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FERRITAS: MATERIAIS NANOESTRUTURADOS, NANOCOMPÓSITOS MAGNÉTICOS E FERROFLUIDOS
Nelcy Della Santina Mohallem
Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
 
Juliana Batista Silva(PQ)1 e Nelcy Della Santina Mohallem(PQ)2 1Centro de Desenvolvimento de Tecnologia Nuclear - CNEN/CDTN CxP 941-31120-970. Belo Horizonte/MG – 2Laboratório de Novos Materiais - Departamento de Química - ICEx - UFMG CxP 702 - CEP 31270-901. Belo Horizonte/MG – nelcy@ufmg.br Ferrita é uma classe de material do mesmo tipo presente em imãs e usada há milênios pela humanidade. Estes ímãs são muito utilizados em motores, sistemas de radar e de telecomunicações, entre outras aplicações. Ao longo do tempo, o tamanho dos dispositivos foi diminuindo, mas abaixo de certo tamanho, a utilização das ferritas como material nanoparticulado começa a enfrentar problemas devido à sua resistência elétrica, limitando uma maior miniaturização dos equipamentos eletrônicos. No entanto, quando usadas como nanocompósitos, dispersas em matrizes inertes ou não, podem gerar materiais e dispositivos inovadores em campos tão diversos como na eletrônica, na química industrial ou na medicina. Um nanocompósito é considerado um material multifásico que exibe propriedades das fases constituintes, de tal forma, que uma melhor combinação de propriedades seja alcançada. A dispersão de materiais magnéticos em matriz inerte cria nanoímãs isolados, possibilitando a eliminação de interferências e perdas, além de produzir acoplamento entre as nanopartículas vizinhas, resultando em melhores propriedades magnéticas. Estes nanocompósitos apresentam também características interessantes como estabilidade química, estrutural, atividade catalítica e alta resistência mecânica, que dependem do tipo e da concentração dos componentes utilizados. Por isso, estes materiais apresentam uma diversidade de aplicações nas áreas de catálise, ótica, sensores, biomateriais, eletrônica e médica. O processo sol-gel é adequado para se obter nanocompósitos, pela incorporação de pequenas quantidades de diferentes componentes em matriz, que pode ser vítrea ou cristalina, porosa ou densa, e com homogeneidade molecular. Nesta pesquisa, estudamos as propriedades estruturais, morfológicas, texturais e magnéticas de materiais nanoparticulados magnéticos e nanocompósitos formados por estes materiais nanoestruturados dispersos em matriz de sílica preparados pelo método sol-gel, na forma monolítica e de filmes finos, além de ferrofluidos formados pela dispersão coloidal dos componentes propostos. Estudamos também suas aplicações catalíticas e biomédicas, como carreadores de fármacos ou no tratamento de câncer por hipertermia. Justificativa da interdisciplinalidade As ferritas, utilizadas em diversas formas, como material nanoparticulado, material nanoestruturado disperso em matrizes inertes ou não, porosas ou densas, como camadas finas ou ferrofluidos, têm tantas aplicações, que são estudadas em várias áreas de concentração. Citamos como exemplos sua utilização como material nanoparticulado aplicado em catálise ou na fabricação de peças para motores e dispositivos eletrônicos em geral. Elas podem ser obtidas como filmes finos aplicados em óptico-eletrônica e na armazenagem de informações em computadores. Como nanocompósito pode ser utilizada em nanocatálise, dispositivos eletrônicos mais eficientes, na preparação de carreadores de fármacos e no tratamento de câncer por hipertermia. BIBLIOGRAFIA 1. Silva J.B., Diniz C.F., Viana A.P.P, Mohallem, N.D.S. Characterization of porous nanocomposites formed by cobalt ferrites dispersed in sol-gel silica matrix JOURNAL OF SOL-GEL SCIENCE AND TECHNOLOGY 35 (2): 115-122 AUG 2005. 2. Silva J.B., Diniz C. F., Lago R. M., Mohallem, N.D.S. Catalytic properties of nanocomposites based on cobalt ferrites dispersed in sol-gel silica, JOURNAL OF NON-CRYSTALLINE SOLIDS 348: 201-204 NOV 15 2004. 3. Silva J.B., de Brito W., Mohallem N.D.S. Influence of heat treatment on cobalt ferrite ceramic powders. MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING B-SOLID STATE MATERIALS FOR ADVANCED TECHNOLOGY 112 (2-3): 182-187 SEP 25 2004. 4. da Silva J.B., Mohallem N.D.S. Preparation of composites of nickel ferrites dispersed in silica matrix JOURNAL OF MAGNETISM AND MAGNETIC MATERIALS 226: 1393-1396 Part 2 Sp. Iss. SI MAY 2001. 5. Revista Fapesp, agosto de 2005, número 117, página 68 AUTORES Juliana Batista da Silva Doutora - 2003 Pós doutoranda – inicio: março/2006 - Departamento de Química/UFMG e funcionária do Centro de Desenvolvimento de Tecnologia Nuclear - CNEN/CDTN Nelcy Della Santina Mohallem – Doutora em Física aplicada pela USP/SC – 1990 Pós doutorado em materiais magnéticos – CETEC/MG- 1992 Prof. do Departamento de Química/UFMG
Anais da 58ª Reunião Anual da SBPC - Florianópolis, SC - Julho/2006