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dc.creatorMatos, Yuri Bilk-
dc.date.accessioned2020-11-02T18:04:11Z-
dc.date.available2020-11-02T18:04:11Z-
dc.date.issued2020-08-13-
dc.identifier.citationMATOS, Yuri Bilk. Sensores de Bragg funcionalizados com óxido de grafeno. 2020. Dissertação (Mestrado em Física e Astronomia) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2020.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5410-
dc.description.abstractIn the last years, Fiber Bragg gratins (FBGs) have been widelly studied, both in industry and universities. some of it's main topics of research are: improvement of the sensor's sensibility, and how to modulate the sensor's signal to detect the presence of some analyte of interest. It is possible that we may contribute to both topics by incorporating graphene oxide (GO) technology to FBGs. GO is a 2D nanomaterial, made by hexagonally structured carbon sheets, with oxygen functional groups. In terms of sensibility, it is possible that a GO coating might increase the FBG response. In terms of detecting analytes, GO may be used as a plataform where we can graft chemical functions capable of interacting with the molecules we wish to detect. In this research, we study the synthesis of GO through a modified Hummers' method, and a depositiong technique to coat FBGs with GO, by using (3-Aminopropyl)triethoxysilane (APTES) as a bonding substance between sensor and coating. The research was done in three steps. First, we synthetized two samples of GO, by two different modifications in the traditional Hummers' method. These samples were characterized by means of transmission electron microscopy, Raman spectroscopy, and refraction index. Through the microscopies, we were able to identify zones of GO layer superposition and folding. From the Raman spectroscopy, it was possible to extract data about the material's chemical-physical properties, by deconvoluting the materials's spectra and identifying the resulting peaks. In the second setp, FBGs were produced by laser engraving.  The FBGs were subsequently corroded, and its response to variations in the refractive index of surrounding media was measured. In the third step, the FBGs were coated with the GO, and characterized by scanning electron microscopy, Raman spectroscopy, and profilometry. The results shown that the coating was succesfull, yet heterogeneous. The response of the coated FBGs was also measured, and an improvement of the sensor's sensibility was detected.pt_BR
dc.description.sponsorshipConselho Nacional do Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)pt_BR
dc.description.sponsorshipFundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Paranápt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.subjectDetectores ópticospt_BR
dc.subjectFibras ópticaspt_BR
dc.subjectRaman, Espectroscopia dept_BR
dc.subjectMicroscopia eletrônica de varredurapt_BR
dc.subjectÍndice de refraçãopt_BR
dc.subjectMateriais nanoestruturadospt_BR
dc.subjectOptical detectorspt_BR
dc.subjectOptical fiberspt_BR
dc.subjectRaman spectroscopypt_BR
dc.subjectScanning electron microscopypt_BR
dc.subjectRefractive indexpt_BR
dc.subjectNanostructured materialspt_BR
dc.titleSensores de Bragg funcionalizados com óxido de grafenopt_BR
dc.title.alternativeBragg sensors functionalized with Graphene Oxide.pt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.description.resumoNa última década, sensores em redes de Bragg (FBG) têm sido amplamente estudados, tanto na academia quanto na indústria. Entre os principais tópicos de pesquisa referentes às FBGs estão: o aumento da sensibilidade dos sensores e a capacidade de modular o sinal em função da presença de algum analito. Para solucionar ambos os problemas, é possível que existam boas aplicações a serem desenvolvidas incorporando a tecnologia do óxido de grafeno (GO) à das FBG. O GO é um nanomaterial bidimensional constituído por folhas de carbono em estrutura hexagonal, enxertadas com grupos funcionais oxigenados (hidroxilas, carboxilas e ligações epóxi). Em termos de sensibilidade, é possível que um revestimento de GO em FBG ajude a aumentar a resposta do sensor a perturbações. Já em termos de detecção de analítos, o GO pode servir como plataforma para funcionalização do sensor com grupos químicos capazes de interagir com às moléculas que pretende-se detectar. Neste trabalho estudamos a síntese do GO através de um método de Hummers modificado, e uma técnica de deposição de GO em FBGs, que utiliza o (3-Aminopropyl)triethoxysilano (APTES) como substância de ligação entre fibra  e revestimento. A pesquisa foi executada em três etapas. Primeiro, foram sintetizadas amostras de GO, subsequentemente caracterizadas através de microscopia de transmissão, espectroscopia Raman, e índice de refração. Foram produzidos dois lotes de material, cada um com modificações distintas do método de Hummers. Através da microscopia de transmissão foi possível identificar zonas de sobreposição de camadas e de dobra no GO. Já da espectroscopia Raman foram extraídas informações físico-químicas sobre os lotes de GO, através dos picos deconvoluídos do espectro do material produzido. Na segunda etapa, foram confeccionadas as FBGs, através de um processo de gravação a laser em fibras óticas. A redes foram subsequentemente corroídas, e suas respostas foram caracterizadas em relação à variações do índice de refração do meio circundante. Na terceira etapa, o GO produzido foi depositado na superfície das FBGs, que foram então caracterizadas através de microscopia de varredura, espectroscopia Raman, e perfilometria. Os resultados obtidos confirmam que o revestimento funcionou, embora não tenha sido depositado homogeneamente. Foram feitas também caracterizações da resposta das FBGs revestidas, onde foi detectado um aumento na sensibilidade dos sensores ao índice de refração do meio.pt_BR
dc.degree.localCuritibapt_BR
dc.publisher.localCuritibapt_BR
dc.creator.IDhttps://orcid.org/0000-0001-9803-5030pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/6108344220340649pt_BR
dc.contributor.advisor1Viana Junior, Emilson Ribeiro-
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0002-1883-3508pt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6034855461324993pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Kamikawachi, Ricardo Canute-
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0003-3079-924Xpt_BR
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7279178012336732pt_BR
dc.contributor.referee1Ferreira, Alex Aparecido-
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0001-9061-2235pt_BR
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8428485797717443pt_BR
dc.contributor.referee2Bezerra Junior, Arandi Ginane-
dc.contributor.referee2IDhttp://orcid.org/0000-0002-5145-5131pt_BR
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/7811492311173264pt_BR
dc.contributor.referee3Silva Neto, Eliel Gomes da-
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/0191956772346086pt_BR
dc.contributor.referee4Viana Junior, Emilson Ribeiro-
dc.contributor.referee4IDhttps://orcid.org/0000-0002-1883-3508pt_BR
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/6034855461324993pt_BR
dc.contributor.referee5Deus, Jeferson Ferreira de-
dc.contributor.referee5Latteshttp://lattes.cnpq.br/0581593035628580pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Física e Astronomiapt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADApt_BR
dc.subject.capesFísicapt_BR
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