Nanotecnologia

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COLEÇÃO NANOCIÊNCIA E NANOTECNOLOGIA: 
PRINCÍPIOS E APLICAÇÕES
NANOESTRUTURAS 
VOLUME 1
ORGANIZADORES
Alessandra Luzia Da Róz
Fabio de Lima Leite
Marystela Ferreira
Osvaldo Novais de Oliveira Jr.
NANOESTRUTURAS 
VOLUME 1
COLEÇÃO NANOCIÊNCIA E NANOTECNOLOGIA: 
PRINCÍPIOS E APLICAÇÕES
© 2015, Elsevier Editora Ltda.
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ISBN 978-85-352-8089-0
ISBN (versão digital): 978-85-352-8092-0
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CIP-Brasil. Catalogação na Publicação
Sindicato Nacional dos Editores de Livros, RJ
N171 Nanoestruturas/organização Alessandra Luzia da Róz, 
 Fábio de Lima Leite, Marystela Ferreira, Osvaldo Novais de 
 Oliveira Júnior. – 1. ed. – Rio de Janeiro: Elsevier, 2015. 
 il.; 24 cm. (Nanociência e nanotecnologia: princípios e 
 aplicações) 
 ISBN 978-85-352-8089-0 
 1. Nanotecnologia. 2. Nanociência. I. Róz, Alessandra Luzia 
 da. II. Leite, Fábio de Lima. III. Ferreira, Marystela. IV. Oliveira 
 Júnior, Osvaldo Novais de. V. Série. 
14-17072 CDD: 620.5 
 CDU: 620.3 
DEDICATÓRIAS
Os autores dedicam esta obra a todos os cientistas que pesquisam na área de nanociência, 
nanotecnologia e áreas correlatas. Além disso, os organizadores têm dedicatórias indivi-
duais a fazer.
ALESSANDRA LUZIA DA RÓZ
Dedico esta obra ao meu pai José Maria Da Róz (in memoriam) e à minha mãe Luzia 
Cirullo Da Róz pela dedicação, apoio e incentivo desde os primeiros anos de meus 
estudos. À minha irmã Talita pelo otimismo, e ao meu esposo Fábio e à minha filha 
Agatha por serem minha razão de viver.
FÁBIO DE LIMA LEITE
Dedico esta obra a minha esposa Alessandra (por seu otimismo inabalável), a mi-
nha filha Agatha (por existir), a meus irmãos Andréa e Gilberto (por acreditarem) 
e a meus pais Maria Luzia e Wilson por todo o amor, amparo e sacrifício de longo 
prazo. Dedico também esta obra aos meus “incansáveis” amigos Ismail e Ivo, pela 
grande sabedoria e companheirismo ao longo dos anos.
MARYSTELA FERREIRA
Dedico esta obra, em especial, ao meu pai Walter Ferreira (in memoriam), que inves-
tiu na educação de suas cinco filhas e hoje todas atuam na área de pesquisa e ensino.
AGRADECIMENTOS
Gostaríamos de expressar nossa profunda gratidão a todos os alunos, pesquisadores 
e professores que contribuíram de forma dedicada, paciente e minuciosa para a re-
alização desta obra. Reconhecemos a importância dos órgãos de fomento do Brasil 
que proporcionaram, em muitos casos, apoio financeiro para o desenvolvimento das 
pesquisas relatadas neste livro. Manifestamos, imensamente, a guarida da Universi-
dade Federal de São Carlos e da Universidade de São Paulo por fornecerem condi-
ções essenciais para o desenvolvimento desta obra. Agradecemos à equipe da Editora 
Elsevier do Brasil, em especial André Gerhard Wolff e Vanessa Huguenin, pela 
confiança depositada e pela dedicação à edição desta obra.
Além disso, os organizadores têm reconhecimentos individuais a fazer.
ALESSANDRA LUZIA DA RÓZ
Agradeço a todos os meus professores, desde o ensino pré-escolar, por me incentiva-
rem a olhar o mundo com outros olhos. Meus reconhecimentos ao meu orientador 
de mestrado e doutorado Professor Doutor Antônio Aprígio da Silva Curvelo por 
me dar a chance de ingressar no mundo acadêmico e por seus ensinamentos singu-
lares. Aos meus supervisores de pós-doutorado, Professor Doutor Osvaldo Novais 
de Oliveira Júnior e Professor Doutor Fábio Minoru Yamaji, por sua confiança em 
minha capacidade. Presto meu reconhecimento ao Professor Doutor Fabio de Lima 
Leite e à Professora Doutora Marystela Ferreira pela confiança em meu trabalho na 
organização deste livro. Ainda, e não menos importante, agradeço meu esposo e filha 
pelo amor e apoio incondicionais.
VIII NANOESTRUTURAS
 FÁBIO DE LIMA LEITE
Agradeço cordialmente a todos os meus ex-professores universitários, em especial ao 
Professor Doutor Ervino Carlos Ziemath por sua grande dedicação, incentivo, va-
liosas discussões e amizade prestados durante a minha graduação em Física na Unesp 
em Rio Claro. Expresso também minha gratidão especial aos meus ex-orientadores 
de mestrado (Doutor Paulo Sérgio de Paula Herrmann Júnior), doutorado (Doutor 
Luiz Henrique Capparelli Mattoso) e pós-doutorado (Professor Doutor Osvaldo 
Novais de Oliveira Júnior), por suas lideranças e ensinamentos valiosos para a minha 
carreira profissional, além de conseguirem reacender o meu entusiasmo pela ciência, 
diante de tantas dificuldades durante esse período. Sou particularmente grato a todos 
os alunos do Grupo de Pesquisa em Nanoneurobiofísica pelo empenho, entusiasmo 
e inestimável engajamento em nossa pesquisa. Sou muito grato pelo reconhecimento 
e por acreditarem que poderíamos transpor novas fronteiras na ciência. Agradeço 
também à rede de nanobiotecnologia nBioNet, à FAPESP, ao CNPq e à CAPES 
pelo apoio financeiro em diversos projetos de pesquisa relacionados com os temas 
abordados neste livro. Finalmente, meu especial agradecimento à minha família por 
todo apoio, amor e suporte permanentes e por entender os vários momentos em que 
estive ausente. 
MARYSTELA FERREIRA
Agradeço a todas as pessoas que contribuíram e contribuem para a minha formação 
profissional e a todos os integrantes do grupo de pesquisa em Nanociência e Nano-
tecnologia Aplicada a Sensores. Muitos são os nossos desafios e aos poucos vamos 
superando cada um deles. Agradeço também à minha família e em especial à minha 
pequena Laura, amor da minha vida.
OSVALDO NOVAIS DE OLIVEIRA JÚNIOR
Meus agradecimentos especiais vão para os colegas do Grupo de Polímeros Bernhard 
Gross, do Instituto de Física de São Carlos, USP, e colaboradores de diversas insti-
tuições no Brasil e no exterior. Em particular, devo agradecer aos colaboradores do 
Instituto Nacional de Eletrônica Orgânica (INEO) e da rede de nanobiotecnologia 
nBioNet.
OS ORGANIZADORES
ALESSANDRA DA RÓZ
Possui graduação em Licenciatura em Ciências Exatas com 
Habilitação em Química pela Universidade de São Paulo 
(1997), mestrado e doutorado em Ciências e Engenharia de 
Materiais pela Universidade de São Paulo (2000 e 2004) e pós-
-doutorado DTI (Desenvolvimento Tecnológico Industrial-
-CNPq) junto ao Instituto de Física de São Carlos da Univer-
sidade de São Paulo (2009). Atualmente realiza pós-doutorado 
PNPD (Programa Nacional de Pós-Doutorado-CAPES) na Universidade Federal 
de São Carlos. Tem experiência na área de Engenharia de Materiais, com ênfase em 
polímeros e suas aplicações, atuando principalmente nos seguintes temas: modifica-
ção química e processamento de polímeros, biomassa lignocelulósica e biocombustí-
veis sólidos. Publicou 13 artigos em periódicos especializados, um capítulo de livro, 
e possui duas patentes de invenção registradas no Instituto Nacional de Propriedade 
Industrial (INPI). É revisora para diversos periódicos nacionais e internacionais. 
