Projetos dos bolsistas

[LEER EN LENGUA ESPAÑOLA]

Aqui estão alguns Títulos e Resumos de Relatórios Finais de Projetos desenvolvidos por estudantes no Programa Bolsas de Verão do CNPEM. Os Relatórios são o tipo de resultado esperado de cada estudante que participa do Programa. Os resumos estão nos respectivos idiomas em que foram redigidos os Relatórios.

Título: Estudo do uso de nanopartículas de celulose no preparo de substratos para eletrônica flexível
Estudante: Beatriz Domingues Lodi (26º PBV)
Orientador(a): Juliana da Silva Bernardes / LNNano
RESUMO: Nesse trabalho, nanofibrilas de celulose (CNF) foram isoladas a partir do bagaço da cana-de-açúcar com o auxílio de processos químicos e físicos como organosolve, branqueamento, oxidação com TEMPO e sonicação. Micrografias obtidas por microscopia eletrônica de varredura (SEM) e microscopia de força atômica (AFM) confirmaram que as condições empregadas foram adequadas para obtenção das nanofibras. No entanto, também foi possível observar a presença de fibras de dimensões maiores nas amostras analisadas. Foram estudadas, então, as condições de processamento e composição ideais para manufatura de compósitos de nanofibrilas de celulose e carbon black para aplicação desse material em substratos para dispositivos aplicados na eletrônica flexível. Resultados obtidos em ensaios elétricos de resistência em folha e resistência elétrica associada à deformação mecânica confirmaram o excelente potencial do material desenvolvido para a aplicação de interesse.

Título: Microtomografia de bagaço de cana-de-açúcar
Estudante:
Bruna Furtado Messias Goes (26º PBV)
Orientador(a):
Carlos Eduardo Driemeier – CTBE
RESUMO: Neste trabalho, processamento e segmentação digital de imagens tridimensionais do bagaço obtidas por microtomografia de raios-X foram feitos visando o estudo das partículas minerais presentes no mesmo. Cálculos computacionais de área superficial, volume e esfericidade permitiram a caracterização das partículas minerais de uma amostra de bagaço. Além disso, a segmentação e análise 2D de seções do bagaço proporcionou a visualização da distribuição de área das células e a identificação das células que contêm as partículas minerais. Os dados obtidos fornecem informações para o desenvolvimento futuro de novas técnicas para a retirada de impurezas do bagaço.

Título do Projeto: Efeito da pressão hidrostática no efeito Hall anômalo do composto Mn3Ge
Estudante:
Leonardo Oparacz Kutelak (26º PBV)
Orientador: Narcizo Marques de Souza Neto – LNLS
RESUMO: Nesse trabalho determinamos o comportamento da estrutura cristalina do composto antiferromagnético não colinear de Mn3Ge até pressões próximas a 12 GPa. Com a técnica de difração de raios-X e com o composto em forma de pó verificou-se que os parâmetros de rede do Mn3Ge têm suas dimensões reduzidas quando submetidas a altas pressões sem, no entanto, sofrer mudança estrutural. Ademais, também foi observado uma grande queda no volume da célula unitária na região entre 2 e 3 GPa. A região de pressão onde a forte contração do volume é observada coincide com a drástica mudança do sinal do efeito Hall anômalo previamente reportada para este composto (Dos Reis, et al. 2017). Desta forma, pode-se então afirmar que, uma vez que a estrutura cristalina do composto é preservada, a redução do volume da célula unitária observada deve estar relacionada com mudanças na estrutura eletrônica do cristal que acarreta em um rearranjo dos spins e a consequente alteração do sinal de efeito Hall. Neste trabalho foram aperfeiçoados os aparatos experimentais necessários para realização de medidas de transporte sob pressão utilizando células com bigornas de diamante, do tipo DAC (Diamond Anvil Cell), que no futuro permitirão realizar experimentos sob pressão de até centenas de GPa, concomitantemente ao experimento de difração de raios-X.

