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Author: Verónica Savignano
Um aniversário na comunidade de pesquisa em Materiais: 10 anos do PGMAT – UCS.
Este mês de agosto registra o 10º aniversário de um dos 31 programas de pós-graduação recomendados atualmente pela Capes dentro da Área de Materiais: o Programa de Pós-Graduação em Materiais (PGMAT) da Universidade de Caxias do Sul (UCS) – universidade comunitária presente em nove cidades do nordeste do Rio Grande do Sul, com sede em Caxias do Sul.
A história do PGMAT-UCS remonta-se ao ano de 2003, quando Israel Baumvol, físico e pesquisador da área de Materiais, foi convidado por autoridades da UCS a liderar a criação de um programa de pós-graduação nesse campo do conhecimento. Baumvol estava, na época, se aposentando de seu cargo de professor titular na Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS).
Em agosto de 2004, após realizar um processo seletivo que teve 85 inscritos para 15 vagas, o PGMAT-UCS iniciava as atividades de seu curso de mestrado recém aprovado pela CAPES com nota 3, sob a coordenação do professor Baumvol. O programa contava então com alguns laboratórios que já existiam na universidade e poucos professores com diploma de doutor, e oferecia o único curso de pós-graduação da universidade na área de Ciências Exatas e Engenharias.
Hoje com nota 5 na CAPES (conceito “muito bom”), o programa possui mais de 20 laboratórios e um corpo docente com 70% de bolsistas de produtividade. Desde 2012, o PGMAT oferece também um curso de doutorado, que tem atualmente 19 alunos.
Outra conquista do programa foi a assinatura de um convênio com a Escola Europeia de Engenheiros em Engenharia de Materiais (EEIGM, na sigla em francês) para dupla diplomação em nível de mestrado. Duas mestras já se formaram com esse duplo diploma depois de realizar atividades acadêmicas na UCS e na EEIGM, sediada na cidade francesa de Nancy.
Quanto à produção científica, mais de 300 artigos foram publicados em periódicos internacionais pelos docentes e discentes do programa em seus 10 anos de existência.
Impacto da pesquisa na indústria
Desde o início, a equipe do PGMAT-UCS procurou a interação com empresas da região, embasada na afinidade que a Ciência e a Engenharia de Materiais têm com quase todos os segmentos industriais. Assim, já em 2003, os docentes da UCS envolvidos na criação do programa visitaram empresas de Caxias do Sul para levantar suas demandas.
Em várias oportunidades ao longo de sua história, o PGMAT-UCS pôde contar com recursos de empresas e entidades do setor industrial, principalmente, do Sindicato das Indústrias Metalúrgicas, Mecânicas e de Material Elétrico de Caxias do Sul (SIMECS), os quais complementaram as verbas públicas na compra de equipamentos para os laboratórios do programa.
Em seus 10 anos de existência, o PGMAT-UCS diplomou 90 mestres. Dentre eles, 45% trabalham em empresas da região, 10% são docentes universitários e 30% fazem ou fizeram doutorado.
Em alguns casos, os próprios trabalhos de mestrado foram fundamentais para o desenvolvimento de novos produtos na região. Esse foi o caso do Celtrav®, um material de alto desempenho para ser usado em molas e batentes, que compõe o portfólio de produtos da empresa Travi. Uma pesquisa de mestrado no PGMAT também foi importante no desenvolvimento de um revestimento para ornamentos utilizados em algumas linhas de calçados da fabricante Grendene. Segundo informações da empresa, cerca de 18 milhões de pares de calçados com esses enfeites foram comercializados em 2013.
Jovens empreendedores que fundaram empresas de base tecnológica a partir de trabalhos desenvolvidos no PGMAT também estão entre os estudantes e egressos do programa. A Plasmar Tecnologia, uma dessas empresas spin-off, atende hoje centenas de indústrias da região com tratamentos de superfície a plasma que melhoram o desempenho e a vida útil de moldes, matrizes e outras peças e componentes. O outro exemplo é a Fineza, empresa recém-lançada ao mercado, dedicada a fabricar e comercializar produtos de casa e cozinha com revestimentos decorativos que foram otimizados dentro de um trabalho de mestrado do programa.
Artigo em destaque: Engenharia precisa na fabricação de válvulas de spin.