FÁBIO DE LIMA LEITEPossui graduação em Física (bacharelado e licenciatura) pela 
Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (2000) 
e mestrado (2002) e doutorado (2006) em Ciência e Engenha-
ria de Materiais pela Universidade de São Paulo (2006). No 
período de 2006 a 2008, realizou um pós-doutorado no Insti-
tuto de Física de São Carlos (IFSC-USP) e em 2008 e 2009 
realizou seu pós-doutorado em colaboração com a Embrapa 
X NANOESTRUTURAS
Instrumentação Agropecuária. Foi Bolsista Jovem Pesquisador da FAPESP (2009-
2012). No doutorado trabalhou em parceria com o Professor Doutor Alan Graham 
MacDiarmid, laureado com o Prêmio Nobel em Química de 2000, com o qual pu-
blicou um artigo no Journal of Nanoscience and Nanotechnology, em 2009. Atualmente 
é Bolsista de Produtividade em Pesquisa, Nível 2, do CNPq, Professor Adjunto III 
na Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) – Campus Sorocaba, Coordenador 
do Grupo de Pesquisa em Nanoneurobiofísica (GNN) (www.nanoneurobiophysics.
net) e do Programa Futuro Cientista (www.futurocientista.net), desenvolvido junto 
às escolas públicas com o apoio dos setores público e privado. Tem experiência nas 
áreas de nanociência e nanotecnologia, com ênfase em nanoscopia, nanoneurociência 
e nanobiofísica médica. É credenciado junto ao Programa de Pós-Graduação em 
Biotecnologia e Monitoramento Ambiental da UFSCar (PPGBMA), Programa de 
Pós-Graduação em Física (IFSC-USP) e Programa de Pós-Graduação em Medicina 
Tropical da Universidade de São Paulo (IMT-USP). Publicou cerca de 50 artigos 
em periódicos especializados, 10 capítulos de livros, um livro, e possui duas marcas 
registradas no Instituto Nacional de Propriedade Industrial (INPI). É membro do 
corpo editorial da revista Chemical Sensors e revisor para diversos periódicos. Atual-
mente é membro colaborador do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de 
Sistemas Micro e Nanoeletrônicos e membro efetivo da Rede nBioNet (CAPES), 
Rede Agronano (Embrapa) e da American Nano Society.
MARYSTELA FERREIRA
Professora adjunta IV na Universidade Federal de São Carlos 
(UFSCar), campus Sorocaba-SP. Bacharel em Química pela 
Universidade de São Paulo, USP, Instituto de Química de 
São Carlos (IQSC) em 1993 e licenciada em Química (1995) 
também pelo IQSC. Mestre em 1996 (IQSC) e obteve o tí-
tulo de doutor em 2000 na área de Físico-Química (IQSC). 
Fez vários estágios de pós-doutorado entre os anos de 2000 e 
2004 no Instituto de Física de São Carlos (IFSC) na USP e coordenou um projeto 
Jovem Pesquisador financiado pela FAPESP de 2004 a 2007 na Unesp em Presi-
dente Prudente (SP). Sua área de atuação é em desenvolvimento de materiais utili-
zando filmes fines nanoestruturados com técnicas Langmuir Blodgett (LB) e Layer 
by-Layer (LbL) visando a interação de modelos de membranas e o desenvolvimento 
de sensores eletroquímicos ambientais e biossensores. Foi responsável pela criação 
do curso de Licenciatura em Química, UFSCar o qual coordenou desde o início 
em 2009 até a formação da primeira turma em 2013. Faz parte de dois programas 
OS ORGANIZADORES XI
de pós-graduação, sendo um em Ciência dos Materiais na UFSCar e o outro em 
Ciência e Tecnologia de Materiais (Posmat), Unesp, Bauru. Atualmente, tem mais 
de 50 artigos publicados em periódicos com revisão. Revisora de diversos periódicos 
nacionais e internacionais.
OSVALDO N. OLIVEIRA JR.
Físico por formação, doutor pela Bangor University, Rei-
no Unido. É professor do Instituto de Física de São Carlos 
(IFSC), Universidade de São Paulo, membro da Academia de 
Ciências do Estado de São Paulo. É membro fundador do Nú-
cleo Interinstitucional de Linguística Computacional (NILC), 
que desenvolveu o revisor gramatical ReGra, agraciado com 
dois prêmios de inovação tecnológica. Suas principais áreas 
de atuação são em filmes orgânicos nanoestruturados, tópico de física da matéria 
condensada, e processamento de línguas naturais. Recebeu o Prêmio Scopus 2006, 
outorgado pela Elsevier do Brasil e a CAPES, como um dos 16 pesquisadores brasi-
leiros com maior produção científica, com base no número de publicações, citações 
e orientações.
OS AUTORES
ADHEMAR COLLÀ RUVOLO FILHO
Bacharel em Química pela Universidade Federal de São Car-
los em 1974, Doutor em Físico-Química de Polímeros pela 
Universidade de São Paulo em 1986. Atualmente é professor 
aposentado colaborador (professor voluntário) da Universi-
dade Federal de São Carlos, vinculado ao Departamento de 
Engenharia de Materiais do Centro de Ciências Exatas e de 
Tecnologia. Atua na área de Engenharia de Materiais e Me-
talúrgica, com ênfase em Polímeros e suas Aplicações. Membro do Núcleo de Re-
ologia e Processamento de Polímeros (NRPP) do Departamento de Engenharia de 
Materiais do Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia da Universidade Federal de 
São Carlos. Editor da revista Polímeros: Ciência e Tecnologia da Associação Brasileira 
de Polímeros de janeiro de 2006 a outubro de 2011. Membro efetivo do Conselho 
Diretor da Associação Brasileira de Polímeros desde outubro de 2007.
ALINE CARLA FARRAPO XAVIER
Graduada em Farmácia e Bioquímica pela Universidade de So-
rocaba, Uniso, (2003), possui mestrado em Ciência de Materiais 
e Nanotecnologia pela Universidade Federal de São Carlos, cam-
pus Sorocaba-SP (2011). Foi estagiária no Instituto Adolfo Lutz, 
em Sorocaba no período de 2001/2002 no setor de micobactérias, 
participando de treinamentos e análises nesse setor. Atualmen-
te doutoranda em Ciência de Materiais e Nanotecnologia pela 
Universidade Estadual Paulista “Julio de Mesquita Filho”, São Paulo, campus Sorocaba, 
pelo programa POSMAT. Tem experiência na área de Drug Delivery, trabalha com li-
possomos, filmes finos, pelas técnicas Layer by Layer (LbL) e Langmuir-Blodgett (LB).
XIV NANOESTRUTURAS
ANERISE DE BARROS
Bacharel em Química pelo Instituto Manchester Paulista de 
Ensino Superior (IMAPES), Sorocaba-SP (2008) e Mestre 
em Ciência dos Materiais pelo Programa de Pós Graduação 
em Ciência dos Materiais (PPGCM) da Universidade Federal 
de São Carlos, Campus Sorocaba (2011). Atualmente é es-
tudante de doutorado pelo Programa de Pós Gradualção em 
Ciência e Tecnologia dos Materiais (POSMAT) da Univer-
sidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” (UNESP). Tem experiência na 
área de síntese de polímeros condutores, síntese de nanopartículas metálicas, fabri-
cação de filmes finos hibrído-orgânicos através das técnicas Layer-by-Layer (LbL), 
Langmuir e Langmuir-Blodgett (LB).
ANTONIO RIUL JR
Possui mestrado em Física pela Universidade de São Paulo 
(1995), doutorado em Ciências e Engenharia de Materiais pela 
Universidade de São Paulo (1998) e pós-doutorados na Uni-
versidade do País de Gales (1998-2000) e Embrapa/CNPDIA 
(2000-2002). Atua como professor na Universidade Estadual 
de Campinas (UNICAMP), junto ao Instituto de Física Gleb 
Wataghin. Tem experiência nas áreas de Física e Ciência dos 
Materiais, com ênfase em filmes ultrafinos (Langmuir-Blodgett e automontados) e 
sensores do tipo “língua eletrônica”.
