Propriedades Termo-óticas em Fuidos Complexos

Descrição

A investigação sobre as propriedades físico-químicas de sistemas de baixa dimensionalidade é de interesse multidisciplinar, envolvendo áreas como Física, Química, Farmácia, Medicina e Bioquímica. O estudo sobre as propriedades ópticas e termodinâmicas de fluidos complexos tem se mostrado de fundamental importância tanto para o desenvolvimento de novos dispositivos, bem como para a caracterização e compreensão de diferentes processos biológicos. Alguns compostos orgânicos não apresentam uma única transição entre os estados sólido e líquido, mas uma série de transições que envolvem outras fases. Tais fases apresentam propriedades óticas, mecânicas e estruturais intermediárias entre as fases sólido-cristalina e líquido-isotrópica. Por essa razão tais fases são comumente conhecidas como Cristais Líquidos. Em particular, sistemas líquido-cristalinos e polímeros têm sido amplamente empregados em dispositivos eletro-ópticos, tais como mostradores digitais, filtros ópticos, guias de onda, diodos emissores de luz polarizada, bem como na identificação de agentes químicos e biológicos, na produção de transistores e diodos orgânicos. Desta forma, cristais líquidos e polímeros conjugados constituem uma importante classe de materiais com enormes perspectivas para o desenvolvimento de inovações na indústria de informação e para a aplicação em novos métodos de análise de sistemas biológicos. Por outro lado, a síntese e caracterização de nanomateriais livres de metais tem atraído um notável interesse, sendo motivado pela necessidade contínua de desenvolver sondas fluorescentes com toxicidade reduzida para aplicações biológicas. Neste contexto, pontos quânticos de carbono (CDs) surgiram como uma alternativa promissora para pontos quânticos inorgânicos e nanopartículas, sendo caracterizados por uma rica fenomenologia de suas propriedades físico-químicas. Recentemente, vários estudos investigaram a viabilidade do uso de pontos de carbono como fotossensibilizadores em terapia fotodinâmica antimicrobiana. Um outro sistema líquido-cristalino muito interessante são os filmes esméticos livremente suspensos. Esses filmes representam uma forma peculiar de fluidos anisotrópicos formados por mesofases termotrópicas e liotrópicas. Como nas bolhas de sabão, os efeitos gravitacionais nesses filmes são desprezíveis quando comparados com as forças elásticas intrínsecas. Além disso, nos filmes esméticos livremente suspensos, os efeitos de superfície podem estabilizar a ordem esmética em temperaturas superiores à temperatura de transição da amostra. Dessa forma, tais filmes constituem um sistema físico interessante para a investigação de efeitos de superfície sobre as transições de fases. Diante do que foi exposto, nesse projeto propomos a investigação de propriedades termo-ópticas e transições de fase em diferentes sistemas físicos. Em uma dessas linhas, nesse ciclo PIBIC, daremos continuidade ao estudo de pontos quânticos de carbono derivados de azocorantes, com ênfase no desenvolvimento de sondas fluorescentes e de fotossensibilizadores para terapia fotodinâmica antimicrobiana. Além disso, propomos ampliar o estudo das transições de fase em sistemas líquido-cristalinos. Em particular, estamos interessados na investigação dos diferentes aspectos das transições envolvendo a fase esmética ferroelétrica não só em filmes esméticos como também em amostras no bulk.