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Item Estudo da dinâmica lenta em polímeros através de RMN utilizando-se as de técnicas ecos rotacionais: CODEX e ODESSA(2017-05-31) Bonagamba, Tito JoseDurante este projeto serão implementadas duas novas seqüências de pulsos de Ressonância Magnética Nuclear (RMN), destinadas ao estudo e caracterização de reorientações lentas de segmentos moleculares, em cadeias poliméricas com a mais alta sensibilidade e resolução possíveis, através de espectros de RMN obtidos com rotação da amostra em torno do ângulo mágico (MAS). As duas técnicas a serem empregadas serão: Centerband Only Detection of Exchange - CODEX e One Dimensional Exchange Spectroscopy by Sideband Alternation - ODESSA. A partir de duas séries de espectros CODEX/MAS ou ODESSA/MAS, pode-se determinar funções de correlação, tempos de correlação, geometria e amplitude do movimento molecular para cada linha individual do espectro. Os materiais a serem inicialmente estudados serão polímeros semicristalinos, encontrados comercialmente, tais como polimetacrilatos. Esses serão utilizados tanto na forma de amostras padrão, para a implementação e testes da nova metodologia, bem como para o estudo detalhado de características dinâmicas ainda não investigadas por RMN.Item Manipulação de spins nucleares através de técnicas de ressonância magnética e quadrupolar nuclear(2017-05-31) Bonagamba, Tito JoseEste projeto tem como principal meta dar continuidade à instalação da infraestrutura do Laboratório de Espectroscopia de Alta Resolução (LEAR) por Ressonância Magnética e Quadrupolar Nuclear (RMN e RQN, respectivamente) do Instituto de Física de São Carlos - USP, devendo ser utilizado para o desenvolvimento dos seguintes projetos principais: - RMN com um magneto de 9,4 T e sonda apropriada, para a implementação de experimentos avançados de espectroscopia de alta resolução em sólidos, o estudo de novos materiais e implementação de ferramentas para computação e informação quântica; - Relaxometria e difusividade translacional por RMN, para o estudo de meios porosos com magnetos de baixo campo (de 0,047 T a 0,580 T); - Difusividade translacional por RMN em campo magnético de 2 T, para o estudo de polímeros condutores iônicos e protônicos empregados na confecção de baterias de lítio e células a combustível, respectivamente. - RMN em campo zero, para o estudo de materiais magnéticos; - RQN, para o desenvolvimento de ferramentas para computação e informação quântica; e - Desenvolvimento de softwares e hardwares para RMN e RQN envolvendo a participação de vários alunos de iniciação científica e pós-graduação, pós-doutorandos e colaboradores internos e externos ao IFSC-USP.Item Espectroscopia por ressonância magnética em campo alto, baixo ou nulo(2017-05-31) Bonagamba, Tito JoseEste projeto tem como meta a aquisição de um console de RMN para a realização de experimentos de múltiplas ressonâncias, com frequências dentro do intervalo de 0,1 a 600 MHz. Com este console complementando os equipamentos que já dispomos no laboratório, teremos dois objetivos principais iniciais: 1) utilização do espectrômetro com técnicas avançadas de RMN de alta resolução (com os magnetos já existentes em nossos laboratórios) para o estudo de materiais no estado sólido; e 2) utilização do espectrômetro para a realização de experimentos de RMN em campo zero para o estudo de materiais magnéticos em função da temperatura. Como metas adicionais pretendemos: 1) implementar experimentos de tripla ressonância (REDOR, CODEX, etc.); 2) implementar experimentos de RQN dedicados à computação quântica; e 3) no futuro, adquirir um magneto blindado de até 14 T para utilizá-lo com o console agora solicitado, para realizar a maioria dos experimentos de RMN disponíveis para o estudo de materiais no estado sólido com maior sensibilidade e aumentar nossas perspectivas na área de computação quântica.Item Caracterização de materiais, espectroscopia in vivo e implementação de novas técnicas experimentais utilizando-se espectroscopia de alta resolução por ressonância magnética nuclear(2017-05-30) Bonagamba, Tito JoseCaracterização de materiais (polímeros condutores, silício amorfo, materiais cerâmicos, zeólitas, papéis, ácidos húmicos, etc.) utilizando-se Espectroscopia de Alta Resolução em sólidos, estudo de processos químicos em sistemas biológicos utilizando-se espectroscopia "in vivo" e implementação de novas técnicas experimentais (espectroscopia bidimensional e rotação da amostra em torno do ângulo mágico com velocidade variável).Item Caracterização de materiais utilizando espectroscopia de alta resolução em sólidos por ressonância magnética nuclear(2017-05-30) Bonagamba, Tito JoseO objetivo deste projeto de pesquisa é utilizar o Espectrômetro de Alta Resolução em Sólidos por Ressonância Magnética Nuclear, construído neste Instituto de Física e Química de São Carlos, USP, na caracterização de materiais (principalmente polímeros condutores eletrônicos e iônicos e zeolitas), na elaboração de novas técnicas experimentais e no desenvolvimento de