Homenagem do sócio Daniel M. Ugarte a Aldo F. Craievich.

Sobre Aldo Craievich: homenagem, reflexões e lembranças.

Prof. Aldo Craievich visitando a Universidade de Cambridge no Reino Unido. (Foto do arquivo pessoal do Prof. Daniel Ugarte)
Prof. Aldo Craievich em 2015 visitando a Universidade de Cambridge no Reino Unido. (Foto do acervo pessoal do Prof. Daniel Ugarte)

No dia 24 de abril de 2023, na semana passada, faleceu em São Paulo o Prof. Aldo Felix Craievich, dois meses depois de completar 84 anos.

Aldo nasceu na província de Santa Fé na Argentina e formou-se em física no Instituto Balseiro em Bariloche em 1964. Posteriormente realizou seu trabalho de doutorado na França sob orientação de André Guinier, um mundialmente famoso pesquisador na área de difração de raios X. Em 1973, mudou-se para o Brasil e ocupou postos em diversas universidades e institutos de pesquisa como o Instituto de Física e Química de São Carlos (IFQSC-USP), o Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF) e o Instituto de Física da USP na cidade de São Paulo.

Existem abundantes fontes onde é possível obter dados biográficos detalhados de Aldo – sem dúvida, um dos pesquisadores mais destacados da ciência dos materiais do Brasil. Mas provavelmente, o Aldo vai ser sempre recordado por sua contribuição à construção do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS) em Campinas onde atuou na gestação inicial do projeto e posteriormente como Diretor Científico durante a construção do primeiro anel de armazenamento UVX. O Aldo assumiu a responsabilidade do desenho e construção de linhas de luz e, sobretudo, da formação de usuários para a futura fonte brasileira de luz síncrotron.

Conheci pessoalmente o Aldo quando mudei da Suíça para o Brasil em 1993 para integrar a equipe do incipiente LNLS. A liderança do laboratório era constituída por três diretores: Cylon Gonçalves da Silva, Ricardo Rodrigues e Aldo. Uma curta conversa com eles sobre o projeto de construir um síncrotron com tecnologia nacional partindo de zero foi inspiradora. Que visão progressista e corajosa! Tive o privilégio de observar como eles associavam competência e originalidade, sempre buscando soluções criativas e adaptadas aos baixos recursos e possibilidades reais no contexto brasileiro. Além dos aspectos materiais, o projeto requeria a construção de uma equipe de recursos humanos técnico-científica especializada. É importante que as novas gerações de profissionais visualizem e compreendam a hercúlea tarefa que foi desenvolver e construir tudo, tudo mesmo. Uma analogia seria levantar um arranha-céu quando você tem que aprender a fazer cada tijolo, cada barra de aço, cada pecinha.  Que desafio eles encararam, e que completo esse triunvirato! Ricardo, a criatividade, a engenharia e a física dos aceleradores. Aldo, a aplicação de radiação síncrotron, a ciência e a formação de recursos humanos. E Cylon, costurando aspectos diferentes como a ciência e tecnologia  do acelerador com a política científica e a organização de um sistema de gestão para um laboratório de big science. Nossa, que trio! Posso contar a meus orientados, estudantes, filhos e netos, que trabalhei perto deles durante a construção do LNLS.!! Além disso, não atrapalhei muito…

