Ref.: MpoSi11-001
Apresentador: Tiago Moreira Bastos Campos
Autores (Instituição): Lima, V.G.(Universidade do Vale do Paraíba); Campos, T.M.(Instituto Tecnológico de Aeronáutica); Oliveira, I.R.(Universidade do Vale do Paraíba);
Resumo:
No espectro óptico, a luz desempenha o fenômeno da dualidade onda-partícula, no qual é considerada como onda na propagação de um ponto ao outro e como partícula quando absorvida ou emitida por átomos. Neste contexto, a fotônica, campo da ciência responsável pelo estudo desta onda eletromagnética visível, tem buscado novas estruturas e materiais que possibilitam o entendimento e controle da interação da luz com a matéria, como os cristais fotônicos. Tais estruturas artificiais apresentam arranjos periódicos ordenados com faixa de frequência no qual as ondas não se propagam (PBG – photonic band gap). Devido a esta característica estrutural, a periodicidade do índice de refração efetivo é limitada, fazendo com que seja refletido de forma seletiva apenas uma faixa da luz incidente. Este tipo de material tem se mostrado de grande interesse pela comunidade científica para a pesquisa fundamental de suas propriedades, além do desenvolvimento de aplicações tecnológicas, como seu uso em antenas micro-ondas com alta eficiência, fibras óticas, sensores, impressões sem tinta, tintas e cosméticos. Assim sendo, este estudo teve como objetivo sintetizar cristais fotônicos por meio de um processo de copolimerização química livre por emulsão em ambiente com e sem a presença de nitrogênio, variando os parâmetros do sistema reacional, sendo a cinética de reação acompanhada por meio de Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier com Reflexão Total Atenuada (FTIR-ATR). Além disso, as propriedades físico-químicas dos cristais dispersos em solução coloidal foram caracterizadas com utilização de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectrometria de Energia Dispersiva (EDS), Difração de Raios X (DRX), Potencial Zeta e Termogravimetria (TGA), sendo analisada também suas propriedades reológicas. Os resultados obtidos quanto à cinética química possibilitaram o rastreio da formação das ligações características da estrutura durante o processo de síntese, permitindo se observar a influência dos diferentes parâmetros testados na reação de formação do material. As caracterizações físico-químicas realizadas nos cristais sintetizados em diferentes condições evidenciaram a formação de estruturas semelhantes, sendo a melhor metodologia de síntese selecionada a partir de uma avaliação conjunta de todas as propriedades particulares. Deste modo, foi comprovada a presença dos cristais fotônicos em soluções de látex para todos os conjuntos de parâmetros avaliados, sendo a melhor condição de síntese verificada sem a presença de nitrogênio e com maior temperatura e agitação. Além disso, foi evidenciado a possibilidade de obtenção de cristais com diferentes conformações de PBG e, consequentemente, cores estruturais distintas.