Boletim da SBPMat – 64ª edição.

 

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Boletim da
Sociedade Brasileira
de Pesquisa em Materiais

Edição nº 64. 18 de dezembro de 2017.
Mensagem de Ano Novo

ano novo 2018

Com esta mensagem de Ano Novo, saúdo toda a comunidade da SBPMat, no Brasil e no exterior.

O ano de 2017 foi especialmente difícil para o setor de ciência, tecnologia e inovação no Brasil, e a SBPMat se alinhou a outras sociedades científicas ao ecoar vozes que clamam por políticas mais responsáveis por parte dos governos em nosso setor. Tem sido uma batalha difícil convencer dirigentes da importância crescente de investimentos em pesquisa, posto que a sociedade depende cada vez mais de conhecimento para atingir um desenvolvimento sustentável. Para um país com tamanha desigualdade social, como o Brasil, não há caminho alternativo à criação e incorporação de tecnologias para melhorar a vida da população. Precisamos todos nos juntar e repetir o lema defendido por muitos de nossos colegas: “Ciência não é gasto. É investimento!”.

A despeito das dificuldades, a comunidade científica brasileira tem mostrado resiliência notável. Para a SBPMat, por exemplo, 2017 foi marcado por um excelente Encontro em Gramado, cujo nível científico se equipara aos melhores congressos internacionais em ciência e engenharia de materiais. O Encontro foi também uma oportunidade ímpar para reunir pesquisadores da América Latina, além de outros continentes, como parte do esforço da SBPMat de se posicionar no cenário internacional. Neste aspecto, talvez o maior destaque do ano tenha sido a participação de pós-doutorandos brasileiros no Fórum para Jovens Pesquisadores em Estrasburgo, França, organizado pela Sociedade Europeia de Pesquisa em Materiais (E-MRS) e pela União Internacional de Sociedades de Pesquisa em Materiais (IUMRS). Esses pós-doutorandos foram selecionados num concorrido concurso nacional.

É sempre gratificante acompanhar ao longo do ano, nos Boletins da SBPMat, algumas das conquistas e contribuições de pesquisadores brasileiros em áreas diversas de materiais. Em 2017, muito se fez no Brasil, numa demonstração da pujança de nossa comunidade.

Finalizo agradecendo à comunidade da SBPMat, desejando saúde e sucesso em 2018, na expectativa de encontrar muitos de vocês em Natal (RN), de 16 a 20 de setembro, para o nosso próximo Encontro.

Professor Osvaldo Novais de Oliveira Junior
Presidente da SBPMAT

XVII Encontro da SBPMat/ B-MRS Meeting
(Natal, RN, 16 a 20 de setembro de 2018)

natal news

Chamada de propostas de simpósio. Até 31 de janeiro de 2018, a comunidade científica internacional pode submeter propostas de simpósio. Saiba mais.

Expositores e patrocinadores. Empresas interessadas em participar do evento com estandes e outras formas de divulgação podem entrar em contato com Alexandre no e-mail comercial@sbpmat.org.br. Até 22 de dezembro há descontos nos valores dos estandes e cotas de patrocínio.

Chairman. O coordenador do evento é o professor Antonio E. Martinelli (UFRN).

Local. O evento será realizado no centro de convenções do Hotel Praiamar, localizado a metros da famosa praia de Ponta Negra.

natal

Eleições na SBPMat

A Comissão Eleitoral estimula aos sócios da SBPMat interessados em participar do pleito a apresentar inscrições das chapas para a Diretoria e/ou declarar interesse para vagas junto ao Conselho Deliberativo até o dia 22/12/2017.

Para inscrever chapa de Diretoria ou manifestar interesse em fazer parte do Conselho, é necessário escrever para eleicoes2017@sbpmat.org.br.

Mais informações.

eleicoes

Notícias da SBPMat

O presidente da SBPMat, Osvaldo Novais de Oliveira Jr (professor do IFSC-USP), manifestou-se contra a sugestão do relatório do Banco Mundial de acabar com a gratuidade do ensino superior público no Brasil. A argumentação dele foi publicada no Jornal da Ciência junto aos depoimentos de outros 43 representantes de entidades científicas e acadêmicas. Veja aqui.

jornal da ccia

Notícias da comunidade

Quatro sócios da SBPMat fizeram parte de um seleto grupo internacional de jovens pesquisadores que participou de um fórum e de uma reunião de cúpula de pesquisa em Materiais em Estrasburgo (França). Nos eventos, foram discutidos temas relacionados à inovação em materiais visando a uma sociedade sustentável e a uma economia global circular. Em breve entrevista, os jovens sócios compartilharam conosco essa rica experiência. Veja aqui.

socios estrasburgo

Co-fundador da SBPMat foi nomeado “Global Ambassador” da American Ceramic Society (ACerS). Saiba mais.

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Dicas de leitura

  • Implantes bem-sucedidos de próteses cranianas de titânio feitas sob medida por impressão 3D, com tecnologia desenvolvida no Brasil. Saiba mais.
  • Equipe multidisciplinar desenvolve hidrogel que fecha feridas do globo ocular e o testa com sucesso em coelhos. Saiba mais.
  • História de uma empresa de materiais para processos de purificação surgida a partir de um desafio de um doutorando no Brasil. Saiba mais.
  • Desenvolvido no Brasil, sensor de dióxido de titânio dopado com íons de túlio mede temperatura com alta sensibilidade. Saiba mais.

Oportunidades

  • Concurso para professor do Departamento de Química Fundamental da UFPE. Saiba mais.

Eventos

  • Primer Encuentro de Jóvenes Investigadores en Ciencias de Materiales. Montevideu (Uruguai). 13 a 14 de abril de 2018. Site.
  • 6º Encontro Nacional de Engenharia Biomecânica (ENEBI 2018). Águas de Lindoia, SP (Brasil). 8 a 11 de maio de 2018. Site.
  • Photonic Colloidal Nanostructures: Synthesis, Properties, and Applications (PCNSPA 2018). São Petersburgo (Rússia). 4 a 6 de junho de 2018. Site.
  • International Conference on Electronic Materials 2018 (IUMRS-ICEM). Daejeon (Coreia do Sul). 19 a 24 de agosto de 2018. Site.
  • XVII Encontro da SBPMat/ B-MRS Meeting. Natal, RN (Brasil). 16 a 20 de setembro de 2018. Chamada de simpósios.
  • International Conference of Young Researchers on Advanced Materials (ICYRAM 2018). Adelaide (Austrália). 4 a 8 de novembro de 2018. Site.

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Você pode divulgar novidades, oportunidades, eventos ou dicas de leitura da área de Materiais, e sugerir papers, pessoas e temas para as seções do boletim. Escreva para comunicacao@sbpmat.org.br.

 

Co-fundador da SBPMat condecorado “Global Ambassador” da American Ceramic Society.

zanotto acersO professor titular do Departamento de Engenharia de Materiais (DEMa) da UFSCar, Edgar Dutra Zanotto, um dos fundadores da SBPMat, foi condecorado pela American Ceramic Society (ACerS) com o título de “Global Ambassador“. A ACerS é uma das mais importantes e tradicionais sociedades científicas na área de Ciência e Engenharia de Materiais e completará o seu centenário no próximo ano. O título de “Global Ambassador” reconhece pesquisadores que demonstram liderança e serviço excepcional em prol da comunidade mundial de pesquisa em cerâmica e vidro.