O artigo científico com participação de membros da comunidade brasileira de pesquisa em Materiais em destaque neste mês é:
T. E. P. Bueno, D. E. Parreiras, G. F. M. Gomes, S. Michea, R. L. Rodríguez-Suárez, M. S. Araújo Filho, W. A. A. Macedo, K. Krambrock and R. Paniago. Noncollinear ferromagnetic easy axes in Py/Ru/FeCo/IrMn spin valves induced by oblique deposition. Appl. Phys. Lett. 104, 242404 (2014). DOI: 10.1063/1.4883886.
Artigo de divulgação:
Engenharia precisa na fabricação de válvulas de spin.
A produção e caracterização de válvulas de spin é o tema de um trabalho de colaboração entre pesquisadores do Departamento de Física da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), do Laboratório de Física Aplicada do Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear (CDTN) e da Pontifícia Universidade Católica do Chile, cujos resultados foram recentemente publicados no prestigiado periódico Applied Physics Letters (APL).
Válvulas de spin são dispositivos formados por três ou mais camadas de espessura nanométrica compondo um sanduíche de materiais magnéticos e não magnéticos. Sensores constituídos por tais estruturas cumprem papel fundamental na leitura das informações gravadas nos discos rígidos, entre outras aplicações.
O funcionamento das válvulas de spin se baseia num efeito chamado “magnetorresistência gigante”, que foi o motivo do Prêmio Nobel de Física de 2007. A magnetorresistência gigante nas válvulas de spin consiste numa grande alteração da resistência elétrica frente à ação de um campo magnético. Essa resistência depende da orientação relativa entre as magnetizações das camadas compostas por material magnético.
A magnetização de um material magnético é determinada pela orientação dos spins de seus elétrons. Os elétrons possuem duas características intrínsecas: carga elétrica e momento magnético, esta última conhecida como spin. Explorar o grau de liberdade do spin do elétron em adição à sua carga levou ao surgimento de um novo campo de pesquisa, denominado spintrônica.
Então, na magnetorresistência gigante das válvulas de spin, quando as camadas de material magnético têm a mesma direção e sentido de magnetização, o dispositivo diminui sua resistência elétrica e se torna um melhor condutor da eletricidade. Já quando as camadas magnéticas adquirem sentidos opostos de magnetização, acontece um significativo aumento da resistência elétrica.
Para compreender melhor esse efeito e, mais adiante, os resultados apresentados no artigo da APL, é importante lembrar que a magnetização é uma grandeza física vetorial e que, portanto, além de possuir uma intensidade (chamada módulo), ela tem uma direção (paralela, perpendicular) e um sentido (indicado pela ponta da seta que representa o vetor). Geralmente, multicamadas metálicas compostas por materiais magnéticos separados por uma camada não magnética, como as válvulas de spin, têm as magnetizações das camadas ferromagnéticas acopladas, explica Thiago Bueno, primeiro autor do artigo da APL e aluno do Doutorado em Física da UFMG, orientado pelo professor Roberto Magalhães Paniago. Esse acoplamento pode resultar em magnetizações paralelas (chamadas “colineares”) com mesmo sentido ou com sentidos opostos, e também em magnetizações não colineares, como mostra esta figura:
Entretanto, magnetizar as camadas magnéticas da válvula de spin não ocorre de forma homogênea em todas as direções; elas apresentam a chamada anisotropia magnética. “A anisotropia magnética é uma importante propriedade magnética, pois estabelece a direção fácil de magnetização”, destaca Thiago Bueno. “Esta propriedade é determinada por uma série de fatores, dentre eles os tipos de materiais, a espessura das camadas, e os detalhes do método de fabricação de amostras”.
No trabalho que originou o artigo da APL, a equipe de cientistas realizou alguns ajustes no método de fabricação das válvulas de spin, conseguindo interessantes resultados nas propriedades desses dispositivos.
Controlando a direção da magnetização
“Este trabalho só foi possível devido à ótima colaboração entre as partes, da preparação de amostras de ótima qualidade, medidas experimentais precisas, interpretação dos dados, até a publicação dos resultados”, destaca Thiago Bueno.
Inicialmente, no Laboratório de Física Aplicada do CDTN, localizado em Belo Horizonte (MG), a equipe fabricou filmes finos compostos por multicamadas com espessura de algumas dezenas de nanometros. Os filmes foram obtidos por meio da técnica conhecida como magnetron sputtering, na qual íons de argônio são acelerados contra os alvos que contêm os materiais a ser depositados, arrancando seus átomos. Com o auxílio dos magnetrons, esses átomos são depositados sobre um substrato, formando as camadas dos filmes. “Por meio dessa técnica é possível obter filmes com composição química, espessura e morfologia estrutural bem determinada”, explica Thiago Bueno.
