Entrevista com Pulickel Ajayan (professor da Rice University, EUA).

Posted on quinta-feira 31 de agosto de 2017

Apesar de todo o conhecimento sobre nanotecnologia gerado nas últimas décadas, aplicar nanomateriais em produtos comerciais ainda pode ser uma tarefa difícil. No XVI Encontro da SBPMat, o professor Pulickel Ajayan, uma das referências mundiais em nanomateriais e nanoestruturas, vai lançar luz sobre esse problema.

Na palestra plenária que proferirá em Gramado na manhã de 14 de setembro, Ajayan discorrerá sobre alguns desafios inerentes à aplicação de nanomateriais (particularmente, os de duas dimensões) em sistemas e dispositivos, abordando questões relativas à síntese, caracterização e modificação desses materiais.

De fato, desde o início de sua carreira científica, Ajayan tem se destacado no desenvolvimento de nanomateriais com diversas funcionalidades, aplicáveis a segmentos como, por exemplo, o de armazenamento e conversão de energia, catálise, eletrônica de baixo consumo, nanomedicina e preservação do meio ambiente. Entre suas contribuições mais famosas, desenvolvidas junto à sua equipe e colaboradores, estão os nanotubos de carbono recheados com material fundido que funcionam como moldes de nanofios (1993); a nanoescova de nanotubos de carbono, destacada pelo Guinness World Records como a menor do mundo (2005); a bateria de papel, feita de celulose e nanotubos (2007); o tapete de nanotubos ultra escuro, que reflete apenas 0,045% de luz (2008); a esponja de nanotubos reutilizável capaz de absorver óleo disperso em águas (2012).

Professor e diretor do Departamento de Ciência de Materiais e Nanoengenharia da Rice University (EUA), Pulickel Madhavapanicker Ajayan é dono de excepcionais indicadores de produção científica (índice h de 144 e mais de 95 mil citações segundo o Google Scholar), construídos ao longo de 30 anos de pesquisa.

Pulickel Ajayan nasceu em 1962 na Índia, numa pequena cidade do estado de Kerala, localizado ao sul do país. Ali cursou o ensino primário. Realizou os estudos secundários na capital do estado, numa escola que despertou seu entusiasmo por aprender, sua curiosidade e seu interesse em ciência.

Em 1985, Ajayan formou-se em Engenharia Metalúrgica na Banaras Hindu University (BHU), localizada no nordeste da Índia e, em seguida, foi fazer um doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais na Northwestern University (EUA). Nesse momento, começou a incursionar na nanotecnologia. Em 1989, defendeu sua tese sobre partículas de ouro muito pequenas que, alguns anos mais tarde, começariam a ser chamadas de “nanopartículas”.

Em 1990, mudou-se para o Japão para fazer um estágio de pós-doutorado no Laboratório de Pesquisa Fundamental da NEC Corporation, onde permaneceu até 1993 no grupo responsável por uma série de estudos seminais sobre os nanotubos de carbono – inclusive a própria “descoberta” desses nanomateriais, atribuída a Sumio Iijima em 1991. Durante seu pós-doc, Ajayan obteve importantes resultados sobre a síntese de nanotubos em grande escala e sobre o enchimento de nanotubos com outros materiais.

Do Japão, foi para a França, onde atuou como pesquisador do Laboratório de Física dos Sólidos da Université Paris-Sud durante dois anos e, em seguida, para a Alemanha, onde trabalhou durante um ano e meio no Max-Planck-Institut für Metallforschung. Em 1997, mudou-se aos Estados Unidos ao se tornar professor assistente do Rensselaer Polytechnic Institute (RPI), a mais antiga universidade de pesquisa tecnológica do país, localizada no estado de Nova Yorque. No RPI, ocupou a cadeira Henri Burlage de Engenharia e trabalhou no grupo de pesquisa em nanotecnologia.

Em 2007, saiu do RPI e uniu-se ao corpo docente do Departamento de Engenharia Mecânica e Ciência de Materiais da Rice University, ocupando a cadeira Benjamin M. and Mary Greenwood Anderson de Engenharia. Em 2014, assumiu também a coordenação do recém-criado Departamento de Ciência de Materiais e Nanoengenharia.

Atualmente, além de lecionar e liderar um grupo de pesquisa de cerca de 40 membros na Rice University, Ajayan viaja muito, seja para dividir seus conhecimentos sobre nanotecnologia (já proferiu mais de 350 palestras a convite e é professor convidado em universidades da China, Índia e Japão), quer para cuidar de suas colaborações científicas. Além disso, Ajayan tem atuado em conselhos de diversos periódicos de Materiais e Nanotecnologia, de startups e de conferências internacionais.

O cientista recebeu importantes prêmios de diversas entidades como a Royal Society of Chemistry (Reino Unido), Alexander von Humboldt Foundation (Alemanha), Materials Research Society (EUA), Microscopic Society of America (EUA) e a famosa revista de divulgação científica Scientific American, bem como distinções de numerosas universidades do mundo, inclusive o doutorado honoris causa pela Université Catholique de Louvain (Bélgica). É membro eleito da Royal Society of Chemistry (Reino Unido), American Association for the Advancement of Science (AAAS), as academias nacionais de ciências da Índia e México, entre outras sociedades científicas.

Segue uma breve entrevista com o cientista

Boletim da SBPMat: – Gostaríamos que você escolhesse algumas de suas contribuições à nanotecnologia, a descrevesse brevemente e compartilhasse a referência do artigo em que foi publicada. Por favor, escolha aquela que você considera que causou ou causará mais impacto na sociedade e aquela que lhe deu mais satisfação pessoal.

Pulickel Ajayan: – Várias de nossas descobertas têm impacto comercial e social. Nas últimas duas décadas, alguns dos destaques da pesquisa do nosso laboratório foram arranjos de nanotubos de carbono como absorventes de luz extremos (para termofotovoltaica), arranjos de nanotubos como fitas de gecko, fibras de nanotubos de carbono de alta condutividade, membranas de óxido de grafeno para filtração de água, nanomateriais de carbono para armazenamento de energia, nanocompósitos de polímeros leves, desenvolvimento de materiais bidimensionais para eletrônicos e sensores, pontos quânticos baseados em carbono para catálise, por exemplo, redução de CO2 etc.