CELINA MASSUMI MIYAZAKI
Graduada em Química pela Universidade Estadual Paulista 
(2008), possui mestrado em Nanociências e Materiais Avan-
çados pela Universidade Federal do ABC (2010). Atualmen-
te, cursa o doutorado em Ciência e Tecnologia de Materiais 
(POSMAT), pela Universidade Estadual Paulista, sob orien-
tação do Professor Antonio Riul Jr. Tem experiência na área 
de síntese de nanoestruturas, especialmente derivados de gra-
feno e nanopartículas metálicas, e fabricação de filmes ultrafinos.
OS AUTORES XV
FABIO ROBERTO PASSADOR
Graduado em Engenharia de Materiais pela Universidade 
Federal de São Carlos (2005), possui mestrado em Ciência 
e Engenharia de Materiais (2008) e doutorado em Ciência 
e Engenharia de Materiais pela Universidade Federal de São 
Carlos (2012). Atualmente é Professor Adjunto e Pesquisador 
no Instituto de Ciência e Tecnologia da Universidade Federal 
de São Paulo (UNIFESP) e do Programa de Pós-Graduação 
em Engenhariae Ciência de Materiais (PPG-ECM) da mesma universidade. Tem 
experiência na área de Engenharia de Materiais, com ênfase em materiais polimé-
ricos. Atua principalmente nos seguintes temas: materiais nanoestruturados, nano-
compósitos poliméricos, vulcanização in situ e blendas poliméricas.
FÁBIO RUIZ SIMÕES
Bacharel em Química (1999), Mestre em Química (2001) e 
Licenciado em Química (2002) pela Universidade Federal de 
São Carlos (UFSCar). Doutor pelo Programa de Pós-Gradua-
ção em Ciência e Engenharia de Materiais da Universidade de 
São Paulo (USP), Escola de Engenharia de São Carlos (2005). 
No Doutorado, desenvolveu trabalhos de sensores eletroanalíti-
cos de pesticidas em águas naturais pela Embrapa Instrumen-
tação Agropecuária (CNPDIA-EMBRAPA). Fez Doutorado Sanduíche em Quími-
ca Analítica no Departamento de Química da Universidade de Coimbra. Trabalhou 
como pesquisador DTI nível 7 C (CNPq) no desenvolvimento do sistema sensorial 
“Língua Eletrônica” no projeto “Suco-Sensor”. Trabalha na área de Eletroanálise e no 
desenvolvimento de sensores ambientais, atuando principalmente nos seguintes temas: 
sensores eletroanalíticos de pesticidas, polímeros condutores, materiais nanoestrutura-
dos e nanotubos de carbono. Tem Pós-Doutorado concluído pelo Departamento de 
Química da Universidade Federal de São Carlos e pelo Campus da UFSCar de Soro-
caba. No período entre Agosto de 2009 a Julho de 2014 foi Professor Adjunto do Ins-
tituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas da Universidade Federal de 
São Paulo (ICAQF-UNIFESP) no Campus de Diadema. Atualmente, desde Agosto 
de 2014, é Professor Adjunto III no Departamento de Ciências do Mar no Campus da 
Baixada Santista da UNIFESP (DCMar-UNIFESP).
XVI NANOESTRUTURAS
FRANCISCO TRIVINHO-STRIXINO
Graduado em Química pela Universidade Federal de São Car-
los (2001), possui mestrado (2003) e doutorado (2007) em 
Química, subárea Físico Química, pela Universidade Federal 
de São Carlos tendo realizado um estágio de pós doutorado 
(2008) no Instituto de Física de São Carlos da Universidade de 
São Paulo na área de matéria condensada. Atualmente é pro-
fessor adjunto na Universidade Federal de São Carlos. Possui 
experiência na área de Química de Estado Sólido, com ênfase em Eletroquímica e 
Ciência dos Materiais, atuando principalmente nos seguintes temas: filmes de óxidos 
anódicos, propriedades ópticas, filmes automontados, eletrodeposição, polímeros 
condutores e luminescência em óxidos anódicos.
HUMBERTO HISSASHI TAKEDA
Graduado e bacharelado em Química pela Universidade Esta-
dual de Maringá (2001), possui mestrado em Ciência e Enge-
nharia de Materiais pela Escola de Engenharia de São Carlos-
-USP (2004) e doutorado em Ciência com ênfase em Química 
pela Universidade Federal de São Carlos (2011). Atualmente 
é professor adjunto II e pesquisador do Departamento Inter-
disciplinar de Tecnologia e Ciência da Universidade Federal 
de Rondônia campus Ariquemes e vice-diretor do campus. Atua principalmente nos 
seguintes temas: nanotecnologia, nanociência, química analítica, físico-química, sen-
sores e biossensores eletroquímicos.
JANAINA SOARES SANTOS
Possui graduação em bacharelado em Química (2005) e em 
licenciatura em Química (2007) pela Universidade Federal de 
São Carlos. Fez mestrado no Programa de Pós Graduação em 
Química – UFSCar (2007) e concluiu seu doutorado na área 
de Físico-Química no mesmo programa (2012). Tem expe-
riência na área de Eletroquímica, atuando principalmente nos 
seguintes temas: eletrodeposição, microbalança eletroquímica 
a cristal de quartzo, quimiometria, óxidos anódicos, spark anodization, dopagem anó-
dica, caracterização de materiais, tratamento de vídeos e processamento de imagens 
em lote. Realizou pós-doutorado no Laboratório Associado de Sensores e Materiais 
(LAS) no Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) em 2013, atuando na 
OS AUTORES XVII
área de sensores de diamante e degradação de poluentes orgânicos. Atualmente, faz 
pós-doutorado no Laboratório Interdisciplinar de Química (LabIQ) da Universida-
de Federal de Alfenas – MG trabalhando no desenvolvimento de sensores eletroquí-
micos com diferentes grupos funcionais.
LEONARDO G. PATERNO
Bacharel em Química (Universidade de São Paulo, 1998) e 
doutor em Ciência e Engenharia de Materiais (Universidade 
Federal de São Carlos, 2003). Fez parte de seu trabalho de 
doutorado na Universidade de Wisconsin – Madison (2000-
2002). É professor adjunto II do Instituto de Química da Uni-
versidade de Brasília desde 2011. Suas atividades de pesquisa 
envolvem principalmente a preparação de nanomateriais (na-
nopartículas inorgânicas, nanocarbonos e polímeros conjugados), seu processamento 
na forma de filmes finos e aplicação em dispositivos moleculares, tais como sensores 
químicos, diodos emissores de luz e células solares sensibilizadas por corantes.
LUCIANO CASELI
Professor Adjunto da Universidade Federal de São Paulo (UNI-
FESP), no Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Far-
macêuticas (Campus Diadema). Bacharel (1998), Licenciado 
(1998), Mestre (2001) e Doutor (2005) em Química pela Uni-
versidade de São Paulo (USP), atuando na área de Físico-Quí-
mica de Coloides e Superfícies. Pós-Doutorado em Física no 
Instituto de Física de São Carlos (IFSC) – USP (2005-2008), 
atuando na área de Física da Matéria Condensada. Realizou estágios internacionais de 
pesquisa na Universidade Nacional de Córdoba, Argentina; na Universidade de Mia-
mi, Estados Unidos; e na Biolin-KSV, Finlândia. Sua área de pesquisa envolve uso de 
filmes ultrafinos para: i) estudos sobre interações de materiais bioativos, sintéticos ou 
naturais, em modelos de membranas celulares; e ii) fabricação de materiais organizados 
na escala molecular para dispositivos optoeletrônicos, biocatalisadores, e biossensores. 
Revisor de diversos periódicos na área de Química de Coloides e Interfaces, Biofísica, 
e Materiais. Atua como orientador nos Programas de Pós-Graduação em Ciência e 
Tecnologia da Sustentabilidade (Química) e Biologia Química, ambos da UNIFESP. 
Atualmente é representante do Campus Diadema na Comissão Institucional de Inicia-
ção Científica da UNIFESP e vice-coordenador do Programa de Pós-Graduação em 
Ciência e Tecnologia da Sustentabilidade.