Neste estudo, os cientistas montaram um esquema de deposição oblíqua ao dispor os magnetrons do equipamento fazendo um ângulo de 72o entre eles e inclinados com relação à amostra, conforme mostra a imagem à direita.Usando esse esquema de deposição oblíqua, os cientistas fabricaram válvulas de spin com camadas ferromagnéticas de até 10nm de espessura, compostas pelas ligas metálicas permalloy(Py) e FeCo, e separadas por uma camada não magnética de rutênio (Ru) de espessura entre 1 nm e 3,5 nm. Os dispositivos foram caracterizados no Departamento de Física da UFMG usando ressonância ferromagnética (FMR), uma técnica extremamente sensível que fornece relevantes informações sobre a magnetização dos materiais.
Após a interpretação dos resultados experimentais, da qual participaram pesquisadores da Pontifícia Universidade Católica do Chile, os cientistas concluíram que a deposição oblíqua induziu direções de magnetização não paralelas (não colineares) nas camadas ferromagnéticas das válvulas de spin fabricadas. “O ângulo entre os eixos fáceis, aproximadamente igual ao ângulo entre os magnetrons, fora determinado pela geometria de fabricação”, reforça o autor Bueno. “Uma das principais contribuições do nosso trabalho é a demonstração de que é possível se fabricar válvulas de spin onde os eixos de fácil magnetização das camadas ferromagnéticas (Py e FeCo) são não colineares”, resume.
De acordo com o doutorando, que foi o idealizador do projeto, ao iniciar o trabalho os autores já conheciam os efeitos da deposição oblíqua em bicamadas ferromagnética/antiferromagnética. Com este estudo, a equipe deu um passo além e investigou esses efeitos em uma estrutura mais complexa, a válvula de spin.
“Acreditamos que nosso trabalho impulsionará outros pesquisadores a fabricar esses dispositivos buscando novas configurações magnéticas entre as camadas da válvula de spin, além das tradicionalmente usadas”, completa Bueno.
Entrevistas com plenaristas do XIII Encontro da SBPMat: Luís Carlos (Universidade de Aveiro, Portugal).
“Luminescência aplicada à nanomedicina” é o tema de uma das palestras plenárias que a comunidade de pesquisa em Materiais vai poder assistir em nosso XIII Encontro da SBPMat (João Pessoa, 28 de setembro a 2 de outubro). O palestrante será o físico português Luís António Ferreira Martins Dias Carlos, professor titular da Universidade de Aveiro (Portugal), o qual obteve seu Doutorado pela Universidade de Évora (Portugal) em 1995 com um trabalho sobre fotoluminescência de eletrólitos poliméricos incorporando sais de lantanídeos.
Na Universidade de Aveiro, em 2000, Luís Carlos fundou um grupo de pesquisa voltado para híbridos orgânico-inorgânicos funcionais. O grupo estabeleceu uma rede internacional de contatos dedicada a esses materiais híbridos luminescentes, contando com mais de 30 grupos de pesquisa na Europa, China, Japão, Singapura, Brasil e Austrália. Também em Aveiro, desde 2009, Luís Carlos é o vice-diretor do Centro de Investigação em Materiais Cerâmicos e Compósitos (CICECO) , um dos maiores institutos europeus de pesquisa em Materiais e Nanotecnologia.
Ele é membro da Academia das Ciências de Lisboa (seção de Física) desde 2011. Também foi professor visitante da Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” (UNESP) em 1999, 2012 e 2013, e da Universidade de Montpellier 2 (França) em 2008. Além disso, recebeu uma bolsa de “Pesquisador Visitante Especial” do CNPq, através do Programa Ciência em Fronteiras, em 2013.
Ele é coautor de mais de 345 trabalhos em publicações internacionais, 8 artigos de revisão convidados, 5 capítulos de livros e 2 patentes internacionais. Conta com mais 8.000 citações, tendo um índice H de 47. Já apresentou 40 palestras plenárias e convidadas em conferências. Também é o editor associado do Journal of Luminescence.
Segue nossa entrevista com o palestrante.
Boletim da SBPMat: – Existem aplicações de materiais luminescentes em nanomedicina que já estejam no mercado/na sociedade? Por favor, dê alguns exemplos de impacto.