Um dos trabalhos mais emocionantes para mim foi relacionado à conversão de cebolas de carbono em nanopartículas de diamante por irradiação de elétrons. Este trabalho foi feito em colaboração com o Prof. Florian Banhart, quando visitei como pós-doc o Max Planck Intitute for Metallforschung, em Stuttgart, em meados da década de 90. Este trabalho publicado na revista Nature mostrou a observação direta da transição do grafite à fase de diamante sem aplicação de nenhuma pressão externa.

Boletim da SBPMat: – Alguma de suas contribuições já foi transferida a um produto comercial? Comente brevemente.

Pulickel Ajayan: – Duas empresas startup (Paper Battery Co. e Big Delta Systems) saíram do nosso trabalho; ambas envolvem tecnologias não convencionais de armazenamento de energia.

Boletim da SBPMat: – Deixe um convite para sua palestra plenária.

Pulickel Ajayan: – A nanotecnologia é uma abordagem de mudança de paradigma sobre como vamos construir materiais do futuro. Está no cerne da fabricação de baixo para cima (bottom-up) e afetará várias áreas das tecnologias futuras. Nosso trabalho nas últimas duas décadas tem se concentrado na criação de materiais nanoestruturados com vários tipos de blocos de construção em nanoescala.

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No site da reunião do XVI B-MRS, clique na foto de Pulickel Ajayan e veja seu mini CV e o resumo de sua palestra plenária:http://sbpmat.org.br/16encontro/home/

Entrevista com Frédéric Guittard (professor da Universidade de Nice Sophia Antipolis, França).

Posted on quinta-feira 31 de agosto de 2017

Além de repelirem a água, materiais superhidrofóbicos podem ser úteis em uma miríade de aplicações. Apenas alguns exemplos: sistemas antigelo, anticorrosão e antibactéria; de separação de óleo e água; de purificação e dessalinização de água; de entrega de fármacos. No XVI Encontro da SBPMat, esse amplo leque de possibilidades será apresentado em palestra plenária pelo professor Frédéric Guittard.

Junto a seu grupo de pesquisa da Université Nice Sophia Antipolis (França), Guittard inspira-se na natureza para criar superfícies hidrofóbicas e oleofóbicas a partir de polímeros condutores e outros materiais. Nesses assuntos, o grupo conta com dezenas de patentes e artigos (7 deles, destacados em capas de periódicos de Química, Polímeros e Materiais desde 2014), e figura entre os grupos mais citados do mundo.

Fréderic Guittard obteve seu diploma de doutorado em Química Orgânica em 1994 pela Universidade de Nice Sophia Antipolis, e permaneceu na instituição como pós-doc por cerca de um ano. Entre 1995 e 1996, realizou estágios de pós-doutorado em instituições das cidades de Padova (Itália), Preston (Reino Unido) e Praga (República Tcheca). De 1996 a 1997 atuou na indústria farmacêutica no Principado de Mônaco. Em 1997, voltou à Universidade de Nice como professor associado, tornando-se professor titular em 2002. De 2004 a 2010, foi diretor do Departamento de Química da universidade. Guittard também foi criador de um programa de mestrados profissionais voltados à capacitação nas áreas de Materiais e Gestão. Coordenou o Laboratório de Química dos Materiais Orgânicos e Metálicos e, a partir deste ano, lidera um novo laboratório, o N.I.C.E. ®, assim chamado não apenas por se localizar na cidade homônima, mas também pelo acrônimo de “Nature Inspires Creativity Engineers”.

Em 2012, 2014 e 2016, Guittard foi coordenador das primeiras edições da conferência internacional sobre materiais inspirados na natureza, também identificada com a marca N.I.C.E.

Atualmente é professor visitante da University California Riverside (EUA).

Sua produção científica, que conta com mais de 5.200 citações, inclui mais de 230 artigos e 35 patentes.

Segue uma breve entrevista com o cientista.

Boletim da SBPMat: – Sua pesquisa tem uma abordagem biomimética. Em quais elementos da natureza você se inspira para desenvolver seus materiais hidro e oleofóbicos?

Frédéric Guittard: – Em uma alcachofra. Meus filhos queriam que eu cultivasse uma alcachofra: quando eu estava regando-a, surpreendentemente redescobri o efeito Lotus. Os próximos passos foram adaptar, adotar e integrar esse segredo da natureza em tecnologias ou biotecnologias.

Boletim da SBPMat: – Na sua opinião, quais são suas principais contribuições científicas ou tecnológicas ao campo dos materiais hidrofóbicos e oleofóbicos? Por favor descreva-os brevemente, e compartilhe referência de artigos, se possível.

Frédéric Guittard: – Existem algumas aplicações interessantes para materiais superhidrófobicos ou superoleofóbicos. As principais aplicações dizem respeito à antiadesão (como antigrafite, antigelo, anti-impressões digitais …) ou antibioadesão (como anti-incrustação ou, por exemplo, para remover bactérias de superfícies em hospitais). As seguintes publicações darão mais detalhes:
– Bioinspired Superhydrophobic Surfaces: Advances and Applications with Metallic and Inorganic Materials, CRC Press, Francis & Taylor Group, 300 pages, 2017 (F. Guittard, T. Darmanin)
– Superhydrophobic and Superoleophobic Properties in Nature, Materials Today, 2015, 18, 273-285 (T. Darmanin, F. Guittard)
– Recent advances in the potential applications of bioinspired superhydrophobic materials, Journal of Materials Chemistry A, 2014, 2, 16319-16359 (T. Darmanin, F. Guittard)

Boletim da SBPMat: – O seu laboratório possui uma extensa lista de parceiros industriais. A transferência de conhecimento para a indústria é comum em seu laboratório? Em caso afirmativo, de que forma acontece? Através do licenciamento de patentes, spin-offs, projetos conjuntos?