Apesar de seu cargo de Diretor, Aldo possuía a humildade para tentar convencer cada pesquisador ou estudante das grandes oportunidades que o LNLS oferecia. Ele organizou numerosas escolas no Brasil, na América Latina e no ICTP-Trieste, onde recebia estudantes de todas as áreas, física, química, engenharia, biologia, medicina etc.  Esse esforço de dimensão internacional fica claramente refletido nos vários prêmios que ele recebeu em outros países e no Mercosul. Talvez o maior dos reconhecimentos recebidos por Aldo foi sua entrada em 2015 na Academia Brasileira de Ciências, já quase perto dos 80 anos. A nível bem pessoal, eu todo dia me pergunto: por que Aldo teve que esperar tanto? Quase 20 anos desde o início de operação do UVX, primeiro síncrotron do hemisfério sul. Bem… no fim justiça foi feita, melhor tarde do que nunca. Minha maior tristeza é que o sócio de Aldo na empreitada, o Ricardo Rodrigues, responsável pelo desenho (a física de aceleradores) e construção (a engenharia, a eletrônica, os materiais etc.) do UVX e do novo síncrotron, o Sirius, nos deixou em 2020 sem receber essa honraria.  A história da América Latina mostra um desenvolvimento social e econômico com muitos paradoxos, como, por exemplo, a forte urbanização sem industrialização. A formação da comunidade científica e tecnológica no país não ficou isenta dessas peculiaridades. Portanto é importante evoluir para dar mais valor a trabalhos aplicados, à construção de equipamentos reais e operacionais de pequeno, mediano ou enorme porte, à criação de instrumentação, às vezes avançada e às vezes somente soluções práticas e baratas. A inovação e industrialização, tão procuradas e mencionadas na atualidade, agradecerão. Como Aldo descrevia bem em suas palavras: “não existe a divisão pesquisa básica ou aplicada, a dicotomia real é pesquisa de qualidade boa ou qualidade ruim”.

Para nós, da comunidade argentina, Aldo foi “el cracho”, o apelido pelo qual é conhecido desde seu início na física e nas ciências exatas. O “cracho” é um sinônimo de energia, energia positiva, energia interminável, energia que contagia e faz progredir, energia que transmite optimismo, energia que motiva, a energia que dá o exemplo, a energia que move montanhas, energia contra ventos e mares. O conhecimento profundo, a conversa longa, objetiva e sincera, a cultura, a vontade de ajudar, de estimular a encarar desafios, o exemplo de ciência, humanidade e ética. Essa é a imagem que tenho de Aldo. Fui agraciado por trabalhar perto dele no início de minha carreira como jovem cientista independente no LNLS. Quanto aprendi! Ele foi um mentor, um amigo, um exemplo, um role model.

Daniel M. Ugarte
Professor titular
Instituto de Física Gleb Wataghin
Unicamp

À esquerda, na casa da família Ugarte, Aldo Craievich com um filho dos anfitriões no colo, junto a Ricardo Rodrigues, Varlei Rodrigues, o próprio Daniel Ugarte e Gilberto Medeiros. À direita, Ugarte e Craievich no pub The Eagle, em Cambridge, onde James Watson e Francis Crick amadureceram a estrutura do DNA (a famosa dupla hélice) e a anunciaram pela primeira vez. A descoberta da dupla hélice se baseou em imagens de difração de raios X, técnica muito apreciada por Craievich, que ajudou a disseminá-la na América Latina.
À ESQUERDA, na casa da família Ugarte, Aldo Craievich junto a Ricardo Rodrigues, Varlei Rodrigues, o próprio Daniel Ugarte e Gilberto Medeiros (e o filho deste último no colo de Craievich). À DIREITA, Ugarte e Craievich no pub The Eagle, em Cambridge, onde James Watson e Francis Crick amadureceram a estrutura do DNA e a anunciaram pela primeira vez. A descoberta da dupla hélice se baseou no uso de difração de raios X – técnica muito apreciada por Craievich, que ajudou a disseminá-la na América Latina. (Fotos do acervo pessoal do Prof. Daniel Ugarte)

 

Resposta da CAPES sobre o acesso às revistas da RSC.

Segue a resposta enviada pela Coordenação-Geral de Comunicação Social da CAPES no dia 27 de abril sobre a carta da SBPMat, que está publicada neste link, referente à renovação de assinaturas das revistas da Royal Society of Chemistry (RSC) no Portal de Periódicos da CAPES.

 

“Em relação à publicação no site da SBPMat intitulada Acesso às revistas da RSC: carta à atual presidente da CAPES, esta Fundação informa que reconhece a qualidade indiscutível dos conteúdos acadêmicos científicos e a relevância da assinatura dos periódicos da Royal Society of Chemistry pelo Portal de Periódicos. Por isso, vem envidando todos os esforços para que os processos de renovação das assinaturas das revistas científicas aconteçam o mais breve possível, de modo que não ocorram mais prejuízos acadêmicos aos programas de pós-graduação e à comunidade científica. Nesse sentido, com relação aos periódicos da RSC, as negociações estão em andamento e assim que se chegar a um acordo dentro da realidade brasileira e que atenda a todas as recomendações dos órgãos de controle, a contratação se efetivará. A CAPES agradece o reconhecimento da importância do Portal de Periódicos e se coloca à disposição ao diálogo para prestar os esclarecimentos necessários.”