Luís Carlos: – Sim, sem dúvida, existem materiais luminescentes com importantes aplicações em nanomedicina que estão já no mercado. Posso destacar dois exemplos:
– Complexos orgânicos de iões lantanídeos (como, por exemplo, criptatos e β-dicetonatos) são comercializados como agentes de contraste para imagem por ressonância magnética (usando essencialmente Gd3+) e como marcadores luminescentes (usando Eu3+, Sm3+ e Tb3+) para fluoroimunoensaios. Fluoroimunoensaio é um método de imunologia para diagnóstico clínico particularmente relevante na triagem neonatal e pré-natal e na detecção de proteínas, vírus, anticorpos, bio marcadores tumorais e resíduos de fármacos. É interessante mencionar neste contexto o trabalho realizado por vários pesquisadores do INCT INAMI (Brasil) na implementação em ambiente hospitalar de um protótipo para o desenvolvimento de métodos de diagnóstico por fluoroimunoensaio da leishmaniose tegumentar americana, do câncer da próstata (PSA) e da lipoproteína de baixa densidade (LDL) utilizando antígenos recombinantes marcados com complexos de iões lantanídeos (e.g. Eu3+, Tb3+ e Nd3+). O mercado mundial de agentes de contraste e marcadores luminescentes baseados em iões lantanídeos é avaliado em várias centenas de milhões de dólares americanos.
– Nanopartículas luminescentes (“quantum dots”, QDs – ou pontos quânticos, em português -, e nanocristais incorporando iões lantanídeos) têm ganho um protagonismo incrível nos últimos anos graças a importantíssimas aplicações no diagnóstico por imagem óptica e em técnicas de terapia. Estimativas recentes avaliam o mercado mundial de nanopartículas luminescentes na área da saúde em mais de 20 milhões de dólares americanos. Um exemplo a destacar no tratamento de tumores é a hipertermia local. A hipertermia local, também designada como termoterapia local, é um tipo de tratamento em que os tecidos biológicos (geralmente células cancerosas) são expostos a temperaturas superiores a 45°C danificando-os irreversivelmente e provocando a sua morte (as lesões colaterais nos tecidos normais circundantes ao tumor são, em geral, mínimas). Inúmeros ensaios clínicos de hipertermia são realizados actualmente em todo o mundo para melhor compreender e aperfeiçoar a técnica. Por exemplo, a utilização de nanopartículas luminescentes ou magneto-luminescentes (com iões magnéticos como o Ferro ou o Cobalto) vectorizadas para se ligarem a pontos específicos nas células cancerígenas, para permitir, respectivamente, o aquecimento local por absorção de radiação electromagnética e por indução magnética é um novo tipo de hipertermia local. O controlo preciso da temperatura na área de irradiação limitando os efeitos deste aumento de temperatura sobre outras partes do corpo é, ainda, um desafio decisivo para a vulgarização da técnica.
Boletim da SBPMat: – Muito brevemente, quais seriam os principais desafios na área de luminescência aplicada à nanomedicina?
Luís Carlos: – Destaco dois exemplos. A melhoria de técnicas de imagem de diagnóstico e o desenvolvimento de micro/nanotermómetros luminescentes que permitam mapear com uma resolução da ordem do décimo de grau a temperatura intracelular.
Centros emissores na região do infravermelho próximo (e.g. iões lantanídeos como o Nd3+ e o Yb3+, QDs e corantes orgânicos) têm grandes vantagens relativamente aos emissores na região do visível para aplicações de imagem em nanomedicina. Por exemplo, os tecidos biológicos têm uma menor autofluorescência na janela do infravermelho próximo, permitindo uma melhor discriminação sinal-ruído e melhorando a sensibilidade à detecção. Além disso, os fotões no infravermelho próximo interagem menos com os tecidos biológicos, em comparação com os fotões na região do visível, diminuindo, assim, o risco de perturbar ou danificar os sistemas biológicos que estão a ser observados. Assim, a síntese de novas nanopartículas luminescentes emitindo eficientemente no infravermelho próximo (apresentando, nalguns casos, luminescência persistente, isto é, emissão de luz que se prolonga por minutos, horas ou mesmo dias, após o final da excitação) provocará, sem dúvida, uma revolução na microscopia de fluorescência com o desenvolvimento de técnicas de imagem in vitro e in vivo no infravermelho próximo (cuja radiação penetra mais profundamente nos tecidos biológicos, quando comparada com a luz visível).
