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
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de julho 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)

Publicações científicas

(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)

GONCALVES, MARIA HELENA; BRAUNGER, MARIA LUISA; DE BARROS, ANERISE; HENSEL, RAFAEL C.; DALAFINI, JULIANNA G.; MAZALI, ITALO O.; CORREA, LEONARDO M.; UGARTE, DANIEL; RIUL JR, ANTONIO; RODRIGUES, VARLEI. Controlled Insertion of Silver Nanoparticles in LbL Nanostructures: Fine-Tuning the Sensing Units of an Impedimetric E-Tongue. CHEMOSENSORS, v. 12, n. 6, p. 13-pg., 2024-06-01. (07/01722-9, 22/02893-1, 20/15095-0, 20/15497-1, 15/14836-9)

MOREIRA, MURILO; HILLENKAMP, MATTHIAS; RODRIGUES, VARLEI; UGARTE, DANIEL. Ag Surface Segregation in Sub-10-nm Bimetallic AuAg Nanoparticles Quantified by STEM-EDS and Machine Learning: Implications for Fine-Tuning Physicochemical Properties for Plasmonics and Catalysis Applications. ACS APPLIED NANO MATERIALS, v. 7, n. 1, p. 10-pg., 2023-12-19. (16/12807-4, 07/01722-9, 14/01045-0, 20/15497-1)

MOREIRA, MURILO; COTTANCIN, EMMANUEL; PELLARIN, MICHEL; ROIBAN, LUCIAN; MASENELLI-VARLOT, KARINE; UGARTE, DANIEL; RODRIGUES, VARLEI; HILLENKAMP, MATTHIAS. Intrinsic Coexistence of Miscibility and Segregation in Gold-Silver Nanoalloys. SMALL, v. 21, n. 6, p. 8-pg., 2024-12-23. (20/15497-1)