Na ocasião da cerimônia, realizada em Pittsburg (EUA), em outubro deste ano,  Zanotto ministrou a prestigiosa palestra “Cooper Lecture” sobre o tema “The ultimate fate of glass“.

Um resumo sobre o assunto principal da palestra pode ser visto num vídeo de 3 minutos: Glass transition, a theatrical version.

 

Eleições 2017: inscrição de chapas para diretoria e candidatos a conselheiros.

Prezados Sócios da Sociedade Brasileira de Pesquisa em Materiais (SBPMat)

Entramos em contato novamente para lembrar da eleição para a Diretoria Executiva e o Conselho Deliberativo da SBPMat. O calendário está estabelecido conforme quadro abaixo.

A Comissão Eleitoral estimula aos sócios da SBPMat,  interessados em participar do pleito, a apresentar inscrições das chapas para a Diretoria e/ou declarar interesse para vagas junto ao Conselho Deliberativo até o dia 22/12/2017.

Cordialmente

Comissão Eleitoral

Laura O. Péres,

Cicero R. Cena

Marco Cremona

 

Cada chapa candidata à Diretoria Executiva deverá conter 7 (sete) nomes para os seguintes cargos:

– Presidente

– Diretor de Administração, Finanças e Patrimônio

– Cinco Diretores Científicos

 

O calendário para a eleição é:

Data Inicial Data Final Procedimento
Prazo para regularização da situação dos sócios 11/12/2017 Através do portal da SBPMat

www.sbpmat.org.br

Inscrição Chapas para Diretoria De 14/12/2017  Até 22/12/2017 Somente pelo email

eleicoes2017@sbpmat.org.br

Homologação das inscrições das Chapas Até 29/12/2017 Conselho da SBPMat
Divulgação dos planos de ação das chapas à Diretoria 29/12/2017 Através do portal da SBPMat e por email www.sbpmat.org.br
Divulgação da lista de candidatos ao Conselho que declararam interesse 29/12/2017 Através do portal da SBPMat e por email www.sbpmat.org.br
Eleição 05/01/2018 26/01/2018 Através do portal da SBPMat www.sbpmat.org.br
Divulgação dos resultados 30/01/2018 Através do portal da SBPMat e por email www.sbpmat.org.br

 

A Comissão também informa que serão eleitos os seguintes Conselheiros:

1 (um) Conselheiro Titular e seu Conselheiro Suplente (o primeiro e o segundo nomes mais votados)

3 (três) Conselheiros Suplentes (do terceiro ao quinto nomes mais votados).

 

Os três Conselheiros Suplentes, respeitando a ordem de classificação eleitoral, serão os suplentes dos atuais Conselheiros Titulares, com mandato de 2018 a 2022.

Todos os sócios em situação regular poderão ser votados para o Conselho Deliberativo. A Comissão Eleitoral se encarregará de divulgar a lista de sócios com interesse a serem candidatos ao Conselho.

Os sócios em situação regular poderão votar em uma das chapas candidatas à Diretoria e em até 5 (cinco) nomes para eleger o Conselheiro Titular e os Suplentes.

 

ESCLARECIMENTOS:

– Todos os sócios que pagaram a anuidade de 2017 ou que participaram do XVI Encontro e que fizeram a opção por associar-se a SBPMat são considerados sócios em situação regular poderão ser votados para o Conselho e votar na eleição.

Participação de jovens sócios da SBPMat em eventos internacionais sobre materiais para sustentabilidade.

O grupo da SBPMat na sede do Conselho da Europa. A partir da esquerda, Gisele Amaral-Labat (sócia SBPMat), Eduardo Neiva (sócio SBPMat), o professor Osvaldo Novais de Oliveira Jr (presidente da SBPMat), Kassio Zanoni (sócio) e Parinaz Akhlaghi (sócia).
O grupo da SBPMat na sede do Conselho da Europa. A partir da esquerda, Gisele Amaral-Labat (sócia SBPMat), Eduardo Neiva (sócio SBPMat), o professor Osvaldo Novais de Oliveira Jr (presidente da SBPMat), Kassio Zanoni (sócio) e Parinaz Akhlaghi (sócia).

Quatro sócios da SBPMat fizeram parte do seleto grupo de cerca de 30 jovens pesquisadores de diversos países que participou de dois eventos realizados na cidade de Estrasburgo (França), junto a outros 60 participantes. O grande assunto de ambos os eventos foi a inovação em materiais visando a uma sociedade sustentável e a uma economia global circular (ou seja, baseada na redução, reutilização, recuperação e reciclagem de materiais e/ou energia). Os eventos foram organizados por várias sociedades de pesquisa em Materiais do mundo, a União Internacional de Sociedades de Pesquisa em Materiais (IUMRS) e outras entidades, com apoio da UNESCO.

Os bolsistas de pós-doutorado Eduardo Guilherme Cividini Neiva (atualmente professor em tempo integral na FURB e ex-pós-doc na UFPR), Gisele Amaral-Labat (USP), Kassio Papi Silva Zanoni (IFSC-USP) e Sedeyeh Parinaz Akhlaghi (UNICAMP) foram os jovens sócios da SBPMat que participaram dos eventos. Os quatro pós-docs foram selecionados dentre 20 candidatos no contexto do Prêmio para Jovens Pesquisadores da SBPMat. Eles ganharam o direito de participarem dos eventos (que não são abertos ao público) e as despesas de estadia. O prêmio foi realizado em parceria com a Sociedade Europeia de Pesquisa em Materiais (E-MRS).

O primeiro dos eventos foi o “Fórum para a Nova Geração de Pesquisadores 2017” (Forum for the Next Generation of Researchers 2017), ocorrido durante os dias 18 e 19 de novembro deste ano na sede do Centro Europeu da Juventude. O fórum reuniu diferentes gerações de pesquisadores em torno de temas de ciência e tecnologia para um mundo sustentável. O evento incluiu palestras de cientistas seniores, apresentação dos pôsteres dos jovens pesquisadores participantes e discussões entre todos. Além disso, todos os jovens cientistas participaram da elaboração de um relatório que foi apresentado no final do evento.

Na sequência, nos dias 20 e 21 na sede do Conselho da Europa, foi realizada a “6ª Reunião da Cúpula Mundial de Materiais” (6th World Materials Summit), na qual o assunto da inovação em materiais para a sustentabilidade e para a economia circular foi discutido por meio de palestras de cientistas de diversos países e mesas redondas.

De acordo com Kassio Zanoni, as discussões dos dois eventos mostraram uma visão acadêmica, política, social e ambiental acerca de temas ligados à sustentabilidade, bem como as perspectivas da pesquisa em Materiais nesse contexto. De acordo com os participantes da SBPMat, alguns dos temas abordados foram a conversão, armazenamento e distribuição de energia (solar, por exemplo); produção de baterias mais eficientes e menos poluentes; captura e reaproveitamento de dióxido de carbono; reciclagem de materiais; entre muitos outros.

O presidente da SBPMat, Osvaldo Novais de Oliveira Jr, professor do IFSC-USP, representou a SBMat no comitê internacional da cúpula e proferiu uma palestra sobre nanomateriais e suas aplicações no fórum.

