Propriedades eletrônicas e estruturais de nanoestruturas de carbono funcionalizadas para aplicação em sensores
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2012-01-12Metadatos
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Este trabalho apresenta um estudo de propriedades de nanotubos e nanofitas
de carbono funcionalizados. Estudamos, via simulação de primeiros princípios, as
propriedades estruturais e eletrônicas de nanotubos funcionalizados e interagindo
com moléculas de interesse biológico. Analisamos, ainda, as propriedades destes
sistemas sob a ação de campos elétricos aplicados, observando alterações em seus
comportamentos devido à perturbação externa. No caso dos nanotubos interagindo
com o anti-inflamatório nimesulida, a interação é repulsiva, resultando em sistemas
energeticamente instáveis, mas que podem ter seu comportamento controlado pelo
campo externo. Notamos que quando o nanotubo de carbono interage com o
antimalárico primaquina, ocorre uma ligação forte entre estes sistemas, onde a
presença da primaquina pode alterar as propriedades eletrônicas dos nanotubos. Já
para o caso de nanoestruturas de carbono interagindo com vitaminas, a interação é
fraca. Avaliamos também as propriedades estruturais, eletrônicas e magnéticas de
nanofitas de carbono (ou nanofitas de grafeno) dopadas por átomos de Ti e Mn e
propriedades de nanofitas defeituosas, por meio de simulações de primeiros
princípios (código SIESTA), e avaliamos as propriedades de transporte eletrônico de
alguns destes sistemas, por métodos tight-binding associados a funções de Green.
Observamos que existe um efeito de borda e de sub-rede nas nanofitas de borda
zigzag, onde as propriedades dos sistemas podem ser alteradas de acordo com a
localização do defeito com relação à borda. Nós mostramos que as nanoestruturas
de carbono podem agir como sensores seletivos de átomos ou moléculas
adsorvidos, além de representarem uma rota de carreamento de fármacos.