Carlos Brites

Carlos D.S. Brites

Professor Associado, Departamento de Física, Universidade de Aveiro, Portugal
Investigador, CICECO – Instituto de Materiais de Aveiro

Nascimento: maio de 1981, Nazaré, Portugal

Carreira Académica e Profissional

2024–presente – Professor Associado, Departamento de Física, Universidade de Aveiro, Portugal
Lidera investigação em materiais luminescentes funcionais, nanotermometria óptica e dispositivos lógicos moleculares. É Diretor do Curso de Engenharia Computacional, promovendo uma formação interdisciplinar que integra física, ciência dos materiais e modelação baseada em dados. Coordena colaborações internacionais em projetos como LogicALL, REVEAL e MOFLOGIC, centrados em computação molecular sustentável e materiais fotónicos inteligentes.

2019–2024 – Professor Auxiliar, Departamento de Física, Universidade de Aveiro, Portugal
Desenvolveu investigação interdisciplinar em lógica molecular fotónica e termometria luminescente; supervisionou estudantes de doutoramento e mestrado; coordenou e participou em projetos FCT e internacionais.

2017–2019 – Investigador, CICECO / Departamento de Física, Universidade de Aveiro, Portugal
Focado em materiais luminescentes funcionais e modelação de transferência de energia.

2013–2017 – Investigador de Pós-Doutoramento, CICECO (Universidade de Aveiro, Portugal) e Instituto de Ciência de Materiais de Aragão – ICMA (Universidade de Saragoça, Espanha)
Bolsa FCT (SFRH/BPD/89003/2012): “Molecular Luminescent Thermometers”.
Desenvolveu termómetros luminescentes auto-referenciados baseados em iões lantanídeos trivalentes e hospedeiros nanoestruturados.

2007–2012 – Doutoramento em Física, Universidade de Aveiro (Portugal) e Universidade de Saragoça (Espanha)
Tese: “Self-Referencing Thermometry at the Nanoscale”
Programa doutoral conjunto entre o CICECO e o ICMA, pioneiro no uso de termometria luminescente à nanoescala.

2004–2007 – Mestrado em Optoelectrónica e Lasers, Faculdade de Ciências da Universidade do Porto, Portugal
Dissertação: “Integrated Optics Beam Combiners for Astronomical Interferometry”

1999–2004 – Licenciatura em Física e Química, Universidade de Aveiro, Portugal

Áreas de Investigação

Materiais luminescentes funcionais • Nanotermometria óptica • Lógica molecular e computação fotónica • Modelação de transferência de energia • Design assistido por dados • Inteligência artificial em ciência dos materiais • Sistemas híbridos orgânico–inorgânicos • Tecnologias fotónicas sustentáveis

A minha investigação centra-se no estudo e desenvolvimento de materiais luminescentes funcionais e na sua aplicação em computação molecular, deteção óptica e caracterização termo-óptica em nanoescala. O objetivo é explorar e controlar processos de transferência de energia e resposta fotónica em sistemas moleculares e híbridos, de forma a criar novas funcionalidades em dispositivos inteligentes.

• Lógicas moleculares ativadas por estímulos físicos
  Conceção e demonstração de dispositivos moleculares capazes de realizar operações lógicas utilizando entradas físicas, como temperatura, radiação UV ou campo magnético. Estes sistemas visam a miniaturização e sustentabilidade da computação através da integração de fenómenos fotónicos ao nível molecular.

• Materiais luminescentes baseados em iões lantanídeos trivalentes
  Síntese e modelação de compostos contendo iões Ln³⁺ com elevada eficiência quântica e seletividade espectral. Estes materiais são explorados em dispositivos optoeletrónicos, sensores e arquiteturas de computação fotónica.

• Materiais luminescentes como sondas térmicas à nanoescala
  Desenvolvimento de metodologias de nanotermometria baseadas em luminescência ratiométrica, permitindo medições de temperatura em sistemas biológicos, heterogéneos ou dinâmicos. Estas sondas oferecem elevada estabilidade, resolução espacial e versatilidade funcional.