Frédéric Guittard: – O primeiro ponto é entender que a indústria e a universidade não são concorrentes e podem formar uma cadeia de valor. Desta forma, as indústrias têm de inovar para melhorar ou criar o serviço. As universidades podem ajudar as indústrias a mostrar soluções incríveis com uma prova de conceito. Mesmo que o custo seja importante para levar em conta, o ponto chave em 80% para o sucesso é o bom relacionamento humano. Mais frequentemente, a solução está perto de nós e o esforço é pouco! Temos que observar para encontrar o parâmetro-chave e fazer a pergunta: onde está o melhor de todos os fenômenos do mundo? (Não apenas no mesmo campo). É como a abordagem do benchmarking. Patentes, licenciamentos, spin-offs ou projetos conjuntos podem ser usados de acordo com a origem da ideia e sua realização.

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No site da reunião do XVI B-MRS, clique na foto de Frédéric Guittard e veja seu mini CV e o resumo de sua palestra plenária:http://sbpmat.org.br/16encontro/home/

Entrevista com Kirk Schanze (professor da Universidade de Texas em San Antonio e editor-chefe da ACS Applied Materials & Interfaces).

Posted on quarta-feira 30 de agosto de 2017

No grupo de pesquisa do professor Kirk Schanze, os polieletrólitos conjugados (CPEs, na sigla em inglês) têm sido objeto de estudos fundamentais e também protagonistas de aplicações. O grupo já explorou CPEs como sensores fluorescentes, em células solares e como materiais bactericidas, por exemplo.

No dia 13 de setembro, em Gramado, Kirk Schanze abrirá um espaço na sua apertada agenda de professor da Universidade de Texas em San Antonio (UTSA) e editor-chefe da ACS Applied Materials & Interfaces para proferir uma palestra plenária sobre CPEs no XVI Encontro da SBPMat.

Schanze formou-se em Química pela Universidade do Estado da Flórida (FSU) em 1979. Quatro anos mais tarde, obteve seu diploma de doutorado, também em Química, pela Universidade da Carolina do Norte em Chapel Hill. Logo depois, ganhou uma das concorridas bolsas do Instituto Miller para fazer um estágio de pós-doutorado na Universidade de Califórnia, Berkeley. Depois de dois anos como pós-doc, tornou-se professor da Universidade da Florida (UF), onde permaneceu até 2016. Ali foi professor de Química, ocupando a cadeira Prominski, e coordenador da divisão de Química Orgânica. Além disso, fundou o Schanze Group, que hoje continua suas atividades de pesquisa na UTSA.

Entre 2000 e 2008, Schanze desempenhou-se como editor sênior do prestigiado periódico Langmuir, da American Chemical Society (ACS). Logo depois, assumiu o cargo de primeiro editor-chefe do periódico ACS Applied Materials & Interfaces, que acabava de ser lançado.

Em 2016, Schanze deixou a UF para ocupar a cadeira de Química “Robert A. Welch Distinguished University Chair” na UTSA.

É autor de cerca de 300 papers e 20 patentes. Conforme o Google Scholar, sua produção científica conta com mais de 16.000 citações e seu índice h é de 71. É fellow da American Chemical Society. Foi professor visitante no Harbin Institute of Technology (China) e na Tokyo Metropolitan University (Japão) em 2011, da Ecole Normale Supérieure Cachan (França) em 2008 e no Chemical Research Promotion Center (Taiwan) em 2007. Recebeu distinções da Japan Society for Promotion of Science, American Chemical Society, Japanese Photochemical Association, National Science Foundation e University of Florida, entre outras entidades.

Segue uma breve entrevista com o cientista.

Boletim da SBPMat: – Na sua opinião, quais são suas principais contribuições científicas e / ou tecnológicas para o campo dos polieleletrólitos conjugados? Descreva-as brevemente e sinta-se livre para compartilhar algumas referências de seus artigos, patentes ou livros.

Kirk Schanze: – Estamos entre os primeiros grupos a estudar polielectrolitos conjugados, que são polímeros conjugados solúveis em água. Seguem algumas das principais contribuições do nosso grupo para este campo:

a)Nosso laboratório foi o primeiro a reportar a síntese de um poli (fenil etinileno) sulfonato (PPE-SO3) fluorescente e solúvel em água e descrever a aplicação para a detecção fluorescente de íons na água a uma concentração ultrabaixa. [1]

b)Nós fomos os primeiros a reportar o uso de um polieletrólito conjugado fluorescente como sensor para a atividade enzimática, que é uma importante aplicação em biossensoriamento. [2]

c)Nosso laboratório desenvolveu as aplicações de polieletrólitos catiônicos conjugados para detectar a atividade enzimática da fosfatase. Essas enzimas são importantes em vários processos biologicamente significativos. [3,4]

d)Trabalhando em colaboração com o Prof. David Whitten, da Universidade do Novo México, desenvolvemos polieletrólitos catiônicos conjugados como uma nova classe de agentes antibacterianos. [5,6]

Referências:

[1] C. Tan, M. R. Pinto and K. S. Schanze, “Photophysics, Aggregation and Amplified Quenching of a Water-Soluble poly(Phenylene ethynylene)”, Chem. Commun. 2002, 446-447, 10.1039/B109630C.

[2] M. R. Pinto and K. S. Schanze, “Amplified Fluorescence Sensing of Protease Activity with Conjugated Polyelectrolytes”, Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 2004, 101, 7505, 10.1073/pnas.0402280101.

[3] Zhao, X.; Liu, Y.; Schanze, K. S., “A Conjugated Polyelectrolyte Based Fluorescence Sensor for Pyrophosphate”, Chem. Commun. 2007, 2914-2916, 10.1039/b706629e.

[4] Zhao, X. Y.; Schanze, K. S., “Fluorescent Ratiometric Sensing of Pyrophosphate via Induced Aggregation of a Conjugated Polyelectrolyte”, Chem. Commun. 2010, 46, 6075-6077, 10.1039/c0cc01332c.

