Volanti, D. P., Felix, A. A., Orlandi, M. O., Whitfield, G., Yang, D.-J., Longo, E., Tuller, H. L. and Varela, J. A. (2012), The Role of Hierarchical Morphologies in the Superior Gas Sensing Performance of CuO-Based Chemiresistors<\/strong>. Adv. Funct. Mater. doi: 10.1002\/adfm.201202332<\/p>\n<\/div>\n <\/p>\n Texto de divulga\u00e7\u00e3o: <\/strong><\/p>\n O papel da morfologia do \u00f3xido c\u00faprico nanoestruturado na melhoria de suas propriedades sensoras.<\/strong><\/p>\n Um trabalho de pesquisa desenvolvido em colabora\u00e7\u00e3o por pesquisadores do Instituto de Qu\u00edmica da Universidade Estadual Paulista (Unesp) e do Departamento de Engenharia e Ci\u00eancia dos Materiais do Massachusetts Institute of Technology<\/em> (MIT) traz contribui\u00e7\u00f5es inovadoras ao desenvolvimento de sensores de alto desempenho para detec\u00e7\u00e3o de gases. O trabalho foi publicado online na prestigiada revista Advanced Functional Materials<\/em> no final do ano passado.<\/p>\n Os pesquisadores decidiram investigar um material semicondutor de tipo-p, o \u00f3xido de cobre (II), tamb\u00e9m conhecido como \u00f3xido c\u00faprico, cujo potencial na detec\u00e7\u00e3o de uma s\u00e9rie gases j\u00e1 tinha sido demonstrado. Mais precisamente, a equipe pesquisou como a morfologia (formato) das part\u00edculas do \u00f3xido de cobre nanoestruturado influencia o desempenho do material como sensor de g\u00e1s.\u00a0 \u201cA s\u00edntese dos materiais nanoestruturados de \u00f3xido c\u00faprico por um m\u00e9todo hidrot\u00e9rmico assistido por microondas era parte do trabalho de doutorado do ent\u00e3o aluno Diogo P. Volanti\u201d, contextualiza o professor Jos\u00e9 Arana Varela, um dos autores do artigo. \u201cAs morfologias obtidas eram \u00fanicas e, fazendo uma busca na literatura, notamos que havia muito poucos trabalhos que exploravam o uso de semicondutores do tipo-p como sensores de g\u00e1s e que n\u00e3o havia nenhum trabalho que relatasse a influ\u00eancia da morfologia nestes semicondutores\u201d, completa.<\/p>\n A investiga\u00e7\u00e3o ocorreu no marco de um projeto de coopera\u00e7\u00e3o internacional entre o MIT e o Instituto de Qu\u00edmica da Unesp, coordenado pelos professores Jos\u00e9 Arana Varela e Harry Tuller e financiado pela FAPESP (Projetos sementes MIT\/BRASIL) e pelo CNPq (Bolsa de doutorado sandu\u00edche). O projeto agregou o conhecimento do grupo da Unesp em s\u00edntese de novos materiais \u00e0 experi\u00eancia em caracteriza\u00e7\u00e3o em sensores de g\u00e1s do grupo do MIT.<\/p>\n A equipe brasileira preparou, na Unesp, amostras de \u00f3xido c\u00faprico com tr\u00eas morfologias diferentes e inovadoras: tipo ouri\u00e7o, tipo fibra e tipo bastonete. A caracteriza\u00e7\u00e3o estrutural, morfol\u00f3gica e por microscopia eletr\u00f4nica de transmiss\u00e3o das amostras tamb\u00e9m foi realizada no Brasil. Por sua vez, a equipe do MIT desenvolveu um sistema para testar a resposta \u00e0 detec\u00e7\u00e3o de g\u00e1s de todas as amostras simultaneamente e sob as mesmas condi\u00e7\u00f5es. \u201cEssa compara\u00e7\u00e3o in situ<\/em> exatamente nas mesmas condi\u00e7\u00f5es foi um fator de extrema relev\u00e2ncia no estudo da influ\u00eancia da morfologia na resposta sensora\u201d, afirma Anderson A. Felix, que foi o encarregado de realizar a caracteriza\u00e7\u00e3o sensora das amostras no MIT, no marco de seu doutorado sandu\u00edche.<\/p>\n As amostras foram expostas a diversos gases em diferentes concentra\u00e7\u00f5es e temperaturas. As medidas mostraram que o controle da morfologia pode melhorar as propriedades sensoras do material.\u00a0 Em particular, revelou-se especialmente promissor como sensor de hidrog\u00eanio o formato de ouri\u00e7o, formado por um n\u00facleo s\u00f3lido policristalino e espinhos nanoestruturados de aproximadamente 100 nanometros de comprimento e 10 de largura. De fato, essa morfologia apresentou uma sensibilidade muito maior do que as outras morfologias e tamb\u00e9m significativamente superior \u00e0 sensibilidade de muitos outros materiais usados como sensores, mais caros e dif\u00edceis de fabricar do que o \u00f3xido c\u00faprico.<\/p>\n \u201cDo ponto de vista acad\u00eamico, este trabalho foi muito importante ao mostrar um novo caminho para o aumento das propriedades sensoras em semicondutores do tipo-p\u201d, diz Felix. \u201cDo ponto de vista tecnol\u00f3gico, sensores baseados em cobre poderiam ser aplicados na \u00e1rea de seguran\u00e7a para sistemas a base de hidrog\u00eanio, como, por exemplo, c\u00e9lulas combust\u00edveis\u201d, completa.<\/p>\n
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