Mestrado em Física

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Navegando Mestrado em Física por Orientador(a) "Camps Rodríguez, Ihosvany"

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    ItemAcesso aberto (Open Access)
    Estudo teórico das propriedades eletrônicas e ópticas em nanofitas de SnO2
    (Universidade Federal de Alfenas, 2014-04-14) Campos, Bruno De Oliveira; Camps Rodríguez, Ihosvany; Vera, José Alberto Casto Nogales; Neves, Person Pereira
    Neste trabalho buscamos calcular as caracter´ısticas ´opticas e eletrˆonicas de nanofitas de di´oxido de estanho (SnO2) pura e com vacˆancia de oxigˆenio, e as modificac¸ ˜oes nas estruturas e propriedades, que ocorreram nas mesmas; utilizando como ferramenta os c´alculos de primeiros princ´ıpios, baseados no m´etodo da Teoria do Funcional da Densidade (DFT). Utilizamos o c´odigo SIESTA nas nossas simulac¸ ˜oes, utilizando algumas aproximac¸ ˜oes necess´arias, que ser˜ao descritas posteriormente. Atrav´es do SIESTA calculamos as func¸ ˜oes diel´etricas, partes real e imagin´aria, e por meio destas calculamos algumas propriedades ´opticas como coeficiente de absorc¸ ˜ao, refletˆancia, condutividade ´optica e outras. O estudo das propriedades eletrˆonicas das estruturas foi atrav´es das estruturas eletrˆonica de bandas, da densidade de estado total (DOS), da densidade de estado parcial (PDOS), do c´alculo do momento magn´etico resultante, e do estudo do mapa de contorno da diferenc¸a de densidade eletrˆonica. Os resultados obtidos se comparados a estudos experimental, mostram-se satisfat´orios, onde alguns resultados concordaram muito bem com outros trabalhos encontrados na literatura.
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    ItemAcesso aberto (Open Access)
    Interação de nanotubos de carbono com hidroxiapatita
    (Universidade Federal de Alfenas, 2017-03-31) Knupp, Wanderson Geraldo; Camps Rodríguez, Ihosvany; Bezerra, Anibal Thiago; Campos, Maria Gabriela Nogueira
    Umas das características a serem alcançadas pelos biomateriais é possuir semelhança com o material hospedeiro. Em casos de substituição óssea, na qual os ossos apresentam alta resistência mecânica e uma ordem de partícula nanométrica é importante que o material a ser usado apresente estas características. Assim, a interação entre estes materiais é favorecida diminuindo o tempo de recuperação do paciente como as possíveis complicações clínicas. A hidroxiapatita carbonatada (HAC) [Ca10-x(PO4)6-x (CO3)x (OH)2-x] apresenta tanto em composição quanto em ordem de grandeza semelhanças consideráveis em relação ao osso humano, porém a mesma mostra-se com baixa resistência mecânica, o que em muitas vezes dificulta sua aplicação em áreas que apresentam esforço mecânico elevado. Já os nanotubos de carbono apresentam baixa densidade e forte ligação covalente entre seus átomos, o que confere alta resistência mecânica ao material. Por tal motivo foram estudadas por meio de simulação computacional a influência dos nanotubos de carbono (CNT), de parede única, pristine e funcionalizados com agrupamentos orgânicos hidroxila (CNT-OH) e carboxila (CNT-COOH) com concentrações de funcionalização de (5, 10, 15, 20 e 25)%, na estrutura da hidroxiapatita. Realizamos testes experimentais sintetizando a HAC com ~1% de CNTs pristine e funcionalizado com -COOH. Os estudos computacionais foram feitos utilizando-se de dinâmica de rede onde resolve-se as equações de movimento para todo o sistema, posteriormente também foi realizada a otimização dos sistemas. Na parte experimental as sínteses foram feitas pelo método de precipitação aquosa de [(NH4 )2+(NH4 )2 CO3 ] +Ca(NO3 )2 acrescentando-se ~1% CNTs em relação a massa HAC obtida. As amostras foram caracterizadas por difração de raio x (DRX), Análise Termogravimétrica (TG/DTA), espectroscopia na região do infravermelho (IV) e analise elementar. Como esperado, a dinâmica de rede mostrou que os CNTs pristine apresentam uma menor interação com a hidroxiapatita devido a sua alta estabilidade química. Já os CNTs funcionalizados com -OH e -COOH interagiram melhor com a matriz da hidroxiapatita. O módulo de Bulk mostrou que as funcionalizações com 20 % de -OH e -COOH forneceram maior rigidez ao material. Os resultados de DRXs indicam amostras com pouca cristalinidade, com T.C de ~25 Å. Os resultados de DRX, TG/DTA e IV mostraram que os CNTs pristine aparentemente não afetaram a estrutura da HAC. Porém, por DRX foi observado que os CNT-COOH podem ter interagido com a HAC, devido ao deslocamento do pico do padrão de difração. Os espectros de infravermelho sugerem a presença do íons CO3-2 nos sítios A e B da hidroxiapatita, e às medidas de análises elementar mostram que foi introduzido ~6 % de carbonato na estrutura das amostras como pretendido.
