Título:

Híbridos hóspede-hospedeiros e sistemas nanoparticulados para aplicações fotônicas e biofotônicas

Coloquialista:

Andrea S. S. De Camargo (Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos – SP)

Resumo:

No Laboratório de Espectroscopia de Materiais Funcionais (LEMAF) do IFSC/USP realizamos pesquisa interdisciplinar e diversificada em materiais ópticos e luminescentes visando aplicações fotônicas e biofotônicas. Além da experiência e atuação de longa data na área de vidros e vitrocerâmicas dopados com íons terras raras (TR) trivalentes, destaca-se a pesquisa mais recente em materiais luminescentes híbridos do tipo hóspede-hospedeiros. Neste caso, moléculas hóspedes altamente emissivas como complexos organometálicos, corantes orgânicos, nanocristais semicondutores e quantum dots são dispersados e imobilizados em matrizes hospedeiras silicatos, organosilicatos e argilas a fim de: i) eliminar efeitos de agregação molecular que podem comprometer a eficiência quântica; ii) impedir vazamentos tóxicos em meios biológicos; iii) passivar a citotoxicidade da molécula ativa e conferir biocompatibilidade; iv) aumentar a solubilidade em meio biológico; v) oferecer proteção contra agentes supressores da luminescência como O2; vi) permitir  a utilização em dispositivos na forma de filmes, géis, nanopartículas, monólitos transparentes e fibras, etc. Tais sistemas são promissores para aplicações em iluminação, sensoriamento, absorção e conversão de energia solar em células PVs, marcação biológica, bioimageamento e terapia fotodinâmica. Outros estudos em andamento incluem o desenvolvimento de nanopartículas cristalinas dopadas com TR operando por conversão ascendente de energia e associadas a outras moléculas, para o desenvolvimento de um sensor para detecção de superbactérias resistentes a antibióticos, e o desenvolvimento de materiais semicondutores particulados exibindo luminescência persistente, e com capacidade de detectar radiação de alta energia (cintiladores). Nesta apresentação, procurarei dar uma visão abrangente das pesquisas desenvolvidas no grupo nos últimos 10 anos e compartilhar as perpectivas de continuidade.

Fig. A: Xerogéis de organosilicato carregados com complexos de Ir(III), emissores tripletos.

Fig. B: Nanopartículas de NaYF₄:Er/Yb cúbicas, hexagonais, e hexagonais core-shell.