Laboratório Nacional
de Luz Síncrotron

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CIÊNCIA

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Desvendando propriedades eletrônicas de compostos actinídeos

Pesquisa demonstra uma forma direta e seletiva para investigação dos orbitais 5f, 6d e sua hibridação

Actinídeos são uma série de elementos químicos que constituem a base da tecnologia de fissão nuclear, encontrando aplicações em áreas estratégicas como a geração de energia, exploração espacial, diagnósticos e tratamentos médicos, e também em alguns vidros especiais. Tório (Th) e Urânio (U) são os actinídeos mais abundantes na crosta terrestre.

A compreensão mais profunda das propriedades do Urânio e de outros actinídeos é necessária não só para sua utilização mais eficiente em aplicações existentes como também para a proposição de novas formas para seu uso. No entanto, a dificuldade em se manipular esses materiais de forma segura faz com que suas propriedades ainda permaneçam relativamente desconhecidas em comparação com elementos mais leves.

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NOVOS CATALISADORES PARA A SÍNTESE DE COMPOSTOS ORGÂNICOS

Pesquisa propõe novo mecanismo para a reação de homoacoplamento C-C do tipo-Suzuki catalisada por nanocubos de paládio

A produção de compostos químicos a partir de moléculas orgânicas mais simples é de grande importância para diversos processos industriais. Ela se baseia na ligação entre carbonos dos compostos orgânicos precursores, auxiliada por catalisadores (tipicamente, metais de transição). Essas reações permitem a obtenção de substâncias naturais e sintéticas para desenvolvimento de novos materiais, como polímeros e fármacos.

Em especial, as chamadas reações de acoplamento cruzado carbono-carbono (C-C), em que duas moléculas precursoras diferentes são ligadas para formar o composto químico final, são de tamanha importância que seu desenvolvimento rendeu aos pesquisadores Richard F. Heck, Ei-ichi Negishi e Akira Suzuki o prêmio Nobel de química de 2010.

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Oxigênio e a Degradação do Fósforo Negro

Pesquisa investiga o impacto da oxidação sobre propriedades eletrônicas e vibracionais

Semicondutores são uma classe de materiais essenciais para a indústria eletrônica. Eles possuem propriedades intermediárias entre condutores e isolantes, que podem ser modificadas pela dopagem com diferentes elementos químicos ou pela aplicação de campos elétricos ou luz.

O fósforo negro é uma forma estável de fósforo cuja estrutura cristalina é composta pelo empilhamento de camadas finas bidimensionais, com apenas um átomo de espessura. Este material possui grande potencial para ser usado em dispositivos eletrônicos na escala nanométrica devido a suas propriedades semicondutoras, que podem ser ajustadas de acordo com a necessidade a partir do número de camadas atômicas.

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Novos Catalisadores para a Produção de Hidrogênio

Pesquisa analisa catalisadores de molibdênio dopados com metais de transição

O gás hidrogênio ($\rm H_2$) é uma das melhoras alternativas aos combustíveis fósseis já que sua combustão tem como produto final apenas vapor de água. No entanto, diversos desafios tecnológicos ainda precisam ser superados para que seu uso seja economicamente viável.

Uma das formas de se produzir o hidrogênio é a partir da quebra de moléculas de água $\rm H_2O$, com formação de moléculas de $\rm H_2$. A principal reação nesse processo é a Reação de Evolução do Hidrogênio (HER, na sigla em inglês) em que os prótons em um meio ácido são reduzidos e formam gás hidrogênio por elétrons passados através de catalisadores.

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Aprimorando o Tratamento de Efluentes Industriais

Pesquisa desvenda o mecanismo do efeito de memória de hidróxidos duplos lamelares (LDH)

Corantes sintéticos são utilizados constantemente nas mais diversas industrias, da têxtil à cosmética. Tanto a produção quanto utilização dessas substâncias podem levar a problemas ambientais caso não sejam devidamente degradados ou removidos dos efluentes industriais. Para isso, vários processos físicos, químicos ou biológicos podem ser utilizados. Dentre eles, os processos de adsorção combinam baixo custo e altas taxas de remoção.