O desenvolvimento de micro/nanotermómetros luminescentes que permitam mapear a temperatura intracelular, em particular em células cancerígenas, vai, seguramente, melhorar a percepção que temos actualmente sobre a sua patologia e fisiologia optimizando diagnósticos prematuros e processos terapêuticos (como vimos acima no caso da hipertermia local). Estes termómetros não invasivos serão uma ferramenta decisiva para compreendermos melhor um conjunto de processos celulares que são acompanhados por alterações da temperatura, por exemplo, a divisão celular, a expressão genética, ou alterações na actividade metabólica. Finalmente, o desenvolvimento de nanotermómetros luminescentes na região do infravermelho próximo capazes de sensoriamento térmico e penetrando mais profundamente nos tecidos biológicos abrirá a porta para o sensoriamento térmico e de imagem in vivo (numa primeira fase em pequenos animais).
Boletim da SBPMat: – Na sua própria avaliação, quais são as principais contribuições à Ciência e Engenharia de Materiais que você fez durante sua carreira científica? Por favor, acrescente à resposta uma seleção de 3 ou 4 publicações destacadas da sua autoria.
Luís Carlos: – Normalmente os nossos trabalhos mais recentes têm tendência a parecer-nos os mais importantes…Apesar desta constatação, entendo que as minhas principais contribuições para a Ciência e Engenharia de Materiais estão relacionados com o desenvolvimento de i) materiais híbridos orgânicos-inorgânicos luminescentes, ii) nanotermómetros raciométricos baseados na emissão característica de pares de iões lantanídeos (Eu3+/Tb3+ e Er3+/Yb3+) e iii) nanoplataformas combinando nanoaquecedores (partículas metálicas de Ouro ou Prata) e nanotermómetros, que permitem o aumento local da temperatura por irradiação laser e simultaneamente a medida precisa desse mesmo aumento de temperatura. Os quatro trabalhos seguintes ilustram estas contribuições:
1. Full Colour Phosphors From Eu(III)-Based Organosilicates. L. D. Carlos, Y. Messaddeq, H. F. Brito, R. A. Sá Ferreira, V. de Zea Bermudez, S. J. L. Ribeiro, Adv. Mater. 12, 594–598 (2000)
2. Nanoscopic Photoluminescence Memory as a Fingerprint of Complexity in Self-Assembled Alkylene/Siloxane Hybrids. L. D. Carlos, V. de Zea Bermudez, V. S. Amaral, S. C. Nunes, N. J. O. Silva, R. A. Sá Ferreira, J. Rocha, C. V. Santilli, D. Ostrovskii, Adv. Mater. 19 341–348 (2007)
3. A Luminescent Molecular Thermometer for Long-Term Absolute Temperature Measurements at the Nanoscale. C. D. S. Brites, P. P. Lima, N. J. O. Silva, A. Millán, V. S. Amaral, F. Palacio, L. D. Carlos, Adv. Mater. 22, 4499–4504 (2010)
4. All-In-One Optical Heater-Thermometer Nanoplatform Operative From 300 to 2000 K Based on Er3+ Emission and Blackbody Radiation. M. L. Debasu, D. Ananias, I. Pastoriza-Santos, L. M. Liz-Marzan, J. Rocha, L. D. Carlos, Adv. Mater. 25, 4868–4874 (2013)
Entrevistas com plenaristas do XIII Encontro da SBPMat: Karl Leo (TU Dresden, Alemanha).
O físico alemão Karl Leo estudou Física na Universidade Albert Ludwig de Friburgo (Alemanha) e obteve o título de “Diplomphysiker” com uma dissertação sobre células solares pelo Instituto Fraunhofer para Sistemas de Energia Solar (Alemanha). Em 1988, concluiu seu Doutorado na Universidade de Stuttgart graças à tese apresentada no Instituto Max Planck de Pesquisa em Física do Estado Sólido. Entre 1989 e 1991, conduziu seu pós-doutorado nos Laboratórios AT&T Bell (Estados Unidos). Em 1991, ele entrou para a Universidade RWTH Aachen (Alemanha) como professor assistente e conseguiu sua Habilitação. Em 1993, foi contratado pela Universidade Técnica de Dresden (Alemanha) como professor de Optoeletrônica. No Instituto Fraunhofer para Microssistemas Fotônicos, entre 2001 a 2013, foi chefe de departamento e, na sequência, diretor.
O professor Leo recebeu alguns dos mais prestigiados prêmios alemães na área de ciência, tecnologia e inovação, como o Prêmio Leibniz (2002) e o German Future Prize (2011).