Veja nossa entrevista com os jovens sócios da SBPMat que participaram dos eventos.

box parinazBoletim da SBPMat: – Falem um pouquinho sobre o trabalho que vocês apresentaram no “Fórum para a Nova Geração de Pesquisadores 2017”.

Eduardo Neiva: – Apresentei pôster referente ao meu trabalho de pós-doutorado, cujo tema envolveu a aplicação de nanocompósitos com grafeno na construção de dispositivos de armazenamento de energia.

Gisele Amaral-Labat: – A minha exposição em painel consistiu nas atividades que estão sendo desenvolvidas atualmente no meu pós-doutorado. O trabalho se baseia na utilização do resíduo da indústria de papel e celulose, o licor negro bruto, na síntese de espumas porosas de carbono em presença de níquel, para aplicação em células de combustível a etanol direto. A forma de síntese utilizada gera um produto com uma maior quantidade de resíduos além de um baixo custo frente aos eletrocatalisadores utilizados no mercado atual.

Kassio Zanoni: – Apresentei um pôster do trabalho que venho desenvolvendo durante o pós-doc, sobre maneiras e conceitos químicos para conversão de energia e sustentabilidade.

Parinaz Akhlaghi: – Apresentei meu trabalho de pós-doutorado (referente aos anos 2015-2017) na UNICAMP (Instituto de Química), no qual ainda trabalho, bem como parte do trabalho desenvolvido durante meu doutorado (2010-2014) na University of Waterloo (Depto. de Engenharia Química), no formato de um pôster intitulado “Preparation and Characterization of Novel Nanomaterials for Biomedical Applications”.

Boletim da SBPMat: – De que maneira a participação nestes eventos contribuiu para a formação de vocês?

Eduardo Neiva: – Diferentemente de outros eventos, tive a oportunidade de participar de discussões envolvendo temas de importância global. A participação nesse evento também resultará em futuras parcerias internacionais e nacionais, onde já no evento eu e a participante Gisele idealizamos projetos a serem desenvolvidos num futuro próximo.

Gisele Amaral-Labat: – Indubitavelmente, a participação nestes eventos foi de grande importância para a minha formação acadêmica, primeiramente devido ao tipo de evento, no qual um tema em comum é discutido por duas comunidades distintas, acadêmica e empresarial, permitindo conhecer as diferentes visões globais do assunto. Em segundo lugar porque gerou a possibilidade de colaboração com outros centros de pesquisas, incluindo pesquisadores jovens e seniores, nacionais e internacionais. Ademais, o evento possibilitou o conhecimento do trabalho dos outros jovens brasileiros e uma possível colaboração com o profissional Eduardo Guilherme Cividini Neiva está em andamento. O objetivo é sintetizar materiais sustentáveis de carbono para aplicação na área de estocagem de energia aproveitando as expertises dos dois profissionais.

Kassio Zanoni: – O evento propiciou encontros entre vários pesquisadores, aumentando nossas redes de colaborações. Foi muito interessante ouvir as distintas visões e trouxe muito crescimento profissional. Com certeza, foi muito produtivo, talvez o congresso mais produtivo do qual já participei.

Parinaz Akhlaghi: – Acredito que minha participação nestes eventos foi uma das experiências mais gratificantes e de maior influência em minha carreira como pesquisadora e como ser humano. Fui afetada de uma maneira extremamente positiva estando na presença de jovens pesquisadores como eu, bem como cientistas experientes, moldando minha visão de mundo (e meu futuro), minhas ambições e desejos na carreira acadêmica. Estar na presença de cientistas que admiro há muito tempo e poder dialogar com os mesmos foi muito frutífero em diversos aspectos. Todas as discussões foram profundas, apaixonantes e motivadores. Com certeza foi uma experiência compartilhada por outros jovens cientistas.

Boletim da SBPMat: – O que chamou mais a atenção de vocês nos eventos?

Eduardo Neiva: – O contato direto e prolongado com pesquisadores renomados.

Gisele Amaral-Labat: – Fiquei encantada com a receptividade dos pesquisadores seniores pelos jovens pesquisadores. Ademais, o evento mostrou uma relevante multidisciplinariedade dos profissionais e dos trabalhos apresentados.

Kassio Zanoni: – As distintas visões sobre um mesmo tema, que variam muito entre países distintos.

Parinaz Akhlaghi: – O que a princípio poderia ser um entrave, logo se mostrou algo extremamente prazeroso. Apesar da diferença de idade entre os principais cientistas (alguns acima de 70 anos) e os jovens pesquisadores (alguns com 25 anos de idade), a troca de informações fluiu naturalmente. De ambos os lados havia paixão ao falar sobre ciências (como um todo), assim como novos caminhos e alternativas para um futuro mais esperançoso e melhor.

 

Kassio Zanoni (primeiro plano) e outros jovens pesquisadores durante o 6th World Materials Summit.
Kassio Zanoni (primeiro plano) e outros jovens pesquisadores durante o 6th World Materials Summit.
Parinaz Akhlaghi apresentando seu trabalho sobre nanomateriais para aplicações biomédicas durante o fórum.
Parinaz Akhlaghi apresentando seu trabalho sobre nanomateriais para aplicações biomédicas durante o fórum.
Eduardo Neiva (na foto à esquerda) e Gisele Amaral-Labat (foto à direita) recebendo o certificado de participação nos eventos.
Eduardo Neiva (na foto à esquerda) e Gisele Amaral-Labat (foto à direita) recebendo o certificado de participação nos eventos.

 

 

Mensagem de Ano Novo do presidente da SBPMat.

Com esta mensagem de Ano Novo, saúdo toda a comunidade da SBPMat, no Brasil e no exterior.

O ano de 2017 foi especialmente difícil para o setor de ciência, tecnologia e inovação no Brasil, e a SBPMat se alinhou a outras sociedades científicas ao ecoar vozes que clamam por políticas mais responsáveis por parte dos governos em nosso setor. Tem sido uma batalha difícil convencer dirigentes da importância crescente de investimentos em pesquisa, posto que a sociedade depende cada vez mais de conhecimento para atingir um desenvolvimento sustentável. Para um país com tamanha desigualdade social, como o Brasil, não há caminho alternativo à criação e incorporação de tecnologias para melhorar a vida da população. Precisamos todos nos juntar e repetir o lema defendido por muitos de nossos colegas: “Ciência não é gasto. É investimento!”.

A despeito das dificuldades, a comunidade científica brasileira tem mostrado resiliência notável. Para a SBPMat, por exemplo, 2017 foi marcado por um excelente Encontro em Gramado, cujo nível científico se equipara aos melhores congressos internacionais em ciência e engenharia de materiais. O Encontro foi também uma oportunidade ímpar para reunir pesquisadores da América Latina, além de outros continentes, como parte do esforço da SBPMat de se posicionar no cenário internacional. Neste aspecto, talvez o maior destaque do ano tenha sido a participação de pós-doutorandos brasileiros no Fórum para Jovens Pesquisadores em Estrasburgo, França, organizado pela Sociedade Europeia de Pesquisa em Materiais (E-MRS) e pela União Internacional de Sociedades de Pesquisa em Materiais (IUMRS). Esses pós-doutorandos foram selecionados num concorrido concurso nacional.

É sempre gratificante acompanhar ao longo do ano, nos Boletins da SBPMat, algumas das conquistas e contribuições de pesquisadores brasileiros em áreas diversas de materiais. Em 2017, muito se fez no Brasil, numa demonstração da pujança de nossa comunidade.