Aldo Felix Craievich: nota de pesar.

Com muito pesar, a SBPMat informa o falecimento do seu sócio fundador Aldo Felix Craievich, professor sênior da USP, ocorrido na madrugada de hoje, 24 de abril de 2023, aos 84 anos de idade.

Craievich foi pioneiro da pesquisa em vidros no Brasil e um dos protagonistas da história do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS). Além disso, dedicou-se à formação de usuários de luz síncrotron, principalmente na América Latina.

Em 2016, a SBPMat o distinguiu com a Palestra Memorial “Joaquim da Costa Ribeiro” em reconhecimento à sua trajetória.

A Diretoria Executiva da SBPMat lamenta profundamente a partida deste cientista argentino, que morava no Brasil desde 1973, e gostaria de lembrá-lo como um sócio que deu grandes contribuições à nossa comunidade.

Manifesto da SBPMat sobre a retirada de recursos da CAPES.

A Sociedade Brasileira de Pesquisa em Materiais (SBPMat) manifesta seu repúdio ao Decreto nº 11.269 do governo federal que zerou desembolsos financeiros no mês de dezembro, impedindo o pagamento de cerca de 200 mil bolsas da CAPES e deixando bolsistas em situação de vulnerabilidade financeira.

A pesquisa em Materiais no Brasil é realizada essencialmente por estudantes de pós-graduação e pós-doutorandos, majoritariamente atuando nas universidades públicas brasileiras. Todos são profissionais graduados nas diversas áreas do conhecimento ligadas à pesquisa em Materiais. A bolsa de estudos é a remuneração obtida por atividades exercidas em regime de dedicação exclusiva e que exige jornadas semanais de trabalho em geral muito superiores às do mercado de trabalho.

 Nossos estudantes e pós-doutorandos já sofrem com a ausência de benefícios trabalhistas e com os valores baixíssimos das bolsas  – sem aumento há 9 anos. Nesse cenário, é ainda mais cruel a decisão tomada pelo governo federal,  impedindo  o pagamento de  nossos bolsistas, que já atuam em condições difíceis pela falta de verbas para a pesquisa no Brasil. Além deles, vários outros programas de bolsas CAPES foram afetados, prejudicando atividades ligadas às mais diferentes áreas, do ensino à saúde.

A SBPMat se solidariza com os bolsistas neste momento difícil, e exige a recomposição imediata do orçamento da CAPES para que a agência possa cumprir seus compromissos legais.

Aberta a chamada de simpósios e a indicação de plenaristas para o XXI B-MRS Meeting (Maceió, 1º a 5 de outubro de 2023).

logo2023Está aberta até 3 de dezembro deste ano a chamada de propostas de simpósios para compor o XXI B-MRS Meeting, que será realizado de 1º a 5 de outubro de 2023 em Maceió (Alagoas, Brasil), com coordenação dos professores  da Universidade Federal de Alagoas (UFAL) Carlos Jacinto da Silva (Instituto de Física) e Mario Roberto Meneghetti (Instituto de Química e Biotecnologia).

As propostas podem ser submetidas por equipes de pesquisadores (doutores), de preferência de composição internacional, que desejem organizar um simpósio dentro do evento sobre um tema de pesquisa na área de Ciência e Tecnologia de Materiais – desde o design, síntese e caracterização dos materiais até as suas aplicações nos mais diversos segmentos. A lista com os simpósios finais aprovados será publicada em 16 de dezembro deste ano.

Para submeter uma proposta de simpósio, basta preencher, em idioma inglês, o formulário online disponível em http://sbpmat.org.br/proposed_symposium/.

Além disso, a comissão organizadora do evento convida a comunidade a enviar sugestões de palestrantes para as plenárias (cientistas internacionalmente renomados, que possam dar uma palestra motivacional sobre os avanços alcançados ao longo do tempo em um determinado tema de pesquisa, bem como os desafios e perspectivas para o futuro. As palestras plenárias devem interessar um público amplo, com diferentes níveis de formação e especialidades temáticas.

As sugestões de plenaristas devem ser enviadas até 20 de novembro deste ano por meio deste formulário Google.

