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| C. Ciências Biológicas - 1. Biofísica - 3. Biofísica Molecular | ||
| PROPRIEDADES OPTOELETRONICAS DE CRISTAIS DE L-ÁCIDs ASPÁRTICO | ||
| Maria Júlia Barbosa Bezerra 1 (majulinha@terra.com.br), Taianá Maia de Oliveira 1, Gustavo Arruda Bezerra 1, Benildo Sousa Cavada 1, Valder Nogueira Freire 2, Marcelo Zimmer Sampaio Flores 2, Ewerton Wagner dos Santos 2, Luísa Scolfaro 3, Horácio Wagner Leite Alves 4 e Maria da Conceição Ferreira de Oliveira 5 | ||
| (1. Dept. Bioquímica e Biologia Molecular Universidade Federal do Ceará - UFC; 2. Dept. de Física, Universidade Federal do Ceará - UFC; 3. Instituto de Física, Universidade de São Paulo - USP; 4. Dept. de Física Universidade Federal de Juiz de Fora - UFJF; 5. Dept. de Química, Universidade Federal do Ceará - UFC) | ||
| INTRODUÇÃO:
A predição das estruturas tridimensionais e do mecanismo de enovelamento das proteínas é crucial para um melhor entendimento dos fenômenos biológicos, tanto que a resolução deste problema é caracterizada como o deciframento da segunda parte do código genético. As forças responsáveis pela manutenção da estrutura tridimensional são as interações hidrofóbicas entre as cadeias laterais de hidrocarbonetos, as forças eletrostáticas entre resíduos ácidos e básicos e pontes de hidrogênio. Todas estas resultam de interações entre os aminoácidos com o meio e entre si. Uma das formas de investigar tais interações é através da cristalização de aminoácidos. Cristais de aminoácidos são ainda interessantes para a Física, já que suas características peculiares, como caráter dipolar e assimetria, fazem deles candidatos ideais para aplicações em óptica não linear. O objetivo deste trabalho foi crescer cristais de L-ácido aspártico e caracterizá-los quanto suas propriedades optoeletrônicas. |
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| METODOLOGIA:
Para isso, foram realizadas medidas de fotoluminescência/absorção. Para que houvesse um maior esclarecimento dos resultados de tais medidas, cálculos ab initio foram efetuados. A estrutura de bandas foi calculada através da Teoria do Funcional da Densidade, usando a Aproximação da Densidade Local, para ajudar a identificação de processos de luminescência. A comparação dos padrões de difração medidos experimentalmente e simulados pelo software ATOMS 6.0 foi realizada de modo a testar a validade da estrutura de equilíbrio do cristal. Com o propósito de analisar a assinatura molecular presente no espectro de fotoluminescência da molécula, as transições entre o estado fundamental e os estados excitados de duas moléculas de ácido aspártico na forma zwitteriônica foram avaliadas pelo método Hartree-Fock. |
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| RESULTADOS:
Os espectros de fotoluminescência apresentaram bandas centradas em 2,66 eV, 2,80 eV, 3,08 eV, e 3,53 eV. As medidas com variação de 2,4 a 300 K efetuadas nas amostras geraram espectros onde praticamente nenhuma das bandas de luminescência se alargou com a diminuição da temperatura, indicando a não participação de fônons no processo de emissão de luz. O nível de energia 3,53 eV na região do ultravioleta foi assinalado a uma transição entre estados HOMO e LUMO nas moléculas de L-ácido aspártico. As medidas de absorbância nas quatro amostras tiveram grande variabilidade e apontaram gaps de energia para os cristais de L-ácido aspártico inferiores a 1 eV, o que está em marcante contraste com a estimativa do gap indireto obtida por cálculos de primeiros princípios, superior a 4 eV. |
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| CONCLUSÕES:
Podemos concluir que os processos que dão origem aos 3 picos de menor energia na região do visível estão relacionados com a recombinação de portadores presentes em níveis de energia relacionados a defeitos rasos e profundos no gap de energia dos cristais de L-ácido aspártico. Já o nível de energia 3,53 eV assinalado a uma transição entre estados HOMO e LUMO nas moléculas de L-ácido aspártico constitui uma assinatura da molécula do aminoácido no cristal. Devido a grande variabilidade das medidas de absorção, não foram obtidos conclusivos quanto a esse aspecto, implicando na necessidade da otimização no crescimento dos cristais para a realização dessas medidas. |
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| Instituição de fomento: CNPq, Capes e Funcap | ||
| Trabalho de Iniciação Científica | ||
| Palavras-chave: cristal de aminoácidos; ab initio; propriedades optoeletrônicas. | ||
| Anais da 57ª Reunião Anual da SBPC - Fortaleza, CE - Julho/2005 |