Finalizo agradecendo à comunidade da SBPMat, desejando saúde e sucesso em 2018, na expectativa de encontrar muitos de vocês em Natal (RN), de 16 a 20 de setembro, para o nosso próximo Encontro.

Professor Osvaldo Novais de Oliveira Junior

Presidente da SBPMAT

 

Boletim da SBPMat – 63ª edição.

 

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Boletim da
Sociedade Brasileira
de Pesquisa em Materiais

Edição nº 63. 30 de novembro de 2017.
Eleições na SBPMat

Começou o processo que resultará na eleição, no final de janeiro, da Diretoria Executiva (presidente e diretores) para os próximos 2 anos e membros do Conselho Deliberativo para os próximos 4 anos.

Quem participa? Todos os sócios em situação regular (com cadastro de sócio no portal e anuidade 2017 paga) poderão votar, constituir chapas para a Diretoria ou manifestarem interesse em ser conselheiros.

Como regularizar a situação? Até 11 de dezembro, é possível tornar-se sócio pela primeira vez (cadastro + anuidade 2017) ou regularizar a situação (anuidade 2017) para estar apto a participar deste importante processo da nossa sociedade.

Como candidatar-se? Para inscrever chapa de Diretoria ou manifestar interesse em fazer parte do Conselho, é necessário escrever para eleicoes2017@sbpmat.org.br.

Mais informações.

eleicoes

XVII Encontro da SBPMat/ B-MRS Meeting
(Natal, RN, 16 a 20 de setembro de 2018)

Chamada de propostas de simpósio. Até 31 de janeiro de 2018, a comunidade científica internacional pode submeter propostas de simpósio. Saiba mais.

Expositores e patrocinadores. Empresas interessadas em participar do evento com estandes e outras formas de divulgação podem entrar em contato com Alexandre no e-mail comercial@sbpmat.org.br. Até 22 de dezembro há descontos nos valores dos estandes e cotas de patrocínio.

Chairman. O coordenador do evento é o professor Antonio E. Martinelli (UFRN).

Local. O evento será realizado no centro de convenções do Hotel Praiamar, localizado a metros da famosa praia de Ponta Negra.

natal

Artigo em destaque

Trabalho realizado principalmente no LNLS e Unicamp desenvolveu um método, baseado em XMCD, que permitiu um estudo experimental único da distribuição de elétrons e do magnetismo de compostos baseados em urânio, pouco estudados experimentalmente devido à sua toxicidade. Além dos resultados científicos publicados na Nature Communications, o trabalho deixa à comunidade científica um sistema para pesquisa em materiais magnéticos, instalado no LNLS. Saiba mais.

artigo destaque

Cientista em destaque

Entrevistamos Oscar Malta, professor da UFPE, que acaba de receber um diploma de doutor honoris causa pela prestigiosa Universidade de Wroclaw (Polônia). Em 4 décadas de pesquisa fundamental e aplicada sobre elementos lantanídeos e seus compostos, Malta fez uma série de contribuições de alto impacto. Seus artigos contam com cerca de 7.000 citações. Na entrevista, o cientista falou sobre sua trajetória, a área de lantanídeos e a importância da ciência e tecnologia para a humanidade. Também deixou uma mensagem para os mais jovens, instando que deem importância ao estudo dos fundamentos teóricos e históricos de seus temas de pesquisa. Saiba mais.

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Notícias da comunidade

  • Antonio Carlos Hernandes (IFSC), sócio fundador e ex-diretor da SBPMat, é novo vice-reitor da USP. Saiba mais.

Dicas de leitura

  • Combinando materiais com diferentes reações à radiação infravermelha, cientistas criam tecido que aquece de um lado e refrigera do outro (paper da Science Advances). Saiba mais.
  • Pesquisa de cientistas do Brasil mostra que NbB, citado como exemplo de supercondutividade há 65 anos, não é supercondutor (paper da Physical Review Materials). Saiba mais.

Oportunidades

  • Bolsas de mestrado FAPESP em Energias Renováveis. Saiba mais.
  • Bolsa para pós-doutorado na UFSC. Saiba mais.
  • Processo seletivo para pós-graduação em Engenharia Biomédica na UNIVAP. Saiba mais.
  • Seleção para mestrado na UFTM (MG) em materiais para biociências e produtos bioativos. Saiba mais.
  • Vaga para professor no Departamento de Engenharia Química e de Materiais do CTC/PUC-Rio. Saiba mais.
  • Seleção de professor visitante brasileiro ou estrangeiro em Física e Ensino de Física para atuar na Universidade Federal de Rio Grande (FURG). Saiba mais.
  • Call for applications of foreign visiting professors/researchers for the Federal University of Mato Grosso do Sul. Saiba mais.
  • Seleção para mestrado e doutorado em Engenharia da Nanotecnologia da COPPE/UFRJ. Saiba mais.

Eventos

  • 60 years of IEA-R1. São Paulo, SP (Brasil). 28 de novembro a 1º de dezembro de 2017. Site.
  • Primer Encuentro de Jóvenes Investigadores en Ciencias de Materiales. Montevideu (Uruguai). 13 a 14 de abril de 2018. Site.
  • International Conference on Electronic Materials 2018 (IUMRS-ICEM). Daejeon (Coreia do Sul). 19 a 24 de agosto de 2018. Site.
  • XVII Encontro da SBPMat/ B-MRS Meeting. Natal, RN (Brasil). 16 a 20 de setembro de 2018. Chamada de simpósios.

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Gente da comunidade: entrevista com o cientista Oscar Manoel Loureiro Malta.

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O Brasil, além de possuir uma das maiores reservas do mundo de minérios com elementos lantanídeos, também ocupa um lugar de destaque na pesquisa sobre esses elementos e seus compostos, que têm grande aplicabilidade em áreas estratégicas como energia, saúde e catálise, entre muitas outras.

Um dos cientistas brasileiros mais proeminentes nesse campo de pesquisa é o pernambucano Oscar Manoel Loureiro Malta, 63 anos, professor titular do Departamento de Química Fundamental da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE). Ao longo de quatro décadas, Malta fez importantes contribuições à pesquisa em lantanídeos, tanto no entendimento de suas propriedades quanto no desenvolvimento de aplicações.

Nascido em Recife, Malta definiu seu interesse pela ciência durante o ensino secundário. Em 1974, iniciou o curso de Engenharia Química na UFPE e de licenciatura em Física na Universidade Católica de Pernambuco. Ao concluir a licenciatura, abandonou o curso de Química para ingressar no mestrado em Física da UFPE. Ali desenvolveu um trabalho de pesquisa sobre espectroscopia de compostos com lantanídeos, orientado pelo professor Gilberto Fernandes de Sá. Em dezembro de 1977, obteve o diploma de mestre. Continuou seus estudos em espectroscopia de lantanídeos no seu doutorado na Universidade de Paris VI (França), também conhecida como Université Pierre et Marie Curie, orientado pelo professor Yves Jeannin. Obteve o título de doutor em março de 1981. Retornou, então, a Recife, onde, no mesmo ano, tornou-se professor da UFPE. Em 1986, voltou à França por um ano como pesquisador visitante no grupo do Paul Caro, cientista mundialmente renomado na área de lantanídeos, ligado ao Centro Nacional da Pesquisa Científica (CNRS).