Site do XXI B-MRS Meeting: https://www.sbpmat.org.br/21encontro/.

 

Artigo em destaque: Catalisadores para a produção sustentável de peróxido de hidrogênio.

Esta figura esquemática mostra um gerador eletroquímico de peróxido de hidrogênio e, no detalhe, o catalisador desenvolvido pela equipe brasileira.
Esta figura esquemática mostra um gerador eletroquímico de peróxido de hidrogênio e, no detalhe, o catalisador desenvolvido pela equipe brasileira.

Conhecido como água oxigenada na sua versão diluída e farmacêutica, o peróxido de hidrogênio (H2O2) é um composto amplamente utilizado, sobretudo como alvejante ou antisséptico na produção de papel e celulose, em produtos de limpeza e beleza e no tratamento de águas residuais, entre outras aplicações. Com um mercado grande e crescente, a produção de peróxido de hidrogênio tem o desafio de se tornar mais sustentável, usando métodos que sejam amigos do meio ambiente e que permitam que o composto seja obtido no mesmo local em que será usado, diminuindo os riscos, custos e impacto ambiental do transporte. Nesse cenário, produzir peróxido de hidrogênio em geradores eletroquímicos usando basicamente água, ar e eletricidade é um caminho promissor, que, inclusive, algumas empresas já estão trilhando. Todavia, o sucesso desse processo depende, em grande parte, de contar com catalisadores eficientes, estáveis e de baixo custo.

Em artigo científico recentemente publicado, uma equipe formada por pesquisadores da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS), Universidade Federal da Grande Dourados (UFGD), e Instituto de Química de São Carlos (IQSC-USP) fez uma contribuição nesse sentido. Eles desenvolveram catalisadores baseados em nanofitas de grafeno e nanopartículas metálicas e estudaram em detalhe o seu desempenho na produção eletroquímica de peróxido de hidrogênio. Além de mostrar que esses catalisadores melhoram significativamente a eficiência da reação, equiparando-se aos melhores catalisadores convencionais em alguns aspectos, o estudo avançou a compreensão de fenômenos fundamentais que abrem possibilidades para continuar otimizando a obtenção eletrocatalítica de peróxido de hidrogênio.

Imagens de microscopia eletrônica de transmissão do material catalisador. É possível observar as nanopartículas (neste caso, de óxido de paládio e molibdênio) ancoradas nas nanofitas de grafeno.
Imagens de microscopia eletrônica de transmissão do material catalisador. É possível observar as nanopartículas (neste caso, de óxido de paládio e molibdênio) ancoradas nas nanofitas de grafeno.

“Propusemos a síntese de catalisadores com baixo teor de metal nobre (≤6,4 % em massa), com alta eficiência catalítica e alta durabilidade para a produção eletroquímica de H2O2”, diz o professor Gilberto Maia (UFMS), coautor do artigo. De fato, metais nobres, como o ouro e o paládio, são conhecidos pelas suas propriedades catalíticas, mas têm a desvantagem do custo. “Nossos catalisadores foram construídos a partir de óxidos de molibdênio, ouro e paládio, que juntos formam nanopartículas ancoradas na superfície de nanofitas de grafeno”, descreve Maia.

A equipe testou a eficiência dos catalisadores com relação à geração de peróxido de hidrogênio por meio da reação de redução de oxigênio via dois elétrons (RRO-2e-), na qual uma molécula de oxigênio, dois cátions hidrogênio e dois elétrons formam uma molécula desse composto. Principalmente, os pesquisadores testaram, com resultados muito positivos, a atividade do catalisador (a sua capacidade de aumentar a velocidade da reação), a sua seletividade (a sua habilidade de direcionar a reação para um determinado produto, neste caso, o peróxido de hidrogênio) e a sua estabilidade (a capacidade de manter as suas propriedades ao longo do tempo).

“Os resultados obtidos mostraram que a atividade catalítica melhorada para RRO-2e- foi promovida por uma combinação de fatores incluindo geometria, teor de paládio, distância entre partículas e efeitos de bloqueio de sítios ativos, enquanto que a estabilidade eletroquímica dos catalisadores pode ter sido aprimorada pela presença de molibdênio”, diz o professor Maia.

