CeRTEV endeavors a great effort towards glass education and networking.

The São Paulo Advanced School on Glasses and Glass-ceramics, organized by the Center for Research, Technology and Education for Vitreous Materials (CeRTEV) of the Federal University of São Carlos (UFSCar) was held during August 1-9, 2015, in São Carlos, SP, Brazil. It counted on generous financial support from the São Paulo Research Foundation (FAPESP), the Department of Materials Engineering (DEMa-UFSCar), the Institute of Physics (IFSC)-USP, Brazil, and Owens-Illinois, USA.

The School was widely advertised during 2 months at CeRTEV´s email list of glass researchers, at Klaus Bange´s email list, and on key web sites related to glass research: American Ceramic Society, Society of Glass Technology, International Comission on Glass, Linkedin (glass research and technology groups), Brazilian Ceramic Society, Brazilian Physical Society, FAPESP, SBPMat (Brazil-MRS), as well as in some journals: Nature, ACerS Ceramic Bulletin, and Glass International.

The participants were selected among hundreds of applicants from around the globe. The selection criteria included a thorough analysis of their CVs, recommendation letters, and the scientific standing of their current research group. The large number of applications and the outstanding quality of many of them made this process quite difficult. In the end, approximately 100 highly qualified students from 19 countries were accepted. Among the  international participants were 12 from the US, 8 from France, 7 from Germany, 6 from India, 3 from Italy, 3 from Colombia, 3 from Russia, 3 from China, 2 from Canada, 2 from Argentina, 2 from Turkey, 2 from the Czech Republic, and one each from Spain, Finland, Korea, Japan, UK, Portugal and Tunisia, plus about 40 students from Brazil. Twenty extra guest students and professors were allowed to attend the classes. The organizers covered the travel, meals and accommodation expenses of most of the selected PhD students and instructors.

The school program covered several key, state-of-the-art, topics on glass and glass-ceramics, ranging from structural characterization to relaxation,  thermodynamics, crystallization, and properties. The program comprised 11 lectures of 2 hours each, and 3 tutorials about the powerful SciGlass database/software – with a free user license for all the attendees during the School days.

The first day started with an overview of the school objectives and the overall plan (delivered by Prof. Edgar D. Zanotto). The second day started with a “fire” session, where the students had a 1 minute to “sell” the highlights of their PhD research work and poster. In the next day, the school was opened with Professor Hellmut Eckert´s lecture on “Glass structure by NMR techniques”, followed by a lecture by Prof. P.S. Pizzani entitled “Glass structure by Raman spectroscopy”. In the afternoon, the students were assembled into groups of five and a challenge was proposed: to develop – under the guidance of an assigned tutor – an original proposal for a postdoctoral research project on a topic related to glass or glass-ceramics, to be presented at the end of the school, as a requirement for their final “diploma”. This day ended with a practical tutorial of SciGlass, coordinated by Dr. Alex Priven. On the fourth day, the school started with Professor Prabhat Gupta´s lecture on “Structural and stress relaxation in glasses”, followed by Prof. J.P. Rino´s lecture on “Dynamic processes in glass by MD simulation”. After lunch, Prof. Zanotto presented the lecture “Nucleation, growth and crystallization of glasses”, which was followed by another SciGlass tutorial session. The fifth day started with a lecture on “Optical properties of vitreous materials” delivered by Prof. Ballato followed by Prof. A. S. S. de Camargo´s lecture “Spectroscopic techniques applied to glasses and glass-ceramics”. In the afternoon the students had a guided visit to several laboratories of the Physics and Materials Engineering Departments of UFSCar. Lectures on “Mechanical properties of glasses” (Prof. V. Sglavo, Italy) and “Mechanical properties of glass-ceramics” (Prof. F. Serbena, Brazil) were presented on the sixth day of the school.  After lunch, the students attended the final tutorial class on SciGlass and presented the main results of their PhD work in a 2-hour poster session. On Friday, the 7th day, Prof. A. Ghosh delivered his lecture on “Electrical properties of vitreous materials”. After this lecture, the students were invited to visit the laboratories of the Physics Institute of the University of São Paulo (USP). The afternoon was dedicated to the final discussions about the postdoctoral projects.  The 8th day started with the presentations of Prof. Peitl, Marina Trevelin, Clever Chinaglia (all from CeRTEV (Brazil) and Murilo Crovace on “Bioactive glasses and glass-ceramics”. After this presentation, Prof. Osvaldo N. Oliveira Junior gave an overview of FAPESP`s funding opportunities for young researchers’ projects. Profs. Zanotto´s and Eckert´s talks on research opportunities at CeRTEV finished the morning talks. The remainder of the day was dedicated to working on the students´ research proposals, which were then defended during the final day of the conference. All the 18 presentations were of very high quality and very interesting research ideas were proposed. Many professors and attendees commented that they will likely build on some of these ideas in their own future research! The school ended with Prof. Zanotto´s and Eckert´s farewell speeches and acknowledgements.  The lectures and other information can be downloaded from http://www.certev.ufscar.br/g-cc-brasil.