Também é o autor de mais de 550 publicações arbitradas, com mais de 23.000 citações, tendo um índice H = 73 (Google Scholar). Além disso, é (co)inventor de aproximadamente 50 famílias de patentes.
Desde 1999, já cofundou 8 empresas spin-off, como Heliatek e Novaled, as quais empregaram mais de 250 pessoas e geraram mais de 60 Mi € até a atualidade.
Segue nossa entrevista com o plenarista.
Boletim da SBPMat: – Na sua própria avaliação, quais são as suas principais contribuições para a área de Ciência e Engenharia de Materiais? Por favor, considere trabalhos, patentes, empresas derivadas, produtos etc.
Karl Leo: – Eu dediquei a maior parte das últimas décadas a aprimorar semicondutores orgânicos e desenvolver novos conceitos de dispositivos desses materiais. Um exemplo é o desenvolvimento da dopagem eletrônica controlada, que permite condutividades elétricas muito maiores. Como resultado disso, nós conseguimos, por exemplo, produzir diodos orgânicos para emitir luz branca que são mais eficientes do que lâmpadas fluorescentes. Como princípio para um dispositivo, também poderia citar o desenvolvimento de novos transistores verticais, capazes de conduzir correntes muito elevadas, e que, portanto, podem ser usados para alimentar displays de diodos orgânicos emissores de luz (OLEDs, na sigla em inglês).
Boletim da SBPMat: – Poderia nos adiantar o que pretende abordar em sua palestra plenária no XIII Encontro da SBPMat?
Karl Leo: – Vou abordar dispositivos orgânicos de alta eficiência, incluindo tanto OLEDs quanto células solares orgânicas. Também pretendo descrever os desafios na pesquisa em materiais e a importância de novos conceitos de dispositivos.
Boletim da SBPMat: – Poderia escolher algumas das suas principais publicações (por volta de 3 ou 4) sobre os temas da sua palestra plenária para dividi-las com nosso público?
Karl Leo: –
1. Doped Organic Transistors: Inversion and Depletion Regime. Lüssem, B., Tietze, M.L., Kleemann, H., Hoßbach, C., Bartha, J.W., Zakhidov, A. and Leo, K. , Nature Comm. 4, 2775 (2013).
2. Phase-locked coherent modes in a patterned metal-organic microcavity. Brückner, R. Zakhidov, A., Scholz, R., Sudzius, S., Hintschich, S.I., Fröb, H., Lyssenko, V.G. and Leo, K., Nature Photonics 6, 322–326 (2012).
3. White organic light-emitting diodes with fluorescent tube efficiency. Reineke, S.; Lindner, F.; Schwartz, G. et al., Nature 459, 234 (2009).
Boletim da SBPMat: – Fique à vontade para deixar uma mensagem para nossos leitores da comunidade de pesquisa em Materiais.
Karl Leo: – A área de pesquisa em Materiais nunca foi tão empolgante, e, no campo dos semicondutores orgânicos, ainda estamos começando, talvez no mesmo ponto em que estávamos com o silício em 1970…
Oportunidade: pós-doutorado no Center for Research, Technology and Education in Vitreous Materials (CeRTEV), em São Carlos.
Estamos selecionando candidatos a duas bolsas de pós-doutorado para a realização de pesquisa fundamental ou aplicada no Center for Research, Technology and Education in Vitreous Materials (CeRTEV) em São Carlos, Brasil. O período das bolsas é de dois anos, com início em janeiro de 2015, renovável por mais dois anos, mediante consentimento mútuo.
O CeRTEV resultou de esforço conjunto da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), Universidade de São Paulo (USP) e da UNESP, visando a realização de investigação fundamental e aplicada na área de vidros funcionais e vitrocerâmicas. O centro é composto por 14 docentes / pesquisadores, incluindo especialistas em materiais vítreos e técnicas de caracterização estrutural. A investigação focalizará em novos vidros e vitrocerâmicas e estudos da estrutura / cristalização / propriedades (mecânicas, ópticas, elétricas, catalíticas ou biológicas) para aplicações tecnológicas.
Os candidatos devem ter recebido o grau de doutor em Física, Química, Ciência dos Materiais e Engenharia há menos de 5 anos, e ter um interesse genuíno na condução de pesquisa interdisciplinar em um ambiente internacional. Experiência anterior em ciência do vidro, física do estado sólido ou química é vantajosa. As bolsas mensais (não tributáveis) incluem aproximadamente R$ 6.000 mais de 15% de reserva técnica. Por favor, envie a sua candidatura incluindo CV, lista de publicações, uma proposta de pesquisa de 2-3 páginas, e os nomes e endereços de e-mail de duas pessoas capacitadas a dar referências até o dia 15 de Outubro de 2014 ao Prof. Edgar D. Zanotto (dedz@ufscar.br).