equipamentos auxiliares para o laboratório.Item Composições poliméricas fotoluminescentes, blendas poliméricas fotoluminescentes, verniz fotoluminescente, processos de preparação e uso dos mesmos(República Federativa do Brasil - Ministério do Desenvolvimento, Indústria e do Comércio Exterior - Instituto Nacional de Propriedade Industrial, 2011-06-07) Guimarães, Francisco Eduardo Gontijo; Tozoni, José Roberto; Akcelrud, Leni Campos; Atvars, Tereza Dib Zambon; Bonagamba, Tito JoseA presente invenção consiste em composições poliméricas fotoluminescentes, biendas poliméricas fotoluminescentes e verniz fotoluminescente formados pela mistura de um ou mais polímeros fotoluminescentes com uma ou mais resinas constituídas por qualquer tipo de polímero vítreo ou elastomérico. Trata, também, de seus processos de preparação e uso dos mesmos. Estes novos materiais poliméricos fotoluminescentes e fosforescentes apresentam alta eficiência de emissão de luz e menor fotodegradação.Item Processamento da informação quântica via ressonância magnética nuclear(2015-08-27) Bonagamba, Tito JoseNosso grupo tem dedicado esforços para o desenvolvimento da Computação Quântica e Informação Quântica (CQIQ) via RMN, tendo publicado artigos e um livro sobre o tema. No momento, estamos estabelecendo colaborações no sentido de aplicar as metodologias de RMN desenvolvidas para a realização de experimentos associados com temas mais fundamentais da CQIQ. Para o desenvolvimento das propostas que estão surgindo, necessitamos de um magneto supercondutor de 9,4 T, visto que dispomos de consoles de RMN aptos para realizar experimentos de CQIQ. Como não dispomos desse magneto, estamos impedidos de desenvolver novos experimentos em nosso grupo, origem do desenvolvimento experimental dessa área de pesquisa no Brasil. Este magneto tinha sido solicitado em um projeto aprovado pela FAPESP, porém, em função das observações dos assessores, o retiramos da proposta, para acelerar sua aprovação. No entanto, inserimos as justificativas para sua aquisição. Apesar de dois dos novos pareceres, em função das justificativas apresentadas, indicarem que o projeto deveria ter sido aprovado na íntegra, incluindo o magneto supercondutor, este não foi incluído dentro da lista dos itens aprovados. Em termos dos projetos, entendemos que é possível implementar um análogo macroscópico de um processador de informação quântica através da RMN. A partir da criação de estados pseudopuros, vários protocolos e algoritmos quânticos para o processamento da informação quântica (PIQ) foram implementados. A RMN permitiu também o teste experimental de diversas propostas ligadas ao PIQ, com uma precisão raramente igualada por outras técnicas. Portanto, a RMN é uma poderosa ferramenta para testes de princípios físicos relacionados ao PIQ. No entanto, os estados pseudopuros utilizados pela RMN não apresentam emaranhamento, exceto em casos especiais. Este fato leva ao questionamento sobre a natureza quântica das implementações de RMN para PIQ. Por outro lado, foi demonstrada que a existência de estados emaranhados é uma condição necessária, mas não é suficiente para a CQIQ. Existem também outras características importantes da RMN, como a eficácia na implementação e manipulação dos estados quânticos. Considerando que uma das principais características da RMN é o excelente controle das transformações unitárias, proporcionadas pelo uso de pulsos de radiofrequência, esta técnica permite obter métodos muito eficazes para o PIQ. Por outro lado, demonstramos que a existência de correlações quânticas diferentes do emaranhamento pode ser outro motivo para o sucesso das implementações através da RMN. É possível medir tais correlações quânticas a partir de uma quantidade denominada discórdia quântica. Alguns estados mistos separáveis, ou estados nãoemaranhados, apresentam discórdia quântica nãonula, indicando a resença de correlações nãoclássicas mais gerais que o próprio emaranhamento. Os algoritmos que usam essas correlações quânticas para PIQ apresentam vantagens quando comparados aos seus análogos clássicos. Portanto, este tipo de correlação aparenta ter um papel significante nos protocolos de processamento de informação. Tendo isso em mente, e também que os estados de RMN são estados mistos separáveis, demonstramos teoricoexperimentalmente, via tomografia de estado quântico e cálculo da discórdia quântica, a existência de tais correlações num sistema de RMN, bem como os efeitos da descoerência sobre tais correlações. Esse estudo corrobora a idéia de que existe efetivamente uma natureza quântica nas implementações de RMN para PIQ. Entre os projetos que pretendemos desenvolver com a utilização do novo magneto supercondutor, levandose em conta as considerações apresentadas, destacamos: i) Medidas de correlações clássicas e quânticas e sua utilização no processamento da informação por RMN; ii) Estudos de descoerência e proteção de estados quânticos através RMN; iii) Fases Geométricas e RMN; e iv) Simulação de sistemas quânticos bosônicos via RMN de sistemas quadrupolares. (AU)