Carbono

No dia 03 de dezembro de 2011 (sábado) será realizada a XXVIII Oficina de Física, com o tema “Carbono", no auditório do Instituto de Física Gleb Wataghin - IFGW das 8h30min as 17h.

As Oficinas de Física consistem de palestras de divulgação da ciência e pesquisa atual centradas no tema da Oficina e são abertas a todos os interessados e, em especial, a professores do ensino médio.

As Oficinas de Fisica fornecem Certificado de Participação.

Programa

Resumo das Palestras

Lápis e o Prêmio Nobel em Física

Prof. Yakov Kopelevich – Instituto de Física “Gleb Wataghin” - IFGW/Unicamp - Departamento de Física Aplicada - DFA - Laboratório de Materiais e Dispositivos - LMD

Os átomos de carbono do grafite arranjam-se em hexágonos regulares como os favos de uma colméia e formam camadas com a espessura de um átomo, as folhas de grafeno, que se sobrepõem umas às outras. Os elétrons livres desse material movem-se como partículas sem massa, de modo semelhante às partículas de luz (os fótons). Isto define as propriedades eletrônicas extraordinárias do grafeno e grafite. Atualmente, as linhas de pesquisa que envolvem materiais à base de grafeno estão sendo considerados como as mais importantes da física do estado sólido. e o Prêmio Nobel em Física de 2010 foi concedido pelos trabalhos realizados sobre grafeno.

O enorme interesse pelo grafeno é causado também pelo aspecto tecnológico. Acredita-se que a tecnologia baseada no silício vai atingir o seu limite em ~ 15-20 anos quando o tamanho de dispositivos vai diminuir ate ~ 10 nm. Ao mesmo tempo o grafeno e multi-grafeno possuem as características necessárias e ate superiores para o funcionamento de dispositivos nanométricos. Neste seminário discutiremos tanto os resultados de estudos fundamentais realizados com grafeno/grafite, como possíveis aplicações tecnológicas deste material.

Grafeno: propriedades físicas e aplicações

Ana Luiza Cardoso Pereira - Faculdade de Ciências Aplicadas – FCA/Unicamp

O grafeno é um novo e surpreendente material, que possui espessura de um único átomo: é constituído unicamente por átomos de carbono que se ligam formando uma rede hexagonal bidimensional. Estabilizado pela primeira vez em 2004, o grafeno vem desde então atraindo uma enorme atenção, sendo considerado um material revolucionário, pois tem revelado propriedades completamente não-convencionais, superlativas e muito promissoras quanto às aplicações (a descoberta do grafeno foi agraciada com o prêmio Nobel de Física de 2010). A qualidade do grafeno para o transporte eletrônico é excepcional, com altíssimas mobilidades mesmo à temperatura ambiente, configurando-o como promissor candidato a inaugurar uma nova era de tecnologia baseada em carbono. Nesta apresentação, farei uma introdução, acessível ao público amplo, sobre as propriedades físicas do grafeno, mostrando alguns avanços recentes no campo das aplicações. Na parte final do seminário, discutirei um pouco sobre como as surpreendentes propriedades eletrônicas do grafeno são afetadas pela presença de diferentes tipos de imperfeições (desordem)em sua rede e por campos magnéticos aplicados ao material (introdução à física do grafeno no regime Hall quântico), que são temas das minhas pesquisas atuais sobre esse material.

Carbono amorfo tipo diamante

Prof. Francisco das Chagas Marques - Instituto de Física “Gleb Wataghin” - IFGW/Unicamp - Departamento de Física Aplicada - DFA - Laboratório de Pesquisas Fotovoltaica - LPF

O carbono é um elemento químico de grande versatilidade, conseqüência das suas três possíveis distribuições de estruturas eletrônicas híbridas, conhecidas como sp (linear), sp2 (trigonal plana) e sp3 (tetragonal). Na forma sólida, o carbono pode se apresentar com diversas estruturas, desde a do grafite até a do diamante, além de estruturas como nanotubos, fulerenos e grafenos. Na forma de filme fino amorfo, encontramos estruturas de carbono com propriedades similares ao do grafite ou as do diamante, dependendo da forma em que os átomos de carbono estão ligados. Filmes de carbono amorfo com alta concentração de ligações sp3 são conhecidos como “carbono tipo diamante” (Diamond like carbon – DLC). Estes materiais possuem propriedades similares ao do diamante, com alta dureza, transparência, alto índice de refração, baixo coeficiente de atrito além de serem biocompatíveis. Devido a estas propriedades, estes materiais vêm sendo utilizados como revestimento de ferramentas, em discos magnéticos de armazenamento, lubrificantes sólido, camadas antirefletoras, revestimento de próteses, entre muitas outras aplicações.

Panorama geral Sobre o Desenvolvimento de Novos Fármacos

Kesley M. G. Oliveira - Cristália Produtos Químicos e Farmacêuticos Ltda

Oxigênio, carbono, hidrogênio e nitrogênio são os principais elementos encontrados no corpo humano. Átomos de carbono correspondem a 18% do percentual em massa do corpo e formam a base das moléculas orgânicas como proteínas, ácidos nucleicos, carboidratos, gorduras que constituem as células. Pode-se dizer que este elemento é indispensável para manutenção da vida. Igualmente importantes são as moléculas orgânicas utilizadas como fármacos no tratamento, cura, prevenção ou diagnóstico de doenças que afetam o funcionamento do organismo. Como é feita a gênese de novos fármacos? Neste seminário procuraremos responder a esta questão mostrando a riqueza e a importância da multidisciplinariedade para os caminhos que as moléculas percorrem até se tornarem medicamentos.

Nanomateriais de carbono: aplicações e preocupações

Vitor Rafael Coluci - Faculdade de Tecnologia - UNICAMP - Cristália Produtos Químicos e Farmacêuticos Ltda

Nanotubos e fulerenos são membros da família dos materiais a base de carbono que vem sendo intensamente investigados nos últimos anos. Esses materiais de tamanhos nanométricos apresentam propriedades muito interessantes que são utilizadas em diversas aplicações tecnológicas. No entanto, para suprir a demanda dessas aplicações, a produção desses nanomateriais tem crescido rapidamente e, com ela, a preocupação com a toxicidade de tais materiais e com o ciclo de vida dos produtos associados.

Neste seminário, abordarei algumas características eletrônicas, mecânicas e estruturais de nanotubos de carbono e possíveis aplicações, particularmente na área de remediação de poluentes ambientais. Apresentarei também exemplos de como a interação desses materiais com o meio ambiente pode afetar o desenvolvimento de organismos aquáticos.