The vast majority of received feedback indicates that the school was a great success and should be repeated. This was likely one of the largest short courses focusing on glass education worldwide. We are confident that the attendees have benefitted greatly from the information and perspectives presented at this school and that they will return home to their on-going research projects with inspiration and new ideas. We hope to remain in touch with these future leaders in academic and industrial glass research, to develop collaborations and joint research projects with them and their advisors in the future.

M. R. B. Andreeta, A. C. M. Rodrigues, E. D. Zanotto and H. Eckert

CeRTEV (www.certev.ufscar.br), São Carlos, SP, Brazil

Evento em Destaque: Polymers and Self- Assembly – From Biology to Nanomaterials

É com muito prazer que a SBPMat anuncia o evento Polymers and Self- Assembly: From Biology to Nanomaterials que acontecerá de 25 a 30 de outubro no Rio de Janeiro no Hotel Windsor Excelsior.

Polymers and Self- Assembly: From Biology to Nanomaterials
October 25-30, 2015
Windsor Excelsior Hotel
Rio de Janeiro, Brazil

Many proteins assemble into polymers, both naturally (as in actin and tubulin) and pathologically (as in amyloid). The study of the structure and function of these biological polymers has been an important area of research by biophysicists. A large and growing community of chemists, chemical engineers, physicists, and materials scientists have been investigating the self-assembly of peptides for many purposes, from creating new bionanomaterials to forming assemblies for drug delivery. The aim of this meeting is to bring together these multidisciplinary areas to share techniques and innovations, advancing our understanding of these complex systems.

Boletim da SBPMat – edição 35.

 

Saudações %primeiro_nome%!

Edição nº 35 – 7 de agosto de 2015 

Notícias da SBPMat: XIV Encontro - Rio de Janeiro, 27/09 a 01/10 de 2015 

Cerca de 1.000 pessoas já se inscreveram no XIV Encontro da SBPMat. 

Inscrições: O período de inscrições com desconto foi prorrogado até 31 de agosto. Veja os novos valores especiais para estudantes de graduação e pós e faça sua inscrição. Aqui.

Programa: Está no site o programa preliminar do evento. Aqui.

Publicação de trabalhos: Trabalhos apresentados no encontro poderão ser submetidos a avaliação por pares para publicação em periódicos científicos do Institute of Physics (IOP). Os trabalhos do XIV Encontro da SBPMat aceitos para publicação em algum dos 5 periódicos propostos serão destacados numa coleção online dedicada ao evento. As submissões estão abertas até 15 de outubro. Saiba mais.

Prêmio Bernhard Gross: Os autores que são estudantes podem submeter, até 21 de agosto, resumos estendidos de seus trabalhos para participar do prêmio ao melhor oral e melhor pôster de cada simpósio. Mais informações nas instruções para autores.

Prêmio da IUMRS: Neste ano, a IUMRS (International Union of Materials Research Societies) premiará os 3 melhores pôsteres do conjunto dos trabalhos agraciados com o Prêmio Bernhard Gross.

Prêmio Horiba: Será outorgado ao melhor oral e melhor pôster de todo o evento.

Prêmio da E-MRS: Será entregue ao melhor oral e aos 2 melhores pôsteres do simpósio C. Saiba mais.

Hospedagem: Está disponível uma lista de hotéis com condições especiais para participantes do XIV Encontro da SBPMat. Aqui.

Patrocinadores e expositores: 28 empresas já reservaram seu lugar no XIV Encontro da SBPMat. Contato para expositores e demais patrocinadores: rose@metallum.com.br.

Veja o site do evento.

