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Fabricação e caracterização de filmes finos poliméricos com nanopartículas metálicas embebidas e sua aplicação em sensores

Processo: 20/15497-1
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de fevereiro de 2023 - 31 de janeiro de 2025
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Pesquisador responsável:Varlei Rodrigues
Beneficiário:Varlei Rodrigues
Instituição Sede: Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Pesquisadores associados:Antonio Riul Júnior ; Daniel Mario Ugarte ; Matthias Hillenkamp
Assunto(s):Nanopartículas  Síntese  Absorção óptica  Língua eletrônica  Técnica de automontagem  Filmes finos  Filmes poliméricos  Nanopartículas metálicas  Sensores 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Absorção Óptica | layer-by-layer film | Língua eletrônica | Metal nanoparticles | transporte elétrico | Nanopartículas por síntese física

Resumo

Filmes finos de polímero fabricadas com a técnica de automontagem por adsorção física (LbL, do inglês Layer-by-Layer) possibilitam o controle das propriedades do filme pela escolha de seus constituintes e de sua espessura. Estes filmes são usados em inúmeras aplicações, principalmente em sensores para monitoramento do meio ambiente e na saúde. A possibilidade de modificar as propriedades desses filmes através da incorporação de nanopartículas metálicas (NPs) foi demonstrada usando partículas funcionalizadas, obtidas quimicamente. Entretanto, o controle necessário sobre a distribuição das NPs no filme e nas interfaces é ainda muito difícil de se obter e representa um desafio tecnológico. A abordagem interdisciplinar deste projeto combina o controle físico com a versatilidade química dos filmes fino produzidas por LbL. Nesse projeto propomos fabricar NPs metálicas em fase gasosa e incorporá-las em filmes LbL de estrutura e propriedades pré-definidas. Essa técnica de fabricação física fornece controle completo e independente a todos os parâmetros relevantes. As interações nanopartículas-polímero serão caracterizadas em um nível fundamental, através de diferentes técnicas espectroscópicas. O entendimento adquirido poderá ser usado no projeto, fabricação e otimização de protótipos de sensores para detecção biológica e análise de solos, por exemplo. Vamos investigar o filmes Lbl embebidos com NPs usando técnicas de espectroscopia de plasmon, \textit{plasmon-enhanced molecular spectroscopy} e espectroscopia de impedância elétrica (línguas eletrônicas). (AU)

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