CEPIV - Centro de Ensino, Pesquisa e Inovação em Vidros

Abstract

Através da investigação de relações estrutura - nano & microestrutura - propriedades, utilizando simulações computacionais e métodos de caracterização estrutural, espectroscópica e funcional. Planejamos mapear o "genoma" de vidros e vitrocerâmicas e desenvolver novos materiais ativos e com aplicações promissoras. O principal núcleo de pesquisadores do Centro é composto por 13 professores da USP e UFSCar (ambas em São Carlos) especialistas em engenharia, química e física de materiais vítreos, cristalização e em uma ampla gama de técnicas de caracterização. Cerca de 50 estudantes de graduação, pós-graduação e pós-docs são orientados por eles, e uma extensa coligação de colaboradores compõe uma rede internacional. Iremos pesquisar e desenvolver vidros e vitrocerâmicos que apresentem funcionalidades e aplicações relevantes, tais como alta resistência mecânica e condutividade elétrica, atividade biológica, óptica ou catalítica, ou combinações destas propriedades. Um entendimento fundamental dessas propriedades será obtido baseado em informações sobre a organização estrutural desses materiais em diferentes escalas. Aplicaremos modernos métodos de NMR, EPR, EXAFS e espectroscopia vibracional para caracterizar estruturas atômicas locais e a médio alcance, bem como, a vasta gama de resoluções da microscopia óptica, eletrônica, XRD e microanálises para elucidar nano e microestruturas. E essa abrangente abordagem experimental será complementada por simulações por dinâmica molecular Com essa estratégia procuraremos um entendimento profundo da sinterização e cristalização de vidros em termos de mecanismos, termodinâmica e cinética de escoamento viscoso, assim como de nucleação e crescimento de cristais, permitindo-nos controlar esses processos através da seleção adequada de composições, métodos de conformação e protocolos de tratamentos térmicos. Os laboratórios participantes irão investigar conjuntamente uma série de importantes sistemas de referência, que são considerados particularmente promissores para aplicações como materiais de reforço estrutural (vitrocerâmicas dental e bio), materiais ópticos (vidros para laser), vidros para energia eletroquímica, dispositivos de armazenamento de energia e sistemas catalíticos. Esta rica agenda de pesquisa será equilibrada por contínuas atividades de educação e divulgação em diferentes níveis, bem como pelo desenvolvimento tecnológico e transferência de tecnologia em um moderno centro de educação, investigação e inovação.