Estudos científicos e aplicações inovadoras em diamante-CVD, Diamond-Like Carbon (DLC) e carbono nanoestruturado, obtidos por deposição química na fase vapor

• Processo: 12/15857-1
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2013
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2019
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Vladimir Jesus Trava-Airoldi
• Beneficiário: Vladimir Jesus Trava-Airoldi
• Instituição Sede: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). São José dos Campos , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: São José dos Campos
• Pesquisadores principais:(Últimos): Evaldo Jose Corat
• Pesquisadores associados: Anderson de Oliveira Lobo ; Edson Del Bosco ; Elidiane Cipriano Rangel da Cruz ; Enzo Granato ; Erica Freire Antunes ; Fernanda Roberta Marciano ; Getúlio de Vasconcelos ; João Roberto Moro ; Leonidas Lopes de Melo ; Manfredo Harri Tabacniks ; Milton Sergio Fernandes de Lima ; Nelia Ferreira Leite ; Nilson Cristino da Cruz ; Rudimar Riva
• Auxílio(s) vinculado(s): 14/12508-1 - Estudos científicos e aplicações inovadoras em diamante-CVD, Diamond-Like Carbon (DLC) e carbono nano estruturado, obtidos por deposição química na fase vapor, AP.EMU; 14/01708-0 - Nanosmat USA, AR.EXT
• Bolsa(s) vinculada(s): 19/08473-1 - Desenvolvimento de supercapacitores de nanotubos de carbono para aplicações em baterias de chumbo-ácido, BP.DD; 18/06819-5 - Compósito nanoestruturado de diamante dopado com boro/nanotubos de carbono aplicado como eletrodo para degradação de um corante têxtil via processo oxidativo avançado, BP.DR; 17/08899-3 - Filmes de DLC em multicamadas com nanopartículas condutora elétrica para aplicações espaciais e industriais, BP.DD; + mais bolsas vinculadas 17/04598-9 - Aplicação de revestimentos intermediários ou de ligação em insertos de usinagem, por métodos a laser, para ancoragem de filmes de diamante CVD, BP.PD; 17/04706-6 - Nanocompósitos poliméricos a partir de policaprolactona e nanotubos de carbono: Otimização dos parâmetros de eletrofiação, BP.IC; 15/26651-3 - Desenvolvimento de imunossensores para a detecção eletroquímica de biomarcadores de Alzheimer, BP.PD; 16/07288-8 - Estudos de aprimoramento de um sistema DC pulsado PECVD com catodo adicional para depósito de filmes de DLC de alta aderência e propriedades melhoradas sobre substratos metálicos, BP.PD; 16/07912-3 - Desenvolvimento de sistema microfluídico à base de nanocompósito diamante/nanotubos de carbono para coleta de água da atmosfera, BP.DR; 15/24923-6 - Avaliação da durabilidade do revestimento de diamante em insertos com geometria complexa, BP.IC; 15/25149-2 - Estudo da interface de carboneto de vanádio desenvolvidas através da termodifusão e por laser cladding para deposição de diamante HFCVD., BP.DR; 15/09781-0 - Estudo do crescimento de filme DLC no interior de tubos longos usando a técnica DC pulsado PECVD, BP.PD; 15/02960-7 - Estudo de otimização da grande área eletroquímica ativa de nanocompósitos VACNT-GO e sua aplicação em deionização capacitiva, BP.DD; 14/18139-8 - Estudos de crescimento e de dopagens de diamante-CVD mono cristalino, colorido via descarga em mW 2,45 GHz de alta potência, BP.PD; 13/25539-0 - Otimização da aderência de filmes de DLC crescidos sobre aços de aplicação industrial, BP.DR; 13/25939-8 - Estudo de interfaces aplicadas por laser cladding para deposição de diamante CVD, BP.DR; 13/22458-9 - Deposição de filmes de DLC (Diamond Like Carbon) sobre aços para ferramentas AISI D2 e AISI H13 para aplicações industriais em geral, BP.DR - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Filmes finos Diamantes CVD Materiais nanoestruturados Grafenos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: diamante-CVD | Diamond-like Carbon (DLC) | Estudos de superfícies e Interfaces | Filmes finos e espessos de carbono | Nano estruturas de Carbono | Poli e Mono Cristal de Diamante-CVD | Diamante - CVD e Materiais Relacionados