O trabalho se desenvolveu dentro da colaboração entre pesquisadores do Instituto de Química da UFMS e do Grupo de Pesquisa de Eletroquímica Ambiental do IQSC-USP, os quais vêm trabalhando em conjunto na síntese, caracterização e aplicação de materiais eletrocatalíticos. De acordo com os autores, a ideia principal e as primeiras combinações de síntese envolvendo os metais utilizados surgiram como desdobramento da tese de doutorado de Guilherme Fortunato, que teve orientação do professor Gilberto Maia e foi defendida pela UFMS em 2019. O trabalho teve continuidade e finalização dentro do pós-doutorado de Fortunato, realizado no IQSC sob supervisão do professor Marcos Lanza.

A pesquisa contou com financiamento das agências brasileiras federais e estaduais Capes, CNPq, FAPESP e FUNDECT-MS.

Alguns dos autores do artigo. A partir da esquerda: Guilherme V. Fortunato, Leticia B. Siqueira, Eduardo S. F. Cardoso, Marcos R. V. Lanza e Gilberto Maia.
Alguns dos autores do artigo. A partir da esquerda: Guilherme V. Fortunato, Leticia B. Siqueira, Eduardo S. F. Cardoso, Marcos R. V. Lanza e Gilberto Maia.

Referência do artigo científico: Using Palladium and Gold Palladium Nanoparticles Decorated with Molybdenum Oxide for Versatile Hydrogen Peroxide Electroproduction on Graphene Nanoribbons. Guilherme V. Fortunato, Leticia S. Bezerra, Eduardo S. F. Cardoso, Matheus S. Kronka, Alexsandro J. Santos, Anderson S. Greco, Jorge L. R. Júnior, Marcos R. V. Lanza, and Gilberto Maia. ACS Applied Materials & Interfaces 2022 14 (5), 6777-6793. DOI: 10.1021/acsami.1c22362.

Contato dos autores correspondentes: g.fortunato@usp.br e gilberto.maia@ufms.br.

Artigo em destaque: Terra e bambu para argamassas mais sustentáveis.

Aplicação da argamassa de terra e bambu.
Aplicação da argamassa de terra e bambu.

Assim como os outros setores da economia, a construção civil enfrenta um importante desafio: o de reduzir progressivamente as emissões de gases do efeito estufa e se tornar cada vez mais sustentável. Nesse sentido, existem esforços na comunidade científica para desenvolver materiais de construção que tenham impacto ambiental positivo em todas as fases da edificação, começando pela extração das matérias-primas, passando pelo uso dos prédios e chegando à reciclagem dos resíduos no final da vida útil da obra. Para isso, uma das estratégias que vêm sendo exploradas é a incorporação de matérias-primas naturais, como a terra crua e a biomassa, aos materiais de construção.

Em artigo recentemente publicado no periódico Construction and Building Materials, uma equipe científica brasileira reporta o desenvolvimento e estudo de argamassas baseadas em terra crua e resíduos de biomassa vegetal (partículas de bambu) com potencial para uso como reboco de paredes internas.  Além de analisar as propriedades dessas argamassas, os autores avaliaram seu impacto ambiental, principalmente com relação às emissões de dióxido de carbono envolvidas na sua preparação, uso e descarte.

“A principal contribuição deste trabalho é evidenciar a viabilidade da produção de argamassas baseadas em recursos naturais localmente disponíveis (terra crua e biomassa vegetal – bambu) na construção de um portfólio de soluções construtivas de baixo carbono e de baixo consumo energético”, diz Romildo Dias Toledo Filho, professor do Programa de Engenharia Civil  da Coppe, o instituto de pós-graduação e pesquisa em Engenharia da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), quem liderou o trabalho.

Para produzir as argamassas, a equipe científica utilizou terra crua, partículas de bambu, cal hidratada, cimento Portland e areia natural, entre outros ingredientes. As partículas de bambu foram obtidas a partir de resíduos do setor moveleiro do estado do Rio de Janeiro e processadas para obter fibras de algumas centenas de micrômetros de diâmetro e até 2 cm de comprimento.