Oscar Malta foi professor visitante em diversas instituições do mundo: Universidade de Wroclaw (Polônia) em 2015; Universidade de Aveiro (Portugal) em 2005; Universidade Industrial de Santander (Colômbia) no ano 2000; Universidade de São Paulo, USP, em 1995, 1996 e 1999, e Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Neto, UNESP, em 1994-95 e 1998.

Na UFPE, participou da criação e consolidação do Departamento de Química Fundamental, no qual atuou como chefe de departamento (1987-89) e coordenador de pós-graduação (1991-93 e 1999-2001). Além disso, o cientista foi coordenador de duas redes nacionais de pesquisa: a Rede Nacional de Nanotecnologia Molecular e de Interfaces, RENAMI (2001 – 2009), e o Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia para Marcadores Integrados, INAMI (2009-2015).

Malta tem sido distinguido com uma série de reconhecimentos à sua trajetória científica. Em 15 de novembro passado, recebeu o diploma de doctor honoris causa da Universidade de Wroctaw, importante instituição da Polônia da qual surgiram, por exemplo, nove laureados com o Prêmio Nobel. Em 2016, uma edição especial do Journal of Luminescence (editora Elsevier) sobre espectroscopia de lantanídeos foi dedicada ao pesquisador pernambucano (https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2015.11.024). Em 2015, Malta recebeu o Prêmio Ricardo Ferreira ao Mérito Científico, recém-criado pela Fundação de Amparo à Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco, Facepe. Em 2014, ganhou um reconhecimento ao mérito científico da Associação Brasileira de Química, a Medalha Professor Paulo José Duarte. Em 2003, foi nomeado membro titular da Academia Brasileira de Ciências, ABC.

Neste ano de 2017, Malta foi chairman da International Conference on Luminescence (ICL), a qual, depois de dezessete edições realizadas no hemisfério norte, foi sediada em João Pessoa.

Bolsista de produtividade em pesquisa 1A do CNPq, Oscar Malta é autor de cerca de 180 artigos publicados em periódicos internacionais, que contam com cerca de 7.000 citações na Web of Science. O cientista possui um índice H de 42.

Veja nossa entrevista com Oscar Manoel Loureiro Malta.

Boletim da SBPMat: – Na sua própria avaliação, quais são as suas principais contribuições à área de Materiais e por que as considera mais relevantes?

Oscar Malta: – Desde a época do mestrado, iniciado em 1977, meus trabalhos estão nas áreas da química teórica, teoria do campo ligante, intensidades espectrais 4f-4f, transferência de energia não radiativa, em particular, transferência de energia intramolecular em compostos de coordenação com íons lantanídeos cuja teoria desenvolvi entre 1996 e 1998 e continuo trabalhando com ela até hoje, assim como vários grupos no Brasil e no exterior. Ao longo dessas últimas três décadas, num trabalho envolvendo uma grande e extraordinária sinergia entre teoria e experimento, conseguimos construir um esquema muito bem-sucedido para a modelagem de compostos de coordenação com íons lantanídeos luminescentes altamente funcionais, com potencial para diversas aplicações tais como marcadores luminescentes em bioensaios. Muitos desses resultados foram obtidos nos períodos em que coordenei duas redes nacionais de nanotecnologia. A primeira, Rede Nacional de Nanotecnologia Molecular e de Interfaces (RENAMI), teve vigência de 2001 a 2009, a segunda, o Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia para Marcadores Integrados (inct-INAMI), teve vigência de 2009 a 2015. Acoplados a esses resultados foram também desenvolvidos dois importantes temas: o efeito de plásmons de nanopartículas metálicas sobre a luminescência de compostos com íons lantanídeos, um assunto hoje ligado à chamada plasmônica, e o conceito de polarizabilidade da região de recobrimento na ligação química como uma forma de quantificar covalência, introduzido por mim entre 2002 e 2005 com a finalidade de melhor compreender a ligação química envolvendo orbitais 4f. Tal conceito foi posteriormente generalizado para qualquer ligação química, de moléculas simples a materiais complexos. Em todos esses resultados vale salientar a participação dos estudantes, da iniciação científica ao doutorado.

Boletim da SBPMat: – Você começou a pesquisar no campo de espectroscopia de compostos com íons lantanídeos em seu mestrado, 40 anos atrás, e ainda continua trabalhando na área. O que mais lhe atrai nesse tema de pesquisa? Trata-se de uma área ainda promissora? O que mudou na pesquisa nessa área no Brasil desde a década de 1970 até agora?

Oscar Malta: – Os lantanídeos e seus compostos são fascinantes. Eles me levaram a mergulhar no mundo da química teórica, no mundo da álgebra de momento angular, no mundo da interação da radiação com a matéria e no mundo da espectroscopia. Quando terminei o mestrado estava tudo certo para que eu fosse realizar o doutorado na Inglaterra trabalhar em física atômica. Nessa época esteve em Recife, a convite de Gilberto Sá e Ricardo Ferreira, Paul Caro, um dos mais renomados pesquisadores em espectroscopia de lantanídeos. Fez um seminário que me deixou fascinado. Desisti de ir para a Inglaterra e fui trabalhar no grupo de Paul Caro no CNRS em Meudon-Bellevue na França. No início o plano era desenvolver uma tese experimental. Entretanto, eu queria trabalhar com a teoria. Paul Caro aceitou sem problemas, e surgiu uma interação teoria/experimento muito frutífera que se estendeu para outros grupos e continua até hoje, sempre com muito a se fazer tanto do ponto de vista fundamental como do ponto de vista de aplicações. O Brasil é um dos líderes mundiais nesse assunto, com grupos de pesquisa no país extremamente ativos e reconhecidos internacionalmente. Inclusive está retomando com muita propriedade a discussão sobre a produção de lantanídeos, pois é um país muito rico em minerais desses elementos, tão importantes para a tecnologia atual e, sem dúvida, a do futuro. Não podemos negligenciar isso.

Boletim da SBPMat: – Agora convidamos você a deixar uma mensagem para os leitores que estão iniciando suas carreiras científicas.

Oscar Malta: – Percebe-se hoje uma forte tendência dos jovens pesquisadores (refiro-me aqui à área científica ora em apreço) a valorizar exacerbadamente a ciência aplicada de modo imediatista. Com isso esquecem os fundamentos teóricos e até mesmo, muitas vezes, desconhecem a história do próprio assunto, inclusive experimentais, com que trabalham ou pretendem trabalhar. Canso (um fato) de notar isso em reuniões científicas e normalmente fico abismado. Isso é como um processo inflacionário linear em que se lança moeda no mercado sem ter um lastro. Mais cedo ou mais tarde termina-se caindo em problemas cujas soluções criativas (um pressuposto que deve acompanhar um cientista) poderiam ser encontradas caso tivesse havido um maior investimento na fundamentação teórica e uma maior preocupação com a história daquilo com que se está lidando. Portanto, com respeito a essa questão, a minha mensagem é: não negligencie uma boa formação teórica e o conhecimento da origem do assunto com que pretende trabalhar. Os países que hoje desenvolvem e exportam boa tecnologia percebem a importância disso.

Boletim da SBPMat: – Fique à vontade para compartilhar outros comentários com a nossa comunidade.