XIV Encontro: 2.325 trabalhos aceitos para apresentação
Dos 2.444 resumos submetidos aos 27 simpósios e 2 workshops do XIV Encontro da SBPMat, 2.325 foram aceitos para apresentação. Trata-se do maior número na história dos encontros da sociedade. Alguns simpósios contam com mais de 250 trabalhos aceitos. Entre os aceitos, os trabalhos submetidos por estudantes de graduação ou pós podem se candidatar ao Prêmio Bernhard Gross. Saiba mais.
XIV Encontro: entrevistas com palestrantes de plenárias

A eletrônica orgânica aplicada ao estudo do cérebro e ao diagnóstico e tratamento de doenças neurológicas será abordada em uma das palestras plenárias do encontro da SBPMat, a cargo do professor George Malliaras, diretor do departamento de Bioeletrônica da  École Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne (França). Dispositivos baseados em materiais orgânicos usados para gravar e estimular a atividade cerebral são exemplos dessas aplicações. Em entrevista a nosso boletim, Malliaras falou sobre a importância da colaboração interdisciplinar para gerar pesquisa com impacto social na sua área de pesquisa. O cientista também citou algumas de suas principais contribuições na eletrônica orgânica e na bioletrônica orgânica.  Veja a entrevista.

Artigo em destaque 

Uma equipe de cientistas da UniVap (Brasil) coordenou uma pesquisa em que foi fabricado um biomaterial compósito com potencial para ser usado na área de saúde, na regeneração de tecido ósseo. O material agrega as propriedades mecânicas dos nanotubos de carbono às propriedades biológicas da hidroxiapatita.  Ao observar o comportamento do compósito em fluído corporal simulado, os cientistas puderam avançar na compreensão de como ocorre o processo de biomineralização – uma das fases da geração de tecido ósseo. O trabalho, que envolveu a colaboração de pesquisadores do INPE (Brasil) e de instituições de Israel e Reino Unido, foi recentemente publicado na Nanoscale. Veja nossa matéria de divulgação.

Gente da nossa comunidade 

Entrevistamos Marcelo Knobel, professor da Unicamp que acaba de assumir o cargo de diretor do Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano). Físico por formação, Knobel vem pesquisando, desde a iniciação científica, propriedades magnéticas de materiais – área na qual participou de pesquisas pioneiras sobre magnetorressistência e magnetoimpedância gigantes em determinados materiais. Além de ser autor de uns 300 papers com mais de 6.300 citações, ele tem uma importante atuação na área de divulgação científica, contando com realizações como a exposição NanoAventura, uma coleção de livros, artigos na mídia etc. Na entrevista, Marcelo Knobel fala sobre a importância da divulgação científica e sobre sua carreira de cientista de materiais e deixa uma mensagem para os leitores em início de carreira, sugerindo a paixão como guia, acompanhada de sólida formação técnica, habilidades pessoais e cultura geral. Veja nossa entrevista com o cientista.

Dicas de leitura
Divulgação científica internacional.

  • Fibras condutoras, de borracha e nanotubos de carbono, esticam 1.000% e podem ser usadas em eletrônicos, sensores e músculos (divulgação de paper da Science com participação de cientistas do Brasil). Aqui.
  • Usando laser de pulsos ultracurtos, cientistas do Brasil geram fase tipo diamante a partir de grafite policristalino (divulgação de paper da Scientific Reports com participação de cientistas do Brasil). Aqui.
  • Cientistas conseguem formular um material ideal para produzir hidrogel biocompatível e resistente em impressoras 3D (divulgação de paper da Advanced Materials). Aqui.

Notícias dos INCTs e CePIDs.

