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)

camargo@ufscar.br

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