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Fabricação de sistemas nanoestruturados de 'SI''O IND.2' pela técnica Roll-to-Roll e aplicações em fotônica (2018)

  • Authors:
  • USP affiliated authors: CAGNANI, GIOVANA ROSSO - EESC
  • USP Schools: EESC
  • Sigla do Departamento: SMM
  • Subjects: FOTÔNICA; SILICATOS; MATERIAIS NANOESTRUTURADOS; PROCESSOS DE FABRICAÇÃO
  • Keywords: CRISTAIS COLOIDAIS; CRISTAIS FOTÔNICOS; RODAMINA; ROLL-TO-ROLL; SERS; SÍLICA
  • Agências de fomento:
  • Language: Português
  • Abstract: Pesquisas de desenvolvimento na área de fotônica impressa vão desde sistemas óticos de reflexão e espalhamento de luz, até moduladores e dispositivos fotônicos na escala nanométrica. Para isso, os dispositivos fabricados utilizam das propriedades de estruturas capazes de controlar a emissão e propagação luminosa a níveis elevados de confinamento e guiamento. Estas estruturas são conhecidas como cristais fotônicos. No entanto, os cristais fotônicos encontram dificuldades de aplicação, pois são produzidos por métodos intermitentes e em pequena escala. Neste sentido, este estudo contribuiu para o desenvolvimento de um método de fabricação de cristais coloidais em larga escala. O processo consistiu em depositar nanoesferas de sílica com diferentes diâmetros e em diferentes substratos através da ferramenta wire-bar via processamento Roll-to-Roll. Para o desenvolvimento do trabalho as nanoesferas de sílica foram sintetizadas seguindo o método Stöber e caracterizadas quanto a distribuição dos diâmetros. As imagens das nanoesferas obtidas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) foram analisadas pelo software ImageJ®, constatando-se a monodispersividade das esferas. Posteriormente, para a deposição das partículas sobre os substratos, os parâmetros de deposição foram ajustados a fim de produzir um filme monocamada de cristais coloidais em um arranjo hexagonal compacto. Desenvolvemos também uma equação que prediz a concentração ótima das suspensões coloidais, em função dos parâmetros de processamento e o ordenamento de rede, para produzir o filme monocamada. Assim, foram alcançadas estruturas organizadas que exibiram o efeito iridescente mediante a variação do ângulo da luz incidente.Diante das propriedades óticas e periodicidade da rede dos cristais coloidais, propusemos aplicações como adesivos reflexivos, camada anti-reflexo para células solares e superfícies melhoradas para amplificação do sinal SERS. As estruturas utilizadas em SERS apresentaram limite de detecção para a molécula de Rodamina 123 da ordem de '10 POT.-6' M. De maneira geral, este trabalho contribuiu para o desenvolvimento de um método de deposição de cristais coloidais em larga escala através do processamento Roll-to-Roll, que se mostrou bastante versátil, uma vez que permite a aplicação das estruturas fabricadas em diferentes áreas tecnológicas e fácil controle dos parâmetros de processamento
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 17.08.2018
  • Acesso online ao documento

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    • ABNT

      CAGNANI, Giovana Rosso; FARIA, Roberto Mendonça. Fabricação de sistemas nanoestruturados de 'SI''O IND.2' pela técnica Roll-to-Roll e aplicações em fotônica. 2018.Universidade de São Paulo, São Carlos, 2018. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-24102018-093142/ >.
    • APA

      Cagnani, G. R., & Faria, R. M. (2018). Fabricação de sistemas nanoestruturados de 'SI''O IND.2' pela técnica Roll-to-Roll e aplicações em fotônica. Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-24102018-093142/
    • NLM

      Cagnani GR, Faria RM. Fabricação de sistemas nanoestruturados de 'SI''O IND.2' pela técnica Roll-to-Roll e aplicações em fotônica [Internet]. 2018 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-24102018-093142/
    • Vancouver

      Cagnani GR, Faria RM. Fabricação de sistemas nanoestruturados de 'SI''O IND.2' pela técnica Roll-to-Roll e aplicações em fotônica [Internet]. 2018 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-24102018-093142/

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