Navegando por Assunto "Nanotechnology"

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Acesso aberto (Open Access)
Análise de estruturas planares em THz baseadas em grafeno
(Universidade Federal do Pará, 2016-01-28) NASCIMENTO, Clerisson Monte do; DMITRIEV, Victor Alexandrovich; http://lattes.cnpq.br/0684541646225359
Neste trabalho são analisadas as propriedades de espalhamento de ondas eletromagnéticas no grafeno na faixa de frequências de THz, bem como dispositivos plasmônicos baseados em estruturas planares deste material na mesma faixa de frequências. O trabalho está apresentado na forma de agregação de quatro artigos científicos. O primeiro artigo faz uma análise numérica da propagação de ondas plasmônicas em elementos de grafeno submetidos à incidência de ondas em THz. A influência de fatores como geometria, potencial químico ângulo de incidência e polarização são analisados. O resultado deste artigo foi base para a proposta de dois dispositivos (artigos 2 e 3) baseados em superfícies seletivas de frequência (FSS) que operam na faixa de THz e compostos unicamente por elementos de grafeno e substrato dielétrico, sem a necessidade de inserção de outros metais. O primeiro dispositivo consiste em um filtro eletromagnético construído por um arranjo de anéis espessos de grafeno postos em ambos os lados de um substrato dielétrico. O segundo apresenta a proposta inédita de um dispositivo multifuncional baseado em grafeno que pode operar tanto como um filtro eletromagnético, dinamicamente ajustável, quanto como uma chave eletromagnética. Ambos os dispositivos operam baseados no efeito de Fano ressonância. O quarto artigo apresenta um método de análise de FSS baseada em teoria de grupos e que utiliza as componentes transversais e longitudinais da corrente induzida na estrutura. Este método permite prever maior informação acerca das propriedades do dispositivo, quando comparado a aproximações existentes que se baseiam somente as componentes longitudinais da corrente. Como aplicação deste método, é sugerido e analisado um arranjo periódico de elementos de grafeno.
Acesso aberto (Open Access)
Um estudo sobre a influência de defeitos de diferente natureza nas propriedades eletrônicas de nanotubos usando o método das ondas cilindricas linearizadas aumentadas
(Universidade Federal do Pará, 2014-12-12) GOMES, Fernando Antonio Pinheiro; PELAES, Evaldo Gonçalves; DMITRIEV, Victor Alexandrovich; http://lattes.cnpq.br/0684541646225359
Os nanotubos de carbono e nitreto de boro são nano estruturas unidimensionais que apresentam comportamento tanto metálico quanto semicondutor, dependendo da sua quiralidade, exceto para os nanotubos de nitreto de boro que apresentam sempre características semicondutoras, caso não estejam dopados. Devido suas características eletrônicas, os nanotubos apresentam grandes possibilidades de aplicação em dispositivos de nanoeletrônica, tais como nanodiodos, nanotransistores e como elementos de interconexão, dentre outros. Por esta razão, é importante compreender como fatores externos agem sobre as propriedades de tais materiais. Um desses fatores externos é a introdução de defeitos nos nanotubos. Tais defeitos são a ausência de um ou mais átomos de carbono, pertencente ao nanotubo de carbono e, de nitrogênio ou boro, para os nanotubos de nitreto de boro, ou ainda, a substituição de átomos de carbono, nitrogênio ou boro por diferentes átomos na estrutura dos correspondentes nanotubos. Este trabalho apresenta um estudo teórico dos efeitos da introdução de defeitos, por substituição, nas propriedades eletrônicas dos nanotubos de carbono e nitreto de boro, via simulação ab-initio. Avaliam-se as estruturas de banda de energia e densidade de estados de nanotubos de carbono semicondutores e metálicos tipos armchair e zig-zag e apenas do tipo armchair para os nanotubos de nitreto de boro usando o método LACW – método das ondas cilíndricas linearizadas aumentadas. Além disso, devido a crescente importância dos nanotubos de nitreto de boro, fazemos um estudo sistematizado da estrutura eletrônica desses nanotubos, para uma supercélula formada por três células unitárias, usando dopagem intrínseca, bem como uma análise quantitativa, baseada na energia total e banda proibida, de estabilidade dessas estruturas.
Acesso aberto (Open Access)
Interações de Quantum Dot com estruturas externas de vírus Nipah utilizando docking e dinâmica molecular
(Universidade Federal do Pará, 2023-01-30) ALMEIDA, Aguinaldo Pantoja de; OLIVEIRA, Mozaniel Santana de; http://lattes.cnpq.br/0810227136654245; HTTPS://ORCID.ORG/0000-0002-4076-2443; CHAVES NETO, Antônio Maia de Jesus; http://lattes.cnpq.br/3507474637884699; https://orcid.org/0000-0002-9730-3512
Realizando a interação da proteína mais externa do vírus Nipah com quatorze estruturas com possível potencial para a emissão de pontos quânticos, utilizando de ancoragem e dinâmica molecular, utilizando as plataformas de docagem molecular: CB Docking, Swiss DOCK, AutoDock Vina 4.2.6 para realizar um comparativo de resultados explicitando os melhores valores, além de utilizar o Gromacs 2022 fazer cálculos das trajetórias dos ligantes em relação ao tempo. Os complexos demonstram principalmente interações hidrofóbicas no sítio de ligação do receptor. Os resultados de energia de afinidade obedeceram às cargas parciais das pontas as quais apresentaram melhor estabilidade, os resultados de RMSD também respeitaram essa premissa. Assim, o conjunto formado por combinações de proteínas com quantum dot tem potencial para adsorver de forma mais eficiente os componentes proteicos do vírus. Os estudos de docagem e dinâmica molecular e verificação da energia de ligação revelaram a ligação forte e estável entre o para o QD-K e QD-G e QD-F com a macroestrura do vírus NIPAH. Foi estabelecido nos estudos de docagem, que os ligantes têm pontuações de energia de afinidade de -13,658 kcal/mol, -13.6 kcal/mol,-13,9 kcal/mol, para K, G e F respectivamente. O mesmo resultado se replicou no estudo de verificação de energia livre de Gibbs com valores para F de 239,00 kcal/mol, G de 246,65 kcal/mol e K de 259,52 kcal/mol.