• Termometria luminescente como nanotecnologia para caracterização de materiais
  Aplicação da termometria luminescente como ferramenta de diagnóstico para estudar processos de relaxação não-radiativa, transferências de energia e propriedades térmicas locais. Esta abordagem contribui para a compreensão fundamental de fenómenos termo-ópticos e para o design racional de novos materiais funcionais.

Grupo PHANTOM-G – Photonic Hybrids and Nanomaterials Group
http://hybrids.web.ua.pt

O PHANTOM-G é um grupo de investigação multidisciplinar integrado no CICECO – Instituto de Materiais de Aveiro, que atua na fronteira entre a ciência dos materiais, a fotónica e a nanotecnologia.
O grupo explora as interações luz–matéria em sistemas híbridos orgânico–inorgânicos e desenvolve materiais luminescentes para aplicações em sensores ópticos, lógica molecular, termometria luminescente e dispositivos fotónicos inteligentes.
As atividades incluem a síntese, modelação e caracterização fotofísica de materiais, promovendo uma abordagem integrada entre ciência fundamental e aplicações tecnológicas sustentáveis.

A minha atividade científica desenvolve-se num ambiente de forte cooperação internacional, envolvendo grupos de referência na Europa e América do Sul. Estas colaborações integram-se em projetos que articulam materiais luminescentes, fotónica molecular, nanotermometria e modelação assistida por IA, com enfoque em computação molecular fotónica e design racional de materiais híbridos.
Os principais parceiros distribuem-se por Portugal, Espanha, França, Alemanha e Argentina, assegurando uma abordagem interdisciplinar que combina síntese química, caracterização fotofísica, modelação computacional e inovação em dispositivos.

Universidade de Aveiro (Portugal)

• Luís D. Carlos — Desenvolvimento de metodologias de termometria luminescente e de dispositivos de lógica molecular fotónica baseados em iões Ln³⁺; coorientação de estudantes e codireção científica no CICECO/PHANTOM-G.

• Rute A. S. Ferreira — Síntese e engenharia de materiais híbridos orgânico–inorgânicos; espectroscopia VIS–NIR e integração de materiais luminescentes em dispositivos fotónicos funcionais.

Universidade de Saragoça (Espanha)

• Ángel Millán — Química de coordenação e design de clusters metálicos e SMMs com propriedades fotónicas e magnéticas; estudo de acoplamentos luz–campo magnético e fenómenos de relaxação.

• Rafael Piñol — Investigação em nanomagnetismo e materiais multifuncionais híbridos; aplicações em magneto-óptica, dispositivos híbridos e bioimagem térmica baseada em Ln³⁺.

Universidade Autónoma de Madrid (Espanha)

• Erving Ximendes — Investigação em nanotermometria óptica e sondas luminescentes em meios biológicos, com ênfase em transferência de energia, resposta não linear e modelação espectral para termometria in vivo.

• Riccardo Marin — Síntese e caracterização de nanopartículas dopadas com iões de terras raras e semicondutores; estudo de processos de upconversion, bioimagem no infravermelho e nanomateriais multimodais para sensorização.

Universidade de Nantes (França)

• Hélène Brault — Síntese de polímeros de coordenação e MOFs luminescentes; desenvolvimento de termómetros ópticos baseados em MOFs, caracterização fotofísica (UV–Vis, luminescência) e determinação cristalográfica em monocristais.

Universidade de Düsseldorf (Alemanha)

• Markus Suta — Modelação e espectroscopia de materiais luminescentes inorgânicos; estudo de processos de transferência de energia, upconversion, e emissão dependente da temperatura; integração de IA e métodos teóricos para previsão de propriedades ópticas.

Centro Atómico Bariloche – CNEA (Argentina)

• Eduardo D. Martínez — Síntese de complexos de metais de transição e materiais híbridos luminescentes; investigação de mecanismos de transferência de energia e conceção de sondas térmicas ópticas estáveis para deteção e sensorização.

Áreas transversais de colaboração: nanotermometria (ratiométrica e primária), dispositivos de lógica molecular reprogramáveis, materiais luminescentes Ln³⁺ híbridos, dispositivos magneto-ópticos, e modelação/IA aplicada ao design inverso de materiais funcionais.