As propriedades eletrônicas e vibracionais de uma nanoestrutura – em particular o nanotubo de carbono – sofrem interferências do meio ambiente, assegura o físico Paulo Antônio Trindade Araújo, ganhador do Grande Prêmio de Teses 2011 da UFMG na área de Ciências Exatas e da Terra e Engenharias.
Em abordagem inovadora, a pesquisa também demonstra que as alterações no nanotubo podem ser descritas com base em interações da constante dielétrica, propriedade que determina como um material vai responder ao campo elétrico, ou seja, sua capacidade de acumular cargas e se polarizar.
“A descoberta da função que descreve a dependência da constante dielétrica com o diâmetro do nanotubo é também relevante para o desenvolvimento da ciência de sistemas de baixa dimensionalidade”, explica Araújo. Ao fornecer padrões para as propriedades dos nanotubos de carbono, o estudo tem implicações práticas na área de metrologia, adotadas pelo Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (Inmetro), que busca o estabelecimento de métodos de medidas confiáveis, fundamentais para a garantia da qualidade de produtos.
Instrumentação
Segundo Paulo Araújo, a compreensão e a descrição acurada dos aspectos abordados na tese Study of the electrostatic shielding and environmental interactions in carbon nanotubes by resonance raman spectroscopy permitem a correta indexação da estrutura dos nanotubos de carbono, essencial para o uso das propriedades optoeletrônicas dessas nanoestruturas.
Segundo o pesquisador, a instrumentação científica que foi parte da concretização do trabalho culminou na instalação, no Departamento de Física da UFMG, de instrumento único no país, capaz de realizar experimentos de espectroscopia óptica, microscopia de varredura e manipulação de nanoestrutura com resolução em nanoescala.
“Esse sistema tem sido utilizado em diversos projetos que incluem não só os nanotubos de carbono e materiais correlatos, como o grafeno, mas também sistemas biológicos e ciências do solo, sempre levando a esses temas uma abordagem nanotecnológica”, informa. Defendida junto ao Programa de Pós-graduação em Física, a tese orientada pelo professor Ado Jório de Vasconcelos deu origem a 15 publicações em revistas de impacto internacional.
Graduado em Física pela UFMG, em seu doutorado Paulo Araújo trabalhou por um ano na Ludwig Maximillians Universitaet Muenchen, em Munique (Alemanha). Atualmente faz pós-doutorado no Massachusetts Institute of Technology (EUA), onde desenvolve projetos de pesquisas em grafeno e isolantes topológicos.
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