Quatro tipos de argamassa foram produzidos: um deles sem bambu e os outros com diferentes proporções de partículas (3, 6 e 9% do volume total).  Além de estudar as suas propriedades físicas, mecânicas e térmicas, os autores do estudo quantificaram as emissões de gases do efeito estufa envolvidas no ciclo de vida das argamassas. Utilizando metodologias bem estabelecidas, os pesquisadores avaliaram as argamassas de terra desenvolvidas e as compararam com argamassas convencionais. O estudo considerou todo o ciclo de vida do material.
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A pesquisa mostrou bons resultados para as argamassas de terra e bambu e explicitou o peso de cada fator nas emissões de carbono envolvidas, apontando caminhos para reduzi-las ainda mais. As argamassas de terra, principalmente aquela com maior proporção de bambu, apresentaram emissões menores do que as convencionais devido ao estoque de carbono do bambu. De fato, vegetais da biomassa extraem dióxido de carbono da atmosfera por meio da fotossíntese e o utilizam para crescer. Quando essa biomassa é incorporada a uma argamassa, o carbono permanece armazenado e a sua emissão é evitada. Esse ganho ambiental se potencializa quando os resíduos do processamento de biomassa são aproveitados como fonte de matéria-prima, como ocorreu no trabalho da Coppe.

Além disso, os testes de densidade, condutividade térmica e resistência mostraram que as argamassas de terra com bambu, principalmente a que continha 6% de biomassa, podem ter um desempenho muito bom como reboco de paredes internas de prédios, por ter aderência e resistência adequadas e melhorar a eficiência energética dos ambientes. “As argamassas de terra que incorporam biomassa vegetal apresentam a peculiaridade da porosidade aberta, e essa característica confere às mesmas o potencial de atuar como revestimento e material passivo de regulação higrotérmica do microclima interno dos ambientes, tornando-os mais salubres, proporcionando melhores condições de saúde aos ocupantes e diminuindo o consumo de energia para climatização artificial da edificação”, explica o professor Romildo.

O trabalho foi desenvolvido dentro do doutorado em Engenharia Civil de Rayane de Lima Moura Paiva, com financiamento do CNPq e FAPERJ e orientação do professor Romildo e do professor Lucas Rosse Caldas. O estudo faz parte de uma linha de pesquisa em argamassas de terra e biomassa que está em andamento no Núcleo de Materiais Sustentáveis da Coppe em parceria com um grupo da ETH Zürich (Suíça).

Os autores do artigo: Rayane de Lima Moura Paiva, Lucas Rossi Caldas, Adriana Paiva de Souza Martins e Romildo Dias Toledo Filho.
Os autores do artigo: Rayane de Lima Moura Paiva, Lucas Rossi Caldas, Adriana Paiva de Souza Martins e Romildo Dias Toledo Filho.

Referência do artigo científico: Potentiality of earth-based mortar containing bamboo particles for GHG emissions reduction. Rayane de Lima Moura Paiva, Lucas Rosse Caldas, Adriana Paiva de Souza Martins, Romildo Dias Toledo Filho. Construction and Building Materials. Volume 317, 24 January 2022, 125971. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.125971
Contato do autor: Prof. Romildo Dias Toledo Filho – toledo@coc.ufrj.br

Sócios da SBPMat são palestrantes na abertura do Ano Internacional do Vidro (ONU).

zanotto e andreaDois sócios da SBPMat constam no grupo de 30 palestrantes de diferentes países e setores (indústria, academia, mídia, museus, arte) que vão falar na Cerimônia de Abertura do Ano Internacional do Vidro (2022), estabelecido pela Organização das Nações Unidas (ONU).

Trata-se do professor Edgar Zanotto (UFSCar), sócio fundador da SBPMat, quem proferirá uma palestra sobre educação na área de vidros, e a professora Andrea S. S. de Camargo (IFSC-USP), atual diretora científica da Sociedade, que vai falar sobre ciência de vidros no Brasil.

O evento, gratuito, será realizado nos dias 10 e 11 de fevereiro no Palácio das Nações (Genebra, Suíça) e será transmitido ao vivo neste link https://media.un.org/en/webtv/.

Mais informações sobre o evento: https://iyog2022oc.org/.

Mensagem de final de ano.

No ano de 2021, a pandemia continuou dominando nossas vidas, mas as vacinas que a ciência nos proporcionou em tempo recorde estão cumprindo seu papel. Aos poucos fomos saindo de nossa vida virtual retomando atividades presenciais para incorporar essa nova realidade.

