Construção, estudo analítico e aplicação físico-química do eletrodo 'PT'|'HG'|'HG IND.2 C IND.2 O IND.4'| grafite, em meio aquoso de 'NACLO IND.4' e 'NANO IND.3'

Pós-graduação em Química - IQ

Aplicação de métodos teóricos na investigação da transferência auto-consistente de elétrons em nano-retificador orgânico

Neste trabalho apresentamos um estudo teórico da estrutura eletrônica de uma molécula do tipo Doador-dinitrobenzene e um grupo Aceitador-dihydrophenazine (D-A) com pontes poliênicas variando de π = 0 à π = 10. Trata-se de um sistema promissor para o desenvolvimento de retificadores moleculares, que sob dopagem química podem vir a adquirir propriedades elétricas de material condutor. E ainda, sob ação de campo elétrico externo apresenta comportamento equivalente ao de dispositivos usuais, mas com inúmeras vantagens como, por exemplo, tamanho extremamente reduzido e intensa resposta ótica em regime não-linear. Para estudar esse sistema, fizemos otimizações de geometria sistematicamente, levando em conta cálculos de ZINDO/S-CIS (Zerner´s Intermediate Neglect of Differential Orbital/Spectroscopic – Configuration Interaction Single) que utilizam 220 configurações em média. Observamos uma transferência eletrônica calculada por métodos derivados de Hartree-Fock. Nossos resultados mostram uma delocalização bem definida dos Orbitais Moleculares de Fronteira (OMFs) HOMO[LUMO] nos grupos D[A] para molécula com ponte poliênica relativamente grande. Para estruturas com ponte poliênica relativamente pequena o contrário é observado, e uma uniformidade dos OMFs nos terminais DA é verificada. O que indicaria que somente as estruturas com ponte poliênica relativamente grande seriam promissoras pra criação de dispositivos, tendo LUMO como canal de condução. Um estudo detalhado do rearranjo de carga molecular para a mesma estrutura, sob a ação de um campo elétrico externo mostrou que o transporte de carga no grupo D[A] independe do tamanho da ponte poliênica. A voltagem aplicada é intensa o bastante para criar um potencial de saturação para este sistema com grupos DA muito próximos (evidenciando uma região de saturação e uma região de operação para sistemas com pontes pequenas), normalmente presente e sistemas com ponte molecular relativamente grande e nos dispositivos semicondutores macroscópicos. Acreditamos que o OMF LUMO desempenha um papel importante no que diz respeito ao transporte de carga em estruturas relativamente grandes, seguido de falhas em estruturas moleculares onde o grupo D está muito próximo do A. Nossos resultados mostram que temos um retificador molecular que pode trabalhar corretamente como um retificador macroscópico.

Investigação da transição isolante-metal do CDM via algoritmos computacionais e estudo de nano-dispositivos orgânicos