XVIII NANOESTRUTURAS
LUIZ ANTONIO PESSAN
Professor do Departamento de Engenharia de Materiais da 
UFSCar desde 1986. Engenheiro de Materiais pela UFS-
Car (1984), Mestre em Engenharia de Materiais pelo PPG-
-EM/UFSCar (1987) e PhD em Engenharia Química pela 
University of Texas at Austin (1993), com pós-doutoramen-
to pela University of Texas at Austin (1997). Presidente da 
Associação Brasileira de Polímeros (ABPol) (13-15), Coor-
denador de Área – Engenharias da FAPESP (08-), Membro da Comissão de 
Avaliação da Área de Engenharia II da CAPES (triênio 07-09 e triênio 10-12), 
Membro Titular e Coordenador do Comitê de Assessoramento em Engenharias 
de Minas e de Metalúrgica e Materiais – CAMM/CNPq (07/2010 – 06/2013),
Coordenador da Rede de Centros de Inovação em Plástico e Borracha (Plasbor) – 
SIBRATEC/MCT (09-), Editor Adjunto do periódico Materials Research, Mem-
bro dos Conselhos Editoriais dos periódicos International Polymer Processing, 
Journal of Polymer Engineering e Polímeros: Ciência e Tecnologia e Representante 
Internacional junto a Polymer Processing Society. Atua na área de Engenharia de 
Materiais e Metalúrgica, com ênfase em membranas, filmes e barreiras poliméricas, 
blendas poliméricas e nanocompósitos poliméricos.
MARIA APARECIDA GODOY SOLER
Possui doutorado em Engenharia Elétrica pela Universidade 
de São Paulo, e mestrado em Ciências Espaciais pelo Institu-
to Nacional de Pesquisas Espaciais. Realizou pós-doutorado 
no Departamento de Engenharia e Ciência dos Materiais da 
University of Illinois at Urbana-Champaign, Estados Uni-
dos. É professor associado do Instituto de Física da Univer-
sidade de Brasília, Brasília-DF, Editor Associado do Journal 
of Nanofluids,American Scientific Publishers e Membro do Corpo Editorial da 
Material Research Express, IOPsience. É membro da Sociedade Brasileira de Fí-
sica, da Sociedade Brasileira de Materiais, Materials Research Society, American 
Chemical Society e Royal Society of Chemistry. Publicou mais de 50 artigos em 
revistas indexadas e capítulos de livros. É consultor de várias fundações no Brasil 
e em outros países, bem como referee de jornais de física, química e ciência dos 
materiais. Desenvolve pesquisa que incluem preparação e caracterização de na-
nomateriais magnéticos e nanocompósitos multifuncionais visando aplicações em 
sensores e em nanomedicina.
OS AUTORES XIX
MARIANA DE SOUZA SIKORA
Possui bacharelado e licenciatura em Química pela Univer-
sidade Estadual do Centro-Oeste – UNICENTRO (2006) e 
Doutorado em Química, subárea Físico-Química pela Univer-
sidade Federal de São Carlos – UFSCar (2011) com período 
sanduíche na Christian-Albrechts-Universität zu Kiel – CAU 
(Kiel – Alemanha). Atualmente é Professora Adjunta na Uni-
versidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Pato Branco 
– UTFPR-PB. Tem experiência na área de Química, com ênfase em Eletroquímica, 
Simulação Numérica e Modelagem, Caracterização de Materiais e também Fotoquí-
mica. Atua nos seguintes temas: anodização de metais válvula, simulação usando o 
método dos elementos finitos, caracterização de materiais por análise quantitativa de 
imagem, refinamento de difratogramas usando o Método de Rietveld, fotocatálise de 
compostos orgânicos e microorganismos usando filmes de TiO2 nanoestruturados. 
MARLI LEITE DE MORAES
Professora do Departamento de Ciência e Tecnologia da Uni-
versidade Federal de São Paulo campus de São José dos Cam-
pos. Graduada em Química pelo Instituto de Química de São 
Carlos da Universidade de São Paulo (IQSC-USP) em 2000, 
possui mestrado em Física Aplicada opção Biomolecular pelo 
Instituto de Física de São Carlos – USP (2003) e doutorado 
em Físico-química pelo IQSC-USP (2008). Pós-doutorado na 
Universidade Federal de São Carlos, campus Sorocaba (2008-2011) e no Instituto de 
Química da Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” (2012-2013). 
Pesquisadora na área interdisciplinar com ênfase em imobilização de biomoléculas, 
biossensores, filmes nanoestruturados, modelos de membrana, lipossomos e filmes 
de Langmuir. Atualmente faz parte do programa de Pós-Graduação em Engenharia 
de Materiais da Universidade Federal de São Paulo.
MARYSTELA FERREIRA
Professora adjunta IV na Universidade Federal de São Carlos 
(UFSCar), campus Sorocaba-SP. Bacharel em Química pela 
Universidade de São Paulo, USP, Instituto de Química de 
São Carlos (IQSC) em 1993 e licenciada em Química (1995) 
também pelo IQSC. Mestre em 1996 (IQSC) e obteve o tí-
tulo de doutor em 2000 na área de Físico-Química (IQSC). 
XX NANOESTRUTURAS
Fez vários estágios de pós-doutorado entre os anos de 2000 e 2004 no Instituto de 
Física de São Carlos (IFSC) na USP e coordenou um projeto Jovem Pesquisador 
financiado pela FAPESP de 2004 a 2007 na Unesp em Presidente Prudente (SP). 
Sua área de atuação é em desenvolvimento de materiais utilizando filmes fines nano-
estruturados com técnicas Langmuir Blodgett (LB) e Layer by-Layer (LbL) visando 
a interação de modelos de membranas e o desenvolvimento de sensores eletroquími-
cos ambientais e biossensores. Foi responsável pela criação do curso de Licenciatura 
em Química, UFSCar o qual coordenou desde o início em 2009 até a formação da 
primeira turma em 2013. Faz parte de dois programas de pós-graduação, sendo um 
em Ciência dos Materiais na UFSCar e o outro em Ciência e Tecnologia de Ma-
teriais (Posmat), Unesp, Bauru. Atualmente, tem mais de 50 artigos publicados em 
periódicos com revisão. Revisora de diversos periódicos nacionais e internacionais.
RAFAEL FURLAN DE OLIVEIRA
Graduado em licenciatura em Física pela Universidade Esta-
dual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” (2007), possui mestrado 
em Ciência e Tecnologia de Materiais pela Universidade Esta-
dual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” (2010). Atualmente é 
doutorando na área de Ciência e Tecnologia de Materiais pela 
mesma instituição. Atua principalmente nos seguintes temas: 
fabricação e caracterização elétrica e eletroquímica de filmes 
finos e ultrafinos para o desenvolvimento de dispositivos bioeletrônicos.
ROBERTO MARCHIORI
Possui graduação em Física pela Università degli Studi Trento 
(1998), mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais pela 
Universidade Federal de Santa Catarina (2003) e doutorado 
em Ciência e Engenharia de Materiais pela Universidade Fe-
deral de Santa Catarina – UFSC (2007). Atualmente é profes-
sor da Universidade Federal de Rondônia – UNIR. Tem expe-
riência nas áreas de Nanotecnologia, Engenharia de Materiais 
e Metalúrgica, com ênfase em tratamentos térmicos, mecânicos e químicos, tendo 
trabalhado principalmente com: sintese de nanoparticulas, nanotubos de carbono, 
ablação a laser, sinterização por plasma, corrosão e porosidade. Atualmente está se 
dedicando à aplicacão de modelos de simulacão matemática de crescimento de filmes 
finos e/ou nanoestruturados. 
APRESENTAÇÃO
O tema abordado nesta obra está diretamente ligado à revolução industrial e tecno-
lógica que o mundo está vivenciando. O impacto na economia e em nosso cotidiano 
já é significativo, com a produção de novos fármacos a partir de nanopartículas, no-
vas terapias e nanodispositivos para sensoriamento ambiental. Como se pode intuir, 
referimo-nos a nanociência e nanotecnologia. A nanociência e suas derivações com-
põem um campo de fronteira transdisciplinar que permite realizar a miniaturização 
de materiais e dispositivos, trabalhando na nanoescala para criar estruturas com or-
ganização molecular. Os benefícios dessas novas estruturas nanométricas podem ser 
constatados pela rápida disseminação de resultados em áreas como aeronáutica, bio-
tecnologia, materiais, nanoeletrônica, medicina, meio ambiente, saúde e segurança 
nacional. A ciência que descrevemos aqui é capaz de construir e manipular moléculas 
e átomos a ponto de desenvolver novos materiais com propriedades convenientes 
e que normalmente não são observadas na macroescala. De fato, o mundo clássico 
em que vivemos apresenta propriedades que podem ser drasticamente alteradas se a 
matéria for manipulada em nível nanoscópico. Por exemplo, um material condutor 
elétrico nas escalas macroscópica e microscópica pode se tornar isolante na nanoesca-
la. Essas peculiaridades do nanomundo, que permitem criar materiais com incríveis 
e inusitadas propriedades, poderão ser exploradas pelo leitor por intermédio dos ca-
pítulos desta obra. Nossa ideia é criar inquietação, instigar transformações na forma 
de pensar e ver o mundo a partir do controle das propriedades da matéria na escala 
atômica e molecular. 
