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Materiais híbridos hóspede-hospedeiro e sistemas supramoleculares nanoestruturados para aplicações fotônicas e biofotônicas

Resumo

No Laboratório de Espectroscopia de Materiais Funcionais (LEMAF) do IFSC/USP realizamos pesquisa interdisciplinar na área de de materiais ópticos e luminescentes com aplicações fotônicas e biofotônicas. Entre os materiais alvo estão: 1) Vidros e vitrocerâmicas dopados com íons terras raras trivalentes TR3+ para cintiladores, concentradores solares e sensores; 2) Híbridos hóspede-hospedeiros baseados em espécies moleculares emissivas imobilizadas em matrizes mesoporosas, e sistemas supramoleculares fotoresponsivos com vistas as aplicações em bioimageamento, terapia fotodinâmica, biosensores, dispositvos de iluminação. O projeto visa buscar recursos para realizar expressivos avanços na linha (2) através de um time de 6 colaboradores diretamente envolvidos (3PDs, 2DRs, 1IC) e estreitas colaborações no Brasil e no exterior. Propõe-se a obtenção, caracterização e, quando factível, a montagem de protótipos baseados em: i) Filmes e monolitos de matrizes silicatos ou organo-silicatos obtidas por sol-gel e carregadas com complexos emissores tripletos de Ir(III) e Pt(II) com alto rendimento quântico do azul ao vermelho, em concentrações otimizadas para prover dispersão ou agregação molecular, visando aplicações em e.g. geração de luz branca e aprimoramento de células solares orgânicas. ii) Nanopartículas de NaYF4 dopadas com Er3+/Yb3+ e Tm3+/Yb3+ operando por conversão ascendente de energia (UCNPs) associadas a espécies susceptíveis a transferência de energia resonante (LRET), visando o desenvolvimento de sensores em papel (micropads) para bactérias patogênicas. iii) Nanoestruturas supramoleculares baseadas nas UCNPs decoradas com ciclodextrina e azobenzeno (AZO), na presença de NPs metálicas de Au, para avaliar a resposta luminescente susceptível ao efeito plasmônico, viabilizado (ou impedido) pela foto-resposta conformacional cis-trans do "interruptor" AZO que leva à montagem/desmotagem do sistema. iv) Pontos quânticos de CdTe e CdS para geração de HHG - harmônicos de alta ordem via plasmon induzido por lasers de femtosegundo. (AU)