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Item Fabricação de microestruturas poliméricas opticamente ativas integradas com nanofibras de vidro(2013-06-14) Gomes, Vinicius Tribuzi Rodrigues PinheiroEste trabalho demonstra o uso da fotopolimerização via absorção de dois fótons na produção de microestruturas dopadas com compostos orgânicos e nanopartículas de Au. A capacidade de produção de microestruturas com propriedades variadas é extremamente relevante, pois viabiliza o desenvolvimento de uma nova geração de dispositivos ópticos. Além disso, realizamos a conexão entre as microestruturas fabricadas e fontes de excitação, por meio de nanofibras de vidro. A integração entre essas estruturas, e destas com meios externos de excitação e detecção, é um passo essencial para o desenvolvimento de microcircuitos fotônicos, que podem representar uma nova revolução tecnológica, a exemplo do que foram os microcircuitos eletrônicos. Exploramos as possibilidades de dopagem da resina usando: (i) um composto fluorescente, (ii) um composto com birrefringência fotoinduzida e (iii) nanopartículas de ouro. Microestruturas contendo Rodamina B apresentaram boa integridade estrutural e fluorescência, tendo sido usadas para demonstrar a conexão dos microelementos com meios externos de excitação. Através de nanofibras e de micromanipuladores, comprovamos a capacidade de excitação seletiva de microestruturas através do guiamento da luz de um laser de Ar+. Estruturas birrefringentes foram obtidas pela dopagem com o azopolímero HEMA-DR13. Montamos um aparato que permite a observação da dinâmica de indução de birrefringência nas microestruturas, o qual representa um grande passo na caracterização deste tipo de microelementos. Com base nesse estudo, foi possível alcançar uma fração de birrefringência residual nas microestruturas de 35%. Por fim, propomos um método para a dopagem de microestruturas poliméricas com nanopartículas de ouro. Por se tratar de um método de dopagem indireta, ele evita interferências das nanopartículas no processo de microfabricação. Dessa forma, este trabalho abre possibilidades para a fabricação de microdispositivos funcionais com diversas propriedades especiais, bem como a integração desses microdispositivos em circuitos fotônicos.Item Fabricação de microestruturas dopadas com nanofios de ZnO via fotopolimerização por absorção de dois fótons(2012-10-18) Rodriguez, Ruben Dario FonsecaNo presente trabalho produzimos microestruturas, através da técnica de fotopolimerização via absorção de dois fótons, dopadas com nanofios de ZnO, um material que vem sendo amplamente explorado devido as suas interessantes propriedades ópticas e elétricas. Para a fabricação das microestruturas, utilizamos um oscilador laser de Ti:safira que produz pulsos de aproximadamente 100 fs em 800 nm. A intensidade dos pulsos de femtossegundos é alta o suficiente para induzir a absorção¬ de dois fótons em torno do volume focal, localizando a polimerização a esta região. Portanto, através da varredura do feixe na resina polimérica fabrica-se a estrutura desejada. Neste trabalho, desenvolvemos uma metodologia para introduzir nanofios de ZnO às microestruturas fabricadas, a partir da mistura do pó de nanofios de ZnO à resina acrílica. A resina utilizada é uma combinação de duas resinas, o etoxilated(6)trimethylolpropane triacrylate (SR-499) e tris(2-hydroxy ethyl)isocyanurate triacrylate (SR-368). Como fotoiniciador utilizamos o Lucirin TPO-L (2,4,6-trimetilbenzoiletoxifenil phosphine oxide). As microestruturas produzidas foram caracterizadas pelas técnicas de microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de energia dispersiva, difração de Raios X e espectroscopia de espalhamento micro-Raman. Através destas técnicas, foi possível observar a presença dos nanofios nas microestruturas, bem como caracterizar suas propriedades morfológicas que se mostram adequadas para o desenvolvimento de microdispositivos. Observamos também a emissão de fluorescência das microestruturas excitadas por um e dois fótons. Sendo assim, a metodologia de fabricação descrita aqui pode ser usada como mais uma opção na concepção de novos dispositivos tecnológicos.Item Desenvolvimento e avaliação de resina composta odontológica com esmalte bovino como partícula de carga(2011-04-20) Tribioli, Jeison TallisA utilização de resinas compostas para restaurações em dentes anteriores e posteriores é bastante frequente na odontologia atual, pois suas propriedades mecânicas e estéticas são compatíveis a estrutura dental. O objetivo deste trabalho foi confeccionar e caracterizar uma resina composta para uso odontológico utilizando esmalte bovino como carga de reforço. Para confeccionar a resina composta a mesma matriz orgânica comumente utilizada nas resinas comerciais foi empregada. A carga de reforço foi obtida através da moagem de fragmentos de esmalte bovino, e posteriormente submetida a um tratamento superficial para que tornasse possível a união das partículas com a matriz orgânica. Foram confeccionadas resinas compostas nas concentrações de 60, 70 e 85% em peso de carga. Para fotopolimerização um dispositivo a base de LED com banda de emissão centrada em 470 nm com intensidade e 1000 mW/cm2 foi usado. Duas resinas comerciais Filtek Z-250 e Supreme XT (3M ESPE) ambas na cor A2 foram empregadas para comparação. A caracterização das resinas experimentais e comerciais foi realizada através de ensaios de compressão axial e diametral, grau de conversão, teste de dureza Vickers e fluorescência. No teste de fluorescência realizado em dentes humanos, a resina experimental com 85% de partícula de carga em peso apresentou valores de intensidade de fluorescência em escala de cinza ao redor de 34 (unid. arb.) sendo mais semelhante ao dente (41 unid. arb.) quando comparada com as resinas comerciais que obtiveram valores ao redor de 17 (unid. arb.). Baseado nos testes realizados, a resina experimental apresenta propriedades promissoras para utilização em restaurações.Item Microfabricação por fotopolimerização via absorção de dois fótons(2010-03-26) Gomes, Vinicius Tribuzi Rodrigues PinheiroNeste trabalho usamos pulsos de femtossegundos na fabricação de estruturas poliméricas em escala microscópica, através da técnica de fotopolimerização via absorção de dois fótons. Graças ao confinamento espacial da polimerização, resultante do processo de absorção de dois fótons, este método permite a fabricação de microestruturas tridimensionais complexas, com alta resolução, visando diversas aplicações tecnológicas, de fotônica até biologia. Inicialmente, desenvolvemos a técnica de fotopolimerização via absorção de dois fótons, desde a implantação da montagem óptica até a confecção dos sistemas de movimentação e controle do posicionamento do feixe laser. Através da fabricação e caracterização de microestruturas, produzidas em resinas acrílicas, o sistema foi aperfeiçoado permitindo a produção de microestruturas da pordem de 30um com razoável resolução espacial. Uma vez que a maior parte as microestruturas reportadas na literatura são elementos passivos, ou seja, suas propriedades ópticas não podem ser controladas por meios externos, numa segunda etapa deste projeto produzimos microestruturas opticamente ativas. Neste caso, a microfabricação foi feita em resinas acrílicas dopadas Rodamina B, exibindo, portanto, fluorescência quando excitadas com luz de comprimento de onda em torno de 540nm. Finalmente, visando a produção eficiente de estruturas em escala milimétrica para aplicações biológicas, implementamos também um sistema de fotopolomerização via absorção de um fóton.