Dispositivos laser em sistemas microfluídicos para laboratórios de bolso descartáveis

• Processo: 19/06334-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2019
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2022
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Niklaus Ursus Wetter
• Beneficiário: Jessica Dipold
• Instituição Sede: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN). Secretaria de Desenvolvimento Econômico (São Paulo - Estado). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/26113-6 - Microusinagem com laser de pulsos ultracurtos aplicada na produção e controle de circuitos optofluídicos, AP.TEM
• Assunto(s): Materiais nanoestruturados Dispositivos lab-on-a-chip Ressonância de plasmônio de superfície
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Lasers randômicos | Localização Anderson | localized surface plasmon resonance | nanoestruturas | Nanoestruturas

Resumo

Os dispositivos integrados chamados de "Lab-on-a-chip" são o cerne do projeto temático FAPESP de microfluídica, que é um projeto verdadeiramente multidisciplinar do Centro de Lasers e Aplicações do IPEN/SP. Nestes laboratórios de bolso, a análise da reação química é feita através de fontes de luz on-board e poderosos sensores com altíssima sensibilidade. Na primeira fase do projeto temático obtivemos sucesso em escrever com laser de femtossegundos guias de ondas em vidros dopados e alcançamos amplificação laser nestes vidros. Esta tecnologia embora funcional em parte, não é prática e é cara demais para dispositivos descartáveis que podem ser utilizados em locais remotos e no local de atendimento. Para tanto, neste plano de trabalho que corresponde à segunda fase do projeto temático FAPESP, prevemos a utilização de lasers randômicos direcionais (referência 11 do plano de trabalho) e altamente eficientes (50%; ref. 14) nos canais microfluídicos assim como a utilização de sensores fotônicos avançados baseados em novos fenômenos de emissão de luz. Os lasers randômicos não precisam de óptica e terão baixo limiar de operação (ref. 15) e alta eficiência. O aumento de sinal dos detectores será obtido pelo aumento da interação luz-matéria durante o regime de localização (ref. 4) através de, por exemplo, um processo Raman com aumento de sinal de 20-50 vezes. O produto final serão dispositivos miniaturizados que permitirão fazer testes laboratoriais portáteis na hora e em locais remotos, conforme almejado principalmente no caso de doenças infecciosas e para testes em sito (point of care). (AU)

Publicações científicas

(7)

(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)

DIPOLD, JESSICA; MAGALHAES, EVELLYN S.; BORDON, CAMILA D. S.; KASSAB, LUCIANA R. P.; WETTER, NIKLAUS U.; JIANG, S; DIGONNET, MJ. Emission properties study of a Nd3+-doped TZA glass random laser. OPTICAL COMPONENTS AND MATERIALS XIX, v. 11997, p. 6-pg., 2022-01-01. (19/06334-4)

AMARO, AUGUSTO ANSELMO; DA SILVA MATTOS, GUILHERME RODRIGUES; DE MORAIS NISHIMURA, MARCOS VINICIUS; DIPOLD, JESSICA; WETTER, NIKLAUS URSUS; PIRES KASSAB, LUCIANA REYES. Silver Nanoclusters Tunable Visible Emission and Energy Transfer to Yb3+ Ions in Co-Doped GeO2-PbO Glasses for Photonic Applications. NANOMATERIALS, v. 13, n. 7, p. 15-pg., 2023-04-01. (19/06334-4)

BORDON, CAMILA DIAS DA SILVA; DIPOLD, JESSICA; WETTER, NIKLAUS U. U.; DE ROSSI, WAGNER; FREITAS, ANDERSON Z. Z.; KASSAB, LUCIANA R. P.. Effect of Silver Nanoparticles on the Optical Properties of Double Line Waveguides Written by fs Laser in Nd3+-Doped GeO2-PbO Glasses. NANOMATERIALS, v. 13, n. 4, p. 13-pg., 2023-02-01. (18/19240-5, 13/26113-6, 17/50332-0, 16/02326-9, 17/10765-5, 19/06334-4)

DIPOLD, JESSICA; BORDON, CAMILA D. S.; MAGALHAES, EVELLYN S.; KASSAB, LUCIANA R. P.; JIMENEZ-VILLAR, ERNESTO; WETTER, NIKLAUS U.. 1337 nm Emission of a Nd3+-Doped TZA Glass Random Laser. NANOMATERIALS, v. 13, n. 13, p. 11-pg., 2023-07-01. (19/06334-4, 17/10765-5)

DIPOLD, JESSICA; DA SILVA, DANILO A. A.; BERECZKI, ALLAN; JIMENEZ-VILLAR, E.; WETTER, NIKLAUS U.; JIANG, S; DIGONNET, MJF. Polydispersed Nd3+:YVO4+SiO2 powders for highly efficient random lasers. OPTICAL COMPONENTS AND MATERIALS XVII, v. 11276, p. 8-pg., 2020-01-01. (19/06334-4)

BORDON, CAMILA D. S.; DIPOLD, JESSICA; FREITAS, ANDERSON Z.; WETTER, NIKLAUS U.; DE ROSSI, WAGNER; KASSAB, LUCIANA R. P.. A new double-line waveguide architecture for photonic applications using fs laser writing in Nd3+ doped GeO2-PbO glasses. Optical Materials, v. 129, p. 6-pg., 2022-07-01. (13/26113-6, 17/50332-0, 18/19240-5, 16/02326-9, 17/10765-5, 19/06334-4)

DIPOLD, JESSICA; BORDON, CAMILA D. S.; MAGALHAES, EVELLYN S.; KASSAB, LUCIANA R. P.; JIMENEZ-VILLAR, ERNESTO; WETTER, NIKLAUS U.; IEEE. Random laser emission in Nd³⁺ doped tellurite glass. 2023 INTERNATIONAL CONFERENCE ON OPTICAL MEMS AND NANOPHOTONICS, OMN AND SBFOTON INTERNATIONAL OPTICS AND PHOTONICS CONFERENCE, SBFOTON IOPC, v. N/A, p. 2-pg., 2023-01-01. (19/06334-4)