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Interfaces - grafenos funcionalizados e poluentes orgânicos: uma abordagem teórica-experimental em nanotecnologia ambiental

Processo: 18/25103-0
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Vigência (Início): 01 de abril de 2019
Vigência (Término): 31 de março de 2024
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Pesquisador responsável:Adalberto Fazzio
Beneficiário:Romana Petry
Instituição Sede: Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:17/02317-2 - Interfaces em materiais: propriedades eletrônicas, magnéticas, estruturais e de transporte, AP.TEM
Bolsa(s) vinculada(s):22/08969-0 - Óxido de grafeno: abordagens computacionais de multiescala na interface nanobioeco, BE.EP.DD
Assunto(s):Nanotecnologia   Meio ambiente   Grafenos   Poluentes orgânicos   Materiais nanoestruturados   Toxicidade   Simulação de dinâmica molecular   Teoria do funcional da densidade
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Dinâmica Molecular | Grafeno | Nanotecnologia ambiental | nanotoxicologia | Simulação Computacional | teoria do funcional da densidade | Nanotecnologia

Resumo

Existe uma crescente preocupação da comunidade científica e de órgãos regulamentadores sobre os potenciais impactos dos nanomateriais na saúde humana e ambiental, especialmente, devido a expansão da Nanotecnologia. Diferentes fatores, como a modificação dos nanomateriais no meio ambiente através de processos de dissolução, agregação, formação de biomolecular coronas e interações com outros compostos químicos presentes no meio (e.g., poluentes orgânicos e inorgânicos) são determinantes em relação à toxicidade dos nanomateriais. Neste contexto, este projeto tem como objetivo principal desenvolver uma abordagem inovadora na interface teoria-experimento para entender de maneira integrada as interações entre grafenos funcionalizados e poluentes orgânicos comumente encontrados no ambiente, bem como os impactos dessas interações na nano(eco)toxicidade durante cenários de co-exposição (joint toxicity). Desse modo, utilizando simulações de Dinâmica Molecular (DM) e Teoria do Funcional da Densidade (DFT), estudaremos as interações entre o óxido de grafeno, e seus derivados funcionalizados, com poluentes (i.e., agroquímicos) e matéria-orgânica natural (i.e., ácido tânico) em escala atômica e molecular. O conhecimento obtido pelas simulações computacionais norteará a realização de experimentos biológicos (ensaios de toxicidade) com o organismo modelo C. elegans; para posterior estabelecimento de um feedback entre ambas as abordagens (teoria/experimento) e compreensão dos mecanismos envolvidos na nanoecotoxicidade de grafenos no ambiente diante de cenários de co-exposição com poluentes clássicos. Os resultados deste projeto serão importantes para suportar estudos de avaliação de risco de nanomateriais, bem como futuras aplicações de grafenos funcionalizados em nanotecnologia ambiental. (AU)

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Publicações científicas (4)
(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)
DA SILVA, GABRIELA H.; FRANQUI, LIDIANE S.; PETRY, ROMANA; MAIA, MARCELLA T.; FONSECA, LEANDRO C.; FAZZIO, ADALBERTO; ALVES, OSWALDO L.; MARTINEZ, DIEGO STEFANI T.. Recent Advances in Immunosafety and Nanoinformatics of Two-Dimensional Materials Applied to Nano-imaging. FRONTIERS IN IMMUNOLOGY, v. 12, . (18/25103-0, 17/02317-2, 14/50906-9)
PETRY, ROMANA; FOCASSIO, BRUNO; SCHLEDER, GABRIEL R.; MARTINEZ, DIEGO STEFANI T.; FAZZIO, ADALBERTO. Conformational analysis of tannic acid: Environment effects in electronic and reactivity properties. Journal of Chemical Physics, v. 154, n. 22, . (19/04527-0, 17/02317-2, 17/18139-6, 18/25103-0)
PETRY, ROMANA; SILVESTRE, GUSTAVO H.; FOCASSIO, BRUNO; DE LIMA, FELIPE CRASTO; MIWA, ROBERTO H.; FAZZIO, ADALBERTO. Machine Learning of Microscopic Ingredients for Graphene Oxide/Cellulose Interaction. Langmuir, v. 38, n. 3, p. 7-pg., . (17/02317-2, 19/20857-0, 18/25103-0, 19/04527-0)
PETRY, ROMANA; SILVESTRE, GUSTAVO H.; FOCASSIO, BRUNO; DE LIMA, FELIPE CRASTO; MIWA, ROBERTO H.; FAZZIO, ADALBERTO. Machine Learning of Microscopic Ingredients for Graphene Oxide/Cellulose Interaction. Langmuir, v. N/A, p. 7-pg., . (17/02317-2, 18/25103-0, 19/04527-0, 19/20857-0)

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