Concurso de comunicação/popularização científica para pesquisadores atuantes no Brasil.
Prática frequente na Europa, os “science slams” são ferramentas centrais na popularização da ciência. Apesar de não ser uma tarefa fácil, apresentar uma pesquisa em até 10 minutos para um público de leigos é um exercício formador e… divertido ! Esse é o objetivo do EURAXESS Science Slam Brazil.
Para participar, inscreva-se até o dia 15 de setembro, enviando um vídeo simples de até três minutos, descrevendo como será a sua performance ao vivo. Os autores dos 5 melhores vídeos participarão da final no Rio de Janeiro, com tudo pago. E concorrerão a uma viagem à Europa, onde o vencedor participará de um curso de comunicação científica e poderá visitar uma instituição de pesquisa à escolha.
Ainda dá tempo de participar do concurso em comunicação científica e concorrer a uma viagem à Europa!
Mais informações e inscrições: http://ec.europa.eu/euraxess/index.cfm/links/events/brazil/science_slam/PT
Concurso para professor no Instituto de Física da UFG (Goiânia, GO).
Estão abertas as inscrições para o concurso público para provimento de cargo de Professor da Carreira do Magistério Superior no IF/UFG em Goiânia/GO.
Período de inscrição: 30/05/2014 a 22/09/2014.
Formação exigida: Graduação em Engenharia Física ou Engenharia de Materiais ou Engenharia Elétrica ou Engenharia Mecânica e Doutorado em Física ou Química ou Engenharias.
Perfil desejado: Formação exigida e atuação comprovada em atividade de pesquisa experimental.
Lista de pontos para as provas escrita e didática:
1. Leis de Newton;
2. Leis da termodinâmica;
3. Equações de Maxwell;
4. Movimento de corpos rígidos;
5. Oscilações em circuitos elétricos;
6. Movimento ondulatório e interferência;
7. Estrutura de sólidos;
8. Oscilações forçadas e ressonância;
9. Condutividade elétrica em sólidos;
10. Transporte de calor;
11. Transporte de massa.
Edital e outras informações:
http://sistemas.ufg.br/CONCURSOS_WEB/informacoes/concurso/cd_concurso/1341
http://sistemas.ufg.br/CONCURSOS_WEB/
Boletim SBPMat – edição 23 – julho 2014.
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Entrevistas com plenaristas do XIII Encontro da SBPMat: Roberto Dovesi (Universita’ degli Studi di Torino, Itália).
O químico italiano Roberto Dovesi, professor titular da Universitá degli Studi di Torino, onde ele chefia o Grupo de Química Teórica, proferirá uma das palestras plenárias em nosso XIII Encontro da SBPMat. Dovesi falará sobre os cálculos teóricos aplicados aos materiais.
O foco da sua atividade científica é abordar, do ponto de vista da Mecânica Quântica, a Química e Física do Estado Sólido, a Ciência de Materiais e a Ciência de Superfícies. Em particular, sua atividade primária é a implementação de programas de computador ab initio para o estudo da estrutura eletrônica de compostos periódicos.
Dovesi é um dos criadores de CRYSTAL, uma ferramenta computacional para a caracterização de sólidos cristalinos. O projeto CRYSTAL foi iniciado em 1976, e envolveu (e ainda envolve) um grande número de colaboradores de muitos países. A primeira versão do software foi lançada em 1988. Depois vieram mais seis versões. CRYSTAL é hoje um programa licenciado usado em mais de 350 laboratórios no mundo. Nos últimos cinco anos, mais de 30 estudantes de doutorado e pós-doutorado de países europeus visitaram o Grupo de Química Teórica de Torino para serem apresentados aos aspectos formais e ao uso do código CRYSTAL.
Cada ano, o grupo de Dovesi organiza eventos internacionais sobre simulação de sólidos na abordagem da Mecânica Quântica. Um deles foi realizado em 2012 no Brasil. Neste ano quatro cursos foram organizados em Perth (Austrália), Jahnsi (India), Regensburg (Alemanha) e Londres (Inglaterra).
Roberto Dovesi é autor de mais de 250 artigos publicados em periódicos internacionais e de um livro (com Cesare Pisani e Carla Roetti) publicado pela editora Springer em 1989. Desde 1985, ele recebeu mais de 7.000 citações. Seu índice h é de 51.
