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de dipolo criado é proporcional ao campo elétrico localizado, o qual éumasobreposição do campo desenvolvido pelo espalhamento dos elétrons e por outros dipolos existentes ao redor do sistema. Este campo é ainda em função do pequeno raio de curvatura dos nanofios, mais intenso em suas extremidades 35,36 . Estas observações são também válidas para outras estruturas unidimensionais, como nanobastões, nanotubos e nanoagregados. Isto, leva a uma importante consideração para aplicação destas como nanoeletrodos dis- postos verticalmente sobre a porta de ISFETs, onde uma diferença de potencial e portanto um campo elétrico são gerados devido a diferença de função trabalho do metal e do semicondutor. Deste modo, é esperado que macromoléculas biológicas como proteínas e ácidos nucléicos, as quais são espécies que apresentam em meio fisiológico uma alta densidade de cargas em sua superfície, sejam capazes de promover variações no campo elétrico criado na superfície destas nanoestruturas, e portanto sensibilizar esta diferença de campo gerada pelas funções trabalho do metal e do semicondutor, permitindo agora através das variações de corrente no canal condutor que tais espécies possam ser detectadas. Uma outra consideração fundamental a ser feita, diz respeito a sensibilidade do sensor em relação ao comprimento de Debye (LD), o qual é descrito através da seguinte equação no caso de eletrólitos LD = εoεrκT NAq2 1/2 I (Eq.20) onde, εo, εr, NA e I correspondem a permitividade do vácuo, a constante dielétrica do meio, o número de Avogadro e a força iônica da solução, respectivamente. Os outros termos possuem seu significado usual. 42
Fisicamente, o comprimento de Debye corresponde àdistâncianaqualumaseparação significativa de cargas pode ocorrer. De acordo com a Equação 20, na prática LD é função apenas de I, assim para uma solução de NaCl 10 −3 mol/L, o comprimento de Debye na superfície de um eletrodo é cerca de 10 nm. A adsorção de proteínas sobre este pode também apresentar valores de LD entre 5 a 10 nm. Considerando que o comprimento do canal de condução (LC) em um nanocristal pode ser descrito como LC = D − 2LD (Eq.21) com D sendo o diâmetro da respectiva estrutura, para valores de D comparáveis a duas vezes a magnitude de LD, a mobilidade eletrônica nesta é fortemente influenciada (Figura 1.12) e logo uma maior variação no campo elétrico em sua superfície é esperada, conduzindo assim a uma maior sensibilidade, isto pois, suas dimensões laterais são comparáveis a uma propriedade física que afeta suas propriedades elétricas de superfície 37,38 . Figura 1.12: Dependência da condutância em função do comprimento de Debye em uma estrutura com dimensões nanoscópicas. 43
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Agradecimentos Ao Instituto de Qu
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DEDICO ESTA DISSERTAÇÃO aos meus
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Resumo Título : Desenvolvimento de
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Esta diferença é explicada nos me
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4. CONCLUSÕES • A configuração
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nanoestruturas de Ag e Au, nos quai
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5. TRABALHOS FUTUROS • Como etapa
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Referências Bibliográficas [1] B.
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[14] K. D. Wise, J. B. Angell, A. S
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[92] A. Poghossian, M. H. Abouzar,
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