Este programa é construído sobre uma única área de concentração, denominada Ciências da Sustentabilidade, visando promover a interdisciplinaridade típica dessa área através de cinco linhas de pesquisa: 

(1) Desenvolvimento de Materiais Sustentáveis. 

(2) Ciências Moleculares

(3) Controle Ambiental e Energia

CONHEÇA OS DOCENTES VINCULADOS A CADA LINHA NA ABA "DOCENTE"

PROJETOS TEMÁTICOS DAS LINHAS DE PESQUISA

(1) Desenvolvimento de Materiais

Focado em química dos materiais, esta linhas visa ao desenvolvimento de materiais com propriedades aprimoradas e economicamente viáveis, produzidos por métodos de baixo impacto ambiental, o que é um tema central na ciência da sustentabilidade. Esta linha de pesquisa visa criar métodos ambientalmente compatíveis para a preparação, modificação e processamento de materiais em várias escalas (nano, meso e macro) com propriedades diferenciadas e menor consumo de energia. Além disso, a otimização da relação entre composição, estrutura, propriedade e desempenho de materiais avançados será estudada para entender, prever e controlar suas propriedades e aplicações. Este projeto conta com a colaboração de diversos docentes que contribuem para o desenvolvimento dos projetos temáticos resumidos abaixo.

1. Preparação, modificação e processamento de novos materiais: preparação, modificação e processamento de materiais (polímeros, cerâmicas, metais, compósitos, híbridos), usando estratégias ambientalmente compatíveis e que levem a produção de materiais com propriedades aprimoradas.
2. Estudo de nanomateriais para sustentabilidade: preparação, estudos estruturais e desenvolvimento de aplicações de materiais na escala nanométrica (nanotubos, materiais nanoporosos, filmes finos nanoestruturados, nanopartículas).
3. Estrutura e propriedades de materiais avançados: otimização de propriedades (elétricas, mecânicas, óticas, magnéticas e outras) a partir da investigação da relação direta entre a estrutura e as propriedades macroscópicas dos materiais.

(2) Ciências Moleculares

Esta linha de pesquisa visa integrar conhecimentos fundamentais das ciências naturais com aspectos estruturais, reacionais e funcionais da matéria e suas transformações, incluindo o estudo de sistemas naturais em escalas moleculares, o desenvolvimento de substâncias bioativas e de sensores ópticos e eletroquímicos. Em particular, o foco em pesquisas relacionadas ao desenvolvimento de fármacos, ótica biomédica e biossensores para o controle e tratamento de doenças com grande impacto na saúde pública, como as doenças negligenciadas, é essencial para o desenvolvimento social e econômico sustentável em países emergentes. No Brasil, a situação é preocupante devido à alta prevalência dessas doenças e ao baixo investimento em pesquisa e desenvolvimento no setor de fármacos e medicamentos. Esta linha de pesquisa conta com a colaboração de vários docentes que contribuem para o desenvolvimento dos projetos temáticos relacionados, apresentados a seguir.

1. Prospecção de moléculas bioativas e estudos de bioatividade: busca de moléculas com atividade biológica relevante. As fontes de busca e inspiração incluem a biodiversidade brasileira, programas de modelagem molecular e o planejamento sintético dirigido de derivados e produtos não-naturais. Todo o trabalho realizado estará ligado aos estudos de bioatividade primária e secundária de compostos naturais e sintéticos.
2. Sensores e Luz para Diagnóstico: técnicas eletroquímicas e óticas são ferramentas eficientes para a elucidação de mecanismos de ação de moléculas bioativas, pois possibilitam a compreensão dos parâmetros físico-químicos fundamentais que determinam as interações entre a molécula bioativa e seu receptor. Tais técnicas podem ser associadas ao desenvolvimento de biossensores e a construção de modelos de biointerfaces. Além disso, a luz na sua forma incoerente ou coerente é uma ferramenta interessante cujas propriedades podem ser aplicadas em técnicas de diagnóstico de doenças por meio da caracterização de fluidos corporais e na terapia quando associada a um fotossensibilizador.
3. Transformações da Matéria, Espectroscopia e Computação Química:  Envolve o  uso de ferramentas computacionais (cálculos ab initio, dinâmica molecular) para a compreensão das relações entre estrutura e propriedade da matéria que, associadas ao próprio método científico experimental, permitem seleções mais promissoras quanto à transformação da mesma, sem despendimento excessivo de custo, tempo e geração de resíduos. Também envolve a transformações da matéria por métodos ambientalmente compatíveis: aplicação dos princípios de Química e Engenharia Verde para o desenvolvimento de métodos de obtenção e modificação de compostos orgânicos ou inorgânicos que possam servir subsequentemente como ferramentas na preparação de novos materiais, geração de energia e desenvolvimento de fármacos, contribuindo dessa maneira com o desenvolvimento científico-tecnológico sustentável do país.

(3)  Controle Ambiental e Energia

A perturbação e o desequilíbrio do ambiente causados pela interferência humana (como a emissão de poluentes pelas atividades industriais e o uso inadequado dos recursos naturais) são um dos desafios mais críticos para o desenvolvimento sustentável da sociedade moderna. Esta linha de pesquisa busca propor soluções tecnológicas para minimizar o impacto ambiental, incluindo o estudo de processos, máquinas e equipamentos industriais mais sustentáveis, além de métodos de remediação de águas e solos contaminados. Outro aspecto importante é o controle ambiental por meio do estudo de indicadores de qualidade e instrumentação analítica. Esta linha de pesquisa conta com a colaboração de vários docentes que contribuem para o desenvolvimento dos projetos temáticos resumidos a seguir.

1. Processos para o tratamento de rejeitos industriais e remediação de áreas contaminadas: estudo e desenvolvimento de processos químicos, físicos, eletroquímicos, fotoquímicos e biológicos para o tratamento de efluentes industriais e remediação de matrizes ambientais contaminadas.
2. Estudo de indicadores de qualidade em matrizes ambientais: estudo de indicadores de qualidade para diferentes matrizes ambientais, tais como solos, águas subterrâneas, sedimentos e corpos d’águas superficiais, decorrente do descarte inadequado de diversos tipos de resíduos no meio ambiente.
3. Desenvolvimento de instrumentação analítica e processos bioanalíticos: estudo de métodos e instrumentos analíticos, que visem redução na geração de resíduos e gasto energético somados à melhoria na eficiência, precisão, sensibilidade, reprodutibilidade e velocidade experimental aliando, ainda, a substituição de reagentes tóxicos, miniaturização de dispositivos e automação.
4. Energia e Sustentabilidade:  Atualmente, há um forte apelo mundial na alteração das matrizes energéticas devido aos impactos ambientais provenientes basicamente dos combustíveis fósseis. Este fato tem alavancado o desenvolvimento de tecnologias visando o uso racional e eficiente das várias formas de energia geradas a partir das fontes não renováveis. Esta linha conta com a participação vários docentes que contribuem para o desenvolvimento dos projetos relacionados e energia de fontes renováveis e não renováveis bem com como armazenamento de energia (desenvolvimento de componentes de fontes de energias autônomas, especialmente baterias de íon lítio, para uso em equipamentos portáteis).