Apresentamos neste trabalho um estudo teórico sobre polímeros orgânicos conjugados. É conhecido que estes sistemas, em geral semicondutores ou isolantes, sob dopagem química podem vir a adquirir propriedades elétricas de material condutor. E ainda, sob ação de campo elétrico, pequenos oligômeros podem apresentar comportamento equivalente ao de dispositivos usuais, mas com inúmeras vantagens como, por exemplo, tamanho extremamente reduzido (alguns nanômetros). Dessa forma no primeiro capítulo faremos uma breve introdução sobre polímeros orgânicos conjugados mostrando alguns resultados experimentais obtidos para o polímero 4-dicianometileno-4,4-ciclopenta [2,1-b: 3,4b’] ditiofeno – CDM, que é o objeto central de estudo desta dissertação. O capítulo 2 trata dos métodos quânticos utilizados. Citaremos a Teoria de Hartre-Fock (HF) e suas derivações semi-empíricas. A técnica de Interação de configuração (CI) e a Teoria do Funcional da Densidade (DFT) também serão tratadas neste capítulo. O capítulo 3 é dedicado a descrever as características de alguns dispositivos usuais como diodos e transistores. Aqui o fundamental é entender a composição, o funcionamento e principalmente, como se comportam suas curvas características corrente versus voltagem (IxV). Citaremos ainda alguns dispositivos eletrônicos extremamente pequenos. No capítulo 4 começa nossos resultados e discussões referentes a análise da transição isolante-metal em CDM sob ação de dopagem. Primeiramente a nível semiempírico, obtivemos a caracterização ótica de oligômeros de CDM neutro e na presença de defeitos conformacionais do tipo bipólarons negativo e positivo. Partindo de geometrias otimizadas via métodos AM1 e PM3 obtivemos o espectro de absorção para sistemas com e sem carga. A nível Hartree-Fock calculamos a Estrutura de Bandas e a Densidade de Estados (DOS) para o PCDM no estado neutro e dopado. O cálculo da DOS e da Dispersão foram realizados através de programas computacionais desenvolvidos aqui no Grupo de Física de Materiais da Amazônia (GFMA). Apresentamos ainda neste capítulo o espectro de absorção teórico para oligômeros de CDM com diversas configurações com geometrias totalmente otimizadas pelo DFT. No capítulo 5 temos os resultados relativos à análise de nanodispositivos baseados em tetrâmeros de CDM com e sem carga. As curvas do deslocamento de carga versus voltagem apresentam características de curvas de dispositivos usuais. Analisamos também o espectro de absorção teórico dos nanodispositivos para valores de tensão nula e em pontos de saturação de corrente nas regiões direta e reversa.

Desenvolvimento e caracterização físico-química e biofarmacêutica de nano e microemulsões lipídicas de uso intravenoso contendo metildiidrojasmonato

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

DNA for nano-bio scale computation of chemical formalisms using Higher Order Logic (HOL) and analysis using an interdisciplinary approach

Bio-molecular computing, 'computations performed by bio-molecules', is already challenging traditional approaches to computation both theoretically and technologically. Often placed within the wider context of ´bio-inspired' or 'natural' or even 'unconventional' computing, the study of natural and artificial molecular computations is adding to our understanding of biology, physical sciences and computer science well beyond the framework of existing design and implementation paradigms. In this introduction, We wish to outline the current scope of the field and assemble some basic arguments that, bio-molecular computation is of central importance to computer science, physical sciences and biology using HOL - Higher Order Logic. HOL is used as the computational tool in our R&D work. DNA was analyzed as a chemical computing engine, in our effort to develop novel formalisms to understand the molecular scale bio-chemical computing behavior using HOL. In our view, our focus is one of the pioneering efforts in this promising domain of nano-bio scale chemical information processing dynamics.

Photoluminescence emission at room temperature in zinc oxide nano-columns

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Silica-based Nano-coating on Zirconia Surfaces Using Reactive Magnetron Sputtering: Effect on Chemical Adhesion of Resin Cements

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Efeito do acréscimo de nano-hidroxiapatita nas propriedades físico-químicas, mecânicas e antibiofilnme do cimento portland com óxido de zircônio

Pós-graduação em Odontologia - FOAR

The fracture resistance of a CAD/CAM Resin Nano Ceramic (RNC) and a CAD ceramic at different thicknesses