[5] Ji, E.; Corbitt, T. S.; Parthasarathy, A.; Schanze, K. S.; Whitten, D. G., “Light and Dark-Activated Biocidal Activity of Conjugated Polyelectrolytes”, ACS Appl. Mater. Interfaces 2011, 3, 2820-2829, 10.1021/am200644g.

[6] 299. Huang, Y.; Pappas, H. C.; Zhang, L.; Wang, S.; Cai, R.; Tan, W.; Wang, S.; Whitten, D. G.; Schanze, K. S., “Selective Imaging and Inactivation of Bacteria over Mammalian Cells by Imidazolium Substituted Polythiophene”, Chem. Mater. 2017, 2017, 29, 6389–6395, 10.1021/acs.chemmater.7b01796.

Boletim da SBPMat: – Você é editor-chefe da ACS Applied Materials & Interfaces desde sua criação, em 2008-2009. Em menos de 10 anos, o periódico atingiu um fator de impacto de 7,504. A que fatores você atribui este bom resultado?

Kirk Schanze: – A ACS Applied Materials & Interfaces (AMI) publica artigos que provêm de uma área de pesquisa de materiais atualmente muito ativa, especificamente materiais / interfaces aplicadas. Há uma grande comunidade de cientistas e engenheiros de todo o mundo que estão trabalhando neste campo. A AMI possui uma comunidade global de editores e membros do conselho editorial que representam suas regiões. Na verdade, o editor mais novo que se juntou ao nosso conselho editorial é o Prof. Osvaldo Oliveira Jr. da Universidade de São Paulo!

Boletim da SBPMat: – Frequentemente vemos artigos da comunidade brasileira de Materiais no ACS Applied Materials & Interfaces. Você poderia compartilhar com nossos leitores alguns números sobre a participação de autores do Brasil no periódico?

Kirk Schanze: – A ACS Applied Materials & Interfaces publicou mais de 100 trabalhos com autores ou co-autores do Brasil. Muitos desses trabalhos foram altamente citados no campo da ciência dos materiais. Exemplos de trabalhos altamente citados são:

-K. Poznyak†, J. Tedim†, L. M. Rodrigues†‡, A. N. Salak†, M. L. Zheludkevich*†, L. F. P. Dick‡ and M. G. S. Ferreira†§ Novel Inorganic Host Layered Double Hydroxides Intercalated with Guest Organic Inhibitors for Anticorrosion Applications, ACS Appl. Mater. Interfaces, 2009, 1 (10), pp 2353–2362, DOI: 10.1021/am900495r (co-author from Rio Grande do Sul Federal University in Porto Alegre)

-Heberton Wender*†, Adriano F. Feil†, Leonardo B. Diaz†, Camila S. Ribeiro‡, Guilherme J. Machado†, Pedro Migowski§, Daniel E. Weibel‡, Jairton Dupont§, and Sérgio R. Teixeira*† Self-Organized TiO2 Nanotube Arrays: Synthesis by Anodization in an Ionic Liquid and Assessment of Photocatalytic Properties, ACS Appl. Mater. Interfaces, 2011, 3 (4), pp 1359–1365, DOI: 10.1021/am200156d

Boletim da SBPMat: – Deixe um convite para sua palestra plenária.

Kirk Schanze: – Todos são convidados a participar da minha palestra, que irá destacar o nosso trabalho com polieletrólitos conjugados aplicado no campo da química de energia e de biomateriais.

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Entrevista com Kenneth E. Gonsalves (professor do Indian Institute of Technology Mandi, India).

Posted on quarta-feira 23 de agosto de 2017

Na corrida por desenvolver chips cada vez menores e de melhor desempenho, várias limitações tecnológicas precisam ser superadas. Hoje, os gargalos para continuar nessa tendência se encontram, principalmente, nas técnicas para fabricar circuitos eletrônicos de menos de 10 nm. Dentre as técnicas que estão sendo aprimoradas para fabricar a próxima geração de chips, uma das mais promissoras é a litografia por luz ultravioleta extrema, conhecida pela sigla em inglês EUVL (extreme ultraviolet lithography), que aproveita o curtíssimo comprimento de onda desse tipo de radiação para gravar circuitos nanométricos em cima dos “resistes” – finas camadas de material sensível à radiação que cobrem o substrato do chip durante sua fabricação.

No XVI Encontro da SBPMat, a palestra plenária da tarde 12 de setembro discutirá uma importante contribuição que a área de materiais pode fazer à fabricação da próxima geração de chips: o desenvolvimento de resistes adequados à fabricação de circuitos eletrônicos de menos de 10 nm por EUVL.

O assunto será apresentado por Kenneth E. Gonsalves, Distinguished Professor do Indian Institute of Technology Mandi (IIT Mandi), instituição indiana de ensino e pesquisa científica e tecnológica criada em 2009, aonde Gonsalves chegou em 2012 como professor visitante.

Gonsalves formou-se em Química pela University of Delhi (India). Depois, fez mestrado, também em Química, no Boston College (EUA) e doutorado na University of Massachusetts at Amherst(EUA), com uma tese sobre síntese de polímeros. Posteriormente, especializou-se em cerâmica polimérica (polymer ceramics) no MIT (EUA). De 2001 a 2014, ele ocupou a cadeira Celanese Acetate de materiais poliméricos na University of North Carolina at Charlotte (EUA).

Junto a seu grupo de pesquisa no instituto indiano e a seus colaboradores dos Estados Unidos, Índia, Brasil e Europa, Gonsalves tem realizado projetos de desenvolvimento de resistes para técnicas de nanofabricação avançadas, contando com financiamento grandes empresas do segmento da eletrônica.

Aqui segue uma breve entrevista com o pesquisador.

Boletim da SBPMat: – Conte-nos um pouco sobre suas principais contribuições científicas / tecnológicas.

Kenneth Gonsalves: – Minha pesquisa centrou-se em polímeros com ênfase na síntese de novos materiais. Nos últimos 20 anos, concentrei-me na tecnologia de resistes para a fabricação de CI (circuitos integrados). Esta é uma área fascinante, pois possui importantes aplicações tecnológicas no desenvolvimento de circuitos integrados, dispositivos de estado sólido. Além disso, também pode ser usada com sucesso em engenharia de células e tecidos para arcabouços (scaffolds) para biotecnologias.

