INFRAESTRUTURA

O laboratório esta situado no CEFET Maracanã no Bloco D, ocupando um total de 240 m², sendo dividido em quatro salas: Laboratório de Deposição e Nanomateriais, Laboratório de Colisões Atômicas e Moleculares, Sala de criogenia e Sala de reuniões.

As linhas de pesquisa principais de pesquisa são: nanotecnologia, processos de deposição a vácuo para produção dos filmes finos usando técnicas como evaporações por feixe de elétrons, o ion plating e a pulverização catódica (sputtering) por magnetron; construção e caracterização de células solares, biossensores e supercapacitores. Esse laboratório possui uma infraestrutura completa, incluindo equipamentos de médio e grande porte, como o Sistema de Deposição de Filmes Finos HHV AUTO500, adquirido com verba do projeto CT-INFRA em 2012. Este equipamento permite a utilização de técnicas de última geração, como evaporações por feixe de elétrons, o ion plating e a pulverização catódica (sputtering) por magnetron, além de estudos aplicando métodos de deposição de filmes finos a vácuo (caracterizado como PVD - Physical Vapour Deposition), que constitui um processo versátil para construção de filmes sólidos, revestimentos, fibras, componentes monolíticos, entre outros materiais. Possuímos também um Microscópio de Força Atômica (AFM) da Nanosurf; uma Liquefatora de Nitrogênio liquido Marca NL 84a Modelo 74250; um espectrômetro de Transformada de Fourier (FTIR) da Agilent- FAPERJ, um Potenciostato/Galvanostato CompacState 10V, da Ivium Technologies; e um Espectrofotômetro digital UV-VIS- FAPERJ. Esta linha de pesquisa conta com dois alunos de doutorado, três de mestrado e três alunos de IC bolsistas. 

Laboratório de Deposição e Nanomateriais e alguns de seus equipamentos - (a) estrutura para manipulação de reagentes com pia, capela, refrigerador e mesas. (b) forno tubular para fabricação de materiais a até 1700ºC. (c) equipamento de deposição sputtering HHV Auto 500. (d) e (e) simulador solar Newport completo acoplado ao multipotenciostato Autolab PGStat 204.

Fotos Laboratório de Nanomateriais: (a) Alunos de IC desenvolvendo caracterizações eletroquímicas; (b) Mesa para preparo dos químicos; (c) FTIR; 

Nesta sala de aproximadamente 60 m2 esta situado o Laboratório de Colisões Atômicas e Moleculares, o qual concentra seus estudos na interação de radiação com a matéria em estado gasoso e em estado sólido. Temos como fonte de radiação um canhão de elétrons ELG-2A Kimball que tem energia ajustável entre 2 eV e 2 keV, que permite o estudo da interação entre elétrons com gelos e gases de interesse astrofísico, e biológico, como por exemplo água, amônia, metano, misturas simples e moleculas mais complexas. Contamos com cinco fontes de alta tensão ORTEC, dois picoamperímetros, eletrônica rápida de sinais rápidos, etc. Este estudo irá revelar as características fundamentais das ligações moleculares e permite estudar as reações pós colisionais que geram novas espécies. Possuimos duas câmaras de ultra alto vácuo que operam com duas bombas (turbo molecular e mecânica) cada, chegando a pressões de 10-8 mbar.

Fotografia do Laboratório de Colisões Atômicas e Moleculares: (a) Eletrônica rápida de medidas, picoamperímetro e sistema de monitoramento do vácuo das câmaras; (b) câmara de colisões com o espectrômetro de tempo de vôo e sistema de bombeamento de ultra alta vácuo; (c) NICOLET IS50 FTIR ADVANCED KBR; (d) Segunda câmara com o espectrômetro RGA, canhão de elétrons e dedo frio para uso do nitrogênio líquido. 

Em uma das câmaras está instalado o canhão de elétrons, e um analisador de gás residual (RGA) para fazer medidas de espectroscopia de massa. No momento estamos desenvolvendo um espectrômetro de massa por tempo de vôo próprio com características para a nossa pesquisa nessa câmara. Na outra está instalado o aparato para medidas com alvos sólidos, onde o espectrômetro de FTIR está sendo instalado. Nesse projeto estamos utilizando o sistema de criogenia – a liquefatora, que esta situada em uma sala separada, sala de criogenia para a criação do alvo sólido a baixas temperaturas.

Fotos da sala de criogenia: Sala com a liquefatora de Nitrogênio líquido

A sala de reuniões com aproximadamente 60 m2, de uso comum aos projetos, que é destinado às reuniões dos grupos, sendo realizadas apresentações semanais de relato e discussão sobre o andamento dos projetos. Nesse ambiente, cada aluno é estimulado ao protagonismo na produção e desenvolvimento das atividades, com a devida ênfase à percepção do interesse coletivo e da noção de grupo de trabalho, enriquecendo, nesta interação, aspectos formativos em sinergia com a construção de competências em diversas áreas da prática e técnica experimental.

Fotos da sala de reuniões: (a) Microondas e cafeteira para uso dos membros; (b) Computadores para uso dos membros; (c) Mesa para reuniões e projetor para apresentações. 

Além das 4 salas principais do LAFEA contamos ainda com uma oficina mecânica equipada no CEFET, onde podem ser usinadas peças como flanges e pequenos itens, além de realizar possíveis modificações em peças já existentes, como furos etc. Além disto, técnicos em eletrônica, do corpo professional do CEFET, trabalham diretamente no LaFEA. Vale ressaltar que interagimos diretamente com o Laboratório de Materiais (LaMAT), em constante parceria com o LaFEA. O LAMAT, pertencente ao CEFET/RJ, conta com equipamentos para ensaios mecânicos destrutivos, ensaios metalográficos e de caracterização de microestrutura dos materiais, como um Field-emission Scanning Electron Microscope - FESEM, que usamos nas nossas caracterizações.