Oscar Malta: – A ciência e a tecnologia constituem mais do que nunca uma atividade social que requer criatividade (como sempre), formação, e, portanto, educação, dedicação e forte cooperação interdisciplinar. E requer investimentos. Sem esses ingredientes, somados a comitês de ética atuantes e sensatos, não seremos capazes de criar políticas inteligentes e sólidas de ciência e tecnologia que garantam a continuação da civilização humana. O grande astrônomo Carl Sagan dizia que sem esses ingredientes levados a sério e sem a noção de que daqui a cinco bilhões de anos o nosso sistema solar terá sido queimado (por nossa, então, gigante vermelha), não teremos chances de sair daqui. Isso parece ficção científica, mas não é. Tomara que as próximas gerações, principalmente de governantes, percebam isso. Neste aspecto sou otimista, assim como um grande neurocientista (Miguel Nicolelis) que escreveu “Muito Além do Nosso Eu”, que recomendo aos meus colegas da Ciência de Materiais. Sobretudo no que diz respeito a propriedades emergentes.

Artigo em destaque: Sondando elétrons de compostos actinídeos.

O artigo científico com participação de membros da comunidade brasileira de pesquisa em Materiais em destaque neste mês é: “Unraveling 5f-6dhybridization in uraniumcompounds via spin-resolved L-edge spectroscopy”. R. D. dos Reis, L. S. I. Veiga, C. A. Escanhoela Jr., J. C. Lang, Y. Joly, F. G. Gandra, D. Haskel & N. M. Souza-Neto. Nature Communications 8:1203 (2017). DOI: 10.1038/s41467-017-01524-1. Link: https://www.nature.com/articles/s41467-017-01524-1

Sondando elétrons de compostos actinídeos

box orbitais e bordasUma equipe liderada por pesquisadores do Brasil conseguiu desvendar detalhes da distribuição dos elétrons em materiais baseados em actinídeos (grupo de 15 elementos químicos, radiativos, cujos números atômicos vão do 89 ao 103).

O grupo de cientistas desenvolveu um método experimental que permitiu realizar uma sondagem única dos orbitais 5f e 6d e de sua hibridização em materiais baseados em urânio (um dos elementos actinídeos mais abundantes na crosta terrestre). Dessa maneira, a equipe pôde demonstrar, por exemplo, que a hibridização 5f-6d determina as propriedades magnéticas dos materiais estudados. O trabalho deixou como legado um sistema experimental para pesquisas em materiais magnéticos diversos (metais 3d, terras raras, actinídeos e outros), disponível para uso da comunidade científica no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS).

O estudo foi reportado em artigo recentemente publicado na Nature Communications (fator de impacto 12,124). “Nesse artigo publicado na revista Nature Communications, nós demonstramos o uso da técnica de dicroísmo circular magnético (XMCD) na borda L do urânio para sondar diretamente os orbitais 6d e 5f e também o seu grau de hibridização, ao invés de apenas sondar os orbitais 5f como é o caso de bordas M de absorção de actinídeos”, detalha o autor correspondente do artigo, Narcizo Marques de Souza Neto, professor colaborador da UNICAMP e pesquisador no LNLS.

Para poderem sondar os orbitais dos compostos de urânio, principalmente o UCu2Si2 e o UMn2Si2, os cientistas tiveram que driblar as dificuldades de manipular os materiais, devidas à sua toxicidade. Além disso, precisaram fazer uma série de ajustes na técnica de XMCD de altas energias para melhorar a sensibilidade da técnica (estender seus limites de detecção).

Esses desenvolvimentos foram inicialmente realizados na linha DXAS do LNLS, dedicada a técnicas de absorção de raios X. Atualmente, a instrumentação de XMCD faz parte da linha XDS do LNLS, dedicada a difração e espectroscopia de raios X, onde está sendo usada e aprimorada. Futuramente, a técnica poderá ser aproveitada no Sírius (a nova fonte de luz síncrotron, de última geração, que está sendo construída em Campinas), mais precisamente na linha EMA, que será dedicada a técnicas de raios X sob condições extremas de pressão e temperatura. Segundo Souza-Neto, que coordena tanto a linha XDS quanto o projeto da EMA, as condições para estudos de actinídeos e materiais similares por XMCD serão inigualáveis no Sírius.

Além de avançar no conhecimento sobre actinídeos, a pesquisa demonstrou a potencialidade da técnica de XMCD aprimorada pela equipe brasileira para continuar desvendando as características desses elementos ainda pouco estudados experimentalmente. Uma compreensão mais profunda dos actinídeos, diz Souza-Neto, é necessária para propor novos usos para esses elementos, e também para poder utilizá-los de forma mais eficiente em aplicações existentes, como, por exemplo, a geração de energia, o diagnóstico e tratamento de doenças e a produção de vidros especiais.

A história do trabalho

Foto dos pesquisadores Ricardo dos Reis (esquerda) e Narcizo Souza-Neto (direita), autores principais do artigo. Entre eles, na tela, o desenho da linha de luz EMA do Sirius aonde esses experimentos poderão ser realizados de forma altamente otimizada.
Foto dos pesquisadores Ricardo dos Reis (esquerda) e Narcizo Souza-Neto (direita), autores principais do artigo. Entre eles, na tela, o desenho da linha de luz EMA do Sirius aonde esses experimentos poderão ser realizados de forma altamente otimizada.

A gênese do trabalho se remonta ao ano 2009, quando Souza-Neto estava estudando estrutura eletrônica e magnetismo de terras raras durante seu pós-doutorado no Argonne National Laboratory, nos Estados Unidos. “Eu tive a ideia de expandir para compostos actinídeos o estudo que fizemos em terras raras (Souza-Neto et al., Phys. Rev. Lett. 102, 057206 (2009)) usando XMCD para sondar uma transferência de carga nos orbitais 4f e 5d”, relata o pesquisador. Procurando materiais com características similares, o pesquisador se deparou com compostos de urânio. “Tentamos iniciar esse estudo ainda em Argonne, porém, as condições para essa realização lá não nos permitiram ter êxito como esperávamos”, conta ele. O professor voltou ao Brasil em 2010 como pesquisador do CNPEM, com o desejo de dar continuidade a essa iniciativa. Assim, em 2011, Souza-Neto começou a orientar a pesquisa de doutorado de Ricardo Donizeth dos Reis, sobre esse assunto, junto ao co-orientador Flávio César Guimarães Gandra professor da Unicamp, com quem já tinha colaborado anteriormente.

As amostras de compostos de urânio foram preparadas e caracterizadas no Laboratório de Metais e Ligas da Unicamp, coordenado pelo professor Gandra, onde já havia experiência em pesquisa com materiais actinídeos e terras raras. Os experimentos de espectroscopia de absorção de raios X foram realizados no Advanced Photon Source de Argonne e no LNLS. “Todos os experimentos nas bordas L do urânio, que compõem a principal contribuição inovadora deste trabalho, foram realizados no LNLS”, detalha Souza-Neto. “Em Argonne foram realizados os experimentos na borda M do urânio para sondar a contribuição dos orbitais 5f de forma isolada e corroborar a nossa interpretação dos resultados”, completa. Além disso, a equipe brasileira contou com a participação de um pesquisador da França nas simulações teóricas realizadas para a interpretação dos dados.

A pesquisa foi realizada com recursos financeiros da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo; da agência federal brasileira Capes; do Ministério de Ciência, Tecnologia e Inovação do Brasil, e do Escritório de Ciência do Departamento de Energia dos Estados Unidos.

