Sérgio Manuel de Sousa Pereira, investigador no Laboratório Associado da UA CICECO, instalado na Universidade de Aveiro foi distinguido pela Fundação Calouste Gulbenkian com o «Estímulo à Investigação 2006».
O incentivo financeiro é de 12.500 euros para «desenvolver a sua investigação em torno da «Integração e manipulação à nanoescala de nanocristais coloidais em heteroestruturas epitaxiais de baixa dimensionalidade opticamente activas». O investigador espera dar «um contributo para a área da Física da Matéria Condensada com implicações directas nas nanociências e nanotecnologias».
Sérgio Pereira pretende criar e investigar novas nanoestruturas multifuncionais que abrirão uma porta para uma melhor compreensão das unidades basilares de construção nano-tecnológica».
O total do incentivo é repartido em duas parcelas: 2.500 euros para o investigador e 10.000 euros para a Instituição de acolhimento suportar os encargos com a execução da investigação durante o ano subsequente.
Sérgio Pereira, 30 anos, é Investigador Auxiliar no CICECO (Centro de Investigação em Materiais Cerâmicos e Compósitos) laboratório associado da Universidade de Aveiro. Com um Pós-Doutoramento na área da Física da Matéria Condensada obtido como bolseiro da FCT, a desenvolver trabalho no Instituto Tecnológico Nuclear em Sacavém e no departamento de Física da UA, o investigador fez o seu doutoramento em parceria com a Universidade de Strathclyde em Glasgow no R.U., e licenciou-se em Engenharia Física na UA.
As suas actividades de investigação têm estado essencialmente centradas na área da Física do Estado Sólido aplicada, nomeadamente no desenvolvimento de materiais semicondutores nanoestruturados com aplicações na optoelectrónica. Grande parte das suas publicações está relacionada com propriedades nanoestruturais e ópticas de filmes ultra-finos e heteroestruturas quânticas. Actualmente, encontra-se a desenvolver investigação em parceria com alguns dos melhores grupos a nível mundial nas áreas da nanociência e nanotecnologia.
Objectivos do projecto premiado «Um dos principais objectivos do projecto premiado é a manipulação à escala nanométrica (1 nm= 0,000000001 m) de nanocristais coloidais que podem ser óptica, magnética ou biologicamente activos, na superfície de filmes ultrafinos epitaxiais. Nos últimos anos, devido ao seu enorme potencial científico e tecnológico, tem-se assistido a um rápido desenvolvimento na síntese e caracterização de diversos tipos nanocristais em que os portadores de carga (electrões e lacunas) estão confinados em três dimensões. Estes pontos quânticos possuem propriedades novas e fascinantes que só se verificam à escala nano. Actualmente já se consegue produzir nanocristais com características bem controladas tais como o tamanho, a forma e a estrutura cristalina. No entanto, como estas nanopartículas são extremamente pequenas (~1-30 nm), torna-se muito difícil investigá-las individualmente. Tipicamente o que se examina são conjuntos de muitos milhões destas estruturas mesoscópicas, o que naturalmente dificulta a sua caracterização e compreensão, visto que algumas das suas propriedades intrínsecas se esvanecem. Assim um dos desafios que se coloca nesta área, e que se propõe ultrapassar com este trabalho, é a possibilidade de manipular e isolar nanopartículas de forma a poder estudá-las individualmente, ou em grupos pequenos.
O conceito inovador proposto para confinar espacialmente e isolar as nanoparticulas é relativamente simples: pretende-se tirar partido das características morfológicas peculiares de filmes epitaxiais ultrafinas, que em determinadas condições de crescimento desenvolvem espontaneamente um defeito em forma de prisma hexagonal invertido (Nano-Pit) na sua superfície, com dimensões na ordem de 10-50 nm.
Ou seja, obtém-se numa superfície muito lisa uma determinada densidade de Nano-Pits dispersos cujo tamanho, profundidade e densidade conseguimos controlar. Estes nano-pits vão funcionar como uma espécie de “armadilha” para capturar os nanocristais que entram em contacto com a superfície através duma suspensão coloidal.
<<É quase uma espécie de “nano-golfe”, em que as nanoparticulas esféricas são as bolas e os pits funcionam como os buracos. Se fizermos rolar milhões de bolas de golfe por um campo de golfe inclinado, concerteza algumas ficarão, presas nos buracos. Sabendo a posição dos buracos, a localização das nanopartículas fica imediatamente definida. Assim não precisamos de procurá-las por todo o campo!
Podemos intuitivamente perceber que o que define o número de nanocristais dentro de cada pit, depende da relação de tamanhos (e formas) entre ambos. Ou seja recorrendo à nossa analogia do golfe, fica claro que quanto maior for o buraco (ou menor a bola) maior o numero de bolas que é possível confinar. Assim, projectando à nanoescala o tamanho dos nossos buracos e/ou o tamanho das nanoparticulas, podemos definir quantas caberão dentro de cada “armadilha” e assim estudar uma partícula isolada, ou conjunto de duas, três, ou n partículas.
O nano-pit passa a ser o nosso tubo de ensaio para estudar as nanoparticulas, neste caso um nanotubo de ensaio! É este tipo de nanoengenharia que nos propomos desenvolver. Para isso vamos tentar tirar o máximo partido do “know-how” que existe na UA no que respeita à síntese dos nanocristais a utilizar (grupo do Prof. Tito Trindade, Dept. de Química/CICECO), e a caracterização das superfícies por microscopia electrónica e de microscopia de força atómica, que existem no Departamento de Cerâmica/CICECO da UA.>>
A dedicação e empenho que coloca no seu trabalho foram já reconhecidos com vários prémios e nível nacional e internacional e duas bolsas de mérito.
De salientar que a Fundação Calouste Gulbenkian instituiu o Programa Gulbenkian de Estímulo à Investigação com o objectivo de estimular entre os jovens a criatividade e a qualidade na actividade de investigação. Este Programa distingue, anualmente, propostas de investigação de grande qualidade em áreas científicas de elevado potencial e, simultaneamente, apoiará as condições da sua execução durante o ano subsequente, em Centros de Investigação portugueses.
Aos concorrentes seleccionados pelo Programa Gulbenkian de Estímulo à Investigação é atribuído um incentivo financeiro total de 12.500 euros, repartido em duas parcelas: 2.500 euros para o investigador e 10.000 euros para a Instituição de acolhimento suportar os encargos com a execução da investigação durante o ano subsequente».
