Nanopartículas de upconversion de ultra alta sensibilidade para nanotermometria óptica e termocromaticidade

Resumo

A pesquisa estará focada no estudo do efeito óptico de Upconversion (UC) em nanopartículas dopadas com terras raras. Nestes materiais, a absorção sucessiva de dois ou mais fótons de baixa energia (infravermelho) estimulam a emissão de fótons de maior energia (visível). Dependendo da composição (dopagem com terras-raras), diferentes linhas de emissão no espectro visível podem ser estimuladas. O fenômeno de UC em nanopartículas (UCNPs) apresenta propriedades únicas. Em particular, a sensibilidade térmica das emissões dependem fortemente do tamanho e da estrutura das UCNPs. Recentemente, foi descoberto que em UCNPs com tamanhos menores que 20-30 nm o aumento da temperatura produze um aumento da intensidade nas emissões; no entanto, para partículas de tamanhos maiores, o efeito térmico e o contrário e acontece uma redução da intensidade emitida a maiores temperaturas. Neste projeto, continuaremos com pesquisas já iniciadas usando dispositivos eletrotérmicos basados em AgNWs e UCNPs. Em particular, serão estudados os efeitos de saturação térmica e da biestabilidade observada em algumas das linhas de emissão. Trabalharemos também na síntese e caracterização de UCNPs de ultra-alta sensibilidade térmica. As UCNPs serão aplicadas em estudos de nanotermometría em redes de AgNWs mediante a técnica de microscopía hiperespectral. Os resultados esperados serão relevantes para aplicações em células solares, telas, biomarcadores, tecnologias de encriptação óptica para segurança, e nanotermometria, entre outras. (AU)