Resumo

O tema deste projeto está centrado em filmes finos e espessos de carbono, o diamante-cvd, dlc e nano estruturas de carbono. Para este projeto considerou-se os bons resultados alcançados em dois outros projetos Temáticos anteriores, concluídos, dentro desta mesma área. Desta forma este pleito se concentra em dar continuidade e, naturalmente, incrementar os projetos ora em andamento no Instituto Nacional de pesquisas Espaciais - INPE e em outras Instituições. Este projeto abordará os assuntos em questão dentro de um contexto de pesquisa voltada para fundamentos e suas aplicações e, também, incluindo os desenvolvimentos de produtos que levam à inovação. Serão enfatizados o desenvolvimento de métodos e estudos de deposição de diamante-CVD poli e mono cristalino com micro e nanoestrutura; novos métodos de obtenção de interfaces para Diamante-CVD e Diamond-like Carbon (DLC), com otimização de suas propriedades, sobre superfícies metálicas e; nanotubos de carbono (NTC), óxido de grafeno (GO), óxido de grafeno reduzido (RGO) em estruturas compósitas e como material de interação biológica. Também serão enfatizados os estudos fundamentais de tribologia e como técnica de caracterizações objetivando as aplicações industriais e espaciais, o estudo de eletrodos de diamante-CVD e DLC dopado com boro, nitrogênio e enxofre, as aplicações de armazenamento de energia, tratamento de efluentes e conversores termiônicos de energia. Muitos resultados anteriores abriram portas para este pleito, o que garante a continuidade das pesquisas fundamentais com oportunidades claras de transferência de tecnologia para o setor produtivo com alto potencial de inovação, como tem acontecido anteriormente. Espera-se obter recursos para aquisição de alguns equipamentos, fazer atualizações de outros, materiais de consumo e serviços, para caracterizações, aperfeiçoamento de novos reatores em estudos que contenham a inovação científica e tecnológica, auxílio na formação de recursos humanos, manter e ampliar cooperações nacionais e internacionais. (AU)

Publicações científicas

(36)

(As publicações científicas contidas nesta página são originárias da Web of Science ou da SciELO, cujos autores mencionaram números dos processos FAPESP concedidos a Pesquisadores Responsáveis e Beneficiários, sejam ou não autores das publicações. Sua coleta é automática e realizada diretamente naquelas bases bibliométricas)

WACHESK, C. C.; TRAVA-AIROLDI, V. J.; DA-SILVA, N. S.; LOBO, A. O.; MARCIANO, F. R.. The Influence of Titanium Dioxide on Diamond-Like Carbon Biocompatibility for Dental Applications. Journal of Nanomaterials, 2016. (11/20345-7, 13/20054-8, 12/15857-1, 11/17877-7)

SILVA, AMANDA ARAUJO; PINHEIRO, ROMARIO ARAUJO; RAZZINO, CLAUDIA DO AMARAL; TRAVA-AIROLDI, VLADIMIR JESUS; CORAT, EVALDO JOSE. Thin-film nanocomposites of BDD/CNT deposited on carbon fiber. DIAMOND AND RELATED MATERIALS, v. 75, n. SI, p. 116-122, MAY 2017. (15/02960-7, 12/15857-1)

SILVA, AMANDA ARAUJO; PINHEIRO, ROMARIO ARAUJO; RODRIGUES, ALINE CASTILHO; BALDAN, MAURICIO RIBEIRO; TRAVA-AIROLDI, VLADIMIR JESUS; CORAT, EVALDO JOSE. Graphene sheets produced by carbon nanotubes unzipping and their performance as supercapacitor. Applied Surface Science, v. 446, n. SI, p. 201-208, JUL 15 2018. (15/02960-7, 12/15857-1)

PINHEIRO, R. A.; DAMM, D. D.; SILVA, A. A.; VOLU, R. M.; ALMEIDA, K. F.; ROSA, F. M.; TRAVA-AIROLDI, V. J.; CORAT, E. J.. Water Vapor Condensation from Atmospheric Air by Super-Hydrophobic VACNTs Growth on Stainless Steel Pipes. MRS ADVANCES, v. 4, n. 35, SI, p. 1929-1936, 2019. (12/15857-1, 16/07912-3)