Nanociência e Nanotecnologia: Princípios e Aplicações é uma coletânea de três vo-
lumes dedicada a estudantes de graduação e pós-graduação de diversos cursos, 
além de técnicos e profissionais de várias indústrias. Os livros contêm capítulos di-
recionados a temas de vanguarda em novas áreas de pesquisa, além de capítulos de 
XXII NANOESTRUTURAS
caráter técnico-científico, em que são descritas estruturas e ferramentas para a ciência 
e tecnologia em escala nanométrica. A coleção tem o objetivo principal de orientar o 
leitor com relação aos conceitos e fundamentos teóricos da nanociência, para permi-
tir o entendimento dos fenômenos e das propriedades da matéria em nível atômico-
-molecular. Propriedades de nanoestruturas, síntese, processamento, caracterização, 
manipulação e modelamento computacional foram temas abordados nos diversos 
capítulos. Pretende-se com esta obra ensinar a alunos de diversas áreas os tópicos 
essenciais para iniciar pesquisas em nanociência e nanotecnologia. O texto é intrin-
secamente interdisciplinar, já que os autores possuem formação acadêmica diversi-
ficada. Em alguns capítulos utilizamos um formalismo matemáticomais detalhado, 
importante para fornecer fundamentos. Os capítulos são didáticos tanto na descrição 
dos modelos quanto nas suas possíveis utilizações. O aprofundamento em cada tema 
pode ser adquirido por intermédio da extensa lista de referências disponibilizadas 
pelos autores em seus capítulos.
Os potenciais leitores desta coleção podem vir de diversas áreas, o que tornou 
esta obra um grande desafio aos organizadores e autores. Estaremos recompensados 
se cada leitor obtiver algum conhecimento que lhe possa ser útil em sua vida profis-
sional. Esperamos, também, que a obra possa servir para estimular pesquisadores a 
explorar as potencialidades do nanomundo, produzindo novos materiais e desenvol-
vendo métodos e processos para a nanotecnologia.
PREFÁCIO
O primeiro volume da coleção aborda os principais conceitos e fundamentos da na-
nociência, enfatizando as características e propriedades de inúmeras nanoestruturas. 
Esta publicação visa a familiarizar o leitor com as diversas aplicações de nanoestru-
turas. O texto é direto, rico em informações; profundo, mas de fácil compreensão. 
Alguns capítulos foram redigidos de forma mais técnica e científica possível, com 
abrangência e profundidade necessárias para a leitura de um profissional exigente. 
Por outro lado, alguns capítulos são mais introdutórios, explorando potencialidades 
do tema. Para permitir uma leitura coerente os capítulos foram agrupados por temas 
similares, conferindo fluidez e dinâmica na aprendizagem do leitor. 
O livro inicia-se (Capítulo 1) com uma abordagem simples e introdutória, com 
foco na história da nanociência e da nanotecnologia, além de descrição dos princí-
pios básicos do nanomundo. Ao descrever também avanços importantes nos últimos 
anos, o Capítulo 1 pode ser útil para aqueles que ingressarão na pesquisa científica 
e na pós-graduação em biotecnologia, física, nanotecnologia, materiais, química e 
áreas afins. 
Em seguida são apresentados três capítulos gerais (Capítulos 2, 3 e 4) sobre na-
noestruturas, com visão ampla sobre sistemas supramoleculares e materiais nanoes-
truturados. Os sistemas supramoleculares são montagens de subunidades químicas 
unidas por interações covalentes ou intermoleculares, interessantes para processos de 
reconhecimento molecular e para desenvolvimento de sistemas com autoagregração 
como micelas e vesículas lipídicas. Os materiais nanoestruturados podem ser apli-
cados em diversas áreas, incluindo biotecnologia, eletrônica, medicina, e podem ser 
construídos de diversas formas. Nesses capítulos, são abordadas as técnicas de sín-
tese eletroquímica como a eletrodeposição e a oxidação anódica de metais, além dos 
métodos de layer-by-layer (LbL) e Langmuir-Blodgett (LB), que se destacam pelo 
XXIV NANOESTRUTURAS
controle da arquitetura molecular dos filmes. As técnicas eletroquímicas permitem 
fabricar nanoestruturas metálicas, bimetálicas, ligas e óxidos metálicos. Por outro 
lado, os método de LbL e LB permitem depositar filmes orgânicos com alto grau de 
organização molecular e investigar o ordenamento do material. 
Nos Capítulos 5, 6 e 7 são descritas as propriedades específicas de nanoestruturas, 
como nanopartículas e nanocompósitos. Estas nanoestruturas têm sido exploradas 
devido às propriedades únicas, dependentes de seu tamanho e forma, permitindo 
a investigação e produção de materiais com propriedades inéditas. Os avanços nos 
processos de síntese e caracterização destas nanoestruturas levam ao desenvolvimen-
to de novos produtos, como tecidos, tintas, cosméticos e produtos esportivos. As 
nanopartículas com propriedades magnéticas formam uma nova classe de materiais 
cujas propriedades podem ser usadas em medicina, saúde, eletroeletrônica e catálise. 
Dentre os sistemas magnéticos nanoestruturados mais investigados destacam-se as 
partículas superparamagnéticas de óxidos de ferro (SPIO). Os sistemas SPIO, tais 
como a magnetita, maguemita e ferritas mistas, podem ser obtidos no estado coloidal 
por metodologias que garantem controle da estrutura, morfologia e propriedades 
magnéticas. Os nanocompósitos poliméricos compreendem uma classe de materiais 
formados por pelo menos uma fase finamente dispersa com dimensões nanométricas, 
tais como argila lamelar, nanotubos de carbono, sílica, entre outros, em uma matriz 
polimérica. Esses materiais também se destacam por melhorarem propriedades tér-
micas, mecânicas e de barreira a gases em comparação com os polímeros puros ou 
modificados com aditivos convencionais. 
Por fim, é apresentado um capítulo com ênfase puramente teórica, com um texto 
conciso e baseado em formalismo matemático. Descreve-se como a teoria clássica e 
quântica permite interpretar as propriedades mecânicas, químicas, térmicas e elétricas 
de nanomateriais como o grafeno e o nanotubo de carbono. A descrição de fenôme-
nos na nanoescala é realizada por intermédio da teoria quântica, que possui equações 
de alta complexidade matemática. Essas peculiaridades tornam a simulação compu-
tacional uma ferramenta essencial na resolução de problemas e no entendimento dos 
fenômenos na nanoescala. O desenvolvimento da capacidade computacional tornou 
possíveis simulações computacionais sofisticadas no estudo do comportamento de 
nanoestruturas e no desenvolvimento de dispositivos. 
