Micro and Nanostructured Surfaces via Electrochemistry: From Morphology to Properties (2021)
- Authors:
- Autor USP: COLOMBO, RAFAEL NERI PRYSTAJ - IQ
- Unidade: IQ
- DOI: 10.11606/T.46.2021.tde-28112025-112954
- Subjects: ELETRODEPOSIÇÃO; NANOPARTÍCULAS; SILÍCIO
- Keywords: Breath-figure method; Breath-figure method; Electrodeposition; Eletrodeposição; Nanoparticles; Nanopartículas; SERS; SERS; Silício; Silicon
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: O desenvolvimento da tecnologia relacionada à síntese e caracterização de estruturas em ordem micro/nanométrica permitiu que diversos processos de modificação de superfícies fossem descobertos e trouxeram novas e melhoradas propriedades para materiais já bastante conhecidos, como metais, óxidos, semicondutores e polímeros. A literatura moderna é vasta ao apresentar técnicas de fabricação de micro/macroestruturas, enumerando diversos benefícios na utilização de estruturas com geometria definida como bastões, esferas, cubos, prismas, anéis e dendritos nos mais diversos segmentos dependentes de características térmicas, ópticas e eletrônicas, em destaque a espectroscopia Raman intensificada por superfície (SERS), a elaboração de conjuntos de (bio)sensores com maior sensibilidade e seletividade e a confecção de substratos voltados ao desempenho catalítico com maior atividade e estabilidade.Neste contexto, surge a oportunidade de estudar a aplicação da eletroquímica em processos de estruturação de superfícies com partículas morfologicamente diversas, somando as características de versatilidade, baixo custo, velocidade de produção, reprodutibilidade e desempenho prático provenientes da eletroquímica frente ao design planejado de plataformas com o emprego de nanoestruturas de carbono como óxido de grafeno, metais como prata, ouro e cobre e polímeros inteligentes. Apresentamos aqui a técnica de Breath-Figure Method como uma ferramenta simples e rápida de produzir um filme polimérico poroso e isolante sobre eletrodos condutores, delimitando, portanto, um conjunto de regiões micrométricas expostas a solução e permitindo a eletrodeposição de metais, resultando em arrays de estruturas com morfologia específica. Exploramos a deposição nestes sistemas sob regime galvanostático e potenciostático, modelagens de nucleação e sua relação com atividade em SERS. Indicamos, também, a versatilidade de Breath-Figure Method para a confecção de filmes porosos de óxido de grafeno, posteriormente funcionalizado com um smart material do tipo polímero termorresponsivo, que permitiu o desenvolvimento de um sensor redox do tipo gate, ativado por temperatura.Por fim, mostramos que aspectos de estruturação de superfícies com eletrodeposição não se restringem a condutores, sendo plenamente viáveis a eletrodos semicondutores como o silício, utilizando Eletroquímica Ativada por Luz para ativar/desativar processos de transferência eletrônica com resolução espacial, onde a resolução de cerca de 500 nanômetros pode ser observada em processo serial via varredura de fonte de luz, em avanço frente a literatura existente. Este conceito pode ser estendido a processos paralelos utilizando um projetor de luz controlado via software, previamente desenvolvido na UNSW, capaz de ativar/desativar quaisquer combinações de pixels iluminados na superfície do silício, portanto, resultando em processos redox simultâneos, combinados e independentes, aqui performados com três diferentes metais, ouro, prata e cobre, interessantes a aplicações em SERS. O emprego de tais métodos e conhecimentos à fabricação de plataformas voltadas a espectroscopia e sensoriamento deverá trazer novas visões sobre a relação estrutura-propriedade e permitir que procedimentos de mesma natureza sejam criados com maior clareza, com conseqüente avanços nas aplicações futuras
- Imprenta:
- Data da defesa: 01.04.2021
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo é de acesso aberto
- URL de acesso aberto
- Cor do Acesso Aberto: gold
- Licença: cc-by-nc-sa
-
ABNT
COLOMBO, Rafael Nery Prystaj. Micro and Nanostructured Surfaces via Electrochemistry: From Morphology to Properties. 2021. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2021. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-28112025-112954/. Acesso em: 28 dez. 2025. -
APA
Colombo, R. N. P. (2021). Micro and Nanostructured Surfaces via Electrochemistry: From Morphology to Properties (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-28112025-112954/ -
NLM
Colombo RNP. Micro and Nanostructured Surfaces via Electrochemistry: From Morphology to Properties [Internet]. 2021 ;[citado 2025 dez. 28 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-28112025-112954/ -
Vancouver
Colombo RNP. Micro and Nanostructured Surfaces via Electrochemistry: From Morphology to Properties [Internet]. 2021 ;[citado 2025 dez. 28 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-28112025-112954/ - Functionalization-driven modulation of charge transport in graphene: an atomistic insight into electrochemical interfaces
- Biosensors in Point-of-Care: Molecular Analysis, Strategies and Perspectives to Health Care
- Cientistas da USP criam protocolo que mostra enzimas em ação e abre caminho para energia mais limpa [Depoimento a Gabriele Maciel)
- Amplifying sensing performance through gold micropatterns-induced modulation of graphene's vertical electron transfer
- Enzymatic X-ray absorption spectroelectrochemistry
- Challenges in Biomaterials Science for Electrochemical Biosensing and Bioenergy
- Exploring electron transfer: Bioinspired, biomimetics, and bioelectrochemical systems for sustainable energy and Value-Added compound synthesis
- Conductance channels in a single-entity enzyme
- Tuning quantum capacitance in 2D graphene electrodes: the role of defects and charge carrier concentration
- "Guia" para acompanhar reações químicas em tempo real facilitará geração limpa de energia
Informações sobre o DOI: 10.11606/T.46.2021.tde-28112025-112954 (Fonte: oaDOI API)
How to cite
A citação é gerada automaticamente e pode não estar totalmente de acordo com as normas
