Incorporação de nanopartículas metálicas a polímeros conjugados: preparação, caracterização e utilização na fabricação de filmes nanoestruturados

Resumo

O Grupo de Polímeros "Prof. Bernhard Gross" tem larga experiência na produção e aplicação de polímeros conjugados. Vários polímeros derivados de Polianilina, Polipirrol, Politiofeno, Poli-p-fenileno e do Poli-p-fenileno-vinileno têm sido preparados, caracterizados e estudados para aplicações em diversas áreas da opto-eletronica e em sensores mais variados tipos. Alguns estudos sobre a utilização de nanopartículas metálicas para a amplificação de sinais de dispositivos fotovoltaicos estão agora em andamento e observou-se que a gama de variáveis envolvidas no processo de incorporação das nanopartículas aos polímeros, que afetam a morfologia da camada ativa do dispositivo e suas propriedades finais é muito grande. Assim um estudo mais aprofundado da correlação entre o processo de incorporação e as propriedades do material, incluindo processo de formação e estruturação de filmes, seria necessário para uma melhor otimização futura do preparo de dispositivos, tanto para aplicações em dispositivos fotovoltaicos e células solares como em sensores. Este trabalho visa o estudo de diferentes técnicas para a obtenção e caracterização de novos materiais formados a partir da união de nanopartículas com polímeros conjugados e sua utilização para a produção de filmes micro e/ou nanoestruturados. A princípio, nanopartículas de ouro esféricas e triangulares serão preparadas, podendo ser encapsuladas com alcanotiois, aminas e/ou polímeros para melhor compatibilidade com o polímero conjugado. As caracterizações serão focadas principalmente nas propriedades óticas e morfológicas, tanto em solução quanto na forma de filmes. Além disso, a formação de micro e nanoestruturas, tanto das nanopartículas como das misturas com os polímeros conjugados (a princípio apenas da classe dos politiofenos), pelas técnicas de dip-coating e Langmuir-Blodgett também será explorada. A obtenção destes filmes será importante não só pelo estudo de sua formação e caracterização de possíveis novas propriedades anisotrópicas decorrentes da formação de estruturas organizadas, mas também para a futura utilização em dispositivos fotovoltaicos e sensores. Ao final do trabalho, a possibilidade da aplicação dos filmes em sensores óticos será explorada por estudos de cromismo na presença de solventes orgânicos. (AU)