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Resumo

Os recentes avanços nas pesquisas interdisciplinares em diagnóstico molecular tem levado um rápido desenvolvimento de diferentes classes de biossensores com características sensoras cada vez melhores. Além disso, o desenvolvimento nas áreas de engenharia e nanotecnologia tem sido de fundamental importância para miniaturização e multifuncionalidade tecnológica dos biossensores. Os custos da indústria de saúde no mundo vêm aumentando consideravelmente nos últimos anos devido ao envelhecimento da população associado ao aumento da consciência sobre a saúde o que gera uma maior necessidade de assistência médica periódica. Além disso, no Brasil os tratamentos das doenças ocorrem de na maioria dos casos de forma reativa, quando a doença é diagnosticada já está em estágio avançada. O diagnóstico molecular facilita a detecção primária das doenças com maior especificidade e sensibilidade, porém demandam tempo e são de alto custo. Os biossensores têm surgido como uma alternativa barata, de fácil manuseio, portátil e com alta sensibilidade e especificidade. Dentro desse contexto, a presente proposta objetiva estudar nanopartículas de óxido de grafeno/Au crescidos via síntese química e depositados em diferentes tipos de substratos visando aplicações de grande interesse tecnológico como os biossensores. Os materiais sintetizados terão suas propriedades estruturais e morfológicas caracterizadas por microscopia de força atômica (AFM), microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios-X (XRD) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). O material utilizado será o óxido de grafeno reduzido (RGO) com nanopartículas de ouro (Au), devido às propriedades funcionais desse óxido, como a alta condutividade e mobilidade eletrônica. O RGO/Au serão depositados sobre substratos de rígidos e flexíveis por eletroforese. O desempenho dos filmes biossensores para detecção de doenças como, por exemplo, a Hepatite C, será avaliada, quanto à sensibilidade, seletividade, estabilidade e repetibilidade através de medidas elétricas como voltametria cíclica e impedância. (AU)

Resumo

O crescimento do interesse por energia proveniente de fontes renováveis e limpas tem acelerado as pesquisas voltadas a fabricação de dispositivo como as células solares. Uma célula solar converte diretamente a energia proveniente do sol em energia elétrica. Atualmente, os dispositivos comercializados são feitos de placas de silício de alta qualidade de pureza. Recentemente, com a descoberta das células solares orgânicas, as pesquisas se intensificaram e na tentativa de melhorar o problema de degradação dessas células, surgiram as células solares híbridas e as células solares sensibilizadas por corante. Esses dispositivos se apresentam promissor na conversão de energia solar pois combinam as propriedades de ambos os materiais, inorgânicos e orgânicos conseguindo assim propriedades que individualmente esses materiais não apresentam. Assim, este projeto de pesquisa visa a fabricação de células solares híbridas e de Grätzel a partir de filmes de ZnO e Nb2O5. O Zno e o Nb2O5 serão preparados na forma de filme, sobre o qual será depositado o material orgânico. Os filmes serão caracterizados por medidas estruturais, morfológicas e ópticas. Depois de otimizados os parâmetros como espessura, densidade e estabilidade dos filmes, os dispositivos serão montados e caracterizados eletricamente para obtenção da máxima eficiência. (AU)

Resumo

A presente proposta objetiva estudar nanoestruturas e filmes finos de óxido semicondutores crescidos via síntese hidrotérmica assistida por microondas e depositados em diferentes tipos de substratos visando aplicações de grande interesse tecnológico como biosensores, sensores de gases, e nanogeradores. Os materiais sintetizados terão suas propriedades estruturais e morfológicas caracterizadas por microscopia de força atômica (AFM), microscopia eletrônica de varredura (SEM), difração de raios-X (XRD) e microscopia eletrônica de transmissão. O material utilizado será o óxido de zinco (ZnO) devido às propriedades funcionais desse óxido, além de ser biocompatível. Filmes das nanoestruturas serão crescidos diretamente sobre substratos de vidro, diamante e langasite, durante o processo de síntese ou serão sintetizados e depositados posteriormente através de spin coating. O desempenho dos filmes sensores (sensibilidade, velocidade de resposta, seletividade, estabilidade) serão avaliados quanto à sensitividade, biocompatividade, capacidade de conversão (parâmetros piezoeletricos). (AU)