SUMÁRIO
Dedicatórias v
Agradecimentos vii
Os organizadores ix
Os autores xiii
Apresentação xxi
Prefácio xxiii
Lista de abreviaturas e siglas xxix
1 Conceitos e Princípios Básicos 1
1. Introdução 3
1.1. Compreendendo a escala nano e a nanotecnologia 3
1.2. Nanociência: passado, conceitos e princípios 5
1.3. Política, economia e pesquisa da nanotecnologia 18
1.4. Produtos com nanotecnologia no mercado 21
1.5. Considerações finais 32
2 Sistemas Supramoleculares 39
1. Conceitos gerais envolvidos em sistemas supramoleculares 41
1.1. Reconhecimento molecular 42
2. Sistemas auto-organizados 43
2.1. Tensoativos e detergentes 43
2.2. Micelas: formação e concentração micelar crítica 47
2.3. Bicamadas lipídicas e sistemas vesiculares 49
2.4. Métodos de preparação de lipossomos e sistema multicamadas 51
2.5. Aplicações biomédicas utilizando lipossomos 53
2.6. Membranas Celulares: composição química e propriedades Físico-Químicas 56
3. Sistemas supramoleculares multiciclos 59
XXVI NANOESTRUTURAS
3 Síntese Eletroquímica de Materiais Nanoestruturados 63
1. Introdução 65
2. Aspectos fundamentais da eletroquímica 67
2.1. Processos faradaicos e não faradaicos 67
2.2. Células eletroquímicas – tipos e definições 68
3. Síntese de filmes nanoestruturados por eletrodeposição 72
4. A formação de óxidos por anodização de metais-válvula 80
4.1. Anodização em alto campo 83
4.2. Auto-organização em óxidos anódicos: a alumina anódica porosa 90
4.3. A Síntese eletroquímica de nanotubos de TiO2 101
4.4. Modificação das propriedades dos óxidos por dopagem anódica 107
5. Conclusões 110
4 Filmes Nanoestruturados: Técnicas de Langmuir-Blodgett (LB) 
e Layer-By-Layer (LBL) 121
1. Apresentação 123
2. A técnica de Langmuir-Blodgett (LB) 124
2.1. Histórico 124
2.2. Descrição da técnica 125
2.3. Pressão e potencial de superfície 128
2.4. Deposição de monocamadas de Langmuir: taxa de transferência (TR) 131
2.5. Aplicações 133
3. A técnica Layer-By-Layer (LBL) 134
3.1. Histórico 134
3.2. Descrição da técnica 134
3.3. Mecanismos envolvidos na formação de filmes LbL 135
3.4 Métodos LbL por spray e rotação 137
3.5. Métodos de caracterização 138
3.6. Aplicações 139
4. Considerações Finais 140
5 Sistemas de Baixa Dimensionalidade: Nanopartículas 147
1. Introdução 149
2. Métodos de síntese 151
2.1. Métodos top-down (de cima para baixo) 151
2.2 Métodos bottom-up (de baixo para cima) 153
3. Propriedades 158
4. Métodos de caracterização 161
4.1. Difração de raios X – DRX 161
4.2. Microscopia Eletrônica de Transmissão – MET 162
4.3. Microscopia de Força Atômica – AFM 163
5. Aplicações 165
5.1. Biossensores 165
5.2. Catálise 166
SUMÁRIO XXVII5.3. Nanopartículas magnéticas em biomedicina 167
6. Considerações finais 168
6 Nanomateriais Magnéticos 173
1. Introdução 175
2. Conceitos Básicos Sobre Magnetismo 177
2.1. Ferrimagnetismo 184
2.2. Ferritas cúbicas 185
2.3. Superparamagnetismo 187
3. Óxidos de Ferro Superparamagnéticos 190
3.1. Síntese de óxidos de ferro por coprecipitação 191
3.2. Síntese de óxidos de ferro pelo método de decomposição térmica 193
3.3. Funcionalização de partículas SPIO e preparação de coloides magnéticos 194
4. Estrutura e propriedades físico-químicas dos sistemas SPIO 198
4.1. Medidas de tamanho e estado de aglomeração 198
4.2. Composição e estrutura 200
4.3 Morfologia e propriedades de superfície 204
4.4. Propriedades magnéticas 207
5. Aplicações biomédicas 211
6. Conclusões e perspectivas 214
7 Nanocompósitos de Matriz Polimérica e Argila Lamelar 223
1. Nanocompósitos poliméricos 225
2. Estrutura das argilas lamelares 226
3. Estrutura dos nanocompósitos poliméricos 228
4. Métodos de obtenção dos nanocompósitos poliméricos 229
5. Compatibilização em nanocompósitos com matrizes apolares 231
6. Nanocompósitos de matrizes polares 233
6.1. Estrutura e propriedades 233
7. Nanocompósitos de matrizes apolares 236
7.1. Estrutura e propriedades 237
8. Considerações finais 244
8 Fundamentos Matemáticos da Nanotecnologia 251
1. Introdução 253
2. Mecânica clássica 255
2.1. O formalismo clássico na escala nanométrica 255
3. Mecânica quântica 256
3.1. A energia de sistemas quânticos – condição estacionária 257
3.2. Estrutura periódica de uma rede cristalina – o teorema de Bloch 258
3.3. Rede cristalina e rede recíproca 260
3.4. Estrutura eletrônica 262
3.5. O grafeno 265
3.6. O nanotubo de carbono 266
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
[Oxi] Atividade da Espécie Oxidada
[Red] Atividade da Espécie Reduzida
1D Unidimensional.
2D Bidimensional
a.C. Antes de Cristo
A431 Linhagem de células epidermoide humano
A549 Linhagem de células adenocarcinoma humano
AAP Alumina anódica porosa
Abs Absolutas
ABS Acrilonitrila-butadieno-estireno
AC Alternating current (corrente alternada) 
ACCase Acetil coenzima A carboxilase
ACGT Advancing Clinico Genomic Trials on Cancer (Ensaios clínico-genômicos avançados 
em Câncer)
AFAM Atomic Force Acoustic Microscopy (Microscopia Acústica de Força Atômica)
AFM- Atomic Force Microscopy ou Atomic Force Microscope (Microscopia de Força 
Atômica)
AFS- Atomic Force Spectroscopy (Espectroscopia de Força Atômica)
ALP Aberturas Limitadoras de Pressão
Alq3 Hidroxiquinolina de alumínio 
ALS Acetolactatosintase
Am Amperímetro
APTES Amino propil trietoxisilano
ASAXS Anomalous Small-Angle X-ray Scattering (espalhamento anômalo – ou ressonante – 
de raios X a baixo ângulo). 
ATPases Adenyl pyrophosphatase (adenilpirolfosfatase)
BAM Brewster Angle Microscopy (microscopia de ângulo de Brewster) 
BAMS Brain Architecture Knowledge Management System (Sistema de Gestão do 
Conhecimento da Arquitetura do Cérebro)
BBL Poly(benzobisimidazobenzophenanthroline)
BC Banda de condução 
BCB Diviniltetrametilsiloxana-bis(benzociclobuteno) 
BCCI Business Communications Company Inc.
XXX NANOESTRUTURAS
BHE- Barreira hemato-encefálica
BioMEMS Biological Microelectro Mechanical Systems (Sistemas Bio Microeletrônicos) 
BioNEMS Biological Nanoelectro Mechanical Systems (Sistemas Biológicos 
Nanoeletromecânicos) 
BLAST Basic Local Alignment Search Tool
BRENDA Braun shweig Enzyme Database.
BSA Bovine Serum Albumin (Albumina do soro bovino)
butil-PBD 2-(4-bifenil)-5-(4-tert-butifenil)1,3,4-oxidiazol 
BV Banda de valência 
C-60 Fulereno com 60 carbonos
C8-BTBT 2,7-dioctyl[1]benzothieno[3,2-b][1]benzothiophene
caBIG Câncer Biomedical Informatics Grid
c-AFM Conductive Atomic Force Microscopy (Microscopia de Força Atômica Condutiva)
CCD Charge Coupled Device.
