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Desenvolvimento de dispositivos baseado em filmes finos com luminescência persistente

Processo: 18/26282-6
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Vigência (Início): 01 de julho de 2019
Vigência (Término): 31 de março de 2023
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
Pesquisador responsável:Lucas Carvalho Veloso Rodrigues
Beneficiário:Douglas Lourenço Fritzen
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Materiais nanoestruturados   Filmes finos   Deposição de filmes finos   Luminescência   Deposição química por vapor CVD

Resumo

Os materiais luminescentes são amplamente utilizados em diversas aplicações, como: sinalização de emergência, tintas luminescentes, sensores de temperatura e pressão, marcadores para ensaios biológicos, criação de filmes finos, etc. Um material luminescente é um composto que, de maneira geral converte a energia absorvida em radiação eletromagnética para uma de menor energia, exceto nos casos de absorção de dois ou mais fótons (upconversion) que gera radiação de maior energia. Esses compostos, em sua grande maioria, são encontrados como sólidos de uma matriz inorgânica dopada com um íon ativador como os lantanídeos (íons 4fn, Ln: Ce-Lu). Geralmente, tais íons ativadores são os responsáveis pelo fenômeno de fotoluminescência em matrizes cristalinas, pois podem atribuir ao material espectros de excitação e emissão muito bem definidos. Para novas aplicações, é desejada a obtenção de vidros ou dispositivos translúcidos que apresentem propriedades ópticas de luminescência persistente. Este projeto possui o foco de estudar o desenvolvimento, aplicação e propriedades de Filmes Finos Persistentes (FFP). Um filme fino é uma camada de material que pode variar entre nanômetros e micrometros de espessura. Filmes finos de metais (e.g., Al, Au, Ag, Cu, etc.), de óxidos (ZnO, SnZnO, Al2O3, TiO2 etc) e de nitretos (Si3N4, entre outros) são bastante conhecidos e possuem aplicações bem definidas e bastante relevantes, como, por exemplo, em células solares, detectores, LEDs, ornamentos, aparelhos eletrônicos, circuitos elétricos, entre outras aplicações estudadas através das propriedades de tais materiais. O desenvolvimento de filmes finos persistentes ainda não está estabelecido na literatura. Apesar da grande demanda desses filmes para novas aplicações (e.g. iluminação, conversores e armazenadores de luz para biorreatores etc.) existe uma grande dificuldade na obtenção desses filmes. Essa dificuldade não está apenas em encontrar os parâmetros de deposição adequados, mas também em todo o desenvolvimento da solução a ser depositada a partir de partículas e nanopartículas sintetizadas. Nesse sentido, o desenvolvimento de um dispositivo criado a partir de FFP depositados sob superfícies vítreas lançará luz a futuros trabalhos envolvendo suas aplicações, abrindo portas para novas linhas de pesquisa. Inicialmente será estudada a síntese de nanopartículas persistentes (Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+, Ba2MgSi2O7:Eu2+,Tm3+, Sr2Al2SiO7:Eu2+,Dy3+ e SrS:Eu2+,Sm3+), a estabilização de suspensão orgânica e aquosa de tais partículas e a deposição de filmes de materiais luminescentes em superfícies vítreas por spin coating e por wet powder spray de, tendo outras técnicas de deposição também testadas, como por chemical vapor deposition. (AU)