Resumo

As eletrocerâmicas são utilizadas em muitas aplicações, tais como: capacitor de multicamadas, transdutores, sensor piroelétrico e dispositivos eletroópticos. Nos últimos anos, tem havido uma crescente demanda por eletrocerâmicas de melhor desempenho e funcionalidade. Esta demanda tem acelerado o desenvolvimento de técnicas de síntese para produzir pós com partículas bem definidas em tamanho, forma e cristalinidade. Dentre as técnicas utilizadas até o momento, o método dos precursores poliméricos e o método sol-gel têm sido considerados ideais para a preparação destas partículas. Porém, apesar dos recentes avanços, muitos aspectos ainda podem ser melhorados para obtenção de titanatos com propriedades físico-químicas otimizadas. Além do método de síntese, as propriedades dos materiais podem ser melhoradas pela inserção de dopantes, apesar de a inserção de dopantes ser um caminho incerto, pois a escolha do sítio de substituição, efeitos indesejáveis como o comprometimento da densificação e geração de fases secundárias podem ocorrer paralelamente à melhora de outros parâmetros. No entanto, os mecanismos de atuação dos dopantes assim como o efeito dos mesmos sobre as propriedades não são ainda entendidos. Além disso, diferentes concentrações de dopantes têm efeitos diferentes, pois envolve distorções na estrutura devido à diferença de raio iônico e carga, bem como na estrutura eletrônica do material, devido à diferença de eletronegatividade entre dopante e os constituintes da matriz. Neste aspecto propõe-se investigar o efeito da variação da concentração de európio e térbio sobre as propriedades dos titanatos, pois a dopagem do LaLiTiO3 com Eu3+ e Tb3+ indica que os mesmos podem ocupar diferentes sítios na estrutura cristalina, como no caso do LiTaO3. Os efeitos de alguns aspectos como ocupação de sítios, estabilidade de fases e temperatura de formação já foram previamente investigados pelo grupo, o que motivou a formulação deste projeto. No entanto, como o emprego de cerâmicas em dispositivos eletrônicos exige um alto rendimento, ou seja, eficiência e reprodutibilidade, propomos estudar o sistema LaLiTiO3 na forma de pós. Nossa proposta visa introduzir Eu3+ e Tb3+ no LaLiTiO3 e estudar as propriedades estruturais e ópticas dos pós obtidos pelos métodos Pechini e Sol-Gel, bem como correlacionar tais estudos com as propriedades elétricas do material, principalmente a constante dielétrica. Os materiais produzidos serão caracterizados quanto a sua cristalinidade e morfologia por difratometria de raios X e microscopia eletrônica de varredura, respectivamente. Para a caracterização das propriedades óticas serão utilizadas espectroscopia de reflectância difusa e espectroscopia de fotoluminescência, além de medidas de capacitância/perda dielétrica para obtenção das propriedades elétricas. (AU)

Resumo

As eletrocerâmicas são utilizadas em muitas aplicações, tais como: capacitor de multicamadas, transdutores, sensores piroelétricos e dispositivos eletroópticos. Nos últimos anos tem havido uma crescente demanda por eletro cerâmicas de melhor desempenho e funcionalidade. Esta demanda tem acelerado o desenvolvimento de técnicas de síntese para produzir pós com partículas bem definidas em tamanho, forma e cristalinidade. As eletro cerâmicas na forma de "bulk" e filmes finos têm seu desempenho determinado pelas características dos pós-utilizados £ pelo processo de preparação. Portanto, propriedades físicas e químicas dos pós tais como o controle da estequiometria química, pureza, homogeneidade, tamanho e forma de partícula devem ser observados quando da escolha dos métodos de síntese. Dentre as técnicas utilizadas até o momento, o método dos precursores poliméricos e a síntese hidrotérmica assistida por microondas têm sido consideradas ideais para a preparação destas partículas. Por isso, este projeto tem como objetivo utilizar o método dos precursores poliméricos e a síntese hidrotérmica assistida por microondas para preparar pós e filmes de Titanato de Lantânio, com boa estabilidade química. O desenvolvimento do projeto deve-se dar em duas etapas: 1- preparação dos pós por síntese hidrotérmica assistida por microondas e pelo método dos precursores poliméricos e 2- preparação dos filmes. O tratamento térmico dos filmes será realizado em forno tipo mufla e microondas. As partículas produzidas serão caracterizadas quanto à cristalinidade e morfologia por difratometria de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). Para a caracterização dos filmes técnicas como DRX, MEV, microscopia de força atômica (ou atomic force microscopy- AFM), espectroscopia de absorção e espectroscopia de luminescência, serão utilizadas. (AU)