HURTADO, CAROLINA RAMOS; WACHESK, CRISTIANE DA COSTA; QUEIROZ, RAFAELA CAMPOS; DE MACEDO, ERENILDA FERREIRA; BORJA DE OLIVEIRA CORREIA, REBECA FALCAO; TAIARIOL, THALITA SANI; DINIZ, MILTON FARIA; ISAIAS DOS SANTOS, ALEXANDRE MARTINS; DO AMARAL MONTANHEIRO, THAIS LARISSA; HURTADO, GABRIELA RAMOS; et al. A simple procedure to obtain nanodiamonds from leftover of HFCVD system for biological application. SN APPLIED SCIENCES, v. 2, n. 3, MAR 2020. (12/15857-1, 17/01697-6)

WACHESK, C. C.; SEABRA, S. H.; DOS SANTOS, T. A. T.; TRAVA-AIROLDI, V. J.; LOBO, A. O.; MARCIANO, F. R.. In vivo biocompatibility of diamond-like carbon films containing TiO2 nanoparticles for biomedical applications. JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE-MATERIALS IN MEDICINE, v. 32, n. 9, SEP 2021. (11/20345-7, 12/15857-1)

BRAGA, THYAGO SANTOS; VIEIRA, NIRTON C. S.; ANTONELLI, EDUARDO; DONADON, MAURICIO VICENTE; CORAT, EVALDO JOSE. Evaluation of conductivity and piezo-impedance response of VACNTs/PDMS nanocomposite-based strain sensors under small deformations. SENSORS AND ACTUATORS A-PHYSICAL, v. 342, p. 10-pg., 2022-08-01. (19/18572-7, 18/07508-3, 12/15857-1)

CAPOTE, A.; CAPOTE, G.; CORAT, E. J.; TRAVA-AIROLDI, V. J.. Effect of low-pressure deposition on the mechanical and tribological properties of a-C:H films deposited via modified pulsed-DC PECVD with active screen as an additional cathode. SURFACE & COATINGS TECHNOLOGY, v. 445, p. 10-pg., 2022-07-16. (19/18572-7, 12/15857-1)

VIEIRA, JOSE; CONTIN, ANDRE; FRAGA, MARIANA AMORIM; CORAT, EVALDO JOSE; AIROLDI, VLADIMIR TRAVA. Growth and characterization of multilayer hot-filament chemical vapor deposition diamond coatings on WC-Co substrates. SURFACE INNOVATIONS, v. 7, n. 1, p. 4-11, MAR 2019. (14/18139-8, 13/25939-8, 12/15857-1)

DE OLIVEIRA CORREIA, REBECA FALCAO BORJA; WACHESK, CRISTIANE C.; HURTADO, CAROLINA R.; DAMM, DJOILLE D.; TAIARIOL, THALITA SANI; TADA, DAYANE BATISTA; VASCONCELOS, GETULIO; CORAT, EVALDO J.; TRAVA-AIROLDI, VLADIMIR J.. CVD-diamond nanoparticle synthesis for DLC film application. JOURNAL OF NANOPARTICLE RESEARCH, v. 22, n. 9, p. 17-pg., 2020-09-22. (12/15857-1, 17/08899-3, 17/01697-6)

LOPES, F. S.; OLIVEIRA, J. R.; MILANI, J.; OLIVEIRA, L. D.; MACHADO, J. P. B.; TRAVA-AIROLDI, V. J.; LOBO, A. O.; MARCIANO, F. R.. Biomineralized diamond-like carbon films with incorporated titanium dioxide nanoparticles improved bioactivity properties and reduced biofilm formation. Materials Science & Engineering C-Materials for Biological Applications, v. 81, p. 373-379, DEC 1 2017. (12/15857-1, 11/17877-7, 11/20345-7, 14/11491-8, 15/09697-0, 16/00575-1)

