Desafios e dificuldades da extensão universitária multicampi: uma experiência na UFVJM

Em universidades multicampi, garantir a acessibilidade dos estudantes a projetos em outros campi é um desafio. Neste trabalho é relatada uma experiência interdisciplinar e multicampi em um projeto de extensão da UFVJM, durante os anos de 2021 e 2022. No total, estiveram envolvidos 45 alunos, de 3 campi e 10 cursos distintos, em atividades conduzidas de forma remota, tais como, a criação de conteúdo textual e material audiovisual, culminando também na realização de um workshop online, trabalhos de conclusão de curso e publicação de artigos científicos. As atividades remotas ampliaram a acessibilidade ao projeto e ofereceram flexibilidade de horários para professores e estudantes, além de permitir a interação entre discentes de diferentes cursos. No entanto, houveram desafios devido à comunicação ineficiente durante o processo de seleção de estudantes, a falta de acesso à internet e recursos computacionais de alta qualidade

Efeitos de ordenamento na polarização da luz emitida por filmes de polímeros semicondutores

This work reports on the study about the optical properties of oriented and non-oriented poly(p-phenylene vinylene) (PPV) films. We investigated the influence of the molecular organization on the state of polarization of the emitted light of PPV films. To accomplish this task we performed ellipsometry experiments in the scope of the Stokes theory for electromagnetic field. The oriented films of PPV had been produced via Langmuir-Blodgett technique (LB), while the non-oriented one had been produced via casting technique, both in association with Instituto de Física de São Carlos - Universidade de São Paulo. Trough the ellipsometry experiments we obtain the Stokes parameters of emitted light for PPV films. That allows us to obtain the polarization degree, the angle orientation, the ellipticity and the asymmetry factor. We observe that the LB films (oriented) emit light with high degree of polarization ( % 70 ~ ), in the other hand the casting films present low degree of polarization ( % 10 ~ ) in the emitted light. For both films, it was, also, verified a circularly polarized light emission; the LB films present a dissymmetry factor 10 times higher than casting films. We also observe that the dissymmetry factor strongly depend on the lattices vibration modes. In order to explain the PPV circular polarization light emission, we performed the computational simulations to calculate polymeric chain structure and to obtain the energies for the molecular conformation. The calculations were implemented with HyperChem Release 7 for Windows software. The geometry structure for polymers we employed the molecular mechanics method using AMBER (Assisted Model Building with Energy Refinement) force field. To obtain the conformational energies we use AM1 (Austin Model 1) calculation in the single point option. The results showed an improper torsion angle for both models simulated; this can be explain a possible PPV symmetry break, in which possibly to explain the PPV circular light emission. The energy difference found between the structures and PPV with planar geometry is around 1.0eV that explains the polarization state lost with the phonon replicas. We also compared the improper torsion angles; the casting films exhibit a value twice times less than the LB films. This result furnish a possible explanation for the higher circularly polarized light presented by LB films.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorMestre em FísicaNesse trabalho apresentamos um estudo das propriedades ópticas de filmes ordenados e não ordenados de poli(p-fenileno vinileno) (PPV). Investigamos a influência do ordenamento molecular no estado de polarização da luz emitida por filmes poliméricos de PPV. Para este fim, realizamos um experimento de elipsometria, no escopo da teoria de Stokes para o campo eletromagnético. Os filmes de PPV ordenados foram obtidos pela técnica Langmuir-Blodgett (LB) e os filmes não ordenados foram obtidos pela técnica casting, ambos em colaboração com o Instituto de Física de São Carlos da Universidade de São Paulo. Através das medidas de elipsometria obtivemos os parâmetros de Stokes da luz emitida, para ambos os filmes, determinando assim o grau de polarização, o ângulo de orientação, a elipticidade e o fator de assimetria. Observamos que os filmes LB (ordenado) emitem luz com alto grau de polarização (~70%), enquanto os filmes casting apresentam baixo grau de polarização (~10%). Verificou-se, também, uma emissão de luz circularmente polarizada para ambos os filmes, que depende fortemente dos modos de vibração da rede. Além disso, observamos que os filmes LB apresentam um fator de assimetria 10 vezes maior do que os filmes casting. No intuito de explicarmos a emissão circularmente polarizada, apresentada pelos filmes de PPV, empregamos simulações computacionais, tanto para otimizarmos a estrutura da cadeia polimérica, quanto obter a energia de conformação dos mesmos. Os cálculos foram realizados no programa HyperChem Release 7 for Windows. Para otimizarmos a geometria da cadeia polimérica empregamos o método de mecânica molecular com campo de força AMBER (Assisted Model Building with Energy Refinement). As energias conformacionais foram obtidas utilizando o método semi-empírico AM1 (Austin Model 1- single point). Foi observado um ângulo de torção imprópria para ambos os modelos simulados, mostrando a possibilidade de quebra de simetria do PPV, o que possivelmente explica a emissão de luz circularmente polarizada. A diferença em energia das estruturas encontradas, em relação ao PPV com geometria plana, foi da ordem de 1eV, que explica a perda do estado de polarização nas réplicas de fônon. Além disso, os ângulos de torção imprópria para o casting foram da ordem de duas vezes menor do que para o LB, fornecendo uma possível explicação de porque o LB tem uma emissão polarizada circularmente maior do que o do casting

