Estudo de materiais cerâmicos para aplicações em saúde e meio ambiente

Resumo

Os materiais cerâmicos avançados (MCAs) são compostos que apresentam características multifuncionais, com propriedades que os potencializam para o uso em dispositivos ópticos, elétricos, fotocatalisadores, catalisadores, sensores, biológicos (bactericidas, virucidas), dentre outras propriedades. Entre os MCAs podemos destacar as estruturas nanométricas de molibdatos (fase cristalina tipo scheelita) e as zeólitas LTA, materiais de estudo desta proposta.É de conhecimento da comunidade que o grau de ordenamento da rede cristalina no material cerâmico está intimamente ligado com suas propriedades de adsorção, fotocatálise e reações de superfície. O uso de radiação ionizante parece promover maior desordem superficial, o que afeta a reatividade da superfície e os processos fotocatalíticos, biológicos e funcionais. Saber os efeitos da radiação e o comportamento do material frente as moléculas são importantes para o desenvolvimento de sensores.Os MCAs podem ser empregados no processo de tratamento da água contaminada, por meio da fotocatálise, devolvendo-a ao meio ambiente livre de moléculas deletérias. Os estudos da utilização de molibdatos em processos de tratamento de água via fotocatálise são escassos e este trabalho contribuirá para o desenvolvimento da área. Além disso, tais MCAs possuem propriedades que os tornam atraentes para o desenvolvimento de tecidos tecnológicos e multifuncionais. Estes tecidos tecnológicos possuem propriedades inovadoras a partir da adição de novos componentes, como óxidos metálicos, zeólitas e quitosanas. Dentre as propriedades diferenciadas de interesse podemos citar as bactericidas, virucidas, de proteção a radiação UV e as auto-limpantes. Os estudos de tecidos tecnológicos com uso de molibdatos é ausente na literatura científica.Além disso, desenvolveremos um sensor da concentração de lactato sanguíneo não invasivo e um sensor de umidade baseado na característica semicondutora do MCA scheelita, como as propriedades capacitiva e de reatividade superficial do material. Esse sensor de lactato permitirá a mensuração contínua do lactato sanguíneo, que tem importância tanto clínica de beira de leito, quanto de desempenho esportivo.Propomos neste trabalho desenvolver a síntese dos MCAs nanométricos do tipo scheelita e zeolíticos do tipo LTA, estudar o comportamento destes MCAs quando em contato com radiações ionizantes (beta), com moléculas de água e de lactato, estudar suas propriedades fotocatalíticas na degradação de moléculas deletérias (corantes), buscando um processo amigável ambientalmente, e empregar as MCAs na tecnologia de tecidos funcionais.Por fim, este projeto também oferece uma excelente oportunidade de iniciar uma rede de pesquisa internacional em busca de soluções para questões do descarte de corantes e de novas tecnologias para tecidos, com amplas oportunidades de intercâmbio entre universidades e financiamento. (AU)