PILLACA, E. J. D. M.; RAMIREZ, M. A.; GUTIERREZ BERNAL, J. M.; LUGO, D. C.; TRAVA-AIROLDI, V. J.. DLC deposition inside of a long tube by using the pulsed-DC PECVD process. SURFACE & COATINGS TECHNOLOGY, v. 359, p. 55-61, FEB 15 2019. (15/09781-0, 12/15857-1)

SILVA, AMANDA ARAUJO; PINHEIRO, ROMARIO ARAUJO; RAZZINO, CLAUDIA DO AMARAL; CONTIN, ANDRE; TRAVA-AIROLDI, VLADIMIR JESUS; CORAT, EVALDO JOSE. Synthesis and Characterization of Carbon Fiber Based Porous CNTs-RGO/BDD for Application as Microelectrodes. MRS ADVANCES, v. 2, n. 41, p. 2247-2252, 2017. (15/02960-7, 12/15857-1)

DIAS, VANESSA; MACIEL, HOMERO; FRAGA, MARIANA; LOBO, ANDERSON O.; PESSOA, RODRIGO; MARCIANO, FERNANDA R.. Atomic Layer Deposited TiO2 and Al2O3 Thin Films as Coatings for Aluminum Food Packaging Application. MATERIALS, v. 12, n. 4, FEB 2 2019. (14/18139-8, 11/50773-0, 11/17877-7, 12/15857-1, 11/20345-7, 16/00575-1, 15/05956-0, 15/09697-0, 18/01265-1, 15/10876-6)

PINHEIRO, ROMARIO ARAUJO; ROSA, FILIPE MENEZES; VOLU, RENE MARTINS; DE VASCONCELOS, GETULIO; TRAVA-AIROLDI, VLADIMIR JESUS; CORAT, EVALDO JOSE. Vertically aligned carbon nanotubes (VACNT) surfaces coated with polyethylene for enhanced dew harvesting. DIAMOND AND RELATED MATERIALS, v. 107, AUG 2020. (12/15857-1, 16/07912-3)

PINHEIRO, ROMARIO ARAUJO; SILVA, AMANDA ARAUJO; TRAVA-AIROLDI, VLADIMIR JESUS; CORAT, EVALDO JOSE. Water vapor condensation and collection by super-hydrophilic and super-hydrophobic VACNTs. DIAMOND AND RELATED MATERIALS, v. 87, p. 43-49, AUG 2018. (16/07912-3, 12/15857-1)

FRAGA, M. A.; CONTIN, A.; RODRIGUEZ, L. A. A.; VIEIRA, J.; CAMPOS, R. A.; CORAT, E. J.; TRAVA AIROLDI, V. J.. Nano- and microcrystalline diamond deposition on pretreated WC-Co substrates: structural properties and adhesion. MATERIALS RESEARCH EXPRESS, v. 3, n. 2, FEB 2016. (13/25939-8, 14/18139-8, 12/15857-1)

BRAGA, THYAGO SANTOS; VIEIRA, NIRTON C. S.; ANTONELLI, EDUARDO; ROSA, FILIPE MENEZES; DONADON, MAURICIO VICENTE; CORAT, EVALDO JOSE. Development and study of low-cost VACNT/PDMS stretchable and resistive strain sensor. SENSORS AND ACTUATORS A-PHYSICAL, v. 315, NOV 1 2020. (12/15857-1, 18/07508-3)

SILVA, AMANDA ARAUJO; PINHEIRO, ROMARIO ARAUJO; TRAVA-AIROLDI, VLADIMIR JESUS; CORAT, EVALDO JOSE. Influence of catalyst particles on multi-walled carbon nanotubes morphology and structure. FULLERENES NANOTUBES AND CARBON NANOSTRUCTURES, v. 26, n. 5, p. 315-323, 2018. (15/02960-7, 12/15857-1)

PILLACA, E. J. D. M.; TRAVA-AIROLDI, V. J.; RAMIREZ, M. A.. Axial distribution improvements of DLC film on the inner surface of a long stainless steel tube. SURFACE & COATINGS TECHNOLOGY, v. 412, APR 25 2021. (12/15857-1, 15/09781-0)

