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Microestruturação com lasers de femtossegundos em biopolímeros de celulose e fibroína: fabricação de dispositivos fotônicos

Processo: 16/11591-8
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de novembro de 2016
Vigência (Término): 31 de março de 2021
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física
Pesquisador responsável:Cleber Renato Mendonça
Beneficiário:Moliria Vieira dos Santos
Instituição-sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:11/12399-0 - Aplicações de pulsos de femtossegundos em óptica não linear: espectroscopia, formatação de pulsos e microfabricação, AP.TEM
Bolsa(s) vinculada(s):18/11039-9 - Impressão 3D de fibroína de seda regenerada via litografia multifotônica para microfabricação de dispositivos fotônicos, BE.EP.PD
Assunto(s):Lasers de femtossegundos   Biopolímeros   Celulose   Fibroínas   Teoria de guias de onda

Resumo

Biopolímeros tornaram-se o foco de recentes avanços no desenvolvimento de dispositivos fotônicos que vislumbram biocompatibilidade, biodegradabilidade e sustentabilidade. A celulose e fibroína da seda são polímeros naturais abundantes, que na última década vem sendo utilizados para a concepção de novos materiais multifuncionais e promissores para uma variedade de aplicações tecnológicas. Ao mesmo tempo, pulsos laser de femtossegundos vem sendo explorados como uma importante ferramenta no processamento avançado de materiais, visando a fabricação de dispositivos fotônicos. Neste projeto estamos interessados no estudo de processos de microfabricação em filmes de biopolímeros de nanocristais de celulose e de fibroína da seda, utilizando pulsos de femtossegundos. Esses filmes serão ainda dopados com nanopartículas de carbono e complexos de európio, compostos que apresentam interessantes propriedades luminescente e não-lineares. Neste contexto, serão determinadas as condições para microfabricação, visando a produção de guias de ondas. A partir desses estudos, pretendemos produzir guias de onda dentro do volume dos filmes, em um primeiro passo para a produção de dispositivos fotônicos integrados. Nesse sentido, a implementação e execução desse projeto devem fornecer resultados que contribuirão para o desenvolvimento, tanto do ponto de vista básico quanto aplicado, de novos dispositivos ópticos não lineares, explorando novas possibilidades em processamento de materiais. (AU)

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Publicações científicas (9)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
SANTOS, V, MOLIRIA; PAULA, KELLY T.; DE ANDRADE, MARCELO B.; GOMES, EMMANUEL M.; MARQUES, LIPPY F.; RIBEIRO, SIDNEY J. L.; MENDONCA, CLEBER R.. Direct Femtosecond Laser Printing of Silk Fibroin Microstructures. ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES, v. 12, n. 44, p. 50033-50038, . (16/11591-8, 18/11283-7)
AVILA, ORIANA I.; SANTOS, MOLIRIA V.; SHIMIZU, FLAVIO M.; ALMEIDA, GUSTAVO F. B.; SIQUEIR, JONATHAS P.; ANDRADE, MARCELO B.; BALOGH, DEBORA T.; RIBEIRO, SIDNEY J. L.; MENDONCA, CLEBER R.. Direct Femtosecond Laser Printing of PPV on Bacterial Cellulose-Based Paper for Flexible Organic Devices. MACROMOLECULAR MATERIALS AND ENGINEERING, v. 303, n. 10, . (16/11591-8, 12/15543-7, 13/20884-0)
SANTOS, MOLIRIA V.; PECORARO, EDISON; SANTAGNELI, SILVIA H.; MOURA, ANDRE L.; CAVICCHIOLI, MAURICIO; JEREZ, VLADIMIR; ROCHA, LUCAS A.; DE OLIVEIRA, LUIZ FERNANDO C.; GOMES, ANDERSON S. L.; DE ARAUJO, CID B.; et al. Silk fibroin as a biotemplate for hierarchical porous silica monoliths for random laser applications. JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY C, v. 6, n. 11, p. 2712-2723, . (16/11591-8, 14/12424-2)
SANTOS, MOLIRIA V.; BARUD, HERNANE S.; ALENCAR, MONICA A. S.; NALIN, MARCELO; TOMA, SERGIO H.; ARAKI, KOITI; BENEDETTI, ASSIS V.; MACIEL, INDHIRA O.; FRAGNEAUD, BENJAMIN; LEGNANI, CRISTIANO; et al. Self-Supported Smart Bacterial Nanocellulose-Phosphotungstic Acid Nanocomposites for Photochromic Applications. FRONTIERS IN MATERIALS, v. 8, . (14/12424-2, 13/07793-6, 16/11591-8, 13/24725-4, 18/25512-8, 20/04509-9)
SANTOS, MOLIRIA V.; MATURI, FERNANDO E.; PECORARO, EDISON; BARUD, HERNANE S.; LIMA, LAIS R.; FERREIRA, RUTE A. S.; CARLOS, LUIS D.; RIBEIRO, SIDNEY J. L.. Cellulose Based Photonic Materials Displaying Direction Modulated Photoluminescence. FRONTIERS IN BIOENGINEERING AND BIOTECHNOLOGY, v. 9, . (14/12424-2, 16/11591-8)
SANTOS, MOLIRIA V.; SANTOS, SABRINA N. C.; MARTINS, RENATO J.; ALMEIDA, JULIANA M. P.; PAULA, KELLY T.; ALMEIDA, GUSTAVO F. B.; RIBEIRO, SIDNEY J. L.; MENDONCA, CLEBER R.. Femtosecond direct laser writing of silk fibroin optical waveguides. JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE-MATERIALS IN ELECTRONICS, v. 30, n. 18, SI, p. 16843-16848, . (16/11591-8, 18/11283-7)
FARES, H.; SANTOS, S. N. C.; SANTOS, M. V.; FRANCO, D. F.; SOUZA, A. E.; MANZANI, D.; MENDONCA, C. R.; NALIN, M.. Highly luminescent silver nanocluster-doped fluorophosphate glasses for microfabrication of 3D waveguides. RSC ADVANCES, v. 7, n. 88, p. 55935-55944, . (16/16343-2, 13/07793-6, 16/11591-8)
MARQUEZ, AUGUSTO; SANTOS, MOLIRIA V.; GUIRADO, GONZALO; MORENO, ALEX; AZNAR-CERVANTES, SALVADOR D.; CENIS, JOSE LUIS; SANTAGNELI, SILVIA H.; DOMINGUEZ, CARLOS; OMENETTO, FIORENZO G.; MUNOZ-BERBEL, XAVIER. Nanoporous silk films with capillary action and size-exclusion capacity for sensitive glucose determination in whole blood. LAB ON A CHIP, v. 21, n. 3, p. 608-615, . (18/11039-9, 16/11591-8)
PAULA, KELLY T.; SANTOS, V, MOLIRIA; FACURE, MURILO H. M.; ANDRADE, MARCELO B.; ARAUJO, FRANCINEIDE L.; CORREA, DANIEL S.; RIBEIRO, SIDNEY J. L.; MENDONCA, CLEBER R.. Laser patterning and induced reduction of graphene oxide functionalized silk fibroin. Optical Materials, v. 99, . (16/11591-8, 13/03487-8, 17/10582-8, 17/12174-4)

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