Aprimoramento de Sensores para Biomarcadores Baseados em ZnO e In2O3 Por Meio de Uma Abordagem Teórica

• Processo: 24/01887-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Elson Longo da Silva
• Beneficiário: Isabelle Leão Gomes
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/07296-2 - CDMF - Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais, AP.CEPID
• Bolsa(s) vinculada(s): 25/14889-7 - Estudo Teórico dos Efeitos da Dopagem de Ni e Fe nas Propriedades de Superfície do ZnO (100), BE.EP.MS
• Assunto(s): Biomarcadores Materiais cerâmicos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biomarcadores | Nanosensor | Óxidos metálicos semicondutores | química quântica computacional | ceramicos

Resumo

Nas últimas décadas, o monitoramento em tempo real das condições do meio tornou-se crucial, impulsionando pesquisas na área de desenvolvimento de dispositivos sensores. Atualmente, a amônia e a acetona emergem neste setor como alvos de grande importância em aplicações modernas, por serem marcadores biológicos de doenças renais e diabetes, tornando-se alvos essenciais para o sensoriamento. Destacando-se nesse contexto, os sensores de gás à base de óxidos metálicos semicondutores apresentam aplicabilidade extensa, alta sensibilidade, custo acessível, simplicidade e compatibilidade com dispositivos eletrônicos modernos. Assim, este projeto propõe realizar simulações teóricas avançadas, utilizando teorias como DFT e construção de Wulff, com o objetivo de investigar diferentes superfícies e morfologias, além de estabelecer uma relação crucial entre a superfície dos óxidos semicondutores, neste caso ZnO e In2O3, e sua atividade sensora na detecção de acetona e amônia. Ao analisar detalhadamente as características estruturais, energéticas e eletrônicas desses semicondutores, explorando diversas superfícies cristalinas, a pesquisa busca estabelecer conexões profundas entre superfícies expostas e propriedades de detecção de gases. A expectativa é que os resultados obtidos forneçam insights valiosos, guiando o desenvolvimento de sensores mais eficientes e seletivos. Esta abordagem inovadora, focada na relação entre a superfície dos semicondutores e sua atividade sensora, representa um avanço crucial para a ciência dos materiais e a nanotecnologia, abrindo novas perspectivas e possibilidades para aplicações futuras.