Boletim da SBPMat: – Sobre os resistes nos quais você está trabalhando, quais habilidades são necessárias para desenvolvê-los, na sua opinião? E quando essa próxima geração de chips deverá estar disponível?

Kenneth Gonsalves: – A P&D de resistes é multifacetada e extremamente complexa. Exige colaborações extensas entre químicos orgânicos, inorgânicos e de polímeros. Além disso, a interação com físicos e engenheiros elétricos / eletrônicos é essencial. A próxima geração de chips no nodo de 14 nm está atualmente disponível. A tecnologia de nodos sub 7 nm está prevista para 2018.

Boletim da SBPMat: – Descreva da maneira mais simples e breve possível o processo de EUVL, sem esquecer de mencionar o papel dos resistes.

Kenneth Gonsalves: – Os fótons EUV são gerados por uma fonte de plasma ou síncrotron que opera a um comprimento de onda de 13,5 nm. Através de uma série de espelhos especiais e uma máscara, o modelo pré-designado para a fabricação do circuito integrado é projetado em materiais fotossensíveis, como polímeros e inorgânicos. Tudo isso é conduzido no vácuo, um desafio para a indústria de fabricação de circuitos integrados, uma vez que é uma mudança drástica com relação à atual tecnologia de fotolitografia, que funciona em condições ambientais. O comprimento de onda EUV extremamente curto é um pré-requisito para padrões da escala sub 20 nm. Os desafios para resistes que podem atender aos requisitos de nodo sub 7 nm são enormes. Um novo paradigma é primordial – os resistes híbridos, que são parcialmente inorgânicos, podem fornecer soluções para modelagem nessas escalas. As máscaras rígidas inorgânicas são outra alternativa. A sensibilidade desses fotorresistes deve ser aumentada drasticamente para atender a produção em massa de chips. Existem vários outros parâmetros críticos que devem ser atendidos para um sistema de resistes bem-sucedido. Mais uma vez, isso exige uma colaboração multidisciplinar, multi-institucional e industrial em escala global.

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Livro sobre materiais funcionais editado por pesquisadores do Brasil é lançado pela editora Springer.

Posted on segunda-feira 7 de agosto de 2017

Os professores Elson Longo, diretor do Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF), e Felipe de Almeida La Porta, da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), são os editores do livro “Recent Advances in Complex Functional Materials”, publicado pela editora Springer.

A obra reúne 17 capítulos de diversos autores, a maioria deles, de instituições brasileiras, sobre novas perspectivas para compreender e controlar as propriedades físicas e químicas de materiais funcionais complexos. Os textos abordam desde os métodos de fabricação até as propriedades e aplicações desses materiais. Além disso, discutem desafios e oportunidades do desenvolvimento de novos materiais funcionais capazes de resolver problemas associados a energias renováveis, saúde e meio ambiente, a partir do entendimento das propriedades físicas e químicas desses materiais.

Mais informações e venda do livro eletrônico (íntegra ou capítulos): http://www.springer.com/us/book/9783319538976#aboutBook

Nota Pública da SBPMat.

Posted on sexta-feira 4 de agosto de 2017

O conselho e a diretoria da Sociedade Brasileira de Pesquisa em Materiais (SBPMat) vêm a público protestar veementemente contra os cortes no financiamento à pesquisa, desenvolvimento tecnológico e inovação, endossando a posição adotada em nota recente pela Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência (SBPC) e Academia Brasileira de Ciências (ABC).

Não se trata apenas de cortes para compensar queda de arrecadação ou para um ajuste fiscal, pois os cortes no Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações atingem praticamente metade do previsto para o orçamento de 2017. Igualmente preocupante é a situação do CNPq, um dos órgãos mais importantes para o financiamento da pesquisa e tecnologia no Brasil, que corre o risco de interromper pagamento de bolsas e projetos em virtude de contingenciamento de seu orçamento.

O conselho e a diretoria da SBPMat exortam ao governo federal para agir com responsabilidade na preservação do sistema de ensino superior e de pesquisa do Brasil. Os cortes e contingenciamentos orçamentários ameaçam a viabilidade das atividades de universidades federais e centros de pesquisa nacionais, à semelhança do que já ocorre infelizmente com a Universidade Estadual do Rio de Janeiro (UERJ). Os prejuízos podem ser irreversíveis.

A experiência de países desenvolvidos tem mostrado amplamente que não há desenvolvimento sócio-econômico sem educação e geração de conhecimento. A maneira como o governo federal vem tratando a educação e a ciência no Brasil pode comprometer nosso futuro.

Boletim da SBPMat – 59ª edição.

Posted on terça-feira 1 de agosto de 2017

Saudações !

Edição nº 59 – 31 de julho de 2017

XVI Encontro da SBPMat/ XVI B-MRS Meeting. Gramado, 10-14 de setembro

Programa. Está no site do evento o programa preliminar. Veja aqui.

Inscrições – descontos. As inscrições estão abertas. Todas as categorias têm descontos até 31 de agosto. Observe aqui os valores para sócios da SBPMat (é possível se associar no ato da inscrição) e para não sócios. Atenção: o valor da inscrição ao evento + anuidade SBPMat é menor do que o valor da inscrição ao evento para não sócios.

Prêmios para estudantes. Trabalhos de estudantes de graduação ou pós-graduação, aceitos para apresentação no evento, podem concorrer aos prêmios da SBPMat e da editora da American Chemical Society (ACS). Até 46 trabalhos serão distinguidos. Os 6 melhores (3 pôsteres e 3 orais) receberão prêmios em dinheiro. Para participar da seleção, o autor deve submeter, até 14 de agosto, um resumo estendido adicional ao resumo convencional. Saiba mais sobre os prêmios para estudantes, aqui.

Minicurso. No domingo 10 de setembro à tarde, os inscritos no evento poderão participar, sem custo extra, do tutorial “Young’s Researchers School: How to Produce and Publish High Impact Papers“, que será ministrado pelo prof. Valtencir Zucolotto (IFSC-USP) e pela doutora Christiane Barranguet, diretora de publicações de Ciência dos Materiais na Elsevier. Mais informações e inscrições, aqui.