Infelizmente, porém, nosso evento este ano ainda teve que ser virtual. Apesar disso, foi possível sentir pela telinha a presença de cada um de vocês!! A cada trabalho apresentado, a cada pergunta feita por um estudante, sentimos reafirmar que a ciência continua bem representada em nosso país! Isso nos dá esperança para o futuro – esperança tão necessária frente aos enormes desafios que temos pela frente.

Carl Sagan dizia que temos que conhecer o passado para entender o presente. E passado e presente nos mostram que educação e ciência são a base principal para um futuro com condições dignas de vida e bem estar social. Esperamos que em 2022 continuemos a lutar juntos por esses valores, resistindo ao negacionismo que ainda tenta se manter presente em nossa sociedade. E que possamos finalmente compartilhar presencialmente nossas experiências – e nossa ciência – em Foz de Iguaçu!

Um excelente final de ano a todos, observando todos os cuidados sanitários necessários. 🙂

Diretoria da SBPMat

Artigo em destaque: Otimizando nanotubos para a produção de hidrogênio verde.

Geração de hidrogênio em célula fotoeletroquímica com o fotoanodo desenvolvido pela equipe pernambucana.
Geração de hidrogênio em célula fotoeletroquímica com o fotoanodo desenvolvido pela equipe pernambucana.

Um trabalho realizado em instituições pernambucanas traz uma contribuição ao desenvolvimento de nanomateriais com potencial para superar um importante desafio energético: a geração de hidrogênio por meio de processos sustentáveis. De fato, a molécula de hidrogênio é considerada um combustível limpo porque o seu uso, ou “queima”, não emite gases do efeito estufa. Porém, a produção dessa molécula é responsável por emitir centenas de toneladas de dióxido de carbono por ano.

Felizmente, caminhos mais sustentáveis para se produzir hidrogênio molecular estão sendo explorados por cientistas ao redor do mundo.  Os mais “verdes” de todos são os processos fotoeletroquímicos, que consistem em quebrar a molécula de água (H2O) usando eletricidade proveniente de conversão fotovoltaica; ou seja, da transformação de fótons em elétrons. Esses processos são realizados em células fotoeletroquímicas – sistemas simples e baixo custo compostos, basicamente, por um fotoanodo, onde ocorre a absorção da luz solar e a consequente geração de uma corrente de elétrons, e um cátodo, em cuja superfície o hidrogênio se desprende da molécula de água pela ação da eletricidade gerada no fotoanodo. Nesse contexto, é essencial desenvolver materiais para o fotoanodo que sejam eficientes e duráveis, e que possam ser produzidos por meio de processos de baixo custo e amigos do meio ambiente.

Em artigo recentemente publicado no Journal of Power Sources (fator de impacto 9,1270), cientistas do Centro de Tecnologias Estratégicas do Nordeste (CETENE) e da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) reportam um método simples e limpo para produzir nanocompósitos capazes de gerar uma corrente elétrica a partir da luz do sol. O trabalho também apresenta bons resultados da aplicação do material obtido como fotoanodo na produção de hidrogênio.

Desafio: aumentar a sensibilidade do fotoanodo

O dióxido de titânio (TiO2) é o material mais utilizado em fotoanodos. À diferença de outros semicondutores, ele não é tóxico e não se degrada facilmente em contato com a luz e a água. Contudo, esse material tem uma limitação que afeta a sua eficiência: ele consegue absorver apenas luz ultravioleta, deixando de aproveitar as outras radiações presentes na luz solar. Por esse motivo, esforços científicos têm sido realizados no sentido de expandir a sensibilidade do TiO2. Esse foi exatamente o objetivo da equipe do CETENE e UFPE no início do trabalho conjunto. A estratégia adotada foi integrar nanocristais semicondutores (pontos quânticos) a nanotubos de TiO2 e, dessa forma, obter um material que seja mais sensível à luz solar graças à ação sinérgica de ambos os semicondutores.

