Auto-organização fora do equilíbrio de nanopartículas inorgânicas

• Processo: 19/22216-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 28 de fevereiro de 2020
• Data de Término da vigência: 15 de julho de 2020
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Edson Roberto Leite
• Beneficiário: João Batista Souza Junior
• Supervisor: Dmitri Talapin
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Chicago, Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 18/05159-1 - Auto-organização de nanopartículas inorgânicas utilizando processos estáticos e dinâmicos, BP.PD
• Assunto(s): Nanociência Nanopartículas Pontos quânticos Auto-organização Termodinâmica química
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Auto-Organização | Nanopartículas | quantum dots | Super-redes de nanopartículas | termodinâmica fora do equilíbrio | Nanociência

Resumo

Nanopartículas semicondutoras possuem propriedades ópticas e eletrônicas dependentes do tamanho que possibilitam aplicações tecnológicas como dispositivos emissores de luz, fotovoltaicos e termoelétricos. As nanopartículas de semicondutores com tamanhos e forma controlados podem levar a nanocristais 1D (fios quânticos), 2D (poços quânticos) e 3D (pontos quânticos) propriedades ópticas e eletrônicas ajustáveis. Os métodos sintéticos e a auto-organização desses nanocristais são essenciais para o desenvolvimento da nova geração de dispositivos com desempenho aprimorados. Este projeto foi desenvolvido para estar na vanguarda dos problemas que abordam a auto-organização de nanopartículas. Diferentes morfologias de nanopartículas com diferentes ligantes de superfície serão utilizadas para estudar a auto-organização fora do equilíbrio, visando a preparação de dispositivos optoeletrônicos. O grupo de Talapin pode ser apontado como um líder na auto-organização de nanopartículas e este projeto visa entender como os nanocristais anisotrópicos podem ser auto-organizados em super-redes ou supercristais em sistemas não comuns. Estudos recentes demonstraram uma enorme diversidade estrutural em conjuntos de nanopartículas multicomponentes, levando a uma infinidade de fases complexas que combinam nanocristais semicondutores, metálicos e magnéticos em super-redes binários ordenados de longo alcance. Os métodos químicos desenvolvidos nas últimas duas décadas permitem a preparação de nanocristais coloidais com tamanho e forma uniformes. Esses objetos brownianos são facilmente ordenados em super-redes. Recentemente, a gama de núcleos inorgânicos acessíveis e químicas de superfície ajustáveis aumentou significantemente, expandindo o conjunto de arranjos de nanocristais experimentalmente atingíveis. A auto-organização de nanocristais é um processo que envolve o controle de várias escalas de comprimento. O núcleo (tipicamente de 1 a 100 nm de diâmetro) é cercado por uma camada de ligantes de superfície (com comprimento tipicamente entre 1 nm e até dezenas de nanômetros). O ambiente de auto-organização pode ser usado para controlar interações entre partículas e transmitir restrições geométricas com uma escala de comprimento característica que excede o tamanho de nanocristais. As superestruturas resultantes são normalmente produzidas com tamanho de domínio que varia entre 1 ¼m e vários milímetros. Este projeto pretende estudar como super-redes com diferentes morfologias podem ser produzidos por auto-organização fora do equilíbrio. (AU)