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    ItemAcesso aberto (Open Access)
    Nanotubos de Carbono decorados com OH como filtros para glifosato
    (Universidade Federal de Alfenas, 2022-12-19) Faria, Letícia Carolaine Silva; Camps Rodríguez, Ihosvany; Melo, Cássius Anderson Miquele De; Veloso, Marcia Paranho
    Ocupando o primeiro lugar no ranking de agrotóxicos mais utilizados no mundo, o glifo- sato, é também o agrodefensivo mais estudado em todo o mundo. Pesquisas relacionam seu vasto uso em plantações transgênicas como o principal responsável pelo aumento expo- nencial do câncer na população que o utiliza diretamente (como jardineiros, entre outras profissões) e indiretamente, nos alimentos do dia a dia. Estudos para minimizar os efeitos deste pesticida (e até mesmo filtra-lo do meio onde ele está inserido) tornam-se necessá- rios e o presente trabalho utilizou da simulação computacional para prever interações do glifosato com materiais filtrantes, como o nanotubo de carbono. Os nanotubos de carbono são materiais com vasto uso para filtração, adsorção e fisissorção. No presente trabalho, foi funcionalizado com Hidroxilas, com objetivo de combinar suas características atípicas com a polaridade que a OH trouxe consigo. Para uma ampla análise foram combinados nanotubos com diferentes porcentagens de funcionalizações (OH) com o glifosato, como 5%, 10%, 15%, 20% e 25%. Utilizou-se do método de cálculo semi-empírico, usando programas como Maestro-Schrodinger, MOPAC2016, e Jmol para verificar as variações estruturais e eletrônicas dos CNT funcionalizados com OH, e desses na presença do glifo- sato. Os cálculos teóricos mostraram que os CNTs+OHx com 25% de OH fisissorve melhor o glifosato do que as demais quantidades de hidroxila. A fisissorção se torna interessante pois apresentando enlaces mais fracos (menores que 1) torna possível uma reutilização do nanotubo de carbono. Mostra-se então que é possível conter o glifosato do meio inserido através dos nanotubos de carbono funcionalizados com OH.
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    ItemAcesso aberto (Open Access)
    Simulação computacional de aplicação de nanoestruturas no aprimoramento de biossensores: detecção e diagnóstico eficiente de doenças cardíacas
    (Universidade Federal de Alfenas, 2023-12-08) Ferreira Neto, Paulo Da Silva; Camps Rodríguez, Ihosvany; Paiva, Letícia Ribeiro; Nogueira, Anderson Antunes
    O desenvolvimento de pesquisas em nanoestruturas tem chamado a atenção de instituições do mundo todo e a aplicação de nanotecnologia tem se mostrado promissora. A utilização de biossensores1 para detecção rápida e confiável de marcadores biológicos, como a troponina T, acumula dados positivos. Simulações de dinâmica molecular utilizando recursos computacionais resultam em dados de energia de ligação total entres diferentes nanotubos de carbono e troponina T para que seja possível comparar a capacidade de interação entre tais estruturas. Por ano, segundo a Organização Pan-Americana da Saúde (OPAS) as doenças cardiovasculares são causadoras de dois milhões de mortes nas Américas, sendo a principal causa de morte de pessoas. Mais de 75% das mortes ocorrem em países de baixa e média renda. São fatos alarmantes que motivam e justificam o estudo. De acordo com dados e estatísticas sobre doença cardíaca, acidente vascular cerebral e outras doenças cardiovasculares publicadas pela American Heart Association em 26 de janeiro de 2022:  Entre 2017 e 2018, o custo total por causa de doenças cardiovasculares foi de US$378,0 bilhões, sendo US$226,2 bilhões em custos diretos e US$151,8 bilhões em custos indiretos devido à perda de produtividade/mortalidade.  Em 2020, as doenças cardiovasculares foram responsáveis por aproximadamente 19,05 milhões de mortes no mundo. Nanotubos de carbono são estruturas com ampla aplicabilidade por possuírem a capacidade de terem suas propriedades alteradas com simples modificações na sua composição.