Os pesquisadores começaram por sensibilizar os nanotubos com nanocristais de sulfeto de bismuto (Bi2S3), conta Denilson V. Freitas, que hoje atua como pesquisador no CETENE com bolsa  PCI do CNPq e participa desta linha de pesquisa desde o início, quando fazia o doutorado em Química na UFPE.  Nos experimentos, os cientistas notaram que o método de preparação do nanocompósito impactava significativamente seu desempenho fotoeletroquímico, e reportaram esses resultados em artigo publicado em 2018 na ACS Applied Energy Materials (fator de impacto 6,024). “Verificamos que os melhores resultados fotoeletroquímicos foram para o método assistido por ligante quando comparado com o método hidrotermal”, diz Denilson. Dessa forma, o primeiro método foi escolhido. Na sensibilização por ligante, os nanotubos de TiO2, suportados em folhas de titânio, são submersos em uma solução contendo os nanocristais escolhidos. Ambos os materiais interagem e, no final do processo, os pontos quânticos ficam adsorvidos na superfície dos nanotubos.

A segunda fase da pesquisa foi realizada dentro do mestrado em Ciência de Materiais de Danilo A. P. Velásquez, realizado na UFPE. Desta vez, a equipe científica utilizou nanocristais de prata, índio e selênio (AgIn5Se8) com o objetivo principal de determinar qual seria o tempo ótimo de submersão dos nanotubos na solução, já que os pesquisadores tinham notado que concentrações elevadas de nanocristais na superfície dos nanotubos afetavam negativamente o desempenho do nanocompósito. Para isso, eles fizeram uma série de experimentos variando o tempo de submersão entre 1 hora e 48 horas.

Nanotubos de dióxido de titânio sem pontos quânticos (esquerda), sensibilizados com pontos quânticos por 2 horas (centro) e por 72 horas (direita).
Nanotubos de dióxido de titânio sem pontos quânticos (esquerda), sensibilizados com pontos quânticos por 2 horas (centro) e por 72 horas (direita).

Além de observar por técnicas de microscopia eletrônica a concentração de nanocristais obtida em cada caso, os pesquisadores conferiram o desempenho de cada amostra. Os resultados mostraram que a performance fotoletroquímica dos nanotubos melhorou de forma crescente com o tempo de sensibilização até as 24 horas de imersão, quando o nanocompósito obtido gerou uma fotocorrente 2,4 vezes maior do que os nanotubos puros. Além disso, os nanotubos otimizados também melhoraram a sua performance na produção de hidrogênio, a qual foi 3,1 vezes maior do que a do material sem pontos quânticos. Os experimentos também demonstraram que, após as 24 horas de imersão, a concentração de nanocristais se tornou excessiva e prejudicou a funcionalidade do nanocompósito. “O trabalho mostrou que a otimização temporal da sensibilização dos nanotubos é uma etapa importante na produção de sistemas mais eficientes”, resume Denilson.

A pesquisa foi realizada por pesquisadores e estudantes ligados aos programas de pós-graduação em Química e Ciência de Materiais da UFPE,  coordenados pelo professor Marcelo Navarro, e ao CETENE, liderados pela pesquisadora e diretora do centro Giovanna Machado. A aquisição de imagens dos nanotubos sensibilizados por microscopia eletrônica de transmissão de alta resolução foram realizadas no SENAI-MG. Os trabalhos contaram com financiamento das agências brasileiras de apoio à pesquisa CNPq, FACEPE, CAPES e Finep.

Os autores do paper. A partir da esquerda: Danilo A. P. Velásquez, Felipe L. N. Sousa, Thiago A. S. Soares, Anderson J. Caires, Denilson V. Freitas, Marcelo Navarro e Giovanna Machado.
Os autores do paper. A partir da esquerda: Danilo A. P. Velásquez, Felipe L. N. Sousa, Thiago A. S. Soares, Anderson J. Caires, Denilson V. Freitas, Marcelo Navarro e Giovanna Machado.

Referência do artigo científico: Boosting the performance of TiO2 nanotubes with ecofriendly AgIn5Se8 quantum dots for photoelectrochemical hydrogen generation. Danilo A.P.Velásquez, Felipe L.N.Sousa, Thiago A.S.Soares, Anderson J.Caires, Denilson V.Freitas, MarceloNavarro, GiovannaMachado. Journal of Power Sources. Volume 506, 15 September 2021, 230165. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2021.230165.

Contato da autora correspondente: Giovanna Machado – giovanna.machado@cetene.gov.br.