Sensores avançados remotos no infravermelho de fibras ópticas baseadas em vidros moles (RAISES)

• Processo: 24/04675-7
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2024
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2028
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Acordo de Cooperação: ANR
• Pesquisador responsável: Danilo Manzani
• Beneficiário: Danilo Manzani
• Pesquisador Responsável no exterior: Frédéric Désévédavy
• Instituição Parceira no exterior: Université de Bourgogne, França
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Euclydes Marega Junior ; Juliana Mara Pinto de Almeida ; Lucas Carvalho Veloso Rodrigues ; Rômulo Augusto Ando ; Victor Anthony Garcia Rivera ; Younes Messaddeq
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/22354-3 - Desenvolvimento de um sensor de gases do efeito estufa baseado em vidros teluritos sem OH dopados com íons de terras raras, BP.PD
• Assunto(s): Termometria Química de materiais Materiais vitrocerâmicos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: all in fiber sensor | chemical sensing | functionalized optical fibers | Infrared | luminescence thermometry | Photonic Sensors | Química de Materiais Vítreos

Resumo

O espectro do infravermelho próximo e médio, que corresponde às ressonâncias vibracionais das ligações químicas, possui uma significância substancial em vários domínios tecnológicos, particularmente em aplicações de detecção. Além disso, as janelas de transparência atmosférica de 3-5 ¼m e 8-14 ¼m aumentam sua aplicabilidade prática. As fibras ópticas, devido ao seu comprimento de interação estendido, oferecem uma plataforma fotônica promissora para sistemas de detecção. Neste contexto, o projeto RAISES se direciona para desenvolver novos vidros infravermelhos (IR) e fibras ópticas funcionais usando teluritos e calcogenetos. As áreas alvo englobam materiais fotônicos no IR, sensores ópticos químicos e medidores de temperatura luminescentes. O projeto envolve o design de fibras originais com superfícies de vidro funcionalizadas revestidas com complexos e MOFs de íons terras raras luminescentes. Fibras revestidas com nanopartículas serão exploradas para espectroscopia SERS e monitoramento dos rendimentos de fotocatálise. O projeto RAISES também se concentra no desenvolvimento de fibras de vidro funcionais que integram avanços em fontes de luz de fibras de IR médio baseadas em geração de supercontinuum (SCG) em fibras de vidro telurito e calcogeneto. O principal objetivo é criar fibras capazes de combinar as funções tanto de uma fonte de luz IR quanto de um elemento de detecção. O pacote de trabalho WP1 será dedicado ao desenvolvimento e caracterização do material de vidro, WP2 à sua funcionalização. WP3 se concentrará em moldar o vidro em fibras e geometrias alternativas, como cones ou microesferas. WP4 envolverá a funcionalização das superfícies das fibras e experimentos de detecção. Com base na expertise complementar de ambos os parceiros no campo de materiais de vidro contendo nanopartículas, funcionalização de superfícies de vidro, detecção, fibras ópticas de vidro macio e SCG de IR médio, este projeto lança as bases para o desenvolvimento de guias de onda inovadores e plataformas fotônicas de ponta dando origem a novos componentes ópticos para detecção. (AU)