  • Grafeno piezoelétrico e grafeno sob altíssima temperatura rendem artigos em revistas do grupo Nature a pesquisadores do NAMITEC (INCT). Aqui.
  • Livro lançado pelo CDMF (CEPID) reúne mais de 200 imagens de microscopia eletrônica de varredura escolhidas e coloridas com olhar estético. Aqui.
Oportunidades
  • Concurso para professor na Universidade de São Paulo (USP), em Física da Matéria Condensada (pesquisa experimental ou teórica). Aqui.
  • Concurso para professor da Universidade Estadual de Londrina (UEL), em Física da Matéria Condensada/ propriedades ópticas de semicondutores. Aqui.
  • Oportunidade de doutorado – sanduíche nos Estados Unidos e pós-doc no Brasil em dispositivos fotônicos para biossensores. Aqui.
Próximos eventos da área
  • III Escola de Química da UFRGS. Porto Alegre, RS (Brasil). 10 a 12 de agosto de 2015. Site.
  • Palestra: Impactos das novas Tecnologias – Nanopartículas – Riscos Emergentes – O caso da Nanotecnologia. Rio de Janeiro, RJ (Brasil). 13 de agosto de 2015. Folder.
  • Primeira Conferência de Materiais Celulares (MATCEL 2015). Aveiro (Portugal). 7 e 8 de setembro de 2015. Site.
  • XXII Reunião da Associação Brasileira de Cristalografia (ABCr) e I Reunião da Latin America Crystallographic Association (LACA). São Paulo e Campinas, SP (Brasil). 9 a 11 de setembro de 2015. Site.
  • 2015 IUCr High-Pressure Workshop. Campinas, SP (Brasil). 12 a 15 de setembro de 2015. Site.
  • Workshop em Ciências dos Materiais. São Carlos, SP (Brasil). 21 a 25 de setembro de 2015. Site.
  • XIV Encontro da SBPMat. Rio de Janeiro, RJ (Brasil). 27 de setembro a 1º de outubro de 2015. Site.
  • 8th International Summit on Organic and Hybrid Solar Cells Stability (ISOS-8). Rio de Janeiro, RJ (Brasil). 29 de setembro a 1º de outubro. Site.
  • 13th International Conference on Plasma Based Ion Implantation & Deposition (PBII&D 2015). Buenos Aires (Argentina). 5 a 9 de outubro de 2015. Site.
  • Nanomercosur 2015. Buenos Aires (Argentina). 6 a 8 de outubro de 2015. Site.
  • 4th EPNOE International Polysaccharide Conference. Varsóvia (Polônia). 18 a 22 de outubro de 2015. Site.
  • 10th Ibero-American Workshop on Complex Fluids 2015. Florianópolis, SC (Brasil). 25 a 29 de outubro de 2015. Site.
  • 14th International Union of Materials Research Societies – International Conference on Advanced Materials (IUMRS-ICAM 2015). Jeju (Coreia). 25 a 29 de outubro de 2015. Site.
  • III Método Rietveld de Refinamento de Estrutura. Belém, PA (Brasil). 26 a 30 de outubro de 2015. Aqui.
  • 16th International Feofilov Symposium on spectroscopy of crystals doped with rare earth and transition metal ions. São Petersburgo (Rússia). 9 a 13 de novembro de 2015. Site.
  • 6th Transmission Electron Microscopy (TEM) Summer School. Campinas, SP (Brasil). 11 a 29 de janeiro de 2016. Aqui.
  • 43rd International Conference on Metallurgical Coatings and Thin Films (ICMCTF). San Diego (EUA). 25 a 29 de abril de 2016. Site.
      
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XIV Encontro da SBPMat: 2.325 trabalhos aceitos para apresentação.

São 2.325 os trabalhos aceitos para apresentação, oral ou em forma de pôster, no XIV Encontro da SBPMat (Rio de Janeiro, 27 de setembro a 1º de outubro). O número é o maior da história dos encontros da sociedade. A quantidade de trabalhos submetidos foi de 2.444.

Neste ano o encontro conta com 26 simpósios temáticos, 2 workshops (sobre nanofabricação e eletrônica orgânica na indústria) e 1 simpósio organizado por estudantes que pertencem aos university chapters (UCs) da SBPMat. Os simpósios com mais trabalhos aceitos (mais de 200 resumos aceitos) são o simpósio C, sobre caracterização e aplicações de nanomateriais, com 272 trabalhos, e o simpósio S, sobre materiais para o desenvolvimento sustentável, com 253 trabalhos.

Prêmio Bernhard Gross

Entre os trabalhos aceitos, aqueles submetidos por autores que são estudantes de graduação ou pós-graduação poderão concorrer ao Prêmio Bernhard Gross, que distinguirá os melhores trabalhos de cada simpósio (no máximo, um oral e um pôster). Para participar do prêmio, os autores deverão submeter um resumo estendido, conforme as instruções e o modelo que constam no site do evento, até o dia 21 de agosto.

Sobre o evento

O encontro anual da SBPMat é um tradicional fórum internacional dedicado aos recentes avanços e perspectivas em ciência e tecnologia de Materiais. Nas últimas edições, o evento tem reunido mais de 1.500 participantes das cinco regiões do Brasil e de dezenas de outros países para apresentação e discussão de trabalhos de pesquisa científica e tecnológica na área de Materiais. O evento conta também com palestras plenárias de pesquisadores mundialmente destacados e com expositores do interesse da comunidade de Materiais.

Gente da nossa comunidade: entrevista com o cientista Marcelo Knobel.

Marcelo Knobel. Créditos: Antonio Scarpinetti – Ascom – Unicamp.

Pesquisa científica, materiais magnéticos, divulgação científica e ensino superior seriam, talvez, as expressões maiores numa nuvem de tags que representasse o professor Marcelo Knobel.

Nascido em Buenos Aires (Argentina) em 1968, Marcelo Knobel veio morar no Brasil, mais precisamente em Campinas (SP), aos 8 anos de idade, acompanhando os pais dele, a psicóloga Clara Freud de Knobel e o psiquiatra Maurício Knobel. A família estava escapando do golpe de estado que acabara de instaurar no poder, na Argentina, uma ditadura militar que demitira Maurício da Universidade de Buenos Aires (UBA). No Brasil, que também estava governado por uma ditadura militar, Maurício tinha sido contratado pela Universidade Estadual de Campinas (Unicamp).