CORREIA, REBECA F. B. DE O.; SAMPAIO, ALINE G.; MILHAN, NOALA V. M.; CAPOTE, ARIEL; GERDES, HOLGER; LACHMANN, KRISTINA; TRAVA-AIROLDI, VLADIMIR J.; KOGA-ITO, CRISTIANE YUMI; BANDORF, RALF. Zn:DLC films via PECVD-HIPIMS: Evaluation of antimicrobial activity and cytotoxicity to mammalian cells. JOURNAL OF VACUUM SCIENCE & TECHNOLOGY A, v. 41, n. 3, p. 17-pg., 2023-05-01. (19/25652-7, 12/15857-1, 17/08899-3, 20/12450-4, 21/00046-7)

DAMM, D. D.; CONTIN, A.; CARDOSO, L. D. R.; TRAVA-AIROLDI, V. J.; BARQUETE, D. M.; CORAT, E. J.. A novel method to mitigate residual stress in CVD diamond film on steel substrates with a single intermediate layer. SURFACE & COATINGS TECHNOLOGY, v. 357, p. 93-102, JAN 15 2019. (15/25149-2, 12/15857-1)

DE MACEDO, FRANCISCO RAFAEL CAMPOS; DE SOUSA, ROMULO RIBEIRO MAGALHAES; NOGUEIRA JR, JOSE WELLINTON; LUZ-LIMA, CLEANIO; LIBORIO, MAXWELL SANTANA; LOBO, ANDERSON DE OLIVEIRA; TRAVA-AIROLDI, VLADIMIR JESUS; MARCIANO, FERNANDA ROBERTO; FEITOR, MICHELLE CEQUEIRA; COSTA, THERCIO HENRIQUE DE CARVALHO; et al. Tribological Behavior of SINTER30 Steel Subjected to Duplex Treatment. STEEL RESEARCH INTERNATIONAL, v. 94, n. 6, p. 10-pg., 2023-03-28. (12/15857-1)

RIBEIRO CARDOSO, LAYS DIAS; CARVAJAL BRAVO GOMES, MARINES CHIQUINQUIRA; ANTUNES, ERICA FREIRE; SILVA, FABIO SANTOS; TRAVA-AIROLDI, VLADIMIR JESUS; CORAT, EVALDO JOSE. Fast carbon nanotube growth on carbon fiber keeping tensile strength. COMPOSITE INTERFACES, v. 28, n. 9, p. 859-878, SEP 2 2021. (12/15857-1)

J. V. SILVA NETO; J. S. GÓMEZ; E. J. CORAT; V. J. TRAVA-AIROLDI. Growth and Characterization of Polycrystalline CVD Diamond Films Obtained by MWPACVD at High Power 2,45GHz Microwave Discharge. MATERIALS RESEARCH-IBERO-AMERICAN JOURNAL OF MATERIALS, v. 25, 2022-09-05. (12/15857-1, 19/18572-7)

RODRIGUES, BRUNO V. M.; DIAS, VANESSA M.; FRAGA, MARIANA A.; DA SILVA SOBRINHO, ARGEMIRO S.; LOBO, ANDERSON O.; MACIEL, HOMERO S.; PESSOA, RODRIGO S.. Atomic layer deposition of TiO2 thin films on electrospun poly (butylene adipate-co-terephthalate) fibers: Freestanding TiO2 nanostructures via polymer carbonization. MATERIALS TODAY-PROCEEDINGS, v. 14, p. 7-pg., 2019-01-01. (15/10876-6, 17/18826-3, 15/09697-0, 11/50773-0, 12/15857-1, 11/20345-7, 16/00575-1, 15/05956-0, 18/01265-1)

PINHEIRO, R. A.; DAMM, D. D.; SILVA, A. A.; VOLU, R. M.; ALMEIDA, K. F.; ROSA, F. M.; TRAVA-AIROLDI, V. J.; CORAT, E. J.. Water Vapor Condensation from Atmospheric Air by Super-Hydrophobic VACNTs Growth on Stainless Steel Pipes. MRS ADVANCES, v. 4, n. 35, p. 8-pg., 2019-01-01. (12/15857-1, 16/07912-3)

DAMM, D. D.; CONTIN, A.; GOMES, M. C. C. B.; TRAVA-AIROLDI, V. J.; BARQUETE, D. M.; CORAT, E. J.. Adherent HFCVD diamond on steels substrates using vanadium carbide intermediate layer. DIAMOND AND RELATED MATERIALS, v. 89, p. 218-226, OCT 2018. (15/25149-2, 12/15857-1)