Auxílio coletivo Fapesp. O pedido foi aprovado. A fundação financiará diárias e transporte de pesquisadores de instituições paulistas que participaram da solicitação. Saiba mais, aqui.

Palestras plenárias. Sete cientistas de renome internacional falarão sobre pesquisas de fronteira em temas como biopolímeros para aplicações biomédicas e ambientais; superfícies biomiméticas; catálise heterogênea; materiais e tecnologias para circuitos eletrônicos miniaturizados; filmes piezoelétricos e suas aplicações em energia, óptica e eletrônica. Saiba mais clicando nas fotos dos palestrantes, aqui.

Palestra memorial. Na abertura do evento, a SBPMat prestará justa homenagem ao prof. João Alziro H. da Jornada (UFRGS), que proferirá a tradicional Memorial Lecture “Joaquim da Costa Ribeiro”. Veja entrevista com o prof. Jornada, aqui.

Local do evento. O centro de eventos FAURGS fica no centro de Gramado, a poucas quadras de restaurantes, lojas, pontos turísticos e hotéis.

Cidade do evento. Cidade turística muito charmosa, dotada de uma ampla e qualificada rede hoteleira, gastronômica e de lojas, Gramado é também o ponto de partida para uma série de passeios que exploram a florida beleza natural da região, sua história marcada pela imigração alemã e italiana, e os parques temáticos construídos ao redor da cidade.

Organização. Conheça o comitê organizador, aqui.

Expositores e patrocinadores. 23 empresas já confirmaram participação como expositoras. Contato para expositores e patrocinadores: comercial@sbpmat.org.br.

Notícias da SBPMat

A SBPMat esteve presente na “69ª Reunião Anual da SBPC” (Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência), representada pela professora Glaura Goulart Silva (UFMG), diretora científica da nossa sociedade. Saiba mais sobre a impressão de Goulart Silva a respeito do evento (“um espaço de resistência ao desmonte da ciência e tecnologia no Brasil”) e seu relato da mesa redonda sobre nanoestruturas de carbono da qual participou como painelista. Aqui.

Artigo em destaque

Em trabalho realizado na UFTM e na UNICAMP, pesquisadores desenvolveram uma argamassa reforçada com nanoflocos de grafeno multicamada, com resistência quase 150% maior do que a da argamassa tradicional. O material poderia ser preparado facilmente por profissionais da construção civil mediante a adição de um pó de grafeno à argamassa convencional. A equipe científica também analisou os mecanismos que conferem a resistência excepcional a esse novo material. A pesquisa foi reportada em periódico da editora Elsevier dedicado à pesquisa em materiais para construção. Veja nossa matéria de divulgação.

Entrevistas com palestrantes do XVI Encontro da SBPMat

Entrevistamos a atual presidente da Materials Research Society (MRS), a professora Susan Trolier-McKinstry, que ocupa a cadeira de Ciência e Engenharia de Materiais Cerâmicos na Penn State (EUA). Trolier-McKinstry proferirá uma palestra plenária em Gramado no dia 12 de setembro sobre filmes piezoelétricos para sistemas microeletromecânicos (MEMS). Com base em materiais piezoelétricos, a cientista e seu grupo têm desenvolvido máquinas microscópicas capazes de captar informações do ambiente, processá-las e, a partir delas, realizar operações envolvendo movimento (os MEMS), com aplicações nos segmentos de energia e saúde, entre outros. Na entrevista, a professora falou sobre ciência e sobre os desafios atuais das sociedades de pesquisa em materiais. Veja a entrevista.

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Também entrevistamos o professor Alexander Yarin, Distinguished Professor na Universidade de Illinois em Chicago (EUA). Em sua palestra plenária em Gramado, no dia 11 de setembro, falará sobre as nanofibras que fabrica em seu laboratório a partir de resíduos agroindustrias, mediante um processo baseado na interação entre um jato de solução de polímero e um jato de ar. Essas nanofibras biopoliméricas podem ser utilizadas nos segmentos de saúde e ambiental, por exemplo na despoluição de águas. Saiba mais sobre as principais contribuições deste cientista, cuja produção conta com mais de 21 mil citações, e os temas que abordará no XVI Encontro da SBPMat. Veja a entrevista.

Dicas de leitura

Matérias de divulgação científica na mídia internacional

Equipe liderada por cientistas da UFMG (Brasil) comprimiu duas folhas de grafeno e, após analisar sua estrutura por Raman, reportou a produção de um diamante de 2 dimensões, o “diamondeno” (baseado em paper da Nature Communications). Saiba mais.
O que é o vidro? Artigo de dupla da UFSCar (Brasil) e Corning (EUA) redefine os materiais vítreos em paper destacado por periódico da Elsevier (baseado em paper do Journal of Non-Crystalline Solids). Saiba mais.
Cientistas descobrem como a morfologia da asa de um besouro gera o branco mais radiante com o mínimo uso de material (baseado em paper da Advanced Materials). Saiba mais.

Novos periódicos

Periódico de acesso aberto da série Nature Partner Journals (npg) dedicado à eletrônica flexível, desde os fundamentos até as aplicações, lançará seu primeiro número no final de setembro. Saiba mais.

Oportunidades

Instituto Serrapilheira lança 1ª chamada, destinada a jovens pesquisadores de instituições do Brasil com projetos de grande impacto. Aqui.