Dez anos depois da chegada a Campinas, Marcelo Knobel ingressou na Unicamp para fazer a graduação em Física. Em paralelo aos estudos, começou a trabalhar com propriedades magnéticas de materiais como bolsista de iniciação científica. Finalizado o bacharelado, Knobel permaneceu na Unicamp para realizar o doutorado na mesma área, obtendo o diploma de doutor em Física ao defender sua tese sobre magnetismo e estrutura de materiais nanocristalinos em 1992. Na sequência, partiu para a Europa, onde realizou dois estágios de pós-doutorado; um deles no Istituto Elettrotecnico Nazionale Galileo Ferraris, da Itália, e o outro no Instituto de Magnetismo Aplicado, na Espanha.

De volta ao Brasil e à Unicamp, em 1995, Marcelo Knobel começou sua carreira de professor e pesquisador do Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW). De 1999 a 2009 foi coordenador do Laboratório de Materiais e Baixas Temperaturas, onde atua como pesquisador até o presente, sempre investigando magnetismo e materiais magnéticos. Junto a seus colaboradores do laboratório, Knobel realizou trabalhos pioneiros no estudo da magnetorresistência e magnetoimpedância gigante em determinados materiais – dois conceitos diferentes que se referem à oposição que um material oferece à passagem da eletricidade em consequência da aplicação de um campo magnético externo. Em 2008, Knobel tornou-se professor titular do Departamento de Física da Matéria Condensada do IFGW.

Na área de divulgação científica, Marcelo Knobel começou no ano 2000 a colaborar com as atividades de ensino e pesquisa do Laboratório de Estudos Avançados em Jornalismo (LABJOR), da Unicamp. Além disso, Knobel foi um dos criadores da NanoAventura, uma exposição interativa e itinerante sobre nanotecnologia que foi lançada em 2005 e foi visitada por mais de 50 mil pessoas, principalmente crianças, até o presente. A NanoAventura recebeu menções honrosas no Festival de Cine e Vídeo Científico do Mercosul (2006) e no Prêmio Mercosul de Ciência e Tecnologia (2015), além de um prêmio, em 2009, da Rede de Popularização da Ciência e da Tecnologia na América Latina e no Caribe (RedPOP). De 2006 a 2008, Knobel foi o primeiro diretor do Museu Exploratório de Ciências, ligado à Unicamp. Em 2008, tornou-se editor-chefe da revista Ciência & Cultura da Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência (SBPC), posição que ocupa até o presente. No campo editorial, Knobel coordena uma coleção de livros de divulgação científica da Editora Unicamp, chamada Meio de Cultura, lançada em 2008.

Em 2007 Marcelo Knobel recebeu o Young Scientist Prize da TWAS-ROLAC (escritório da América Latina e Caribe da academia mundial para o avanço da ciência em países em desenvolvimento), destinado a jovens cientistas da região. No mesmo ano, foi selecionado, junto a cerca de 50 pessoas de diferentes áreas de atuação e diversos países do mundo, para participar do programa Eisenhower Fellowships, que visa a reforçar o potencial de liderança de seus fellows. O grupo viajou pelos Estados Unidos durante 7 semanas cumprindo com uma agenda de reuniões e seminários. Em 2009, foi escolhido fellow da John Simon Guggenheim Memorial Foundation, recebendo recursos dessa fundação para o desenvolvimento de pesquisa.

De 2009 a 2013, foi pró-reitor de Graduação da Unicamp. Nesse cargo, foi responsável pela implantação do Programa Interdisciplinar de Educação Superior (ProFIS). O ProFIS é um curso de nível superior de 4 semestres que proporciona uma formação geral, multidisciplinar e crítica, e possibilita a seus egressos (ex-alunos de escolas públicas selecionados por suas boas notas no ENEM) que ingressem em cursos de graduação da Unicamp sem passar pelo vestibular. O programa foi distinguido em 2013 com o Prêmio Péter Murányi – Educação, destinado a ações que aumentem o bem-estar de populações do hemisfério sul.

Em 2010, com 42 anos de idade, Knobel foi laureado Comendador da Ordem do Mérito Científico pela Presidência da República.

