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Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS (33144010006P9)
Investigação de pressão in situ de soluções binárias água-álcool em um dispositivo microfluídico polimérico usando microespectroscopia Raman
ANDRE MOURAO BATISTA
TESE
07/05/2024

A microfluídica é um campo em rápido crescimento que oferece uma plataforma poderosa para a produção de novos biomateriais, diagnósticos, simulações e muitas outras áreas de pesquisa. Permite a manipulação e controle preciso de volumes muito pequenos de reagentes, tornando-os altamente reprodutíveis e confiáveis. A microespectroscopia Raman (RµS) é uma tecnologia que pode ser utilizada para observar e avaliar o comportamento de fluidos dentro de dispositivos microfluídicos, através das vibrações moleculares. Investigamos soluções aquosas envolvendo álcoois, buscando alterações características devido à pressão. Nosso estudo se concentra nas variações na região da impressão digital (800 - 1500 cm−1 ) dos espectros, onde variamos as concentrações e pressões internas das soluções em um dispositivo microfluídico. Observamos alterações conformacionais nas estruturas dos complexos, principalmente em bandas relacionadas às ligações C - C e C - O, que nunca foram identificadas em estudos anteriores de dispositivos microfluídicos sob pressão utilizando métodos experimentais de espectroscopia vibracional. Estas bandas provaram ser sondas indiretas da formação/quebra de ligações de hidrogênio, que puderam ser verificadas e distinguidas através desta espectroscopia nestes sistemas. Nossas descobertas não apenas esclarecem as inconsistências em estudos anteriores usando diferentes métodos espectrais, mas também fornecem uma base confiável para a aplicação espectral de soluções binárias no futuro. No geral, nossos resultados destacam o potencial da microfluídica e do RµS no avanço da pesquisa experimental em dinâmica molecular, melhorando assim a compreensão das ligações de hidrogênio, fornecendo novos insights em vários campos da nanotecnologia.

Raman;Microfluídica;Álcools;Água
Microfluidics is a rapidly growing field that offers a powerful platform for producing new biomaterials, diagnostics, simulations, and many other research areas. It allows the manipulation and precise control of tiny volumes of reagents, making them highly reproducible and reliable. Raman microspectroscopy (RµS) is a technology that could be used to observe and evaluate the behavior of fluids within microfluidic devices through molecular vibrations. We investigated aqueous solutions involving alcohols, searching for characteristic changes due to pressure. Our investigation focuses on variations in the fingerprint region (800 - 1500 cm−1 ) of the spectra, where we vary solutions’ concentrations and internal pressures in a microfluidic device. We observed conformational changes in the structures of the complexes, mainly in bands related to the C - C and C - O bonds, which have never been identified in previous studies of microfluidic devices under pressure using experimental vibrational spectroscopy methods. These bands proved to be indirect probes of the formation/breaking of hydrogen bonds, which could be verified and distinguished through this spectroscopy in these systems. Our findings not only clear up the inconsistencies in previous studies using different spectral methods but also provide a reliable basis for the future spectral application of binary solutions. Overall, our results highlight the potential of microfluidics and RµS in advancing experimental molecular dynamics research, thereby improving the understanding of hydrogen bonding and providing new insights into various fields of nanotechnology.
Raman;Microfluidics;Alcohols;Water
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INGLES
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
O trabalho possui divulgação autorizada
NMA - ANDRÉ MOURÃO BATISTA.pdf

Contexto

NANOCIÊNCIAS E MATERIAIS AVANÇADOS
MATERIAIS FUNCIONAIS AVANÇADOS
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Banca Examinadora

HERCULANO DA SILVA MARTINHO
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
ANDERSON ZANARDI DE FREITAS Participante Externo
MONICA BENICIA MAMIAN LOPEZ Participante Externo
ANTONIO ALVARO RANHA NEVES Docente - PERMANENTE
MATHILDE JULIENNE GISELE CHAMPEAU Docente - PERMANENTE
HERCULANO DA SILVA MARTINHO Docente - PERMANENTE

Financiadores

Financiador - Programa Fomento Número de Meses
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - Pró reitoria de Pós Graduação 6
FUND COORD DE APERFEICOAMENTO DE PESSOAL DE NIVEL SUP - Programa de Demanda Social 35

Vínculo

-
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Sim
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