Das Montanhas de Minas ao Oceano: Os Caminhos da Ciência para um Futuro Sustentável

20 a 25 de outubro de 2025

Trabalho 21532

ISSN 2237-9045
Instituição Universidade Federal de Viçosa
Nível Graduação
Modalidade Pesquisa
Área de conhecimento Ciências Exatas e Tecnológicas
Área temática Dimensões Econômicas: ODS9
Setor Departamento de Física
Bolsa FAPEMIG
Conclusão de bolsa Não
Apoio financeiro FAPEMIG
Primeiro autor Lara Romão Américo Ribeiro
Orientador MARCIO SANTOS ROCHA
Outros membros LUIS BARBOSA PIRES
Título Contraste Quadrático Integrado aplicado a medidas de deslocamento axial na Pinça Óptica para micropartículas de poliestireno e de liga índio-gálio
Resumo Desde o seu surgimento, no final da década de 60, a Pinça Óptica trouxe diversas contribuições para a física. Pesquisas recentes têm revelado o potencial desta técnica para a caracterização óptica de partículas constituídas por materiais não-convencionais. Uma Pinça Óptica consiste, basicamente, em um feixe de laser fortemente focalizado por uma objetiva de modo que certos objetos sejam aprisionados próximos à região focal. O estudo das forças envolvidas nesta armadilha é feito através das análises de um vídeo utilizando o software ImageJ. A intenção é medir o deslocamento do centro de massa, no plano xy, da partícula aprisionada. Esse método relativamente simples nos dá informações sobre as forças ópticas nas direções x e y. No entanto, essa facilidade não se mantém ao tentarmos medir as forças ao longo do eixo z, ou eixo óptico, uma vez que os deslocamentos nessa direção não são facilmente medidos.

Para contornar este problema, foi estudado o método do Contraste Quadrático Integrado (CQI) aplicado às PO, como proposto na tese de dissertação de mestrado de Mateus B. de Carvalho, Imagem como Sensor Axial em Pinças Óticas. A principal ideia aqui vem do fato de uma micropartícula de poliestireno apresentar diferentes padrões na sua imagem para diferentes posições em relação ao plano conjugado. Busca-se, então, associar a quantidade CQI da imagem a uma posição na direção axial. Em outras palavras, é possível associar um deslocamento em z a uma variação no padrão da imagem.

Utilizando um piezoelétrico acoplado a um microscópio invertido, é possível mover uma micropartícula (grudada na lamínula) ao longo do eixo z a uma velocidade controlada enquanto todo o movimento é filmado numa taxa de captura pré determinada. Logo, a aplicação do CQI em cada frame gera uma curva que relaciona cada valor deste a uma posição na direção axial. Como primeira experiência, o material utilizado foi o poliestireno, o mesmo utilizado na tese que inspirou este trabalho.

O objetivo principal desta pesquisa é a aplicação do método do CQI no estudo de materiais não-convencionais, como a liga de gálio-índio. Os objetos das medidas posteriores foram micropartículas desse material, fabricadas dentro do Departamento de Física da Universidade Federal de Viçosa. Os resultados obtidos apontam para a possibilidade de uma futura aplicação do método para a caracterização tridimensional dessas partículas.
Palavras-chave pinça óptica, galio-indio, semicondutores
Forma de apresentação..... Vídeo
Link para apresentação Vídeo
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