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La Porte de l‘enfer
“Materiais multifuncionais para saúde, meio ambiente e energia”
“BETTER CHEMISTRY FOR BETTER MATERIALS”
Dr Emerson R. CamargoDepartamento de Química
Universidade Federal de São Carlos (UFSCar)
A política do Japão em ciência e tecnologia rumo à
inovação
2
48 Professores (6 Universidades Públicas, 2 Institutos de Pesquisa, 1 Laboratório Nacional)
44 Pesquisadores de Pós-doutorado
93 Bolsistas de Doutorado (12 Programas de Pós-graduação)
48 Bolsistas de Mestrado
75 Estudantes de graduação (Química, Física, Engenharias, Odontologia, Biologia)
4 Empresas Spin off (apoio da FAPESP Programa PIPE)
3
SAÚDEENERGIA
MEIO-AMBIENTE
Principais eixos de pesquisa
4
Nanopartículas
cerâmicas
Nanocompósitos
poliméricos
Semicondutores
Hidrogéis nanocompósitos
termossensíveis
Fotocatalisadores
nanométricos
Nanopartículas
odontológicas
funcionais
Materiais híbridos
bio-inorgânicos
Colóides de
ouro e prata
Nanocompósitos
poliméricos
Diário de Darwin
biossensores
Desenvolvimento de Nanocompósitos(polímeros + nanopartículas funcionalizadas)
polímero
nanopartícula
NANOPARTÍCULAS COLOIDAIS FUNCIONALIZADAS
5
200 nm
Nanopartículas porosas
HIDROGÉIS NANOCOMPÓSITOS TERMOSSENSÍVEIS
Separação do polímero
Hidrofílico Hidrofóbico
Mudança de
temperatura
Cadeias poliméricas hidratadas
100 nm
200 nm
Nanopartículas porosas
6
N
O
N
O
N O
N O
N
O
N O
N
O
NO
N
O
+CÉLU
LAS
Scale bar: 100
µm
Sistemas inteligentes para
transporte de medicamentos
Baixa toxicidade
NANOCOMPÓSITOS COM VIDROS/NANOPARTÍCULAS BIOATIVAS
Suporte para crescimento de células
Transporte e liberação controlada de medicamentos
7
Detecção de células de câncer
Nanopartículas de vidros bioativos para crescimento de tecidos vivos
Membranas bioativas
8
JANELAS INTELIGENTES (foto-termossensíveis)
Transição hidrofílica-hidrofóbica não causam degradação
NANOPARTÍCULAS MODIFICADAS
Ajuste da superfície para diferentes aplicações
águaSolvente polar
9
TiO2 puro
TiO2 modificado com H2O2
S (enxofre), Se (selênio), Te (telúrio)
Geração de Hidrogênio por meio da decomposição da água
(Foto-Eletroquímica)10
Novos eletrodos para baterias de lítio
Ce+n
Ce(OH)n
Aqueous phase
Organic (non-polar) phase
hydrolysis
Poly-
condensation
Nucleation
Growth
Surfactant
Surfactant = Oleic Acid ( C=O)
OH
Montagem de Nanocristais – Processo Coloidal
Síntese e Montagem de Nanocubos
Nanocristais controlados pela concentração
do surfactanteSíntese coloidal em dois
sistemas de fase
assistido por tratamento
solvotermal
2nm
2nm
2nm
High (OlAc) concentration
Medium OlAc concentration
Low OlAc concentration
11
0 10 20 30 40 50 60
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
ma
xim
um
ab
so
rban
ce
Time reaction (minutes)
Particle growth
in the time
Auto-montagem de nanopartículas usando biotemplates
1 m
12
•20 m
•5 m
•1 m
•200 nm
13
NANOPARTÍCULAS X CÉLULAS Ag + W x Câncer
Ag + Fosfato x Fungos cariogênicos
Hidrogéis nanocompósitos x células normais (ratos)
Deposição coloidal de
nanocristais
•GLASS
•SnO2-F
(110
)
(001)
~50
nm
400-800 nm
Textur
e
wb
Nd ~ 1018
W = 15 nm
L ~ 5 nm
14
15
Eu quase que nada não sei. Mas desconfio de muita coisa
(Riobaldo, Grandes Sertão: Veredas. Guimarães Rosa)
Projeto Científico
(sobre o desconhecido)
Projeto Tecnológico
(sobre o conhecido)
FALSO DILEMA
São ações completares