{"id":29313,"date":"2015-10-06T11:00:46","date_gmt":"2015-10-06T14:00:46","guid":{"rendered":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/?p=29313"},"modified":"2015-10-06T08:45:29","modified_gmt":"2015-10-06T11:45:29","slug":"nanoparticulas-podem-ser-base-para-detectores-mais-sensiveis-de-radiacao","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/nanoparticulas-podem-ser-base-para-detectores-mais-sensiveis-de-radiacao\/","title":{"rendered":"Nanopart\u00edculas podem ser base para detectores mais sens\u00edveis de radia\u00e7\u00e3o"},"content":{"rendered":"

\"\"<\/a>As imagens feitas com microsc\u00f3pio eletr\u00f4nico parecem revelar uma enorme quantidade de estrelas min\u00fasculas, que medem apenas alguns micr\u00f4metros (milion\u00e9simos de metro).<\/p>\n

As estruturas, produzidas por Eder Guidelli e Oswaldo Baffa, da Universidade de S\u00e3o Paulo (USP) de Ribeir\u00e3o Preto, em parceria com David R. Clarke, da Harvard University, possuem n\u00facleos de part\u00edculas de ouro e de prata, cercados por uma \u201ccasca\u201d de ZnO (\u00f3xido de zinco). E elas t\u00eam potencial para melhorar a efici\u00eancia de diversos sistemas nos quais seja necess\u00e1rio detectar luz ou radia\u00e7\u00e3o com alto grau de sensibilidade.<\/p>\n

Os pesquisadores descreveram os detalhes da fabrica\u00e7\u00e3o e das propriedades das estrelas microsc\u00f3picas de metais preciosos e \u00f3xido de zinco em artigo publicado<\/a><\/b>\u00a0na revista Scientific Reports<\/i>, do grupo Nature.<\/p>\n

Os estudos que levaram ao artigo foram feitos durante o doutorado de Guidelli<\/a><\/b>, orientado por Baffa no Brasil e por Clarke em Harvard, com Bolsa da FAPESP. Guidelli atualmente faz o p\u00f3s-doutorado, com outra bolsa<\/a><\/b>.<\/p>\n

A ideia de criar estruturas com um n\u00facleo de ouro ou prata e uma \u201ccasca\u201d de ZnO se deve \u00e0s propriedades \u00f3pticas incomuns que derivam da jun\u00e7\u00e3o desses materiais.<\/p>\n

Diante da emiss\u00e3o de diversas formas de radia\u00e7\u00e3o eletromagn\u00e9tica (o que inclui tanto a luz vis\u00edvel como os raios X, por exemplo), os metais preciosos e o \u00f3xido de zinco t\u00eam caracter\u00edsticas em comum que lhes permitem atuar em harmonia, explica Guidelli. \u201cUma analogia que gosto de usar \u00e9 a do celular e a da antena que amplifica o sinal desse celular\u201d, disse.<\/p>\n

Morfologia estelar<\/b><\/p>\n

Os experimentos realizados revelaram de forma precisa como essa amplifica\u00e7\u00e3o ocorre. Um exemplo envolve a chamada OSL (sigla inglesa de \u201cluminesc\u00eancia opticamente estimulada\u201d), m\u00e9todo que \u00e9 bastante usado por ge\u00f3logos e arque\u00f3logos para datar sedimentos e objetos.<\/p>\n

Digamos que as \u201cestrelas\u201d sejam bombardeadas com uma emiss\u00e3o radioativa (de raios X, por exemplo). O que ocorre inicialmente \u00e9 que os el\u00e9trons presentes no \u00f3xido de zinco s\u00e3o ionizados, ou seja, arrancados da posi\u00e7\u00e3o que normalmente ocupariam na estrutura molecular de ZnO, a sua camada de val\u00eancia.<\/p>\n

Depois desse bombardeio inicial, tais el\u00e9trons podem ficar presos em pequenos defeitos microsc\u00f3picos dos \u201craios\u201d da estrela, tamb\u00e9m chamados de armadilhas.<\/p>\n

\u201cEles podem ficar l\u00e1 indefinidamente, mas um pulso de luz \u00e9 capaz de fazer com que eles voltem para a sua camada de val\u00eancia. Ao retornar, eles emitem luz\u201d, disse Guidelli.<\/p>\n

Nesse processo todo, os f\u00f3tons (part\u00edculas de luz) funcionam como uma esp\u00e9cie de \u201ctroco\u201d dos fen\u00f4menos qu\u00e2nticos: quando um el\u00e9tron fica temporariamente num estado excitado (ou seja, anormalmente energ\u00e9tico), a produ\u00e7\u00e3o de f\u00f3tons permite que ele retorne aos seus n\u00edveis normais de energia.<\/p>\n

Tudo isso poderia ocorrer apenas com a estrutura de \u00f3xido de zinco, mas a presen\u00e7a das part\u00edculas de ouro e prata faz com que todo o processo de desexcita\u00e7\u00e3o (ou seja, de retorno dos el\u00e9trons ao seu estado menos energ\u00e9tico) ocorra de forma mais r\u00e1pida e eficiente.<\/p>\n