 

Boletim da SBPMat – 62ª edição.

 

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Boletim da
Sociedade Brasileira
de Pesquisa em Materiais

Edição nº 62. 31 de outubro de 2017.
Notícias da SBPMat

XVII Encontro da SBPMat (Natal, 16-20/09/2018). O comitê organizador do próximo evento anual da SBPMat, coordenado pelo prof. Antonio E. Martinelli (UFRN), convida a comunidade científica a submeter propostas de simpósio. A chamada está aberta até 31 de janeiro de 2018. Saiba mais.

natal

Enquanto membro da IUMRS (International Union of Materials Research Societies), a SBPMat participou da assembleia geral dessa entidade internacional, realizada no fim de agosto no Japão durante o evento IUMRS-ICAM 2017. Saiba mais.

foto iumrs bianchi

XVI Encontro da SBPMat (Gramado, 10-14/09/2017). Confira no YouTube da SBPMat vídeos com depoimentos do presidente da SBPMat, do coordenador do evento e do presidente da Sociedade Argentina de Materiais. Veja no site do encontro os proceedings do evento (ISBN: 978-85-63273-35-2).

youtube

Artigo em destaque

Cientistas do Brasil têm dado passos importantes no desenvolvimento do diamante bidimensional. Em artigo da Nature Communications, equipe liderada por pesquisadores da UFMG reporta evidência experimental (Raman) da formação de diamante 2D obtido pela compressão de duas folhas de grafeno, e propõe mecanismo de formação do material baseado em cálculos e simulações computacionais. Saiba mais.

diamondeno

Notícias da comunidade

Sócios da SBPMat (inclusive o presidente da sociedade) foram recentemente nomeados editores dos periódicos científicos internacionais ACS Applied Materials and Interfaces, Solar Energy e Journal of Nanoscience and Nanotechnology. Saiba mais.

editores

Jovem sócio da SBPMat ganhou prêmios da E-MRS, IEEE Magnetics Society e SBPMat no que vai de 2017 por trabalhos desenvolvidos em seu doutorado na UFMA. Saiba mais.

navadeep

Sócio fundador da SBPMat foi eleito “Cientista do ano” na área de Materiais em premiação promovida pelo Instituto Nanocell. Saiba mais.

zanotto

Pesquisador da comunidade foi eleito membro honorário da Sociedade Europeia de Cerâmica (ECerS) e se tornou primeiro latino-americano escolhido para essa honraria. Saiba mais.

pandolfelli fellow

Dicas de leitura

  • Inaugurado na Europa, maior laser de raios X, de 3,4 km, captará em imagens 3D detalhes de processos do mundo nano. Saiba mais.
  • Dispositivo de bolso de polímero e nanotubos esfria bateria em segundos e possibilita inovações em esfriamento (paper da Science). Saiba mais.
  • Novo material 2D composto por 4 elementos tem bandgap regulável e potencial para uso em células solares e LEDs (paper de capa da Advanced Materials). Saiba mais.
  • Sistema baseado em nanopartículas ataca tumores com combinação de entrega de fármaco e estímulo à resposta imune (paper da Materials Today). Saiba mais.

Oportunidades

  • Seleção para mestrado e doutorado em Materiais na USP São Carlos. Saiba mais.
  • Seleção para mestrado e doutorado em Engenharia da Nanotecnologia da COPPE/UFRJ. Saiba mais.
  • KAUST promove competição internacional de pesquisas de graduação que reunirá 50 finalistas na Arábia Saudita. Saiba mais.

Eventos

  • 1st Pan American Congress of Nanotechnology. Fundamentals and Applications to Shape the Future. Guarujá, SP (Brasil). 27 a 30 de novembro de 2017. Site.
  • 60 years of IEA-R1. São Paulo, SP (Brasil). 28 de novembro a 1º de dezembro de 2017. Site.
  • Primer Encuentro de Jóvenes Investigadores en Ciencias de Materiales. Montevideu (Uruguai). 13 a 14 de abril de 2018. Site.
  • XVII Encontro da SBPMat/ B-MRS Meeting. Natal, RN (Brasil). 16 a 20 de setembro de 2018. Chamada de simpósios.

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Você pode divulgar novidades, oportunidades, eventos ou dicas de leitura da área de Materiais, e sugerir papers, pessoas e temas para as seções do boletim. Escreva para comunicacao@sbpmat.org.br.

 

Artigo em destaque: Rumo ao diamante bidimensional.

O artigo científico com participação de membros da comunidade brasileira de pesquisa em Materiais em destaque neste mês é: Raman evidence for pressure-induced formation of diamondene. Luiz Gustavo Pimenta Martins, Matheus J. S. Matos, Alexandre R. Paschoal, Paulo T. C. Freire, Nadia F. Andrade, Acrísio L. Aguiar, Jing Kong, Bernardo R. A. Neves, Alan B. de Oliveira, Mário S.C. Mazzoni, Antonio G. Souza Filho, Luiz Gustavo Cançado. Nature Communications 8, Article number: 96 (2017). DOI:10.1038/s41467-017-00149-8. Disponível em: https://www.nature.com/articles/s41467-017-00149-8

Rumo ao diamante bidimensional

Materiais bidimensionais, aqueles cuja espessura vai de um átomo até alguns poucos nanometros, possuem propriedades únicas ligadas à sua dimensionalidade e são protagonistas do desenvolvimento da nanotecnologia e da nanoengenharia.

Uma equipe de cientistas de cinco instituições brasileiras e uma estadunidense deu um passo importante no desenvolvimento, ainda incipiente, da versão bidimensional do diamante. Esse trabalho sobre diamante 2D foi reportado em artigo publicado na Nature Communications (fator de impacto 12,124) com acesso aberto.

“Nosso trabalho apresentou uma evidência espectroscópica da formação de um diamante bidimensional, ao qual demos o nome de diamondeno”, destaca Luiz Gustavo de Oliveira Lopes Cançado, professor da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) e autor correspondente do paper. Ao escolher o nome do novo material, os cientistas seguiram a tradição de usar o sufixo “eno” para materiais bidimensionais, como ocorreu com o grafeno, versão 2D do grafite.

box ptAliás, foi a partir da compressão de folhas de grafeno que o diamondeno foi obtido pela equipe liderada pelo professor Cançado. Inicialmente, o time depositou duas camadas de grafeno uma em cima da outra e transferiu a bicamada de grafeno para um substrato de Teflon, escolhido por ser quimicamente inerte, impedindo a formação de ligações com o grafeno.

A amostra de grafeno bicamada sobre Teflon foi então submetida a altas pressões e simultaneamente analisada por espectroscopia Raman no Laboratório de Espectroscopia Vibracional e Altas Pressões do Departamento de Física da Universidade Federal do Ceará (UFC). O sistema experimental utilizado foi uma célula de bigornas (anvil em inglês) de diamante com espectrômetro Raman acoplado. Esse equipamento permite aplicar altas pressões a pequenas amostras que se encontram imersas em um meio transmissor da pressão (neste caso, água). A pressão é aplicada através de duas peças de diamante (material escolhido por ser um dos mais duros e resistentes à compressão), as quais comprimem o meio transmissor, que repassa a pressão para a amostra. Ao mesmo tempo, o espectrômetro permite monitorar as mudanças que ocorrem na estrutura do material da amostra frente às diversas pressões aplicadas. “Na espectroscopia Raman, a luz se comporta como uma sonda que mede estados vibracionais do material”, explica Cançado. Como resultado da sondagem, o espectrômetro gera gráficos (espectros), por meio dos quais é possível identificar a estrutura do material que está sendo estudado.