Título do Projeto: Avaliação da estabilidade espectral e relação sinal-ruído em sinal normalizado de microscopia óptica de campo próximo utilizando infravermelho síncrotron
Orientador(a): Raul de Oliveira Freitas – LNLS
Estudante: Helton Gonçalves de Medeiros (26º PBV)
RESUMO: Análises espectroscópicas, como espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), são utilizadas para identificação dos modos vibracionais de moléculas. Técnicas convencionais de espectroscopia como o FTIR não conseguem resolver estruturas menores que ~5 μm, devido ao limite de difração de Abbe. Buscando obter-se a identificação de modos vibracionais de nanoestruturas, foram construídos alguns equipamentos que independem do comprimento de onda da luz, assim, a identificação de estruturas menores se torna possível. O microscópio de varredura óptica de campo próximo do tipo espalhamento (s-SNOM) realiza o confinamento da luz na ponta da antena do microscópio de força atômica (AFM), assim o limite de resolução torna-se a dimensão do raio da ponta, ~25 nm. No presente trabalho foi estudada a relação de sinal-ruído (SNR) das técnicas de refletância total atenuada (ATR) e microscopia de varredura óptica de campo próximo do tipo espalhamento (s-SNOM) (com fonte de infravermelho síncrotron (SINS)), mostrando a sensibilidade dessas técnicas. Para esse fim foram sintetizados filmes ultrafinos de PMMA, com nove diferentes espessuras. Os mesmos filmes foram medidos por AFM-IR, uma técnica também dedicada à química na nanoescala.

Título do Projeto: Avaliação de pectinases e enzimas acessórias na suplementação de coquetéis enzimáticos visando à degradação eficiente de biomassas vegetais pré-tratadas
Estudante: Nathalia Martins Quintão (25º PBV)
Orientador(a): Roberto Ruller / CTBE
RESUMO: O projeto propõe a suplementação do coquetel enzimático comercial Accelerase 1500 com um arsenal pectinolítico e enzimas acessórias visando maior eficiência na etapa de sacarificação do bagaço de cana-de-açúcar. Para tal, foram realizadas as expressões de cinco enzimas, sendo três em Echerichia coli (pectina-metil-esterase (PME), galactanase (Gal) e arabinanase (ABNase)) e duas em Pichia pastoris (PME e endopoligalacturonase (EndoPG)). Após purificação, as enzimas foram submetidas a experimentos para determinação do pH e temperatura ótimos e ensaios de suplementação do coquetel enzimático comercial. Os resultados demonstraram que o emprego de pectinase junto ao coquetel celulósico aumenta a eficiência do processo de hidrólise enzimática, que varia de acordo com o pré-tratamento empregado no bagaço.

Título do Projeto: Desoxidação de GaAs assistida por Ga e ataque por gotas de Ga utilizando epitaxia por feixe molecular
Estudante:
Thayná Mardegan (25º PBV)
Orientador(a):
Cristoph Frederic Deneke  / LNNano
RESUMO:
Neste projeto, o objetivo inicial foi estabelecer a técnica de desoxidação assistida por gálio a partir de uma superfície de GaAs (001) usando a técnica de epitaxia por feixe molecular (BEM, do inglês Molecular Beam Epitaxy). Com ela se tornou possível a realização de etching da superfície de GaAs gerando buracos de boa qualidade, tanto em relação a comprimento quanto a profundidade. A partir desse resultado, fez-se um estudo sobre o preenchimento desses buracos com AlGaAs. Por fim, acima dessa camada, fez-se o crescimento de uma estrutura de poço quântico composta por AlGaAs/ GaAs/ AlGaAs/ GaAs nas espessuras de 20/ 10/ 20/ 5. A caracterização das amostras foi feita através de microscopia de força atômica (AFM) e por difração por elétrons refletidos de alta energia (RHEED, do inglês Reflection High-Energy Electron Diffraction ). Como mostrado em alguns artigos, a desoxidação feita por deposição de monocamadas de Ga resulta em uma superfície plana sem degradação, diferente do que ocorre em outros métodos. A partir de 6,5 ML (do inglês Mono Layers) de Ga, observou-se que não havia mais mudança significativa do padrão de difração RHEED. Uma vez feita a desoxidação da superfície,  algumas camadas de GaAs foram depositadas para comprovar que esta superfície fica realmente livre de óxido. As imagens de AFM mostram que o plano de GaAs crescido contém terraços nítidos da ordem de 2.0 nm, comprovando assim a remoção do óxido.