Aplicação da técnica de Elipsometria de Emissão para caracterização de materiais luminescentes

In this work we demonstrated the potential of the emission ellipsometry in the scope of the Stokes theory for electromagnetic field to the photophysics study of luminescent materials, in addition we introduce a new methodology using an achromatic quarter-wave plate. Moreover, the use of linearly polarized light allowed \"selectively\" the study of various photophysical processes, such as the processes related to energy transfer. The use of this technique becomes possible to completely characterize the polarization state of the emitted light for these materials. We show that is possible with the emission ellipsometry study the molecular anisotropy, phase transition, energy transfer processes and solvation. We also verified that the emission ellipsometry technique allows the determination of the molecular alignment direction for anisotropic fluorescent systems, calculate the anisotropy and emission dissymmetry factor. We investigated the emission of dyes dissolved in liquid crystals, showing the effects of molecular alignment on these absorption and emission properties. In addition, we determine the direction of alignment of liquid crystals and the phase transition temperature using the emission ellipsometry technique. We study the emission of poly[2-methoxy-5-((20-ethylhexyl)oxy)-1,4-phenylenevinylene] (MEHPPV) in solution and observed a partially polarized emission, surprising result for an isotropic and homogeneous media and this result is associated with the processes of molecular diffusion. Another material studied was the poly(p-phenylene vinylene) (PPV) where we observed the effect of concentration and size of the counter-ion in casting films, showing that the emission ellipsometry technique allowed to study the carrier diffusion and/or energy transfer processes dependent on the counter-ion. Finally, using the emission ellipsometry technique it was possible investigate the solvents and methacrylates effects on the carrier diffusion and/or energy transfer processes.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorDoutor em FísicaNeste trabalho demonstramos as potencialidades da técnica de elipsometria de emissão no escopo da teoria de Stokes do campo eletromagnético para o estudo fotofísico de materiais luminescentes, além de introduzir uma nova metodologia utilizando um quarto de onda acromático. Ainda mais, a utilização de luz linearmente polarizada permitiu seletivamente o estudo de vários processos fotofísicos, tais como, os processos relacionados à transferência de energia. A utilização desta técnica torna possível caracterizar completamente o estado de polarização da luz emitida por estes materiais. Mostramos que é possível com a elipsometria de emissão estudar a anisotropia molecular, transição de fase, processos de transferência de energia e solvatação. Verificamos, também, que a técnica de elipsometria de emissão permite determinar a direção do alinhamento molecular de sistemas fluorescentes anisotrópicos, calcular o fator de anisotropia e de assimetria da emissão. Investigamos a emissão de corantes dissolvidos em cristais líquidos, mostrando os efeitos do alinhamento molecular sobre as propriedades de absorção e emissão dos mesmos. Além disso, determinamos a direção de alinhamento dos cristais líquidos e a temperatura de transição de fase destes através da técnica de elipsometria de emissão. Estudamos a emissão do poly[2-metóxi-5-(2-etilhexilóxi)-1,4-fenilenovinileno], ou seja, o MEHPPV, em solução e observamos uma emissão parcialmente polarizada, resultado surpreendente para um meio homogêneo e isotrópico, sendo este resultado associado aos processos de difusão molecular. Outro material estudado foi o poli(p-fenilenovinileno), ou PPV, onde verificamos o efeito da concentração e do tamanho do contra-íon em filmes casting, mostrando que a técnica de elipsometria de emissão permitiu estudar os processos de transferência de energia e/ou difusão dos portadores de carga dependentes do contra-íon. Finalmente, através da técnica de elipsometria de emissão foi possível investigar os efeitos dos solventes e das matrizes poliméricas nos processos de transferência de energia e/ou difusão dos éxcitons

Counter ion effects on the energy transfer processes in PPV

We report an enhanced luminescence of cast films of poly(p-phenylenevinylene) (PPV), where the energy transfer among adjacent polymer chains was controlled by varying the concentration of counterions in the synthesis. Using as precursor poly(xylylidenetetrahydrothiophenium) with dodecylbenzenesulfonate as counter ions (PTHT-DBS) in 1:3 M basis led not only to the strongest but also the most polarized emission. Both the intensity and degree of polarization could be controlled, provided that the conversion temperature was considerably lower than the Tg of PPV. These results may be exploited in optimizing organic electronic devices, for which annealing is needed.CNPqCAPESFAPESPINEO/MC