Próximos eventos da área

XXXVIII Congresso Brasileiro de Aplicações de Vácuo na Indústria e na Ciência (CBRAVIC) + III Workshop de Tratamento e Modificação de Superfícies (WTMS). São José dos Campos, SP (Brasil). 21 a 25 de agosto de 2017.Site.
IUMRS-ICAM 2017. Kyoto (Japão). 27 de agosto a 1º de setembro de 2017. Site.
18 International Conference on Luminescence. João Pessoa, PB (Brasil). 27 de agosto a 1º de setembro de 2017. Site.
23 ª Reunião da Associação Brasileira de Cristalografia. Vitória, ES (Brasil). 5 a 9 de setembro de 2017. Site.
1ª Escola de Altas Pressões. Porto Alegre, RS (Brasil). 9 e 10 de setembro de 2017. Site.
XVI Encontro da SBPMat/ XVI B-MRS Meeting. Gramado, RS (Brasil). 10 a 14 de setembro de 2017. Site.
18th International Conference on Internal Friction and Mechanical Spectroscopy (ICIFMS-18). Foz do Iguaçu, PR (Brasil). 12 a 15 de setembro de 2017. Site.
2ª Conferência Nacional em Materiais Celulares (MatCel’2017) + Conferência Internacional em Dinâmica de Materiais Celulares (DynMatCel’2017). Aveiro (Portugal). 25 a 27 de setembro de 2017. Site.
1st Pan American Congress of Nanotechnology. Fundamentals and Applications to Shape the Future. Guarujá, SP (Brasil). 27 a 30 de novembro de 2017. Site.

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.

New journal: npj Flexible Electronics.

Posted on segunda-feira 31 de julho de 2017

Publishing high-quality papers related to flexible electronic systems, including plastic electronics and emerging materials, new device design and fabrication technologies and applications, npj Flexible Electronics is a new online-only, open access journal.

npj Flexible Electronics is part of the Nature Partner Journals series, launched by Springer Nature as part of the Nature Research portfolio of journals, and published in partnership with Nanjing Tech University. The journal is led by Editors-in-Chief Professor Donal Bradley (University of Oxford, United Kingdom) and Professor Huang Wei (Nanjing Tech University, China).

npj Flexible Electronics supports fundamental studies that improve understanding of the science relevant for flexible, stretchable and conformable devices, and research that aims to achieve new technologies that might lead to low-cost flexible devices with advanced functionality.

Visit the journal website to find out more, including the benefits of submitting your next manuscript and the option to sign up for free article e-alerts.

Participação da SBPMat na reunião anual da SBPC.

Posted on segunda-feira 31 de julho de 2017

A partir da esquerda, Marcos Pimenta, Glaura Goulart Silva (diretora científica da SBPMat) e Aldo Zarbin em painel sobre nanoestruturas de carbono na 60ª Reunião Anual da SBPC.

A SBPMat (B-MRS) esteve presente na 69ª Reunião Anual da SBPC (Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência), representada por um dos membros de sua diretoria, a professora Glaura Goulart Silva (UFMG). Evento gratuito e aberto à sociedade, a reunião anual da SBPC é realizada desde 1948 em universidades públicas de diferentes estados do Brasil. Neste ano, a reunião foi realizada na UFMG, em Belo Horizonte (MG), de 16 a 22 de julho, com o tema central “Inovação – Diversidade – Transformações”.

“A 69^a Reunião Anual da SBPC constitui-se como um espaço de resistência ao desmonte da ciência e tecnologia no Brasil”, diz a diretora científica da SBPMat. “A comunidade brasileira atuante em ciência, em todas as suas idades, origens e funções, uniu-se numa mensagem clara: ciência e educação são investimentos, só nesta base temos como construir um futuro para nosso povo”, afirma.

Dentro da programação do evento, a professora Goulart Silva participou da mesa redonda “Nanoestruturas de carbono: a próxima revolução tecnológica? ”, que ocorreu no dia 17 de julho das 15:30 às 18:00 horas. Além da diretora científica da SBPMat, participaram da mesa o professor Aldo Zarbin (UFPR), presidente da Sociedade Brasileira de Química (SBQ), e o professor Marcos Pimenta (UFMG), coordenador do INCT de Nanomateriais de Carbono e do Centro de Tecnologia em Nanomateriais (CTNano), do qual a professora Goulart Silva é vice-coordenadora.

Na mesa redonda, que contou com grande audiência e muitas perguntas, foram apresentados os nanomateriais de carbono, sua estrutura, propriedades e aplicações com o foco em seu potencial para contribuir em diversas áreas tecnológicas. “Discutimos como a nanotecnologia pode ser impactante em uma nova era tecnológica que tenha a sustentabilidade como requisito fundamental”, relata a diretora científica da SBPMat. “Os membros da mesa e os participantes evoluíram para uma visão conjunta de que uma grande gama de nanomateriais vai ocupar espaços relevantes nas tecnologias futuras. Não só os nanomateriais de carbono, mas, sem dúvida, os nanotubos de carbono e o grafeno são sistemas muito importantes nesse conjunto”, reporta ela.

De acordo com Goulart Silva, todos participantes da sessão enfatizaram a necessidade de investimentos em ciência e tecnologia no Brasil, a fim de que os avanços feitos em áreas como a nanotecnologia tenham continuidade.

Artigo em destaque: Nanoflocos de grafeno para uma argamassa super-resistente.

Posted on segunda-feira 31 de julho de 2017

O artigo científico com participação de membros da comunidade brasileira de pesquisa em Materiais em destaque neste mês é: Enhanced properties of cement mortars with multilayer graphene nanoparticles. Rodrigo Alves e Silva, Paulo de Castro Guetti, Mário Sérgio da Luz, Francisco Rouxinol, Rogério Valentim Gelamo. Construction and Building Materials. Volume 149, 15. September 2017, pages 378-385. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.05.146

Nanoflocos de grafeno para uma argamassa super-resistente

Imagem de microscopia eletrônica de varredura de amostra da argamassa reforçada mostra, no centro da imagem, alguns nanoflocos de grafeno multicamada.

Pesquisadores de instituições brasileiras adicionaram flocos nanométricos de grafeno à argamassa de cimento e obtiveram um compósito com resistência quase 150% maior do que a da argamassa convencional. Por meio de processos mais simples, rápidos e baratos do que os reportados anteriormente na literatura científica, a equipe gerou uma argamassa reforçada pronta para ser usada na construção civil. O trabalho foi reportado em artigo que acaba de ser publicado em um periódico da editora Elsevier dedicado à pesquisa em materiais para a construção, o Construction and Building Materials (fator de impacto: 3,169).

