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Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Nanomateriais de Carbono | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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O instituto
Objetivos gerais do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Nanomateriais de Carbono são: - desenvolver investigações inéditas e relevantes, competitivas em nível internacional, na física, química e aplicações de nanomateriais de carbono; - formar recursos humanos de alta qualidade em diferentes níveis - graduação, pós-graduação e pós-doutoramento - no campo de nanomateriais de carbono; - manter uma rede nacional de pesquisadores e grupos de pesquisa de alto nível no campo de nanomateriais de carbono, e de colaboradores no exterior, para produzir pesquisa de excelência em modo cooperativo; - estimular o desenvolvimento da pesquisa no campo de nanomateriais de carbono em centros e universidades emergentes em Minas Gerais e em outros estados; - transferir o conhecimento originário de nossa pesquisa e formação para a sociedade por meio de uma série de seminários e outras atividades junto à comunidade em geral e a escolas de ensino fundamental e médio. Em realção às atividades científicas do Instituto, uma fração significativa dos investimentos em equipamento será direcionada para atingir saltos qualitativos (metas inéditas e relevantes) em nossas atividades de pesquisa. Estas metas científicas principais são: - Nanofabricação de dispositivos eletrônicos nos quais os materiais ativos são nanotubos ou grafenos: para atingir esta meta, será a instalado um sistema de litografia por feixe eletrônico, que, juntamente com as atuais instalações de sala limpa e outros equipamentos existentes, permitirá a produção destes dispositivos. - Dispositivos: nas atividades de pesquisa aplicada, a construção de dispositivos por nanofabricação permitirá fabricar e desenvolver sensores de gás, dispositivos fotovoltaicos e eletrodos para células, nanocompósitos para diferentes aplicações, à base de nanotubos e grafeno. - Crescimento epitaxial e síntese por rota química de grafeno: embora o instituto já domine a obtenção de amostras de grafeno por esfoliação, o uso em escala deste material demanda o crescimento por técnicas epitaxiais ou síntese por rota química. As pesquisas vão caminhas em ambas as direções e será construíada uma câmara para o crescimento de grafeno sobre SiC, e para a caracterização do material crescido por STM, LEED e XPS; e montado um laboratório para a síntese de grafeno por rota química. - Toxidade de nanomateriais de carbono: as propriedades peculiares das nanoestruturas de carbono, suas aplicações biológicas veem atraindo grande interesse nos últimos anos, mas pouco se sabe sobre a interferência direta dessas substâncias nos tecidos vivos, mais precisamente em diferentes tipos celulares. Este tipo de estudo é importante porque permite avaliar a aplicabilidade destas nanoestruturas em ensaios biológicos, assim como o possível dano ambiental que pode ser causado por estes compostos. Para isto utilizaremos testes de viabilidade celular, além de marcadores de apoptose e integridade celular, como também estudos de biodistribuição in vivo em pequenos animais e em plantas. - Medidas simultâneas de propriedades ópticas e de magneto-transporte: Os dispositivos mencionados acima serão utilizados na investigação de propriedades óticas e de magneto-transporte de grafeno e nanotubos, com a aplicação de campos magnéticos e elétricos, excitação óptica e controle de temperatura, na procura de novos fenômenos físicos nestes materiais. Serão adquiridos equipamentos para medidas de luminescência, espalhamento Raman, absorção e reflexão no infravermelho e transporte sob altos campos magnéticos e baixa temperatura, a serem instalados em um mesmo laboratório, financiados por este projeto.
Sede
O Instituto de Ciência e Tecnologia de Nanomateriais de Carbono terá sede no Departamento de Física da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) e contará com outras vinte instituições de pesquisa, universidades e empresas em oito estados do país: CDTN, UFJF, UFU, UFV, UFSJ, UFSJ-Ouro Branco, UFOP, Magnesita e Nacional de Grafite, em Minas Gerais; Inmetro, UFF e UFRJ no Rio de Janeiro; UFABC e USP-RP em São Paulo; UNIFRA e FURG no Rio Grande do Sul; UFPR no Paraná; UEFS na Bahia; UFMA no Maranhão e UFP no Pará. A equipe do Instituto consiste de 54 pesquisadores doutores. Cerca da metade (25) são professores na instituição-sede e os demais estão distribuídos nas outras instituições-membro em Minas Gerais e em outros estados. O Departamento de Física da Universidade Federal de Minas Gerais, sede desta proposta, é uma referência nacional e internacional na pesquisa em nanomateriais de carbono.