Analisando os espectros, a equipe de cientistas observou mudanças no material bidimensional que indicaram a transição de uma estrutura de grafeno para uma estrutura de diamante. Os pesquisadores puderam concluir que o diamondeno foi obtido a uma pressão de 7 gigapascals (GPa), valor dezenas de milhares de vezes superior ao da pressão atmosférica. “A evidência que apresentamos nesse trabalho é uma assinatura no espectro vibracional obtido a partir de um material de carbono bidimensional que indica a presença de ligações do tipo sp3, típicas da estrutura do diamante”, precisa o professor Cançado.

Para explicar a formação do diamondeno, a equipe acudiu a cálculos de primeiros princípios seguindo a Teoria do Funcional da Densidade e simulações de Dinâmica Molecular. “Foram esses resultados teóricos que guiaram os experimentos e permitiram o entendimento dos resultados experimentais”, diz Cançado.

Esquema do mecanismo de formação do diamondeno a partir de duas camadas de grafeno submetidas a altas pressões (setas azuis) em água como meio transmissor de pressão. As bolas de cor cinza representam os átomos de carbono; as vermelhas, os átomos de oxigênio e as azuis, os átomos de hidrogênio.
Esquema do mecanismo de formação do diamondeno a partir de duas camadas de grafeno submetidas a altas pressões (setas azuis) em água como meio transmissor de pressão. As bolas de cor cinza representam os átomos de carbono; as vermelhas, os átomos de oxigênio, e as azuis, os átomos de hidrogênio.

De acordo com os resultados teóricos, quando o sistema de grafeno bicamada sobre substrato inerte com água como meio transmissor de pressão é submetido a altas pressões, as distâncias entre os elementos do sistema diminuem e ocorrem novas ligações entre eles. “Ao se aplicar esse nível de pressão sobre o grafeno, o mesmo pode ter suas ligações modificadas, passando da configuração sp2 para a configuração sp3”, explica o professor Cançado. Os átomos de carbono da camada superior de grafeno passam então a estabelecer ligações covalentes com quatro átomos vizinhos: os átomos da camada inferior e os grupos químicos oferecidos pela água (OH e H). Estes últimos são fundamentais para estabilizar a estrutura. Na camada inferior, em contato com o substrato inerte, a metade dos átomos de carbono fica ligada a apenas três átomos vizinhos. “As ligações pendentes dão origem a abertura de gap na estrutura eletrônica, e também a bandas de spin polarizado”, acrescenta Cançado.

Essa característica faz do diamondeno um material promissor para o desenvolvimento da spintrônica (vertente emergente da eletrônica na nanoescala que se baseia no aproveitamento do spin). De acordo com Cançado, o diamondeno também poderia ser utilizado em computação quântica, sistemas micro-eletromecânicos (MEMS), supercondutividade, eletrodos para tecnologias relacionadas à eletroquímica, substratos para engenharia de DNA e biossensores –  aplicações nas quais filmes finos de diamante já provaram ter bom desempenho.

Entretanto, ainda há um longo caminho a percorrer até demonstrar as aplicações do diamondeno. Em primeiro lugar, porque o diamondeno apresentado no artigo se desmancha em condições normais de pressão. Para superar essa limitação, o grupo do professor Cançado na UFMG está montando um sistema experimental que permitirá aplicar pressões muito maiores às amostras, da ordem dos 50 GPa, e analisa-las por espectroscopia Raman. “Com isso pretendemos produzir amostras estáveis de diamondeno, que permaneçam sob essa forma mesmo depois de ter a pressão reduzida ao nível de pressão ambiente”, conta Cançado.

Além disso, como a espectroscopia Raman fornece evidências indiretas da estrutura do material, seria necessário realizar medidas diretas do diamondeno para se conhecer em detalhe sua estrutura. “As técnicas mais promissoras neste caso seriam a difração de raios X em fontes de luz sincrotron ou a difração de elétrons”, sugere Cançado. “O fator complicador nesse experimento é a necessidade de se ter a amostra submetida a altas pressões”, completa.

História do diamondeno é brasileira

A ideia da formação do diamante 2D surgiu na pesquisa de doutorado de Ana Paula Barboza, realizada com orientação do professor Bernardo Ruegger Almeida Neves e defendida em 2012 no Departamento de Física da UFMG. Nesse trabalho, conta Cançado, foram utilizadas pontas de microscopia de força atômica (AFM) para se aplicar altas pressões sobre grafenos de uma, duas e várias camadas. Evidências indiretas da formação de um diamante bidimensional foram obtidas por meio de microscopia de força elétrica (EFM). O trabalho mostrou a importância da presença de duas camadas de grafeno e de água para a formação da estrutura bidimensional de tipo sp3. Os principais resultados da pesquisa foram reportados no artigo Room-temperature compression induced diamondization of few-layer graphene [Advanced Materials 23, 3014-3017 (2011)].

Autores principais do artigo. À esquerda, Luiz Gustavo Pimenta Martins (mestre pela UFMG e doutorando no MIT). À direita, o professor Luiz Gustavo Cançado (UFMG).
Autores principais do artigo. À esquerda, Luiz Gustavo Pimenta Martins (mestre pela UFMG e doutorando no MIT). À direita, o professor Luiz Gustavo Cançado (UFMG).

“A ideia de se medir o espectro Raman dos grafenos em condições de altas pressões (utilizando células de diamante tipo anvil) veio posteriormente, após o Luiz Gustavo Pimenta Martins, estudante de iniciação científica à época, ter desenvolvido um método bastante eficaz de transferência de grafenos para diferentes substratos”, relata o professor Cançado. Esse desenvolvimento foi realizado em uma visita que o estudante fez ao laboratório da professora Jing Kong, no Massachusetts Institute of Technology (MIT), após ter ganhado uma bolsa de estudos para mobilidade internacional do Prêmio Fórmula Santander. Durante seu mestrado no Departamento de Física da UFMG, realizado com orientação do professor Cançado e defendido em 2015, Pimenta Martins fez um extenso e sistemático trabalho de obtenção de espectros Raman de grafenos submetidos a altas pressões. “Foram muitas visitas à UFC e muito estudo até entendermos os mecanismos de formação do diamondeno”, conta Cançado.

A pesquisa reportada no paper da Nature Communications foi possível graças ao trabalho colaborativo de diversos grupos de pesquisa brasileiros com reconhecida expertise em diversos assuntos, além da participação da pesquisadora do MIT na preparação de amostras. Os cientistas dos departamentos de Física da UFMG e UFC aportaram sua reconhecida competência em espectroscopia Raman aplicada a nanomateriais de carbono e, no caso da UFC, em experimentos realizado sob altas pressões. Também participaram desses experimentos pesquisadores do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará e da Universidade Federal do Piauí (UFPI). Além disso, físicos teóricos da Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP) e da UFMG realizaram os cálculos e simulações computacionais.

A pesquisa teve financiamento do CNPq, FAPEMIG, FUNCAP, Programa Fórmula Santander e UFOP.