Histórico

O grupo de Físico-Química de Materiais (GFQM) é constituído, desde 1992, por uma equipe multidisciplinar formada por Químicos, Físicos e Engenheiros de Materiais e do Estado Sólido. As pesquisas em química de materiais desenvolvidas no GFQM destacam-se pela abordagem original do estudo e compreensão dos mecanismos e processos envolvidos no controle da estrutura e das propriedades dos sólidos preparados pela rota sol-gel. Procuramos aprofundar os conhecimentos fundamentais sobre os mecanismos de polimerização (hidrólise e policondensação) de espécies inorgânicas e híbridas orgânica-inorgânicas, as cinéticas de nucleação, agregação e gelatinização (transição sol-gel), os processos de crescimento de filmes, de secagem, de sinterização e de crescimento de grãos de sistemas cerâmicos e de compósitos. Buscamos viabilizar a utilização desses materiais em processos de separação, como eletrodos e eletrólitos sólidos transparentes, barreiras de proteção contra a corrosão e em dispositivos para liberação controlada de drogas. Alguns exemplos dos resultados mais representativos desta abordagem interdisciplinar, que combina a habilidade de controlar a estrutura em escala molecular, nano, micro e macroscópica e as propriedades dos sólidos a partir dos parâmetros de síntese são destacados a seguir:

1995 - Phys. Rev. B 51(14) 8801-8809 – Demonstramos, pela primeira vez na literatura, que o crescimento de grãos e de poros em xerogéis e em filmes finos de SnO₂ ocorre de maneira auto-similar e pode ser descrito pelos mesmos modelos estatísticos (Dynamic Scaling Properties) usados para descrever os estágios avançados de separação espinodal de fases;

1998 – Chem. Mater. 10(4) 986-993 - Descobrimos a primeira transição sol-gel termorreversível em sistemas inorgânicos;

1999 – J. Non-Cryst. Solids 247 164-170 e 256&257 154-159- Aumentamos a resistência contra a corrosão de aços em 8 vezes pelo revestimento com filmes nanocompósitos zircônia–PMMA e a degradação de vidros de fluoretos de metais pesados foi evitada pelo recobrimento com filmes de SnO₂;

2001 - Separ. Purif. Tech. 22&23 17-22 - Preparamos as primeiras membranas cerâmicas para ultra-filtração a base de SnO₂ com capacidade de retenção salina superior a 90%;

2003 – J. Phys. Chem. B 107 568-574 - Demonstramos a possibilidade de preparar nanopartículas esféricas e lamelares a base de óxido de zinco a partir do controle das condições de hidrólise de soluções de acetato de zinco;

2004/2005 - Chem. Mater. 16 , 4187-4192 e 17 , 1505-1514 – Demonstramos a viabilidade do uso de cristais líquidos gigantes como moldes (Templates) para preparar fibras longas (1-5 cm de comprimento) de zircônia.

Os pesquisadores do GFQM mantêm colaborações sistemáticas com diferentes instituições nacionais e estrangeiras congregadas a rede acadêmica de pesquisa, REDE-SOL (http://www.if.ufrgs.br/redesol/grupoFQUNESP.html), que recebe apoio financeiro da CAPES, nos programas PROCAD e COFECUB, do CNPq nos programas PRONEX e Fundo Verde-Amarelo, além dos projetos individuais, e da FAPESP nos programas temático e multi-usuários. Estas ações cooperativas contribuíram com a ampliação em mais de 500m2 da área destinada a laboratórios de pesquisa, da captação de aproximadamente 3 milhões de dólares em instrumentação analítica de ultima geração; por exemplo, os projetos multi-usuários coordenados pelo grupo trouxeram aos pesquisadores do IQ acesso aos equipamentos de Difração de Raios-X, Ressonância Magnética Nuclear para Sólidos e Espectroscopia de Fotoelétrons Induzida por Raios-X. Em relação à formação de recursos humanos, dentre os 18 mestres, 9 doutores e 6 pós-doutores formados, pode-se destacar a presença de ex-alunos do grupo em atividades de docência e pesquisa acadêmica na USP, UNESP, UFRJ, UNB e de pesquisa e desenvolvimento tecnológico industrial na Rhodia-Br.