Bolsista de produtividade 1A do CNPq, Marcelo Knobel publicou cerca de 300 artigos científicos em revistas internacionais com revisão por pares e 15 capítulos de livros sobre materiais e propriedades magnéticas, popularização da ciência, percepção pública da ciência e ensino superior. Também é autor de artigos sobre ciência e educação publicados em diversas mídias. Conta com 6.370 citações, segundo o Google Scholar.

Marcelo Knobel acaba de assumir, no dia 3 de agosto, o cargo de diretor do Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano), do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM).

Segue uma breve entrevista com o cientista.

Boletim da SBPMat: – Conte-nos o que o levou a se tornar um pesquisador e a trabalhar na área de Materiais.

Marcelo Knobel: – Escolhi a área de Física pela curiosidade, sem saber direito o que isso significava. Mas já no primeiro semestre percebi que era aquilo mesmo que eu queria para a minha vida, tentando entender a natureza. Logo no início da graduação tive aula de laboratório com a professora Reiko Sato, que posteriormente me convidou para fazer iniciação científica em seu laboratório. Ela trabalhava com propriedades magnéticas de metais amorfos, e foi o tema de início de minha pesquisa. Depois, fiz o doutorado direto com ela também, já trabalhando com nanocristais, e posteriormente segui o pós-doutoramento na mesma área.

Boletim da SBPMat: – Quais são, na sua própria avaliação, as suas principais contribuições à área de Materiais?

Marcelo Knobel: – Venho atuando em sistemas magnéticos nanoscópicos, investigando principalmente as interações dipolares em nanossistemas magnéticos, utilizando diversas técnicas experimentais, modelos teóricos e simulações computacionais. Esses sistemas, além do interesse em pesquisa básica, possuem diversas aplicações possíveis, principalmente em sistemas de gravação magnética e nanomedicina. O grupo de pesquisa que ajudei a consolidar desenvolve novos materiais nanocristalinos e realiza estudos através do desenvolvimento de novas técnicas magnéticas, estruturais e de transporte. No âmbito dessas pesquisas, fomos pioneiros no estudo da magnetorresistência gigante em sistemas granulares e na investigação da magnetoimpedância gigante em fios e fitas amorfos e nanocristalinos. Mas tenho me dedicado também à divulgação científica, sendo um dos responsáveis pela criação do Museu Exploratório de Ciências da Unicamp.  Fui o coordenador do projeto NanoAventura, que é uma exposição interativa e itinerante sobre nanociência e nanotecnologia para crianças e adolescentes. Atuo ainda em pesquisas na área de percepção pública da ciência, coordeno a série “Meio de Cultura” da Editora da Unicamp e atuo como editor chefe da revista Ciência & Cultura, da SBPC. Fui recentemente Pró-Reitor de Graduação da Unicamp, onde destaco a implantação do Programa Interdisciplinar de Educação Superior (ProFIS). Atualmente, estou iniciando um novo desafio, como Diretor do Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano).

Boletim da SBPMat: –  Você tem uma atuação especialmente forte em divulgação da ciência e da cultura científica. Comente com os nossos leitores estudantes e pesquisadores qual é, para você, a importância de realizar esse tipo de atividade.

Marcelo Knobel: – Eu me tornei um cientista após ler livros e revistas de divulgação, e de visitar museus de ciências. Creio que devemos incentivar as novas gerações a pensar criticamente, a ter curiosidade, a buscar desvendar os mistérios que nos cercam. Para o Brasil é fundamental estimular jovens talentos para a ciência. Sem eles não teremos futuro… Além disso, é nossa obrigação prestar contas com a sociedade, que é quem financia a pesquisa científica nas universidades públicas e nos institutos de pesquisa. É importante mostrar a ciência que é realizada em nosso país, e a importância de seguir investindo, cada vez mais, em ciência e tecnologia.

Boletim da SBPMat: – Se desejar, deixe uma mensagem para os leitores que estão iniciando suas carreiras científicas.

Marcelo Knobel: – Não tenho dúvidas que é a paixão que deve guiar as carreiras de todos, e principalmente dos cientistas. Mas além da paixão, é necessária uma formação sólida, não só no conteúdo específico, mas também em habilidades pessoais, como trabalho em equipe, comunicação (incluindo português e inglês, redação científica) e cultura geral. A atividade científica exige esforço e dedicação, mas é recompensada, penso eu, por uma vida repleta de novos desafios e oportunidades.

Artigo em destaque: Biomaterial compósito promissor para regeneração de tecido ósseo.

O artigo científico com participação de membros da comunidade brasileira de pesquisa em Materiais em destaque neste mês é: Assisted deposition of nano-hydroxyapatite onto exfoliated carbon nanotube oxide scaffolds. Hudson Zanin, Cintia M. R. Rosa, Noam Eliaz, Paul W. May, Fernanda Roberta Marciano and Anderson O. Lobo. Nanoscale, v. 7, p. 10218-10232, 2015. DOI: 10.1039/C4NR07317G.

