Grupo de espectroscopia eletrônica e vibracional descobre como manipular a matéria com luz

O Grupo de Espectroscopia Eletrônica e Vibracional (GEEV) do Instituto de Ciências Exatas e Naturais da UFPA publicou recentemente artigo na revista Advanced Materials, um dos mais prestigiados fóruns da área com parâmetro de impacto de 19.971.  O artigo é fruto de uma nova linha de pesquisa implantada no Programa de Pós-Graduação em Física (PPGF) da UFPA pelo professor Newton Martins Barbosa Neto e tem como objetivo descobrir novas formas de manipulação da matéria utilizando luz.

A novidade do presente trabalho é que os pesquisadores do GEEV com colaboradores da Universidade da Carolina do Norte, da Universidade do Alabama e da Universidade Federal de Uberlândia descobriram como utilizar um processo de interação não linear da matéria com a luz para controlar o nível de cristalização de polímeros conjugados. Como consequência desse trabalho já estão sendo orientadas, no presente momento, duas teses de doutorado no PPGF/UFPA.

A pesquisa - Os resultados apresentados no artigo mostram uma forma inédita de usar um processo não linear da interação da radiação com a matéria, denominada de absorção sequencial de dois fótons, para gerar, de forma controlada, estruturas cristalinas em polímeros conjugados. Além da formação de estruturas ordenadas, nesse tipo de material, os pesquisadores reportaram, também, pela primeira vez na literatura, a obtenção de estados de polarons permanentes gerados da produção dos fotoagregados poliméricos.

A importância de se descobrir maneiras eficientes e não destrutivas de controlar a organização da matéria é uma pré-condição para o desenvolvimento de uma série de dispositivos de alta importância para o nosso dia a dia. Esses dispositivos vão de sensores como termômetros, sensores de umidade e luminosidade, até dispositivos eletrônicos como transistores, dispositivos emissores de luz, células solares etc.

“É absolutamente impossível desenvolvermos esses dispositivos sem o entendimento do comportamento da matéria e de como podemos manipulá-la de forma eficiente. É justamente isso que estamos fazendo no laboratório de ótica do GEEV, o diferencial é que utilizamos a luz como o agente de transformação e controle”, afirma Newton Barbosa.

O grupo – O grupo de Espectroscopia Eletrônica e Vibracional do ICEN/UFPA é certificado pela Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação (Propesp) e pelo CNPq. Coordenado pelos professores Newton Barbosa e Waldeci Paraguassu, ele tem como principal diretriz de suas atividades a produção de conhecimento científico inovador atrelado à formação de recursos humanos voltados para pesquisa científica na região amazônica.  Atualmente, o grupo conta com a colaboração de cinco alunos de pós-graduação (dois de doutorado e três de mestrado) e oito alunos de iniciação cientifica. 

Além da investigação de formas de fotomanipulação e fotocontrole da matéria, o grupo também investiga propriedades eletrônicas e vibracionais de nanoestruturas de carbono, processos de transferência em estados excitados em moléculas, comportamentos anômalos da matéria como a expansão térmica negativa e o comportamento da matéria quando submetida a condições termodinâmicas extremas. Entre os materiais investigados pelo grupo, encontram-se: moléculas macrocíclicas, nanotubos de carbono, estruturas metalo-orgânicas, além, é claro, dos polímeros conjugados que são o foco do presente estudo. 

Laboratório de Ótica – O laboratório de ótica do PPGF/UFPA desenvolve pesquisas sobre as propriedades fotofísicas e fotoquímicas de moléculas e polímeros e como a interação destes com a luz pode ser usada para controlar suas propriedades físicas e químicas. Fundado pelo professor Petrus Agripino Alcantara Jr., atualmente é coordenado pelo professor Newton Martins Barbosa Neto.

O laboratório possui infraestrutura multiusuária disponível à comunidade científica em forma de facilidades de pesquisa na área de espectroscopia de absorção UV-Vis e fluorescência tanto de estado estacionário quanto resolvido no tempo.  

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Texto: Divulgação
Arte: Reprodução / Google