terça-feira, 27 de julho de 2021

Maleato de glicina

(Trabalho coordenado por pesquisador da Universidade Federal do Maranhão, em Imperatriz). Nesse artigo apresenta-se um estudo através de espectroscopia Raman dos modos vibracionais de cristais de maleato de glicina quando submetidos a pressões de até 5,6 GPa. Ácidos dicarboxílicos são moléculas orgânicas consistindo numa cadeia linear de carbono com dois grupos carboxílicos em suas extremidades; o ácido maléico é um exemplo dessa classe. A glicina, por sua vez, é um aminoácido que possui uma série de polimorfos e, sob altas pressões, apresenta estruturas cristalinas diversas. Realizou-se uma otimização da geometria e a seguir calculou-se a atividade Raman e as intensidades dos modos vibracionais utilizando-se teoria do funcional de densidade. O refinamento do difratograma de raios-X confirmou que o material cristaliza-se numa estrutura monoclínica C2/c com oito moléculas por célula unitária. A interação molecular glicinium - íons semi-maleato é mantida por ligações de hidrogênio em camadas moleculares duplas paralelas à diagonal do plano ac. Os grupos carboxílicos também formam ligações entre si. Modificações na intensidade relativa de bandas associadas a modos da rede em 0,3 GPa foram interpretados como rearranjamento de ligações de hidrogênio. Adicionalmente, entre 1,7 e 4,8 GPa os espectros Raman indicam que o cristal sofre uma lenta transição de fase que foi confirmada por análise PCA. Os resultados podem ser interpretados como a ocorrência de um abaixamento de simetria, embora estudos futuros de difração de raios-X com a pressão certamente se fazem necessários. Observou-se também que todas as modificações são reversíveis quando a pressão é diminuída e retorna novamente à pressão atmosférica. [R. Silva, A.J. Ramiro Castro, J.G. da Silva Filho, F.F. de Sousa, W. Paraguassu, P.T.C. Freire, P.F. Façanha Filho, Spectrochimica Acta A 262, 120076 (2021)].


terça-feira, 6 de julho de 2021

Nova Coordenação do LAP

UM POUCO DE HISTÓRIA:

O Laboratório de Altas Pressões (LAP) do Departamento de Física da Universidade Federal do Ceará foi fundado em 1995, quando do retorno do Prof. Paulo Freire do seu doutorado realizado na Unicamp sob a orientação da Profa. Vólia Lemos, trazendo emprestada uma célula de pressão a extremos de diamantes. Entre a sua fundação e o ano de 2020 o LAP esteve sob a coordenação do Prof. Paulo Freire. É interessante lembrar que ainda na década de 80 do século passado, mesmo antes da fundação de um laboratório de altas pressões na UFC, os Profs. Josué Mendes e Erivan Melo trabalharam com a Profa. Vólia Lemos no estudo das propriedades vibracionais de cristais de sulfatos de metais alcalinos, pesquisas essas também realizadas na Unicamp.

Profs. Josué Mendes, Paulo Freire e Erivan Melo (foto de 2013).

No período 1995 - 2020 diversos estudantes do Programa de Pós-Graduação em Física da UFC, sob a orientação de vários professores, desenvolveram trabalhos relacionados às propriedades vibracionais e estruturais de cristais sob altas pressões, em particular utilizando-se células de pressão a extremos de diamantes. Entre esses estudantes que hoje são pesquisadores/ professores de destaque em diversas instituições estão os Profs. Antonio Gomes (UFC), que posteriormente realizou variados estudos nas propriedades vibracionais, estruturais e eletrônicas de alótropos do carbono sob condições extremas, o Prof. José Alves (UFC), que vem realizando pesquisas em cristais de aminoácidos e seus sais sob altas pressões, além dos Profs. Cleânio Luz e Gardênia Pinheiro (UFPI), Pedro Façanha e João Victor Moura (UFMA) e Waldeci Paraguassu e Francisco Ferreira de Sousa (UFPA), entre outros. Como consequência das pesquisas realizadas no LAP pelos estudantes do Programa de Pós-Graduação em Física da UFC, também foram publicados cerca de 100 artigos em revistas indexadas internacionais, conforme gráfico abaixo.

Gráfico com o número de artigos publicados pelo LAP - UFC entre 1997 e 2020.

EM DIREÇÃO AO FUTURO:

A partir desse ano, 2021, a Coordenação do Laboratório de Altas Pressões passa às mãos do Prof. José Alves de Lima Júnior. O Prof. José Alves concluiu o bacharelado, o mestrado e o doutorado em Física na Universidade Federal do Ceará. Entre 2009 e 2010 realizou um estágio de Pós-Doutorado na Universitè Pierre et Marie Curie, em Paris, realizando pesquisas em altas pressões. Faz parte do colegiado do Programa de Pós-Graduação em Física da UFC, tendo orientado até o momento três dissertações de Mestrado, cinco teses de Doutorado e publicado 50 artigos em revistas internacionais. O Prof. José Alves está implementando duas novas células de pressão, uma para trabalhar com baixas temperaturas e outra para realizar medidas de difração de raios-X. Ao mesmo tempo, o Prof. José Alves coordenará a mudança do laboratório para uma nova sala na expansão do bloco de laboratórios do Departamento de Física da UFC. A expectativa é que as futuras pesquisas forneçam novos e interessantes resultados. Que os próximos 25 anos sejam bastante frutíferos!


Prof. José Alves Lima Jr., novo coordenador do Laboratório de Altas Pressões da UFC.


Calibração da pressão

A calibração da pressão no interior de uma célula a extremos de diamantes é uma importante etapa num experimento de altas pressões, seja ele...