Pesquisadores do CCMC desenvolvem câmara para estudo in-situ de sensores – dispositivo será utilizado no LNLS

Publicado em 17/11/2015
CCMC USP, 19/10/2015

No ano de 2008, teve início no Grupo de Pesquisa Crescimento de Cristais e Materiais Cerâmicos, estudos sobre sensores de gás motivados por uma colaboração científica realizada com pesquisadores da Universidade Paul Cézane de Marseille, França. Nestes sete anos, o CCMC, em parceria com a instituição francesa, realizou pesquisas de destaque internacional na área de materiais sensores, coordenadas pelo Prof. Valmor Roberto Mastelaro do CCMC e Khalifa Aguir (França), entre as quais destacamos um artigo científico sobre a descoberta de um novo sensor do gás ozônio* e também uma tese de doutoramento no ano de 2013, premiada pela Capes** em 2014 como a melhor tese desenvolvida na área de Ciência dos Materiais.

Com o know-how adquirido em pesquisas na área de materiais sensores, os pesquisadores envolvidos diretamente nestes estudos, coordenador pelo Prof. Valmor Mastelaro, em parceria com a equipe técnica do CCMC (Engenheiro Ms. Luís Carlos Caraschi e Manoel Ricardo Roncon), elaboraram uma câmara projetada a partir de um modelo oferecido pelo próprio LNLS. O aparato tem em vista desenvolver estudos “in situ” da estrutura eletrônica e a curta distância de amostras dos materiais sensores, através da técnica de espectroscopia de absorção de raios-X (XAS). A doutoranda Ariadne Catto, envolvida na elaboração da câmara, explicou: Essa câmara permite realizar a variação da temperatura e a exposição da amostra a diferentes tipos de gases além de medir as propriedades elétricas da amostra simultaneamente às medias do espectro XANES, que nos fornece importantes informações sobre a simetria local e o estado de oxidação dos átomos estudados.

O aparato desenvolvido no CCMC, em conjunto com os estudos de materiais sensores, são recursos importantes que apontam para a contribuição da ciência e tecnologia para a área ambiental. Nos dias atuais, nos defrontamos com uma realidade a qual necessita de atenção, como por exemplo, processos industriais e a grande quantidade de veículos automotores que geram diferentes tipos de gases tóxicos. O resultado destes processos é preocupante uma vez que estes gases, quando inalados de acordo com sua concentração na atmosfera, podem causar danos ambientais e à saúde humana e animal.

A doutoranda Ariadne explica mais detalhadamente como a câmara desenvolvida auxiliará em seu tema de pesquisa do doutorado e os benefícios ambientais que poderá trazer: Meu trabalho de doutorado visa a síntese e caracterização do composto Zn1-xCoxO para a aplicação de sensores de gás. Além da caracterização através das técnicas convencionais, como uma proposta inovadora neste projeto, propomos realizar este estudo “in-situ” que auxiliara na avaliação do efeito da adição do cobalto no mecanismo de interação do material com os gases analisados e assim poderemos otimizar as propriedades de detecção desse material. Estamos realizando testes com diferentes tipos de gases, os quais podemos destacar o ozônio (O3) e o NO2, que apresentam baixos limites de exposição 0,08 e 4 ppm respectivamente. Por serem gases presentes na atmosfera podem servir também como padrão na determinação da qualidade do ar. Portanto, é de fundamental importância o desenvolvimento de sensores de gás com materiais que tenham um alto desempenho e que permitam um monitoramento contínuo para a quantificação dessas diferentes espécies gasosas presentes no ar.

Atualmente, além da colaboração com a Universidade francesa, chefiada pelo Prof. Khalifa Aguir, colaborações em pesquisas do CCMC envolvendo o estudo de materiais sensores de gás também estão sendo realizadas com o Prof. Marcelo Orlandi, do Instituto de Química da UNESP no âmbito das pesquisas desenvolvidas pelo Centro Multidisciplinar para o Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF/FAPESP), do qual faz parte o CCMC.

Para conhecer mais sobre a produção científica do CCMC nesta área, acesse os links a seguir:

*http://www5.usp.br/46171/tungstato-de-prata-e-testado-como-sensor-de-gas-ozonio/

http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2014/NR/c3nr05837a#!divAbstract

http://www.materialsviews.com/the-week-in-research-february-5th-2014/

http://sbpmat.org.br/en/artigo-em-destaque-novo-sensor-de-ozonio-baseado-em-nanobastoes-de-tungstato-de-prata/

http://www.materialstoday.com/nanomaterials/news/a-new-ozone sensor/#.Uz7qH5ytHlg.facebook

http://www.agenciasinc.es/Noticias/Un-nuevo-sensor-mejora-la-eficiencia-en-la-deteccion-de-ozono)

**http://www.ifsc.usp.br/ccmc/index.php/pt/noticias/doutorado-desenvolvido-do-ccmc-recebe-premio-capes-de-melhor-tese-2013-na-area-de-ciencia-dos-materiais

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