Objective. This study aimed to investigate the influence of restoration thickness to the fracture resistance of adhesively bonded Lava (TM) Ultimate CAD/CAM, a Resin Nano Ceramic(RNC), and IPS e. max CAD ceramic.Methods. Polished Lava (TM) Ultimate CAD/CAM (Group L), sandblasted Lava (TM) Ultimate CAD/CAM (Group LS), and sandblasted IPS e.max CAD (Group ES) discs (n=8, phi=10 mm) with a thickness of respectively 0.5 mm, 1.0 mm, 1.5 mm, 2.0 mm, and 3.0 mm were cemented to corresponding epoxy supporting discs, achieving a final thickness of 3.5 mm. All the 120 specimens were loaded with a universal testing machine at a crosshead speed of 1 mm/min. The load (N) at failure was recorded as fracture resistance. The stress distribution for 0.5 mm restorative discs of each group was analyzed by Finite Element Analysis (FEA). The results of facture resistances were analyzed by one-way ANOVA and regression.Results. For the same thickness of testing discs, the fracture resistance of Group L was always significantly lower than the other two groups. The 0.5 mm discs in Group L resulted in the lowest value of 1028 (112) N. There was no significant difference between Group LS and Group ES when the restoration thickness ranged between 1.0 mm and 2.0 mm. There was a linear relation between fracture resistance and restoration thickness in Group L (R = 0.621, P < 0.001) and in Group ES (R = 0.854, P < 0.001). FEA showed a compressive permanent damage in all groups.Significance. The materials tested in this in vitro study with the thickness above 0.5 mm could afford the normal bite force. When Lava Ultimate CAD/CAM is used, sandblasting is suggested to get a better bonding. (C) 2014 Academy of Dental Materials. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

Biomarker evaluation in fish after prolonged exposure to nano-TiO2: influence of illumination conditions and crystal phase

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Effect of toothpaste with nano-sized trimetaphosphate on dental caries: In situ study

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Nano- and macroscale structural and mechanical properties of in situ synthesized bacterial cellulose/PEO-b-PPO-b-PEO biocomposites

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

The modification of structural and optical properties of nano- and submicron ZnO powders by variation of solvothermal syntheses conditions

Nano- (30-60 nm) and submicron (100-350 nm) ZnO particles were synthesized using solvothermal method at 200 degrees C from an ethanolic solution of zinc acetate dihydrate, applying different reaction conditions, i.e., pH value of precursor and time of the reaction. The X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), transmission electron microscopy (TEM), UV-vis diffuse reflectance (DR), Raman spectroscopy, and photoluminescence (PL) spectroscopy have been employed for characterization of synthesized ZnO powders. It was shown that the structural, morphological, and optical properties are largely determined by reaction conditions during solvothermal synthesis. The particle crystallinity improves with the decrease of pH value and/or the increase of time of the reaction. The Raman and PL spectra analyses indicate that the oxygen interstitials are dominant intrinsic defects in solvothermally synthesized ZnO powders. It was observed that concentration of defects in wurtzite ZnO crystal lattices slightly changes with the variation of pH value of the precursor and time of the solvothermal reaction. The correlation between structural ordering and defect structure of particles and corresponding growth processes was discussed.

Nano-displacement measurements of a new piezoelectric flextensional actuator by using a high dynamic range interferometry homodyne method

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Magnetically drivable nano-bio-conjugate mimicking free curcumin redox behavior

Curcumin possesses wide-ranging anti-inflammatory and anti-cancer properties and its biological activity can be correlated to its potent antioxidant capacity. Novel maghemite (gamma-Fe3O4) nanoparticles, characterized by a diameter of about 10 nm and possessing peculiar colloidal properties and surface interactions, called Surface Active Maghemite Nanoparticles (SAMN), were superficially modified with curcumin by simple incubation, due to the presence of under-coordinated Fe(III) atoms on nanoparticle surface. The resulting curcumin-modified SAMNs (SAMN@curcumin) were characterized by transmission electron microscopy (TEM), FTIR, Mossbauer, EPR and UV-Vis spectroscopy. The redox properties of bound curcumin were tested by electrochemistry. Finally, SAMN@curcumin was studied in the presence of different electroactive substances, namely hydroquinone, NADH and ferrocyanide, in order to assess its electrochemical behavior. Moreover, SAMN@curcumin was electrochemically tested in the presence of one of the most diffuse reactive oxygen specie, such as hydrogen peroxide, demonstrating its stability. SAMN@curcumin in which curcumin is firmly bound, but still retaining its redox features represents a feasible adduct: a magnetically drivable nano-bio-conjugate mimicking free Curcumin redox behavior. The proposed nanostructured material could be exploited as magnetic drivable curcumin vehicle for biomedical applications.