Development of Zirconia based phosphors for application in lighting and as luminescent bioprobes

The strong progress evidenced in photonic and optoelectronic areas, accompanied by an exponential development in the nanoscience and nanotechnology, gave rise to an increasing demand for efficient luminescent materials with more and more exigent characteristics. In this field, wide band gap hosts doped with lanthanide ions represent a class of luminescent materials with a strong technological importance. Within wide band gap material, zirconia owns a combination of physical and chemical properties that potentiate it as an excellent host for the aforementioned ions, envisaging its use in different areas, including in lighting and optical sensors applications, such as pressure sensors and biosensors. Following the demand for outstanding luminescent materials, there is also a request for fast, economic and an easy scale-up process for their production. Regarding these demands, laser floating zone, solution combustion synthesis and pulsed laser ablation in liquid techniques are explored in this thesis for the production of single crystals, nanopowders and nanoparticles of lanthanides doped zirconia based hosts. Simultaneously, a detailed study of the morphological, structural and optical properties of the produced materials is made. The luminescent characteristics of zirconia and yttria stabilized zirconia (YSZ) doped with different lanthanide ions (Ce3+ (4f1), Pr3+ (4f2), Sm3+ (4f5), Eu3+ (4f6), Tb3+ (4f8), Dy3+ (4f9), Er3+ (4f11), Tm3+ (4f12), Yb3+ (4f13)) and co-doped with Er3+,Yb3+ and Tm3+,Yb3+ are analysed. Besides the Stokes luminescence, the anti- Stokes emission upon infrared excitation (upconversion and black body radiation) is also analysed and discussed. The comparison of the luminescence characteristics in materials with different dimensions allowed to analyse the effect of size in the luminescent properties of the dopant lanthanide ions. The potentialities of application of the produced luminescent materials in solid state light, biosensors and pressure sensors are explored taking into account their studied characteristics.

Abordagem quantitativa do coolhunting ao sector da iluminação

Vivemos um momento de crise, com profundas mudanças globais, a nível político, económico-social e tecnológico, que afetam todos os setores de atividade de forma transversal. A iluminação não está de forma alguma imune a estas alterações. A sobrevivência das empresas requer uma atenção permanente às mudanças do mercado. As formas tradicionais de olhar os mercados e os consumidores, podem tornar-se insuficientes face à rapidez com que as mudanças ocorrem. Algumas metodologias heterodoxas de abordagem ao mercado, como é o caso do coolhunting, começam a ser olhadas de outra forma. Uma das limitações apresentadas na literatura relativamente ao coolhunting é o peso da intuição ou de outras metodologias subjetivas nos resultados obtidos. Numa altura de escassez de recursos, poderá ser problemático para um empresário apostar recursos sem poder contar com números na tomada de decisão, mas apenas em imagens e conceitos. Partindo dos resultados qualitativos de um relatório de coolhunting, este Projeto de Mestrado propõe-se criar e testar uma metodologia que seja capaz de fazer uma análise quantitativa desses resultados de forma que seja possível responder à questão: num determinado mercado que conceitos-chave poderão ter um maior potencial de difusão? Um conjunto de países, de entre os chamados BRIC e os PALOP, foram escolhidos para testar a metodologia. Foi assim possível obter valores em forma de índice comparativo desse potencial de difusão. A metodologia utilizada tem ainda um grande potencial de aperfeiçoamento. Na parte final é apresentada um conjunto de pistas com este objetivo.