\u201cDa\u00ed a analogia com uma antena, que facilita a transmiss\u00e3o e recep\u00e7\u00e3o de um sinal\u201d, disse Guidelli.<\/p>\n

\"\"
\nImagens mostram detalhes do crescimento das part\u00edculas.\u00a0<\/i><\/p>\n

A estrutura e as dimens\u00f5es do material afetam os detalhes de como esse processo ocorre, da\u00ed a import\u00e2ncia do processo de produ\u00e7\u00e3o das estruturas em forma de estrelas.<\/p>\n

Normalmente, o \u00f3xido de zinco seria produzido de maneira a aparecerem estruturas em formato de bast\u00e3o em cima de um substrato de vidro, as quais, vistas de cima, lembram a cama cheia de pregos de um faquir.<\/p>\n

Quando as part\u00edculas de ouro e prata s\u00e3o agregadas ao processo, por\u00e9m, o volume certo dos metais preciosos faz com que a morfologia estelar apare\u00e7a, basicamente porque os \u201craios\u201d de cada estrela passam a usar as part\u00edculas como n\u00facleo de crescimento.<\/p>\n

Como esses n\u00facleos s\u00e3o esf\u00e9ricos, os bra\u00e7os de ZnO se espalham em todas as dire\u00e7\u00f5es, formando o que parece ser uma estrela de brinquedo. Os pesquisadores, inclusive, conseguiram quebrar um dos \u201craios\u201d de uma das estrelas, revelando a part\u00edcula de metal precioso aninhada no centro da estrutura.
\n<\/i><\/p>\n

\u00c9 importante controlar esses detalhes porque alguns deles, como a espessura do material, podem influir em suas propriedades \u00f3pticas. \u201c\u00c9 como a atmosfera de um planeta: se for muito espessa, ela recebe a radia\u00e7\u00e3o do Sol, mas n\u00e3o consegue mandar de volta essa energia para o espa\u00e7o depois que ela chega \u00e0 superf\u00edcie\u201d, comparou o professor Baffa.<\/p>\n

A alta sensibilidade das estruturas produzidas pelos pesquisadores de Ribeir\u00e3o Preto faz com que elas tenham potencial, por exemplo, para medir com precis\u00e3o pequenos n\u00edveis de radia\u00e7\u00e3o no ambiente, minimizando os riscos m\u00e9dicos desse tipo de situa\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Aplica\u00e7\u00f5es na data\u00e7\u00e3o de objetos em escava\u00e7\u00f5es arqueol\u00f3gicas tamb\u00e9m seriam poss\u00edveis \u2013 com a sensibilidade do sistema, seria vi\u00e1vel datar amostras muito pequenas de material.<\/p>\n

Uma patente guarda-chuva (que protege diversas poss\u00edveis aplica\u00e7\u00f5es tecnol\u00f3gicas ligadas ao trabalho) j\u00e1 foi depositada no Brasil. \u201cObviamente, ainda h\u00e1 uma dist\u00e2ncia grande entre esse pedido de patente e algum futuro produto baseado nele\u201d, disse Baffa.<\/p>\n

O artigo Enhanced UV Emission From Silver\/ZnO And Gold\/ZnO Core-Shell Nanoparticles: Photoluminescence, Radioluminescence, And Optically Stimulated Luminescence<\/i> (doi:10.1038\/srep14004), de Guidelli, Baffa e Clarke, pode ser lido em www.nature.com\/articles\/srep14004<\/a><\/b>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

As imagens feitas com microsc\u00f3pio eletr\u00f4nico parecem revelar uma enorme quantidade de estrelas min\u00fasculas, que<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":29314,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[],"tags":[],"uagb_featured_image_src":{"full":["https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/wp-content\/uploads\/2015\/10\/radiacao.jpg",415,265,false],"thumbnail":["https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/wp-content\/uploads\/2015\/10\/radiacao-150x150.jpg",150,150,true],"medium":["https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/wp-content\/uploads\/2015\/10\/radiacao-300x192.jpg",300,192,true],"medium_large":["https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/wp-content\/uploads\/2015\/10\/radiacao.jpg",415,265,false],"large":["https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/wp-content\/uploads\/2015\/10\/radiacao.jpg",415,265,false],"1536x1536":["https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/wp-content\/uploads\/2015\/10\/radiacao.jpg",415,265,false],"2048x2048":["https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/wp-content\/uploads\/2015\/10\/radiacao.jpg",415,265,false],"cream-magazine-thumbnail-2":["https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/wp-content\/uploads\/2015\/10\/radiacao.jpg",415,265,false],"cream-magazine-thumbnail-3":["https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/wp-content\/uploads\/2015\/10\/radiacao.jpg",415,265,false],"cream-magazine-thumbnail-4":["https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/wp-content\/uploads\/2015\/10\/radiacao.jpg",415,265,false]},"uagb_author_info":{"display_name":"","author_link":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/author\/"},"uagb_comment_info":0,"uagb_excerpt":"As imagens feitas com microsc\u00f3pio eletr\u00f4nico parecem revelar uma enorme quantidade de estrelas min\u00fasculas, que","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/29313"}],"collection":[{"href":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=29313"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/29313\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/wp-json\/wp\/v2\/media\/29314"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=29313"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=29313"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=29313"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}