Título do Projeto: Synthesis and characterization of texturized Pt layers for epitaxial growth of magnetic thin films
Estudante:
Matheus Esteves Ferreira (25º PBV)
Orientador(a): Márcio Medeiros Soares / LNLS
RESUMO: Nesse trabalho foram depositados filmes finos de platina em substratos de Si[111] e Si[100] com o intuito de analisar os efeitos da temperatura de deposição, da presença de camada intermediária de Ti e do próprio substrato para o crescimento de filmes finos. Os filmes crescidos foram analisados através de microscopia de força atômica, difração de raios-X (XRD) ereflectometria de raios-X (XRR) para determinação da topografia, rugosidade, espessura, cristalinidade e textura dos filmes. Necessitávamos de filmes de baixa rugosidade, altamente texturizados com orientação preferencial de planos [111] da Pt alinhados com a superfície do substrato, e espessura entre 30-70 nm para serem utilizados como substratos para filmes finos magnéticos. A análise mostrou que os filmes crescidos sobre Si[100] à temperatura ambiente, sem camada intermediária de Ti e submetidos a posterior recozimento 600oC por 1h, obtiveram os melhores parâmetros.

Título do Projeto: Construção de um sistema de expressão para o complexo de ativação do TR
Estudante: 
Daiana Leila Drehmer (24º PBV)
Orientador(a): Ana Carolina Migliorini Figueira / LNBio
RESUMO:
O complexo de ativação do TR, formado pelas proteínas TR-RXR-GRIP, desempenha papel essencial na ação do hormônio tireoidiano. Os distúrbios tireoidianos são uma das desordens endócrinas mais comuns e o estudo deste complexo é muito importante para a compreensão e tratamento destas doenças. Neste projeto, foi realizada a subclonagem de RXR, em duas construções diferentes, e GRIP no vetor pACYDuet e posterior coexpressão das duas proteínas com o TR, em pET28a. O complexo TR-RXR-GRIP foi também purificado por cromatografia de afinidade, e o procedimento resultou na purificação do complexo desejado e do heterodímero TR-RXR, com confirmação dos dados por DLS.  A solução indicada para este problema é a realização de cromatografia de gel filtração, para a separação do complexo e do heterodímero.

Título do Projeto: Análise funcional de uma Cisteína Protease de citros associada ao desenvolvimento do Cancro Cítrico
Estudante:
Gabriel Machado Matos (24º PBV)
Orientador(a): Celso Benedetti / LNBio
RESUMO: O projeto visou confirmar resultados e demonstrar que a proteína Cisteína-Protease (CP) de laranja – identificada previamente em pesquisas do grupo liderado pelo Orientador do trabalho – está associada ao desenvolvimento do Cancro Cítrico, doença causada pela bactéria Xanthomonas citri. O trabalho estabeleceu três objetivos: 1) Avaliar a expressão do gene CP e o acúmulo da proteína CP durante o desenvolvimento do Cancro Cítrico, como também na resposta de defesa disparada por Xanthomonas auranfifolii em laranjas doce; 2) Estabelecer um protocolo de expressão e purificação da proteína CP recombinante, na forma solúvel; 3) Verificar a atividade da proteína CP como protease in vitro.

Título do Projeto: Sistema supressor de distorções de órbita periódicas para o Anel de Armanezamento UVX do LNLS
Estudante:
Davi Reale Grossi (24º PBV)
Orientador(a): Daniel de Oliveira Tavares / LNLS
RESUMO: O projeto propunha realizar o desenvolvimento e implementação de um Controlador para o sistema multivariável de controle de órbita do Anel de Armazenamento de Elétrons UVX (da atual Fonte de Luz Sincrotron em operação no LNLS), de modo a mitigar os efeitos dos distúrbios provocados pelo ripple nos eletroímãs do Anel. Tais distúrbios se encontram em componentes periódicas, com frequências de 60Hz e seus harmônicos. Os testes realizados com o Controlador desenvolvido apresentaram resultados satisfatórios e bastante promissores. Na nova Fonte de Luz Sincrotron – chamada Sirius – em fase de construção no LNLS, o Controlador desenvolvido poderá ser uma opção viável.

 

 

[x]