espectral das medidas. Apesar de recentes avanços, os filmes poliméricos ainda são raramente explorados em combinação com NPs metálicas. Esta ausência de pesquisa é surpreendente, tendo em mente o alto grau de aplicabilidade dos polímeros e das NPs, e pode ser atribuída ao alto grau de interdisciplinaridade necessária para o seu estudo. Assim, o potencial da combinação de polímeros e NPs está longe de ser totalmente explorado. O conhecimento detalhado de como combinar as possibilidades e versatilidades de polímeros e das NPs metálicas é crucial para uma possível aplicação tecnológica futura. O objetivo deste projeto é compreender a influência das propriedades físicas e químicas de filmes poliméricos dopados com NPs metálicas para o seu uso em sensores. Para isso pretendemos fabricar e caracterizar amostras modelo de filmes de polímero com NPs metálicas incorporadas com controle total sobre composição, tamanho e concentração. Vamos estudar como o ambiente polimérico influencia as propriedades das NPS metálicas, como sua estrutura cristalina, posição do pico de ressonância plasmônica, transferência de carga e extinção magnética na interface. Também vamos abordar como a presença de NPs metálicas altera as propriedades físicas e químicas do filme polimérico, como sua condutividade, rigidez e permeabilidade. Vamos também verificar como o sistema nanoestruturado responde a estímulos externos como campos elétricos ou magnéticos, umidade, reagentes químicos. Finalmente, vamos analisar seu comportamento quando usados em arquiteturas de sensores. Uma vez que a combinação adequada de materiais seja encontrada e que o sistema nanoestruturado seja caracterizado, poderemos implementá-lo em protótipos de dispositivos sensores para testar seu desempenho.
  • Universidade Estadual de Campinas - SP - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022