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rLaboratório de Telecomunicações Laboratório de Telecomunicações

Universidade Federal do Espírito SantoUniversidade Federal do Espírito Santo

Adilson Ribeiro PradoOrientadores:Dra. Maria José Pontes / Dr. Moisés Renato Nunes Ribeiro.

Foto: Raquel F. Vassallo. Arte: Gabriel L. S. Lavagnoli

Nanotecnologia em sensores em fibras ópticas

Definição de Nanotecnologia

Microscopia e seus avanços

Aplicações dos efeitos Físicos, Químicos e Biológicos em Nanotecnologia

Efeito Plasmônico na construção de sensores

Sensor em Fibra Óptica

Sumário

Nanotecnologia

De uma forma simples, podemos definir nanotecnologia como sendo o termo utilizado para descrever a criação, manipulação e exploração de materiais com escala nanométrica.

Primeira Possibilidade: “O primeiro panorama esta baseado no uso da nanotecnologia para os desenvolvimentos de novas tecnologias visando substituir as atuais”

Segunda Possibilidade: “O segundo panorama consiste no desenvolvimento de novas tecnologias inovadores, para problemas atuais usando fenômenos físicos, químicos ou

biológicos recentes”

Nanotecnologia

Novos avanços em desenvolvimento de transistores e memórias lógicas baseados em nanotubos de carbono, nanofios de ouro, nanofios e nanofitas de materiais semicondutores. Estes desenvolvimentos estão sendo patrocinados por grandes empresas do setor de semicondutores visando uma miniaturização ainda maior dos circuitos eletrônicos, tentando gerar nanocircuitos.

Nanotecnologia

Nos anos 80 e 90, grandes esforços foram realizados em ciência e tecnologia, ações que possibilitaram o desenvolvimento de novos microscópios de força atômica e de transmissão, daí houve a possibilidade de descobertas de novas propriedades e estruturas, que levaram a uma revolução científica e a uma corrida no sentido de compreender e dominar o nanomundo.

Nanotecnologia

Microscopia óptica

*Resolução na ordem de 0,5 μm.

Nanotecnologia

Microscopia Eletrônica de Transmissão

*Resolução na ordem de 0,1 a 5 nm.

Nanotecnologia

Microscopia Eletrônica de Transmissão

Vírus Nanopartículas de ouro

Nanotecnologia

Microscopia Eletrônica de Varredura

*Resolução na ordem de 0,2 a 5 nm.

Nanotecnologia

Microscopia Eletrônica de Varredura

Nanotubo de carbono Nanotubo de carbono - Bateria

Nanotecnologia

Microscópio de Força Atômica (MFA)

Nanotecnologia

Microscópio de Força Atômica (MFA)

Nanotecnologia Prêmio Nobel de Química 2014

Nanotecnologia Obs.: Fluorescência

LUMINESCÊNCIA

Para que ocorra emissão de radiação é necessário que um material seja levado a um estado de energia mais alta.

Os processos de luminescência são denominados pelo tipo de excitação usada:Fotoluminescência: excitação por absorção de fótons (luz);Eletroluminescência: excitação por injeção de elétrons e/ou buracos;Cathodoluminescência: excitação via bombardeamento por elétrons;Termoluminescência: excitação térmica.

Qualquer que seja o modo de excitação, o processo de emissão é essencialmente o mesmo

Nanotecnologia

Obs.: Fluorescência

Nanotecnologia Obs.: Fluorescência

Universidade Federal do Espírito SantoUniversidade Federal do Espírito SantoAplicações dos efeitos Físicos, Químicos

e Biológicos em Nanotecnologia

Aplicação de nanotubo de carbono

Aplicação de nanotubo de carbono (bateria de “lítio”)

Aplicação de grafeno

Aplicação de nanopartícula de ouro

*Fototerapia

A Ressonância de Plasmon de Superfície pode ser definida como a ressonância gerada pela interação da luz com os filmes finos metálicos.

Nessa interação um campo evanescente é gerado quando a luz incidente propaga-se na interface metal-dielétrico, sendo esse

perpendicular ao filme metálico e gerador do plasmons de superfície.

Efeito Plasmônico

Ressonância de Plasmon de Superfície

Ressonância de Plasmon de Superfície Localizada

*Nanoparticulas de ouro (NPAu)

“Independência do ângulo de incidência”“Dependência do ângulo de incidência”

Efeito Plasmônico

“Independência do ângulo de incidência”

Dependência do tamanho das

nanopartículas de ouro

Dependência da concentração das

nanopartículas de ouro

Efeito Plasmônico

Dependência do tamanho das nanopartículas de ouro

Absorbância

Fluorescência

530 nm 530 nm

630 nm

Efeito Plasmônico

Polarização por Plasmon de Superfície

Efeito Plasmônico

H2S KSCN

Efeito Plasmônico

Detectando de H2S:

Com H2S:

Sem H2S:

Efeito Plasmônico

Detectando de H2S:

Com H2S: Sem H2S:

Efeito Plasmônico

Sensor em Fibra Óptica

AgradecimentosAgradecimentos

Núcleo de Competências em Química do Petróleo (NCQP) - Laboratório Experimental de Petróleo (LabPetro).

Laboratório de Ultraestrutura Celular Carlos Alberto Redins (LUCCAR)–CCS/UFES.

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Documents

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