Biomaterial compósito promissor para regeneração de tecido ósseo. 

Em um estudo realizado pelo Laboratório de Nanotecnologia Biomédica (NANOBIO) da Universidade do Vale do Paraíba (UniVap), em colaboração com cientistas do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) e de universidades de Israel e Reino Unido, foi fabricado um biomaterial que permitiu avançar na compreensão de fases da geração de tecido ósseo in vitro (fora do contexto biológico real). O material, de baixo custo, tem potencial para ser utilizado para acelerar a regeneração de tecido ósseo in vivo – o que pode ser útil no caso de fraturas ósseas, por exemplo. Os resultados do estudo foram recentemente publicados na revista científica Nanoscale, da Royal Society of Chemistry.

Em grandes linhas, a geração natural de tecido ósseo ocorre quando umas células chamadas osteoblastos produzem a parte orgânica do osso e, num segundo momento, depositam sobre ela a parte inorgânica, a hidroxiapatita, de fórmula química Ca5(PO4)3(OH). A deposição natural da hidroxiapatita é um processo de biomineralização (produção de minerais por parte de organismos vivos). A biomineralização ainda não é completamente compreendida, mas seu entendimento é de grande importância para o desenvolvimento de aplicações visando a regenerar tecido ósseo ou fixar implantes em ossos.

“O artigo colabora com o entendimento do processo de precipitação da hidroxiapatita carbonatada in vitro em curtos períodos de tempo sobre superfícies tridimensionais a base de nanohidroxiapatita, nanotubos de carbono verticalmente alinhados e grafeno”, diz o professor/pesquisador Anderson de Oliveira Lobo, engenheiro biomédico com mestrado e doutorado em Física e Química de Materiais, que assina o paper como autor correspondente.

Em colaboração com o grupo de Diamantes e Materiais Relacionados (DIMARE) do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), representado pelo pesquisador Evaldo José Corat, a equipe do NANOBIO, coordenada pelos professores Anderson de Oliveira Lobo e Fernanda Roberta Marciano, produziu arcabouços de nanotubos de carbono alinhados verticalmente.  Os nanotubos passaram por um processo de oxidação superficial pela técnica de plasma etching, que exfoliou suas pontas, gerou óxido de grafeno e, dessa maneira, criou um ambiente mais propício para a formação de núcleos de nanohidroxiapatita na etapa seguinte da fabricação do material, a eletrodeposição. Essa técnica de deposição foi a escolhida porque, entre os métodos conhecidos, gera a apatita artificial mais similar à biológica em termos de microestrutura e dimensões. Para definir os parâmetros da eletrodeposição por meio de estudos eletroquímicos, os pesquisadores do Brasil pediram a colaboração de um especialista no assunto em nível mundial, o cientista Noam Eliaz da Universidade de TelAviv. Após a eletrodeposição, a equipe obteve um material compósito que manteve as propriedades biológicas da hidroxiapatita, com a vantagem de que a presença de nanotubos de carbono reforçou a dureza e resistência do material.

Posteriormente, os cientistas submergiram o material em fluído corporal simulado (um líquido que simula as condições do plasma sanguíneo e é comumente usado no estudo de biomateriais). Nessas condições, o material compósito, que é bioativo nesse tipo de líquido, formou espontaneamente uma camada de hidroxiapatita carbonatada, a qual, em conjunto com o arcabouço de nanotubos e os filmes de hidroxiapatita, compôs um novo material compósito.

Os pesquisadores puderam observar e estudar todo o processo de biomineralização em períodos de até 7 dias, e propuseram no artigo modelos para explicar diversas etapas. Nesse momento, mais precisamente na discussão do modelo químico de como ocorre a biomineralização do compósito, foi importante a participação do pesquisador Paul May, da Universidade de Bristol, junto a Hudson Zanin, pesquisador do Laboratório de Abastecimento e Fornecimento de Energia da UniVap que estava fazendo um pós-doutorado na universidade britânica.

Esquema demonstrando todo o processo de produção dos nanobiomateriais e o ensaio de bioatividade in vitro. Na parte superior da esquerda para a direita mostra: (i) a produção dos nanotubos de carbono verticalmente alinhados (ii) exfoliação para a exposição das folhas de grafeno (iii) esquema demonstrando o processo de eletrodeposição de nanohidroxiapatita (iv). Nas duas linhas do meio segue demonstrado todo o processo de biomineralização in vitro demonstrando como ocorrem as trocas entre os cátions e ânions até a formação da camada de nanohidroxiapatita carbonatada. Na última linha seguem micrografias demonstrando o processo de biomineralização nos tempos iniciar (logo após a incubação) e após 7 dias (última micrografia).