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Aprimorando o Armazenamento de Hidrogênio

Pesquisa analisa o efeito de nanopartículas formadas durante o preparo de Li-RHC com adição de $\rm TiO_2$

A busca por fontes de energia limpa, renovável e barata tem se intensificado nos últimos anos com o crescente consenso de que a elevação na temperatura média do planeta, e a consequente intensificação de episódios climáticos extremos, é causada pela ação humana.

O gás hidrogênio ($\rm H_2$) é uma das melhoras alternativas aos combustíveis fósseis já que sua combustão tem como produto final apenas vapor de água. No entanto, a viabilidade econômica da produção, armazenamento e distribuição de hidrogênio para geração de energia ainda exige a superação de diversos desafios tecnológicos.

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Aumentando a estabilidade de Lactase para aplicações industriais

Encapsulamento e adição de excipientes se mostraram promissoras

A lactose é o principal carboidrato presente no leite. Para ser digerida e absorvida pelo organismo, ela precisa ser quebrada em seus constituintes: glicose e galactose. A quebra é catalisada por uma enzima chamada lactase, produzida especialmente para a digestão do leite materno no intestino delgado de mamíferos jovens.

A produção desta enzima diminui com o passar do tempo, tornando o organismo progressivamente incapaz de digerir a lactose. Assim, apesar do hábito social de se consumir leite de outros animais e seus derivados após a infância, cerca de 65% da população mundial apresenta algum grau de intolerância à lactose.

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Efeitos Eletrônicos na Oxidação do Etanol

Resultados são importantes para a fabricação de células a combustível a etanol direto

Em motores à combustão interna, diversas substâncias tóxicas – como $\rm CO$, $\rm NO_2$ – são produzidas devido à quebra incompleta dos combustíveis. Ao diminuir a energia de ativação necessária para que a combustão completa aconteça, catalisadores auxiliam na quebra desses produtos em gases menos tóxicos – como gás carbônico ($\rm CO_2$), metano ($\rm CH_4$).

Ainda assim, $\rm CO_2$ e $\rm CH_4$ produzidos principalmente por ação humana são atualmente considerados os responsáveis pela elevação na temperatura média do planeta, que leva à intensificação de episódios climáticos extremos. Dessa forma, tem se intensificado a busca por fontes de energia mais eficientes que possam reduzir significativamente ou mesmo anular a emissão desses gases.

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Estrutura Cristalina de proteína essencial ao vírus Zika

Os resultados podem abrir o caminho para medicamentos antivirais de amplo espectro contra ZIKV.

Embora inicialmente descrito como uma versão moderada da dengue, o surto do vírus Zika (ZIKV) nas Américas inesperadamente revelou impactos neurológicos importantes como microcefalia fetal ou outros danos cerebrais congênitos quando as mulheres são infectadas durante a gravidez e síndrome de Guillain-Barre (uma doença em que o sistema imunológico do corpo danifica os nervos) em adultos. Pode ser transmitida tanto pelo vetor inseto quanto pelo contato sexual. Este surto tornou-se uma ameaça à saúde global, de epidemiologia complexa e impactos neurológicos devastadores, exigindo, portanto, esforços urgentes para o desenvolvimento de novos medicamentos antivirais eficazes e seguros.

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De Olho (e Músculos) nos Fósseis de Peixes

Pesquisadores investigam a preservação de partes moles durante fossilização

Tudo o que sabemos sobre os seres vivos que viveram há milhares e milhões de anos vem dos fósseis que eles deixaram para trás. A formação de fósseis é um fenômeno extremamente raro. Ela depende do soterramento do organismo, de processos químicos responsáveis pela sua conservação e da não destruição do fóssil resultante por processos geológicos posteriores.

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