Acesso aberto (Open Access)
Nanotecnologia: a revolução silenciosa na segurança do trabalho
(Universidade Federal do Pará, 2023-09-28) ALMEIDA, Patrícia do Socorro Pereira Macêdo; DEL NERO, Jordan; http://lattes.cnpq.br/5168545718455899
A pesquisa exploratória tem como objetivo analisar a regulamentação existente em relação à nanotecnologia e seu impacto na segurança dos trabalhadores. O estudo se concentrará em examinar os desafios específicos associados à nanotecnologia, incluindo a falta de dados toxicológicos adequados para avaliar os riscos, a complexidade da caracterização dos nanomateriais e as limitações das técnicas de monitoramento existentes. Um dos principais desafios enfrentados é a falta de dados suficientes sobre os efeitos à saúde dos trabalhadores expostos a nanomateriais. A nanotecnologia é uma área relativamente nova, e ainda há muito a ser aprendido sobre os possíveis efeitos adversos à saúde que esses materiais podem causar. A falta de dados toxicológicos adequados dificulta a avaliação precisa dos riscos e a implementação de medidas de proteção eficazes. Além disso, a caracterização dos nanomateriais também é uma tarefa complexa. Suas propriedades físicas e químicas únicas exigem métodos de análise especializados e técnicas avançadas. A falta de padronização nesse campo dificulta a compreensão completa dos nanomateriais e sua relação com os efeitos à saúde. Outro desafio é a limitação das técnicas de monitoramento disponíveis para avaliar a exposição dos trabalhadores a nanomateriais. Os métodos tradicionais de monitoramento podem não ser adequados para detectar e quantificar a presença de nanomateriais no ambiente de trabalho, devido ao seu tamanho diminuto e às suas propriedades únicas. Isso dificulta a avaliação precisa da exposição dos trabalhadores e a implementação de medidas de controle apropriadas. O estudo também se propõe a examinar as estratégias e abordagens adotadas por diferentes países e organizações internacionais para enfrentar esses desafios e garantir a segurança dos trabalhadores expostos à nanotecnologia. Isso pode incluir o desenvolvimento de regulamentações específicas, a promoção de pesquisas e estudos toxicológicos, a criação de diretrizes de boas práticas e a implementação de medidas de controle de engenharia e proteção individual. Em resumo, a pesquisa exploratória visa analisar a regulamentação existente e os desafios relacionados à segurança dos trabalhadores na área da nanotecnologia. Compreender e abordar esses desafios é essencial para garantir a proteção dos trabalhadores e promover o uso seguro e responsável da nanotecnologia na indústria.
Acesso aberto (Open Access)
Prototipagem de sistema de alarme de incêndio baseado em sensor nanoestruturado integrado a IoT
(Universidade Federal do Pará, 2021-06-29) FREITAS, Luís Gustavo Oliveira de; REIS, Marcos Allan Leite dos; http://lattes.cnpq.br/8252507933374637
A melhoria de sistemas de sensoriamento remoto para detecção de incêndios florestais ou em plantas industriais são fundamentais para o desenvolvimento da indústria 4.0, e vem se tornando cada vez mais importante para muitos países onde ocorrem incêndios florestais frequentemente. Portanto é necessário projetar e explorar um dispositivo que tenha uma rápida reposta, que tenha monitoramento remoto em tempo real e consiga gerar sinais de alerta que antecedam maiores incêndios em ambientes internos (indoor) e externos (outdoor), esse sensor nanoestruturado baseado em buckypaper que é constituído por filmes de nanotubos de carbono apresenta boas características térmicas possíveis de mensurar. Na prototipagem do sensor de alerta de incêndio foram realizados testes térmicos para avaliar a eficácia. Além disso, foi realizada sua integração com IoT (Internet of things) utilizando a arquitetura do NodeMCU juntamente com o protocolo MQTT (Message queuing telemetry transport), desta forma possibilitou o envio da mensagem de alerta até o usuário final através de uma aplicação Android. Os resultados mostraram que esse sensor nanoestruturado foi eficaz em distâncias de menos de 1 metro do foco de incêndio, como por exemplo a 20 cm gerou uma termovoltagem de 2,3 mV ao longo de 80 segundos com uma fonte de calor a 240°C. Este trabalho mostra todo o processo de desenvolvimento desse protótipo com monitoramento em tempo real com a função de emitir um alerta antecipado de incêndio.