Estudo de polímeros conjugados e seus agregados submetidos a condições de pressão hidrostática.

Esta proposta descreve uma iniciativa de pesquisa para investigar as propriedades eletrônicas e vibracionais de polímeros conjugados (PCs), e em paralelo formar recursos humanos qualificados. Acreditamos que, desta forma, contribuímos para consolidação da pesquisa científica na região Amazônica Brasileira, região com grande complexidade socioambiental e ao mesmo tempo com grande déficit em pesquisa e de pesquisadores. Nesta proposta, usaremos nossa expertise prévia na investigação de macrocíclicos e de polímeros conjugados, para investigar as propriedades eletrônicas e vibracionais de PCs quando submetidos a altas pressões (algumas dezenas de giga pascal). Particularmente, nos interessa a investigação dos mecanismos de agregação em soluções e filmes, quando submetidos a manipulação das condições termodinâmicas. O entendimento das propriedades físicas citadas nos auxiliam no entendimento dos processos de agregação existentes. O objetivo final é elucidar aspectos fundamentais por trás da formação de agregados nesses sistemas conjugados e, com base nessa compreensão, desenvolver estratégias para controlar de forma precisa e reprodutível sua agregação. Para esta finalidade contamos com uma rede de colaboração formada por professores da UFPa, da UFMG e da Universidade do Alabama. São eles: diretos são: 1) Prof. Dr. Waldeci Paraguassu Feio (Universidade Federal of Pará). 2) Prof. Dr. Mario Sergio de Carvalho Mazzoni (Universidade Federal de Minas Gerais). 3) Prof. Dr. Paulo Antônio Trindade Araujo (Universidade do Alabama). Referente a esta proposta e ao papel dos pesquisadores envolvidos, temos que os experimentos serão realizados no Laboratório de Óptica e no Laboratório de Espectroscopia Vibracional da Universidade Federal do Pará e no Nano Lab na Universidade do Alabama. Os três laboratórios possuem as infraestruturas necessárias para abordar os problemas descritos aqui e são gerenciados pelo próprio autor e por dois colaboradores principais deste plano de pesquisa: o Prof. Waldeci Paraguassu Feio (Universidade Federal do Pará) e o Prof. Paulo Antônio Trindade Araujo (Universidade do Alabama). Mais uma vez, os valores para Jcoul e JCT serão obtidos pela comparação dos parâmetros de PL obtidos com a teoria já disponível na literatura [12,14-17] e por meio de novas abordagens teóricas realizadas pelo colaborador Prof. Mario Sergio Carvalho Mazzoni, do Departamento de Física da Universidade Federal de Minas Gerais. As amostras de polímeros conjugados foram adquiridas comercialmente da Sigma Aldrich. Esperamos que os resultados experimentais, juntamente com os cálculos teóricos, mostrem evidências de formação controlável de outros tipos de agregados híbridos em P3HT, MEH-PPV. Vale frisar que nos últimos 10 anos o proponente se dedicou, juntamente com seus colaboradores no Brasil e no Exterior, a criar no estado do Pará uma infraestrutura de pesquisa em espectroscopia de materiais. Foram criadas infraestruturas que permitem hoje que o Programa de Pós-graduação em física da Universidade Federal do Pará realize pesquisas em propriedades eletrônicas e vibracionais de uma grande diversidade de materiais, dentre eles os sistemas conjugados aqui propostos. Além dos sistemas conjugados também investigamos em nosso programa de pós-graduação materiais extraídos na flora amazônica e nanoestruturas de carbono (nanotubos e cadeias lineares de carbono). A presente proposta se insere dentro dessa realidade contribuindo para geração de conhecimento científico de alto nível, formação de recursos humanos altamente qualificados e a inserção da Amazônia Brasileira no processo de produção científica internacional. Além desses aspectos, por focar no entendimento de aspectos fundamentais envolvendo a formação de agregados poliméricos e sua relação com parâmetros termodinâmicos de controle, essa proposta possui grande potencial para inovação no campo da eletrônica orgânica, uma vez que pode criar estratégias precisas e repetitivas de formação de estruturas conjugadas agregadas.