CD Compact Disc
CE Célula eletroquímica
CFM Chemical Force Microscopy (Microscopia de Força Química)
CIE Commission Internationale de l’Éclairage (Comissão Internacional de Iluminação)
CMC Concentração micelar crítica 
CMDMC Centro Multidisciplinar de Desenvolvimento de Materiais Cerâmicos 
CMOS Metal oxide semiconductor (Óxido metálico semicondutor)
COVs Orgânicos voláteis
CSO Células Solares Orgânicas
CSSC Células Solares Sensibilizadas por Corantes
CTAB Brometo de cetiltrimetil amônio 
CTC Capacidade de troca de cátions
D Drain (eletrodo de dreno do transistor FET)
DAM Dummy Atom Model (modelo de átomos fictícios)
DBPC De Baixo Para Cima
DC Direct current (corrente contínua) 
DCPB De Cima Para Baixo 
DDFTTF 5,5-bis-(7-dodecyl-9H-fluoren-2-yl)-2,2-bithiophene 
DDG Dispositivo Detector Gasoso 
DEMA Departamento de Engenharia de Materiais
DERE Difração de Elétrons Retroespalhados
DF Demchak e Fort
DFT Teoria do Funcional de Densidade
DL Dilaureil
DM Dimiristoil
DMFC DirectMethanolFuelCell (Célula combustível de metanol direto)
DMol Dinâmica Molecular
DMPA Dimiristoilfosfatidico
DMT Derjaguin-Muller-Toporov
DNA Deoxyribonucleicacid (Ácido desoxirribonucleico) 
DNTT Dinaphtho-[2,3-b:2′,3′-f]thieno[3,2-b]-thiophene
DO Dioleil
DOS Density of states (densidade de estados)
DP Dipalmitoil
DPPC Dipalmitoil fosfatidil colina 
DPV Voltametria de Pulso Diferencial
DRX Difração de raios X
DTBTE trans-1,2-di[thieno[3,2-b][1]benzothiophenic-2-]ethylene 
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS XXXI
DTS Deciltriclorosilano
E. coli Escherichia coli 
Ecr Energia Crítica
ECS Eletrodo de Calomelano Saturado 
EDCOX Espectroscopia por Dispersão de Comprimentos de Onda de Raios X 
EDEX Espectroscopia por Dispersão de Energia de Raios X
EF Energia de Fermi
EFM Electrostatic Force Microscopy (Microscopia de Força Eletrostática)
EFP Elétrons do Feixe Primário 
EIL ElectronInjectionLayer (Camada Injetora de Elétrons)
EIS Espectroscopia de Impedância Eletroquímica
EL Emitting Layer (Camadas Emissoras)
ELD Espalhamento de luz dinâmico
ENH Eletrodo normal de hidrogênio
ENH ou EPH Eletrodo Normal (ou Padrão) de Hidrogênio
EQE Eficiência quântica externa 
ES Elétrons Secundários Emitidos pela Amostra 
ES1 Elétrons secundários gerados pelos elétrons do feixe incidente 
ES2 Elétrons secundários gerados pelos elétrons espalhados através da amostra 
ES3 Elétrons secundários gerados pelos elétrons espalhados através de outras partes da 
câmara de amostras
ESA Electrostatic Self-Assembly (automontagem por atração eletrostática) 
ETL Electron Transport Layer (camada transportadora de elétrons em OLEDs) 
EXAFS Espectroscopia de absorção de raios X 
ExPaSy Expert Protein Analysis System (Sistema de Análise Especializado em Proteínas)
Fadh Força de adesão
Fe2O3 Magnetita 
FEG Fiels Emission Gun (Microscopia Eletrônica por Emissão de Campo)
FET Field-Effect Transistor (transistor de efeito de campo)
FID Free Induction Decay (Decaimento de Indução Livre)
FINEP Financiadora de Estudos e Projetos
FM Fluido magnético 
fM fento-molar
FMM Force Modulation Microscopy (Microscopia de Modulação de Força)
FNE Feixe não espalhado 
FPPF Full Pattern Profile Fitting (ajuste de padrão total)
FPPM Full Pattern Profile Modelling (modelamento de padrão total)
FT Fonte de tensão
FTIR Fourier transform infrared spectroscopy (Espectroscopia de Infravermelho por 
Transformada de Fourier)
FTO Fluorine-doped tin oxide (óxido de estanho dopado com flúor)
FWHM Full Width Height Maximum (Largura à meia altura)
G Gate (eletrodo de porta do transistor FET) 
GC Gas chromatography (cromatografia gasosa)
GEE Gases de Efeito Estufa
GISAXS Grazing-IncidenceSmall-Angle X-rayScattering (espalhamento de raios X a baixo 
ângulo na geometria de incidência rasante)
GMR Giant Magneto resistance (Magneto resistência Gigante)
GPS Global Positioning System (Sistema de Posicionamento Global)
HAuCl4 Ácido cloroáurico
HC Coercividade
HCl Ácido Clorídrico
XXXII NANOESTRUTURAS
HDPE Polietileno de alta densidade
HDPE-g-MA Polietileno de alta densidade enxertado com anidrido maleico
HDT Temperatura de deflexão térmica
HEK Linhagem de células embrionáriasdo rim
HH Head-to-head (regioregularidade cabeça-cabeça de semicondutor polimérico) 
HIV/AIDS Human immuno deficiency vírus (vírus da imunodeficiência humana)
HMDS Hexametildissilazana
HOMO Highest occupied molecular orbital (orbital molecular ocupado mais alto)
HP n-heteropentaceno
HPLC High-performance liquid chromatography (cromatografia liquida de alta performance)
HRTEM High resolution transmission electron microscopy (Microscopia eletrônica de alta 
resolução)
HT Head-to-tail (regiorregularidade cabeça-cauda de semicondutor polimérico)
HTL Hole Transporting Layer (camadas transportadoras de buracos)
i x E Corrente versus Potencial
IBM International Busines Machines
IERE Imagem de Elétrons Retro Espalhados 
IES Imagem de Elétrons Secundários 
Im Z Impedância Imaginária
IP Íons Positivos 
IPd Índice de polidispersão
IPH Plano interno de Helmholtz
ISO-TC International Organization for Standardization – Technical Committee Organização 
Internacional para Padronização – Comitê Técnico 
ITO Indium-doped tin oxide (óxido de estanho dopado com índio)
JKR Johnson-Kendall-Roberts
Junção D-A Junção doador-aceitador
K2PtCl4 Tetracloro platinato de potássio
LB Langmuir-Blodgett
LbL Layer-by-Layer (camada por camada)
LCAO Linear Combination of Athomic Orbitals (Combinação Linear De Orbitais Atômicos
LCD Liberação controlada de drogas
LCD Liquid Crystal Display (Tela de Cristal Líquido)
LE Lentes eletrostáticas
LFE Litografia com Feixe de Elétrons 
LFM Lateral Force Microscopy (Microscopia de Força Lateral)
LLDPE Polietileno linear de baixa densidade
LS Langmuir-Schaefer
LUMO Lowest unoccupied molecular orbital (orbital molecular desocupado mais baixo)
M Magneto lipossomos
MAQ Microanálise Química 
MCT Ministério da Ciência e Tecnologia
MECQ Microbalança Eletroquímica de Cristal de Quartzo
MET Microscopia eletrônica de transmissão
MEV Microscopia Eletrônica de Varredura
MEV-A Microscopia Eletrônica de Varredura Ambiental 
MEV-BV Microscopia Eletrônica de Varredura de Baixa Voltagem 
MEV-EC Microscopia Eletrônica de Varredura com Filamento de Emissão de Campo 
MHT Magneto hipertermia
MIS Estrutura de camadas Metal-Isolante-Semicondutor 
ml Número quântico magnético 
MLV Multilamellar vesicle (vesícula multilamelar)
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS XXXIII
MM Massa molar
MOSFET Metal-oxide-semiconductor field-effect transistor (transistor de efeito de campo 
metal-óxido-semicondutor) 
MRI Magnetic ressonance image (imagens de ressonância magnética)
ms Número quântico de spin
MTJ Magnetic Tunnel Junction (Junção Túnel Magnético)
MWNT Multi-walled Nanotube (Nanotubo de parede múltipla)
N&N Nanociência & Nanotecnologia
NA Número de Avogadro
NASA National Aeronauticsand Space Administration (Administração Nacional da 
Aeronáutica e Espaço) 
Ne Densidade eletrônica
NEMS Nanoelectro Mechanical Systems (Sistemas Nanoeletromecânicos)
NF Nanofluido
NIH-3T3 Linhagem de células fibroblastos 