SILVA, AMANDA ARAUJO; PINHEIRO, ROMARIO ARAUJO; RODRIGUES, ALINE CASTILHO; BALDAN, MAURICIO RIBEIRO; TRAVA-AIROLDI, VLADIMIR JESUS; CORAT, EVALDO JOSE. Graphene sheets produced by carbon nanotubes unzipping and their performance as supercapacitor. Applied Surface Science, v. 446, p. 8-pg., 2018-07-15. (12/15857-1, 15/02960-7)

WACHESK, C. C.; TRAVA-AIROLDI, V. J.; DA-SILVA, N. S.; LOBO, A. O.; MARCIANO, F. R.. The Influence of Titanium Dioxide on Diamond-Like Carbon Biocompatibility for Dental Applications. Journal of Nanomaterials, v. 2016, p. 7-pg., 2016-01-01. (12/15857-1, 11/20345-7, 13/20054-8, 11/17877-7)

FRAGA, M. A.; CONTIN, A.; VIEIRA, J.; BARBOSA, D.; CAMPOS, R.; CORAT, E.; TRAVA AIROLDI, V. J.. Evaluation of the Adhesion of Ultrananocrystalline Diamond Coatings on WC-Co Substrates. MATERIALS TODAY-PROCEEDINGS, v. 4, n. 11, p. 6-pg., 2017-01-01. (13/25939-8, 14/18139-8, 12/15857-1)

SILVA, AMANDA ARAUJO; PINHEIRO, ROMARIO ARAUJO; RAZZINO, CLAUDIA DO AMARAL; TRAVA-AIROLDI, VLADIMIR JESUS; CORAT, EVALDO JOSE. Thin-film nanocomposites of BDD/CNT deposited on carbon fiber. DIAMOND AND RELATED MATERIALS, v. 75, p. 7-pg., 2017-05-01. (12/15857-1, 11/17877-7, 15/02960-7)

PESSOA, R. S.; DOS SANTOS, V. P.; CARDOSO, S. B.; DORIA, A. C. O. C.; FIGUEIRA, F. R.; RODRIGUES, B. V. M.; TESTONI, G. E.; FRAGA, M. A.; MARCIANO, F. R.; LOBO, A. O.; et al. TiO2 coatings via atomic layer deposition on polyurethane and polydimethylsiloxane substrates: Properties and effects on C. albicans growth and inactivation process. Applied Surface Science, v. 422, p. 73-84, NOV 15 2017. (11/50773-0, 12/15857-1, 11/17877-7, 11/20345-7, 15/10876-6, 15/09697-0, 15/08523-8, 16/00575-1, 15/05956-0)

CONTIN, ANDRE; DE VASCONCELOS, GETULIO; DAMM, DJOILLE D.; TRAVA-AIROLDI, VLADIMIR J.; CAMPOS, RAONEI A.; CORAT, EVALDO J.. Composite intermediate layer for CVD diamond film on steel substrate. MRS ADVANCES, v. 2, n. 41, p. 2211-2216, 2017. (13/25939-8, 12/15857-1)

LUGO, D. C.; SILVA, P. C.; RAMIREZ, M. A.; PILLACA, E. J. D. M.; RODRIGUES, C. L.; FUKUMASU, N. K.; CORAT, E. J.; TABACNIKS, M. H.; TRAVA-AIROLDI, V. J.. Characterization and tribologic study in high vacuum of hydrogenated DLC films deposited using pulsed DC PECVD system for space applications. SURFACE & COATINGS TECHNOLOGY, v. 332, p. 135-141, DEC 15 2017. (12/15857-1)

DAMM, DJOILLE DENNER; CONTIN, ANDRE; BARBIERI, FERNANDO CRUZ; TRAVA-AIROLDI, VLADIMIR JESUS; BARQUETE, DANILO MACIEL; CORAT, EVALDO JOSE. Interlayers Applied to CVD Diamond Deposition on Steel Substrate: A Review. COATINGS, v. 7, n. 9, SEP 2017. (15/25149-2, 13/25939-8, 12/15857-1)