Síntese, caracterização e nanoestruturação de esferas funcionais submicrométricas

Abstract

Esta dissertação descreve a fabricação, caracterização e possíveis aplicações de esferas submicrométricas e de filmes nanoestruturados funcionais. Além da nanoestruturação, funcionalidades como luminescência na região do verde para as esferas de poliestireno e esferas de sílica com propriedades magnéticas através da incorporação de partículas de ferrofluido foram obtidas. Estas propriedades possibilitam várias aplicações e estratégias de pesquisa, sendo as variações nos procedimentos de síntese para esferas de poliestireno e sílica convencionais simples e de baixo custo. Os filmes de esferas nanoestruturadas são materiais com propriedades ópticas interessantes denominados cristais fotônicos. Este tipo de material tem como principal característica a periodicidade em sua constante dielétrica podendo apresentar bandas de atenuação ou de permissão para certos comprimentos de onda da luz. As esferas e os filmes foram caracterizados morfologicamente pelas técnicas de microscopia eletrônica de varredura, microscopia de força atômica e microscopia óptica. Para a caracterização funcional, medidas de espectroscopia na região do UV-VIS, magnetometria de amostra vibrante e microscopia eletrônica de transmissão foram realizadas.

This thesis describes the fabrication, characterization and possible applications of submicrometric spheres and of nanostructured functional films. Together to the nanostructuration, functionalities as luminescence incorporated to polystyrene spheres and silica spheres with magnetic properties due to the incorporation of ferrofluid particles were obtained. These properties allow many applications and strategies of research, where the procedures are simple and low cost. Films of nanostructured spheres are materials with interesting optical properties, called photonic crystals. Their main characteristic is the periodicity of the dielectric constant, which possibly the observation of attenuation and permission bands in specific wavelengths. The spheres and films had their morphology characterized with electronic scanning microscopy, atomic force microscopy and optical microscopy. For functional characterization, UV-Vis spectrostopy, vibrating sample microscopy and transmission electron microscopy were used.