Técnicas experimentais

O Grupo de  Líquidos Anisotrópicos e Polímeros conta com diferentes aparatos experimentais disponíveis em seus laboratórios. Entre as principais técnicas, destacam-se

Técnica de varredura Z resolvida no tempo - Esta técnica permite determinar, de forma simples, parâmetros físicos associados à formação de uma lente térmica fotoinduzida em amostras fluidas poucos absorvedoras, tais como a difusividade térmica e o coeficiente termo-ópitco. Em linhas gerais, a técnica de varredura-Z tem como princípio o fato de que a amostra se comporta como uma lente de matéria na presença de um feixe de radiação laser suficientemente intenso, com um perfil Gaussiano bem definido. Analisando a transmitância do feixe em uma região de campo de distante, é possível identificar uma assinatura característica dos efeitos não-lineares sobre a amostra quando esta é transladada em torno do foco de uma lente convergente. Controlando o regime de excitação da amostra, é possível determinar se os efeitos não-lineares sobre a amostra são de origem térmica (excitação laser com pulso em intervalos de dezenas de milisegundos) ou eletrônica (pulso em intervalos inferior a nanosegundos). A figura abaixo mostra o aparato experimental existente no Laboratório de Líquidos Anisotrópicos e Polímeros.

Técnica de espectroscopia de fotocorrelação na escala de nanossegundos -  Esta técnica se caracteriza por sua robustez na medida de coeficientes viscoelásticos, sendo sensível a pequenas variações no tensor dielétrico das amostras. Estas variações no tensor dielétrico podem ter diferentes origens, tais como a mudança na conformação de aglomerados em solução, flutuações térmicas em parâmetros de ordem, reações químicas e flutuações na densidade local associada a fenômenos coletivos. Desta forma, a espectroscopia de fotocorrelação pode ser empregada para o estudo de processos dinâmicos numa grande variedade de fenômenos em amostras fluidas,tais como a formação de aglomerados proteicos em suspensão aquosa, a dinâmica de relaxação de filmes finos de cristais líquidos e membranas lipídicas, bem como o papel das flutuações nas propriedades óticas de fluidos orgânicos associadas à presença de nanopartículas. Também conhecida como espalhamento dinâmico de luz, a espectroscopia de fotocorrelação consiste na medida de correlação da luz espalhada por uma amostra pouco absorvedora, usando um sistema de detecção formado por um goniômetro de dois círculos, fotomultiplicadoras e um correlacionador de múltiplos canais. A figura abaixo mostra o aparato disponível no grupo.

Espectroscopia UV - VIS - O Laboratório de Líquidos Anisotrópicos e Polímeros conta com um sistema para medidas de absorção (200 nm - 1100 nm)  e fluorescência. O sistema é composto por um espectrômetro portátil USB2000 da Ocean Optics, uma fonte de luz branca DH2000, com lâmpadas de deutério e halógena, e lasers de diodos em diferentes comprimentos de onda (337 nm, 405 nm, 450 nm, 488 nm, 532 nm, 640 nm, 785 nm e 1064 nm). A variedade de fontes de excitação permite investigar uma grande variedade de materiais em diferentes janelas ópticas, especialmente nanopartículas e compostos orgânicos altamente conjugados. Usando um sistema de aquecimento composto por placas Peltiers, multímetro de leitura e uma fonte de tensão estabilizada, é possível realizar a análise dos efeitos térmicos sobre a fluorescência dos materiais de interesse.

Tensiometria óptica - esta técnica é usada na investigação das propriedades interfaciais de fluidos complexos. Ela permite estimar a energia de interação de um fluido com um substrato por meio da medida da evolução temporal do ângulo de contato de uma gotícula depositada sobre o substrato de interesse. Para tanto é usado um tensiômetro óptico Theta 420fps, totalmente automatizado, que permite calcular a tensão superficial de fluidos complexos, assim como a energia de interação destas amostras com diferentes substratos sólidos e líquidos. A Figura abaixo mostra o equipamento Theta 420fps instalado no Laboratório de Tensiometria Óptica do Grupo de Líquidos Anisotrópicos e Polímeros.