15 de Julho - 15 horasAs Anomalias da Água Líquida e a Termometria de Luminescência — Luís António Ferreira M.D. Carlos
Durante a última década, a nanotermometria de luminescência abriu a possibilidade de medir fluxos térmicos a escalas espaciais inferiores a 10 μm, inacessíveis por métodos elétricos convencionais.1 Diversos luminóforos têm mostrado serem capazes de medir a temperatura de forma não evasiva através das suas propriedades de emissão de luz, por exemplo polímeros, sistemas conjugados de DNA ou proteínas, corantes orgânicos, pontos quânticos, e iões de lantanídeos trivalentes (Ln3+) incorporados em híbridos orgânicos-inorgânicos e em nanopartículas. A implementação destes materiais à base de iões Ln3+ como termómetros raciométricos foi extensivamente revista nos últimos cinco anos.1
Nos últimos dois anos, o foco da termometria de luminescência deslocou-se gradualmente do fabrico de novas nanoarquitecturas para a utilização da técnica como ferramenta para a bio imagem térmica e para o estudo de propriedades dos próprios termómetros e do seu ambiente local, como, por exemplo, a velocidade instantânea de nanocristais Brownianos suspensos tanto em solventes aquosos como orgânicos.2
Após uma perspetiva geral do trabalho realizado em nanotermometria de luminescência desde a explosão do campo há uma década atrás, a palestra centrar-se-á num exemplo recente3 que ilustra como as anomalias da água líquida podem ser estudadas utilizando a termometria de luminescência.
Referências
1. C. D. S. Brites, S. Balabhadra, L. D. Carlos, Adv. Opt. Mater. (2019) 7, 1801239.
2. C. D. S. Brites, X. Xie, M. L. Debasu, X. Qin, R. Chen, W. Huang, J. Rocha, X. Liu, L. D. Carlos, Nature Nanotech. (2016) 11, 851.
3. C. D. S. Brites, B. Zhuang, M. L. Debasu, D. Ding, X. Qin, F. E. Maturi, W. W. Y. Lim, D. W. Soh, J. Rocha, Z. Yi, X. Liu, L. D. Carlos, J. Phys. Chem. Lett. 11 (2020), 6704.
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Liquid Water Anomalies and the Luminescence Thermometry
The emergence of luminescent nanothermometry during the last decade opened up the possibility of measure thermal flows at spatial scales below 10 μm, unreachable by conventional electrical methods.1 Diverse phosphors capable of providing a contactless thermal reading through their light emission properties have been examined, e.g., polymers, DNA or protein conjugated systems, organic dyes, quantum dots, and trivalent lanthanide (Ln3+) ions incorporated in organic-inorganic hybrids, multifunctional heater-thermometer nanoplatforms, upconverting, downconverting and downshifting nanoparticles. The implementation of these Ln3+-based phosphors (with an emphasis in upconverting nanoparticles) as ratiometric thermometers was extensively reviewed in the past five years.1
In the last couple of years, the focus of luminescence thermometry has gradually shifted from the fabrication of more sensitive nanoarchitectures towards the use of the technique as a tool for thermal bioimaging and the unveiling of properties of the thermometers themselves and their local surroundings, as, for instance, the instantaneous ballistic velocity of Brownian nanocrystals suspended in both aqueous and organic solvents.2
After a general perspective of the work done on luminescence nanothermometry since the explosion of the field at one decade ago, the lecture will be focused on a recent example3 illustrating the potential of the technology to study the anomalies of liquid water.
References
1. C. D. S. Brites, S. Balabhadra, L. D. Carlos, Adv. Opt. Mater. (2019) 7, 1801239.
2. C. D. S. Brites, X. Xie, M. L. Debasu, X. Qin, R. Chen, W. Huang, J. Rocha, X. Liu, L. D. Carlos, Nature Nanotech. (2016) 11, 851.
3. C. D. S. Brites, B. Zhuang, M. L. Debasu, D. Ding, X. Qin, F. E. Maturi, W. W. Y. Lim, D. W. Soh, J. Rocha, Z. Yi, X. Liu, L. D. Carlos, J. Phys. Chem. Lett. 11 (2020), 6704.
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A Energia Solar Térmica de Concentração: que papel no panorama da Energia do futuro? — Manuel Collares-Pereira
A potência associada à radiação solar à superfície da Terra permite estrelar um ovo no alcatrão bem quente da estrada. Mas há inúmeras aplicações da energia solar que exigem a obtenção de temperaturas muito mais elevadas e, para isso, é necessário concentrar a radiação solar. Exemplos de aplicações são a produção de electricidade por via térmica, a produção de vapor para a indústria, as reacções químicas a alta temperatura para a produção de combustíveis ditos solares (líquidos ou gasosos, incluindo o hidrogénio). A palestra explica como, a partir de um princípio básico da Física (o princípio de Fermat) se podem obter as ópticas capazes da maior concentração possível e ilustra a sua aplicação a uma variedade grande de situações, revelando o papel pioneiro de Portugal neste campo.
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The power associated with solar radiation on the earth’s surface is enough for an egg to be fried on a hot road asphalt. However, there are numerous applications for the energy arriving from the sun that require much higher temperatures. For those to be reached solar radiation must be concentrated. A few examples of potential applications are electricity production by thermal means, steam production for industrial process heat, chemical reactions requiring high temperatures, as in the production of the so-called solar fuels (liquid or gaseous, including hydrogen). The talk explains how, starting from first principles in Physics (Fermat’s principle), optics with the highest level of concentration can be obtained and then illustrates their application to a variety of situations, revealing the pioneer role of Portugal in this field .
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