NIM Nanoimpedance Microscopy (Microscopia de Nanoimpedância)
NIOSH National Institute for Occupational Safety and Health’s (Instituto Nacional de 
Segurança Ocupacional e Saúde)
n-MAG Nanopartículas de maguemita com cargas superfíciais negativas
NNI The National Nanotechnology Initiative (Iniciativa Nacional de Nanotecnologia) 
NP Nanopartículas
NPO Nano Particle Ontology (Ontologia de Nanopartículas)
NR-g-PAAm Polyacrylamide grafted Natural Rubber (Borracha natural enxertada em 
poli(acrilamida))
OLED Organic light-emitting diode (Diodo orgânico emissor de luz)
OMMT Argila montmorilonita modificada organicamente
ONAMI Oregon Nanoscience and Microtechnologies Institute’s (Instituto Oregon para a 
Nanociência e Microtecnologias)
OPH Plano externo de Helmholtz
OSC Organic Solar Cell (Célula solar orgânica) 
OTFT Organic Thin Film Transistor (Transistor de filmes finos orgânicos) 
OTS Octadeciltriclorosilano
P&D Pesquisa e Desenvolvimento
P(NDI2OD-T2) [N,N-9-bis(2-octyldodecyl)
naphthalene-1,4,5,8-bis(dicarboximide)-2,6-diyl]-alt-5,59-(2,29-bithiophene) 
P3AT Poli(3-alquiltiofeno) 
P3HT Poli(3-hexiltiofeno)
P4VP Poli(4-vinilfenol)
PA Ácido fosfatidico, 
PA6 Poliamida 6
PAA Poliácido acrílico
PAMAM Poli(amidoamina)
PAni Polianilina
PAP Hidrocloreto de Fenazopiridina
pBTTT Poly(2,5-bis(3-hexadecylthiophen-2-yl)thieno[3,2-b]thiophene
PC Fosfatidil colina 
PC Policarbonato
PCz Policarbazol
PDB Book haven Protein Data Bank (Banco de dados de proteínas) 
PDF Pair Distribution Function (Função de distribuição de pares)
PDIR-CN2 N,N''-bis(n-alkyl)-(1,7 and 1,6)-dicyanoperylene-3,4:9,10-bis(dicarboximide) 
PDP Programa de Desenvolvimento Produtivo
XXXIV NANOESTRUTURAS
PDPP-TBT Diketopyrrolopyrrole–benzothiadiazolecopolymer
PDT Photodynamic therapy (terapia fotodinâmica)
PE Polietileno 
PEBBLE Probes Encapsulated by Biologically Localised Embedding
PECVD Plasma-enhanced chemical vapor deposition (deposição química na fase vapor 
assistida por plasma)
PEDOT:PSS Poli(3,4-etilenodioxitiofeno) dopado com poli(ácido estireno-sulfônico)
PEF Fosfatidil etanolamina
PEG Polietileno glicol
PEMFC Proton Exchange Membrane Fuel Cell (Célula combustível de membrana de troca 
protônica)
PEO Plasma Electrolytic Oxidation
PF Polifluoreno
PFM Piezoresponse Force Microscopy (Microscopia de Força Piezoelétrica)
Pfu Polifurano
PG Fosfatidil glicerol 
pH potencial hidrogeniônico
PI Poliimida
PIBMA Poli(isobutilmetacrilato)
PLA Ácido polilático
PLGA Ácido poli(lático-co-glicólico)
p-MAG Nanopartículas de maguemita com cargas superficiais positivas 
PM-IRRAS Polarization-modulated infrared reflection-adsorption spectroscopy (espectroscopia de 
infravermelho reflexão-absorção com polarização-modulada)
PMMA Poli(metil metacrilato)
PO2 Permeabilidade ao oxigênio
PP Polipropileno
PPP Poli(p-fenileno) 
PPV Poli(p-fenilenovinileno) 
PPy Polipirrol 
PQT-12 Poly[5,5-bis(3-dodecyl-2-thienyl)-2,2-bithiophene]
PS Poliestireno 
PSD Fosfatidil serina
PSS Poli(estireno sulfonato de sódio)
PT Politiofeno 
PTAA Politriarilamina
PTC Positive Temperature Coe�cient (Coeficiente de temperatura positivo) 
PVA Poli(vinil álcool)
PVK Polivinil carbazol
PVP Polivinil piridina
PVP Poli(vinil pirrolidona)
PVS Poli(vinil sulfônico)
PZT Titanato zirconato de chumbo
QM/MM Quantum Mechanics/Molecular Mechanics
QSAR Quantitative Structure-Activity Relationship (Relação Quantitativa 
Estrutura-Atividade)
rBMEC Células endoteliais primárias de cérebros de rato 
RC Resistência em Paralelo com um Capacitor
RCSB Research Collaboratory for Structural Bioinformatics (Pesquisa Colaboratória para 
Bioinformática Estrutural)
Re Z Impedância Real
Rede NANOBIOTEC Rede Nacional de Nanobiotecnologia
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS XXXV
redox Redução/Oxidação
RENAMI Rede de Nanotecnologia Molecular e de Interfaces 
RES Sistema retículo endotelial
RFID Radio Frequency Identification Device (dispositivo de identificação por radio 
frequência) 
RGO Reduced Graphene Oxide (óxido de grafeno reduzido) 
RI Resistência ao impacto Izod
RMN Ressonância magnética nuclear 
RNA Ribonucleic acid (ácido ribonucleico)
ROS Reactive oxygen species (espécies reativas de oxigênio)
RPM Rotações por minuto
Rupy Complexo de Rutênio
S Source (eletrodo de fonte do transistor FET)
SAXS Small-Angle X-rayScattering (espalhamento de raios X a baixo ângulo)
SCI Scientific Electronic Library (Biblioteca Eletrônica Científica)
SCLC Space Charge Limited Current (corrente limitada por carga espacial)
SCM Scanning Capacitance Microscopy (Microscopia de Varredura de Capacitância)
SDS Dodecil sulfato de sódio 
SEM-FEG Scanning Electron Microscope-Field Emission Gun (Microscópio Eletrônico de 
Varredura de Efeito de Campo)
SERS Surface Enhanced Raman Scattering (espalhamento Raman intensificado pela 
superfície)
SIM Scanning Impedance Microscopy (Microscopia de Varredura por Impedância)
SMEM Sistemas Micro Eletro Mecânicos 
SNC Sistema Nervoso Central
SNOM Scanning Near-Field Optica lMicroscopy (Microscopia de Varredura de Campo 
Próximo)
SOFC Solid Oxide Fuel Cell (célula de combustível de óxido sólido)
SPIOSuper paramagnetic iron oxides (óxidos de ferro superparamagnéticos)
SPM Scanning ProbeMicroscopy (Microscopia de Varredura por Sonda)
SSPM Scanning Surface Potential Microscopy (Microscopia de Varredura por Potencial de 
Superfície)
SSRM Scanning Spreading Resistance Microscopy
STM Scanning Tunneling Microscopy (Microscopia de Varredura por Tunelamento)
SU Stanford University
SUV Vesículas unilamelares (SUVs)
SWCNT Single-walled carbon nanotubes (nanotubos de carbono de parede simples) 
SWNTs Single Wall nanotubes (Nanotubos de parede simples)
SWV Voltametria de Onda Quadrada
TB Tight Binding (ligações fortes)
TCH Thompson-Cox-Hastings
TCL Trapped-Charge Limitedcurrent (limitação de corrente por portadores de cargas 
aprisionadas)
TCNQ Tetracyano quinodi methane
TEM Transmission Electron Microscope (Microscopia Eletrônica de Transmissão) 
TEOS Tetraetilortosilicato
THF Tetrahidrofurano
THF Tetrahidrofurano
THPC Cloretotetra kis hidroximetilfosfônico
TiO2 Dióxido de titânio
TIPS 6,13-bis[triisopropylsilylethynyl]
TLC Thin-layer chromatography (cromatografia de camada delgada) 
XXXVI NANOESTRUTURAS
TR Transfer Ratio (taxa de transferência) 
TT Tail-to-tail (regioregularidade cauda-cauda de semicondutor polimérico)
UF Unidades formadoras de colônia
UFPE Universidade Federal de Pernambuco
UFRGS Universidade Federal do Rio Grande do Sul
UFSCar Universidade Federal de São Carlos
UNESP Universidade Estadual Paulista
UNICAMP Universidade de Campinas
unid. Unidades
UniProt Universal Protein Resource
UR Umidade relativa
UV-vis Ultravioleta visível
VC Voltametria Cíclica
VMD Visual Molecular Dynamics
WoS Web of Science (Site para pesquisas de artigos científicos)
XPD X-Ray Powder Diffraction (Difração de raios X de pó)
XPS X-ray photo electron spectroscopy (Espectroscopia Fotoeletrônica de Raios X)
XRD X-Ray Diffraction (Difração de raios X)
Z. de B. Zona de Brillouin
ZFC-FC Zero-field-cooled-field-cooled (Resfriamento sem campo aplicado - resfriamento com 
campo aplicado)
γ Fe2O3 Maguemita