Quando comparada com a argamassa tradicional, a nova argamassa com grafeno pode ser usada em menor quantidade e tem menos probabilidade de trincar ao longo do tempo, explica o professor Rogério Valentim Gelamo, autor correspondente do artigo. Além disso, seu processo de fabricação não apresenta riscos à saúde ou ao meio ambiente e não é necessário nenhum procedimento complementar para seu manuseio e aplicação, completa.

O pó de nanoflocos de grafeno multicamada poderia ser vendido dentro de ampolas com a quantidade necessária para ser adicionada a 1 metro cúbico de argamassa, imagina o professor Gelamo. A argamassa reforçada custaria cerca de 16 reais a mais por metro cúbico. “O custo é realmente baixo e poderia ser aplicado ou comercializado por alguma empresa que tenha interesse, já que a fabricação em larga escala já é dominada em nosso Laboratório de Filmes Finos e Processos de Plasma da UFTM em Uberaba (MG) ”, afirma o professor da Universidade Federal do Triângulo Mineiro (UFTM).

A ideia do trabalho surgiu quando Gelamo se propôs a procurar aplicações para o grafeno multicamada que ele tinha desenvolvido durante seu pós-doutorado no Centro de Componentes Semicondutores da Unicamp junto ao também pós-doc Francisco Rouxinol. O material e seu processo de obtenção tinham sido objetos de artigos e uma patente. Em 2010, Gelamo tornou-se professor adjunto do recém-criado Instituto de Ciências Tecnológicas e Exatas da UFTM. Ali, dando aulas para a primeira turma de Engenharia Civil, o professor Gelamo conheceu o aluno de graduação Rodrigo Alves e Silva, quem se entusiasmou com a ideia de usar o grafeno multicamada na argamassa. À dupla, somou-se outro professor da UFTM, Paulo Guetti. “Juntos desenvolvemos os primeiros experimentos com esses compósitos, que, para nossa surpresa, deram excelentes resultados logo nos primeiros ensaios”, lembra o professor Gelamo.

Os pesquisadores obtiveram o grafeno multicamada a partir de flocos de grafite cedidos pela empresa brasileira Nacional de Grafite e extraíram, com auxílio de álcool isopropílico, nanoflocos formados por até 40 camadas de grafeno sobrepostas, de um átomo de espessura cada uma, com espessura total de 0,7 nm a 20 nm. O resultado: nanoflocos de grafeno multicamada, quase sem defeitos, em forma de pó pronto para ser dispersado na argamassa.

“A ideia do nosso trabalho foi usar multicamadas de grafeno obtidas por processos mais simples, rápidos e baratos que aqueles utilizados para a obtenção de grafeno oxidado e reduzido quimicamente. Assim conseguimos unir praticidade e economia às excelentes propriedades térmicas e mecânicas das camadas de grafeno”, diz Gelamo. “Da forma como é obtido o grafeno atualmente (método de Hammer ou similar) muitos defeitos são criados na estrutura do grafeno, o que acaba por comprometer suas propriedades”, completa.

Numa segunda etapa, a equipe de cientistas preparou argamassa com a proporção convencional de água, cimento e areia, e a reforçou com cinco diferentes porcentagens de nanoflocos de grafeno multicamada, indo de 0% (argamassa sem grafeno) a 0,033%. “Nossa dispersão também foi feita de forma inovadora e simples, usando apenas solventes orgânicos misturados diretamente sobre o composto da argamassa ainda seca”, conta o professor Gelamo. Dessa maneira, a equipe conseguiu obter uma mistura sem as aglomerações de grafeno citadas na maioria dos artigos sobre compósitos de cimento e grafeno.

Com os cinco tipos de argamassa, a equipe fez amostras cilíndricas de 5 cm de diâmetro e 10 centímetros de comprimento e testou sua resistência à compressão e à tração (esticamento). Os ensaios foram realizados 3, 7, e 28 dias depois da preparação da argamassa, seguindo as respectivas normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). Todos os testes mostraram aumentos significativos na resistência da argamassa quando reforçada com o grafeno multicamada. Particularmente, o melhor resultado no teste de resistência à tração foi conseguido com as amostras contendo a maior porcentagem de grafeno, 7 dias depois de sua fabricação: 144,4% de aumento na resistência com relação às amostras de argamassa convencional. Quanto à resistência à compressão, o melhor resultado (um aumento de 95,7%) foi obtido com a adição de 0,021% de grafeno multicamada, 28 dias depois da preparação da argamassa.

A morfologia e composição das amostras e dos materiais utilizados na sua fabricação foram analisadas por meio de diversas técnicas. Essas análises ajudaram a equipe a compreender por que a adição dos nanoflocos de grafeno multicamada resultaram em aumentos tão significativos na resistência da argamassa. De acordo com os autores do artigo, a presença desse grafeno acelera a reação de hidratação da argamassa, gerando algumas mudanças na sua estrutura e composição que melhoram a propagação de tensões internas através do material, e evitam assim a ocorrência de trincas.

Mesmo com o sucesso obtido ao aplicar o grafeno multicamada na argamassa, o professor Gelamo continua à procura de outras aplicações para seus nanoflocos de grafeno por meio de parcerias com grupos do Brasil e do exterior. “Temos usado multicamadas de grafeno em dispositivos para emissão de campo, baterias, supercapacitores flexíveis e autossuportados, sensores químicos e biológicos, nanofluídos para usinagem, dentre outras aplicações”, conta ele. “Também temos funcionalizado as multicamadas de grafeno com plasmas reativos buscando alterar as propriedades desses materiais, com alguns trabalhos já publicados”, completa.

A pesquisa que originou o artigo da Construction and Building Materials foi realizada com apoio financeiro do CNPq, Capes e Fapemig.

Autores do artigo. A partir da esquerda do leitor, Rodrigo Alves e Silva (UFTM), Paulo de Castro Guetti (UFTM), Mário Sergio da Luz (UFTM), Francisco Paulo Rouxinol (Unicamp) e Rogério Valentim Gelamo (UFTM).