EMU científico: aquisição de difratômetro de raios-X modular para análise da estrutura de materiais, biomateriais e dispositivos em diversas escalas

• Processo: 22/11294-4
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Infraestrutura - Científico
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2030
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Roberto Manuel Torresi
• Beneficiário: Roberto Manuel Torresi
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Luiz Henrique Catalani ; Mauro Bertotti ; Mauro Carlos Costa Ribeiro
• Assunto(s): Materiais Biomateriais Raios X Tomografia Difração por raios X Aquisição de equipamentos Equipamentos multiusuários Infraestrutura de pesquisa
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: materiais | raio x | tomografia | Materiais

Resumo

Materiais em suas diversas naturezas e escalas são sem dúvida protagonistas para enfrentamento dos desafios da sociedade atual, desde os relacionados ao aquecimento global e emissão de gases de efeito estufa, passando pela crescente demanda energética até medicina. Nanocatalisadores, biocatalisadores e híbridos, dispositivos de armazenamento e conversão de energia estão entre materiais que poderão assegurar novos avanços de forma sustentável. A aquisição de equipamentos de última geração para a caracterização de materiais é de fundamental importância para a investigação da estrutura, permitindo o desenvolvimento de outros que performem melhor, que sejam mais ativos, com melhor rendimento e maior estabilidade em aplicação reais. O EMU pretendido trata-se de um difratrômetro altamente modular, multipropósito, com diversas fontes de raios-X permitindo investigar materiais diversos, em escalas diversas, e também de dispositivos completos in situ e in operando. O Equipamento é configurado para medidas de difração de raios-X de pó e filmes finos, podendo fazer aquisição em modo de reflexão e transmissão; espalhamento de raios-X a baixo e alto ângulo (SAXS/WAXS), Pair Distribution Function (PDF) com radiação dura de prata e imagens de microtomografia computadorizada (µ-CT) - fundamental para estudos in operando de baterias e outros dispositivos de armazenamento de energia. Com as técnicas disponíveis será possível também estudo da estrutura de materiais desordenados, de biomateriais e biomoléculas, e outros dispositivos em escalas diversas, incluindo medidas in situ em tempo real, de forma não destrutiva. O difratômetro contará com um detector de área de última geração e alto rendimento proporcionando trabalhar com radiação dura para PDF e µ-CT. Acessórios para medidas com pressão e temperatura também fazem parte do projeto para estudos in situ e in operando de materiais catalíticos e transições de fase. De forma geral, poderão ser investigados com o equipamento multipropósito - nanoestrutura, ordem/desordem, morfologia de materiais inorgânicos e moleculares, e até arranjo de macromoléculas em solução. Por fim, vale ressaltar que o EMU permitirá a realização de diversas análises e disponibilização de técnicas diferentes baseadas em Raios-X, as quais podem ser encontradas atualmente somente em equipamentos dedicados a cada uma das técnicas. (AU)