Segue nossa entrevista com o plenarista.
Boletim da SBPMat: – Compartilhe conosco, muito brevemente, a história do desenvolvimento de CRYSTAL desde a primeira ideia até a comercialização.
Roberto Dovesi:- Em 1970 Cesare Pisani, Carla Roetti e eu decidimos explorar as possibilidades da simulação como um complemento aos experimentos no estudo de sólidos cristalinos.
Nós começamos a desenvolver pequenos códigos baseados na analogia com os códigos que estavam aparecendo na literatura produzida principalmente pelas universidades dos Estados Unidos. Em 1976 nós começamos a implementar códigos para cálculos quânticos ab initio para sólidos, usando ferramentas e metodologias que eram comuns para a comunidade de Química Teórica (em oposto à comunidade de Estado Sólido). Foram 4 anos de estudo muito duro e codificação para se chegar a um primeiro resultado preliminar, a estrutura de bandas do grafite e sua energia total. Oito anos depois, em 1988, CRYSTAL estava maduro o suficiente para ser publicamente distribuído pelo Programa de Intercâmbio de Química Quântica (QCPE, na sigla em inglês). O CRYSTAL foi o primeiro código periódico distribuído publicamente para a comunidade científica.
Nesse meio tempo muitos novos colaboradores de diversos países se juntaram ao grupo (eu gostaria de mencionar ao menos um deles, Vic Saunders, do Daresbury Laboratory, no Reino Unido). Nos anos seguintes diversas novas edições foram distribuídas (1992, 95, 98, 2003, 2006, 2009, 2014), cada uma correspondente às generalizações e extensões do código em diversas direções. A última edição (CRY14) foi distribuída em mais de 200 laboratórios em menos de um ano.
Boletim da SBPMat: – Por favor, explique para um público amplo o que pode ser feito com o CRYSTAL no campo de Ciência e Engenharia de Materiais.
Roberto Dovesi:- O CRYSTAL pode ser usado para estudar muitas propriedades de estado fundamental de sistemas periódicos em 1 dimensão (nanotubos, polímeros), 2 dimensões (monocamadas, lâminas) e 3 dimensões (cristais); soluções sólidas, moléculas e aglomerados podem ser investigados também. Hartree-Fock e DFT de diversos tipos são os Hamiltonianos disponíveis. Um conjunto muito grande de propriedades pode ser estudado, a lista pode ser encontrada em www.crystal.unito.it. Uma lista curta inclui propriedades elásticas, piezoelétricas, fotoelásticas, dielétricas, polarizabilidade e tensores de hiperpolarizabilidade, espectro IR e RAMAN, estrutura de bandas eletrônicas e fonônicas.
Boletim da SBPMat: – Escolha algumas de suas principais publicações (3 ou 4) para compartilhá-las com nossos leitores.
Roberto Dovesi:-
1. Raman Spectrum of Pyrope Garnet. A Quantum Mechanical Simulation of Frequencies, Intensities, and Isotope Shifts. Lorenzo Maschio, Bernard Kirtman, Simone Salustro, Claudio M. Zicovich-Wilson, Roberto Orlando and Roberto Dovesi. J. Phys. Chem. A, 2013, 117 (45), pp 11464–11471.
2. Structural, electronic and energetic properties of giant icosahedral fullerenes up to C6000: insights from an ab initiohybrid DFT study. Yves Noel, Marco De La Pierre, Claudio Marcelo Zicovich Wilson, Roberto Orlando, Roberto Dovesi. Phys Chem Chem Phys. 2014, Jun 11; 16(26):13390-401.
3. Symmetry and random sampling of symmetry independent configurations for the simulation of disordered solids. Philippe D’Arco, Sami Mustapha, Matteo Ferrabone, Yves Noël, Marco De La Pierre, Roberto Dovesi. J Phys Condens Matter. 2013 Sep 4; 25(35): 355401.
Boletim da SBPMat: – Conte-nos o que você pretende abordar em sua palestra no XIII Encontro da SBPMat.
Roberto Dovesi:- Eu tentarei demonstrar que atualmente simulações quânticas podem ser ferramentas úteis para complementar os experimentos. O custo menor do hardware e a disponibilidade de códigos computacionais poderosos, precisos e gerais permite executar simulações também para não especialistas. Eu demonstrarei que o número de propriedades disponíveis torna a simulação muito interessante.