Coordenação
Coordenador Marcos Assunção Pimenta Departamento de Física/UFMG, Belo Horizonte-MG Subcoordenador Hélio Chacham Departamento de Física/UFMG, Belo Horizonte-MG
Abreviações: 1A, 1B, 1C, 1D, 2 = classificação da bolsa de Produtividade
de Pesquisa do CNPq; Linhas de pesquisa: (A) Nanotubos de Carbono e Fullerenos: A1 – Produção, A2 - Pesquisa
Básica e Caracterização, A3 - Aplicações e A4 – Toxicidade; e Instituições dos pesquisadores da equipe - DF-UFMG = Departamento de Física/Universidade Federal de Minas Gerais/MG; - ICB-UFMG = Instituto de Ciências/Universidade Federal de Minas Gerais/MG; - LQN -CDTN = Laboratório de Química de Nanoestruturas/Centro de Desenvolvimento de Tecnologia Nuclear-CNEN - MG; - IF-UFU = Instituto de Física/Universidade de Uberlândia/MG; - DF-UFOP = Departamento de Física/Universidade Federal de Ouro Preto/MG; - DF-UFV = Departamento de Física/Universidade Federal de Viçosa/MG; - DCN-UFSJ = Departamento de Ciências Naturais/Universidade Federal de São João del-Rei/MG; - DF-UFJF = Departamento de Física/Universidade Federal de Juiz de Fora/MG; - Nacional = Nacional de Grafite Ltda/MG; - Magnesita = Magnesita Refratários S/A/MG; - UFABC = Universidade Federal do ABC/SP - DQ-USP/RP = Departamento de Química da Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto da USP; - INMETRO = Instituto do Desenvolvimento, Indústria e Comércio Exterior/RJ; - IF-UFRJ = Instituto de Física/Universidade Federal do Rio de Janeiro/RJ; - IF-UFF = Instituto de Física/Universidade Federal Fluminense/RJ; - DQ-UFPR = Departamento de Química/Universidade Federal do Paraná/PR; - DF-UFPA = Departamento de Física/Universidade Federal do Pará/PA; - DF-UFMA = Departamento de Física/Universidade Federal do Maranhão/MA; - DF-UEFS = Departamento de Física/Universidade Federal de Feira de Santana/BA; - DF-UNIFRA = Departamento de Física/Centro Universitário Franciscano, Santa Maria/RS; - DCF-FURG = Departamento de Ciências Fisiológicas/Universidade Federal do Rio Grande/RS.
Comitê Gestor e da instituição-sede O Instituto de Ciência e Tecnologia de Nanomateriais de Carbono será administrado por um comitê gestor e um comitê executivo da instituição-sede. O comitê gestor será responsável por todas as decisões com respeito à utilização dos recursos, os encontros anuais do instituto e as políticas com respeito às atividades de pesquisa e o acompanhamento dos objetivos e metas. O Comitê Gestor é formado por: - Marcos A. Pimenta, coordenador, professor titular e bolsista de Produtividade em Pesquisa (PQ) 1B do CNPq , foi anteriormente o vice-coordenador do Instituto do Milênio de Nanociência (2002-2005), e é atualmente o coordenador da Rede Nacional de Pesquisa em Nanotubos de Carbono, que contem 40 pesquisadores de 15 instituições em oito estados do país. Ele é membro do Advisory Board da série de conferências “International Conference on the Science and Applications of Nanotubes”, e foi o organizador da conferência desta série em 2007. Ele já publicou mais de 140 artigos em periódicos internacionais, que foram citados mais de 3000 vezes. - Hélio Chacham, vice-coordenador, professor titular da UFMG e bolsista de PQ 1B do CNPq , é atualmente o vice-coordenador do Instituto do Milênio de Nanotecnologia (2005-2008) e da Rede de Pesquisa em Nanotubos de Carbono. - Adalberto Fazzio, professor titular da USP e reitor da UFABC, é bolsista de PQ 1A do CNPq, e atualmente o coordenador da Rede de Pesquisa em Teoria de Nanoestruturas. - Ado Jório, professor associado da UFMG e diretor da Divisão de Materiais do Inmetro, é bolsista de PQ 1D do CNPq e membro afiliado da Academia Brasileira de Ciências. Editou, recentemente, o Springer Topics in Applied Physics entitulado Carbon Nanotubes: Advanced topics in Structure, Syntheses, Properties and Applications. Idealizou e iniciou a série International Workshops on Metrology, Standardization and Industrial Quality of Carbon Nanotubes. - Aldo José Gorgatti Zarbin, professor associado da UFPR, é bolsista de PQ 1C do CNPq, diretor da Divisão de Materiais da Sociedade Brasileira de Química e membro do Comitê Gestor da Rede de Pesquisa em Nanotubos de Carbono. O Comitê Executivo da instituição-sede funcionará como um corpo executivo, fazendo cumprir as decisões do Comitê Gestor e realizando as demais atividades de gerenciamento do instituto. O Comitê da Instituição-sede consiste nos seguintes membros da equipe: - o coordenador e o vice-coordenador - Ariete Righi, professora associada da UFMG, participou dos comitês organizadores das duas edições mais recentes da International Conference on the Science and Applications of Nanotubes (Ouro preto, em 2007, e Montpellier, em 2008). - Flávio O.Plentz Filho, professor associado da UFMG, é o responsável pelo Laboratório de Nanofabricação do Departamento de Física (UFMG). Ele participou da organização da International Conference of High Magnetic Fields in Semiconductor Physics, em 2008. O corpo de assessores do Instituto é formado por dois professores de respeitabilidade internacional: - Morinobu Endo, professor de Engenharia Elétrica e Eletrônica (Faculdade de Engenharia, Universidade de Shinshu, Japão), conhecido como um dos maiores cientistas trabalhando com aplicações de materiais de carbono. Dentre numerosas contribuições e prêmios, o prof. Endo é chairman da Sociedade Japonesa de Carbono e recebeu, em 2004, a Medal of Achievement in Carbon Science and Technology da Sociedade Americana de Carbono pela descoberta dos nanotubos de carbono. Autor de 30 livros, seus dados podem ser encontrados na sua página web: http://endomoribu.shinshu-u.ac.jp/member/endo.html. - Mildred S. Dresselhaus, professora de Física e Engenharia Eletrica (MIT, USA), conhecida como a cientista mais importante no campo de materiais de carbono, atuou como presidente da American Association for the Advancement of Science, tesoureira da US National Academy of Sciences, presidente da American Physical Societ, e é atualmente Chair do Governing Board of the American Institute of Physics. Ela publicou mais de 1.000 artigos científicos e escreveu qiatro livros sobre a ciência de materiais de carbono. Recentemente, coordenou o National Academy of Sciences Decadal Study em Matéria Condensada e Física de Materiais. Mais informações podem ser encontradas em sua página web: http://mgm.mit.edu/.
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