LINHAS DE PESQUISA

O laboratório desenvolve projetos na área de nanotribologia em filmes finos usados como revestimento protetor, nanolitografia e deautomação de experimentos na área de microscopia de forca atômica e tunelamento.

Nanotribologia

Os projetos de pesquisa desenvolvidos pelo laboratório na área de tribologia estão descritos abaixo:

    Estudo do mecanismo de desgaste corrosivo em filmes finos de carbeto de boro (B4C) induzido pelo movimento relativo entre duas superfícies quando colocadas em contato. Neste projeto estudamos a relação entre a fricção e o desgaste de filmes finos de carbeto de boro depositados por DC-magnetron sputtering assim como a influência do mecanismo de transferência de energia entre a ponta do AFM e a superfície de filmes finos de carbeto de boro na formação de um filme lubrificante na superfície dos filmes. Projeto realizado no período de (1999-2001)

    Estudo do efeito da incorporação de íons de Ge a filmes de carbono preparados por DC magnetron-sputtering. Neste projeto o AFM é usado para a determinação da quantidade de átomos de Ge incorporados à superfície dos filmes através da medida do coeficiente de atrito entre a ponta de Si3N4 do AFM e a superfície do filme. A quantidade de átomos de Ge incorporados à superfície do filme pode ser estimada através da comparação com o coeficiente de atrito entre a ponta do AFM e o Ge puro. Os efeitos da irradiação de Ge tais como sputtering da superfície, grafitização da superfície (i.e. influência do aumento da fração de ligações tipo sp2) dos filmes e o aquecimento dos mesmos durante a implantação serão estudados através da topografia da superfície. Os efeitos do tratamento térmico na criação de ilhas de Ge na superfície dos filmes também serão analisados. Projeto realizado no período de (1998 1999)

    Estudo dos mecanismos básicos de dissipação de energia em lubrificantes sólidos como grafite altamente orientado (HOPG) e acido bórico (H3BO3). Neste projeto procuramos entender através de experimentos e simulações computacionais os mecanismos de contraste importantes para as imagens de forca de fricção. Os mecanismos de dissipação de energia nestes materiais são analisados através do estudo da variação das forcas de fricção com a velocidade relativa entre ponta e superfície. Projeto realizado no período de (2000-2002).

    Estudo dos mecanismos básicos de dissipação de energia em filmes finos de carbono amorfo. Neste projeto procuramos entender através de experimentos e simulações computacionais a influencia da velocidade relativa e da forca normal entre ponta e superfície na dissipação de energia. Deste modo, estudamos a validade de uma das leis básicas da fricção (lei de Coulomb) que diz que a "fricção cinética e independente da velocidade". (Projeto em andamento).

    Estudo das propriedades mecânicas em filmes finos nanoestruturados por microscopia de forca atômica. Neste projeto, um cantilever de aço inox com ponteira de diamante, e usado para a realização de experimentos de nanoindentação. Nestes experimentos as propriedades mecânicas do material podem ser medidas. Procuramos então determinar a relação entre área de contato real entre a ponteira e a superfície estudada em função da forca normal, parâmetro este muito importante nas medidas de fricção, assim como relacionar esta dependência com a relação entre a variação das forcas de fricção com a forca normal aplicada entre ponta do microscópio e superfície. Analisamos também a dependência entre as propriedades mecânicas de filmes nanoestruturados e seus parâmetros de deposição. (Projeto em andamento)

Nanolitografia

    Desenvolvimento de um processo de transferência de um padrão macroscópico para a escala microscópica usando a técnica de nanolitografia. Este projeto é composto das etapas de caracterização tribológica dos polímeros candidatos a serem utilizados como máscara do processo de litografia feito por AFM e do desenvolvimento de um programa de computador, usando a linguagem C, para a automação do processo de transferência de padrão para escala nanométrica por AFM. Projeto realizado no período de (2000-2001).

Automação de experimentos

    "Análise de Dados on-line e off-line" através da elaboração de novo software para processamento de analise de imagens de microscopia de forca atômica e tunelamento.Este projeto dividido em duas etapas: avaliação de softwares que realizam o processamento das imagens obtidas por um microscópio de força atômica e que estão disponíveis para download via Internet, e efetiva construção de um novo software aperfeiçoado para cumprir com eficiência todas as exigências do laboratório, tem como objetivo desenvolver uma infraestrutura básica dedicada a analise de experimentos realizados em nossos microscópios de maneira independente por pesquisadores externos. (Projeto em andamento).