Resumo

As eletro cerâmicas são utilizadas em muitas aplicações, tais como: capacitor de multicamadas, transdutores, sensor piroelétrico e dispositivos eletro ópticos. Nos últimos anos, tem havido. uma crescente demanda por eletro cerâmicas de melhor desempenho e funcionalidade. Esta demanda tem acelerado o desenvolvimento de técnicas de síntese para produzir pós com partículas bem definidas em tamanho, forma e cristalinidade. Dentre as técnicas utilizadas até o momento, o método dos precursores poliméricos e a síntese hidrotérmica têm sido consideradas ideais para a preparação destas partículas. Por isso, este projeto tem como objetivo utilizar o método dos precursores poliméricos a e síntese hidrotérmica assistida por microondas para preparar pós perovskitas de boa estabilidade química, tais como niobatos LiNbO3 (LN), tungstatos CaWO3, titanatos SrTiO3 (ST) e tantalatos LiTaO3 (LT). O desenvolvimento do projeto deve-se dar em duas etapas: 1- preparação dos pós por síntese hidrotérmica assistida por microondas e pelo método dos precursores poliméricos e 2- preparação dos filmes. Para a preparação dos filmes de ST e LT serão utilizadas duas rotas: 1-preparação de filmes texturizados de ST e LT utilizando as partículas obtidas por síntese hidrotérmica, 2- preparação de filmes de ST e LT pelo método dos precursores poliméricos. O tratamento térmico dos filmes será realizado em forno tipo mufla e microondas. As partículas produzidas serão caracterizadas quanto a cristalinidade e morfologia por difratometria de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). Para a caracterização dos filmes técnicas como DRX, MEV, microscopia de força atômica (ou atomic force microscopy- AFM), espectroscopia de absorção e espectroscopia de luminescência, serão utilizadas. (AU)

Resumo

O desenvolvimento de materiais nanoestruturados tem despertado grande interesse das indústrias de componentes microeletrônicos, uma vez que estes possibilitam o desenvolvimento de dispositivos de memórias de múltiplos estados, sensores e aplicações no emergente campo da spintrônica. Estes dispositivos são empregados em "notebooks", circuitos integrados, telefones celulares e a moderna tecnologia "Bluetooth" devido às suas excelentes propriedades ferroelétricas, como não volatilidade e a baixa voltagem de operação. Numa recente análise da literatura, verificou-se a inexistência de trabalhos a partir de solução orgânica de citratos que descrevem o processo de preparação e caracterização de materiais com estrutura BiFe03 na forma de filmes para aplicações como componente ferroelétrico em circuitos integrados. Desta forma, este projeto tem como objetivo estudar a formação de filmes finos texturizados de BiFeO3 puro e dopado com samário em baixas temperaturas, bem como avaliar o efeito da disposição e orientação dos domínios ferroelétricos, visando obter filmes com propriedades compatíveis para uso em memórias ferroelétricas e dispositivos piezoelétricos. Para isso, os filmes finos serão depositados em substratos adequados controlando-se a homogeneidade química, a microestrutura e a interação filme-eletrodo. Pretende-se sintetizar nanoestruturas de ferrita de bismuto a partir do método de'"template-directed" via tratamento hidrotermal e hidrotermal assistido por microondas usando diferentes surfactantes, visando à obtenção de nanofios e nanofitas. Portanto, a presente proposta criará novos caminhos envolvendo pesquisa interdisciplinar em centros educacionais. (AU)

Resumo

Os vidros mais utilizados para a produção de cimentos de ionômero de vidro, amplamente usados em Odontologia, são baseados no sistema SiO2 - Al2O3 - CaO - CaF2 e são preparados via fusão da mistura de óxido. Tendo em vista, que existe pouca informação na literatura sobre sistemas vítreos baseados em novas composições para serem utilizados como ionômeros de vidros, a proposta deste projeto é preparar o sistema contendo: SiO2 - Al2O3 - CaO -K2NbF7 visando aplicações odontológicas. O sistema proposto insere em sua composição o nióbio, que segundo indicações deve atuar na melhoria das propriedades mecânicas dos cimentos. Além do mais, a biocompatibilidade do nióbio é conhecida, pois este elemento faz parte de ligas ortopédicas e dentária. O sistema contendo nióbio e fluoreto será preparado pelo processo químico Sol-Gel que permite controle da estequiometria, controle morfológico, maior reatividade superficial e menor temperatura de síntese do que o processo convencional de fusão de mistura de óxidos. Desse modo são obtidas partículas nanométricas que podem ser adicionadas aos CIV convencionais e/ou em resinas compostas fotopolimerizáveis. Os objetivos desse projeto são utilizar o sistema contendo Nb e fluoreto como formadores de CIV ou utilizar as nanopartículas obtidas como partículas de carga em cimentos comerciais visando a melhoria de suas propriedades mecânicas. (AU)

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