A pesquisa não trouxe apenas avanços na compreensão da biomineralização in vitro. “A compreensão desse processo in vitro poderá ser associado ao processo de regeneração in vivo destes materiais”, comenta o professor Anderson Lobo. “Estudos in vitro com células osteoblásticas humanas e ensaios in vivo utilizando animais estão sendo realizados pelos orientandos de pós-graduação e pós-doutorandos do NANOBIO da UniVap”, completa.

As origens do estudo se encontram na pesquisa de doutorado de Lobo, realizada no Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) e defendida em 2011, na qual ele conseguiu pela primeira vez sintetizar compósitos de nanotubos de carbono verticalmente alinhados e nanohidroxiapatita. A pesquisa contou ou conta com apoio financeiro de agências brasileiras de fomento à pesquisa: FAPESP, CNPq, FINEP e CAPES.

Entrevistas com palestrantes de plenárias do XIV Encontro: George Malliaras.

Avanços na compreensão do funcionamento do cérebro e no diagnóstico e tratamento de doenças neurológicas como a epilepsia e o Parkinson podem surgir com a ajuda da Ciência e Engenharia de Materiais. Mais precisamente, da Eletrônica Orgânica. De fato, materiais orgânicos com propriedades eletrônicas são ótimas interfaces entre os sinais que o cérebro emite e o exterior, seja para analisar a atividade cerebral ou para interferir nela.

O assunto será abordado em uma palestra plenária do XIV Encontro da SBPMat, a cargo do professor George Malliaras, diretor do departamento de Bioeletrônica da  Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne (França), onde físicos, engenheiros de materiais, engenheiros eletrônicos, biólogos e neurocientistas trabalham em conjunto.

Malliaras gradou-se em Física em 1991 pela Universidade Aristóteles (Grécia). Realizou seu doutorado nos Países Baixos, na Universidade de Groningen, em Matemática e Ciências Físicas. Sua tese sobre fotorrefratividade de polímeros lhe valeu uma distinção da universidade (cum laude). Depois do doutorado, defendido em 1995, mudou-se para os Estados Unidos. Fez dois anos de pós-doutorado no Centro de Pesquisa Almaden da IBM e, em seguida, virou professor do departamento de Ciência e Engenharia de Materiais da Universidade Cornell, em Nova York. De 2006 a 2009 atuou como diretor de um laboratório nacional ligado à universidade, o Cornell NanoScale Science & Technology Facility. Em 2009, fundou a empresa Orthogonal´s, que atua no ramo da eletrônica orgânica. No mesmo ano, voltou à Europa como professor da Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne, onde permanece até o presente.

Malliaras, cujo número H é de 64 segundo o Google Scholar, é autor de mais de 200 artigos científicos com mais de 13.000 citações. Seus trabalhos sobre Eletrônica Orgânica e Bioeletrônica têm sido premiados pela New York Academy of Sciences, U.S. National Science Foundation e pela empresa DuPont, entre outras entidades. Já proferiu mais de 230 palestras convidadas e organizou vários eventos, por exemplo, o 2015 MRS Fall Meeting, do qual foi coordenador.

É membro do conselho científico de centros de pesquisa na Alemanha, Irlanda e Suécia. É editor associado da Science Advances, uma revista científica open access com revisão por pares lançada neste ano pela editora da Science.

Na palestra plenária do XIV Encontro da SBPMat, o cientista falará sobre dispositivos baseados em materiais orgânicos com propriedades eletrônicas, mostrando exemplos já desenvolvidos e oportunidades de desenvolvimento.

Segue uma entrevista com o cientista.

Transistor de polímero condutor localizado no córtex de um rato.

Boletim da SBPMat: – Em sua opinião, quais são suas contribuições mais significativas na área de Eletrônica Orgânica / Bioeletrônica? Explique-as muito brevemente, por favor, e compartilhe referências dos artigos ou livros resultantes, ou comente se esses estudos produziram patentes, produtos, empresas derivadas etc.

George Malliaras: – Na área de eletrônica orgânica, seria o codesenvolvimento, juntamente com Chris Ober, na Universidade Cornell, da litografia ortogonal. Trata-se de um conjunto de processos que permite realizar padrões em microescala em filmes orgânicos usando fotolitografia, o padrão-ouro em microeletrônica. A litografia ortogonal se baseia no uso de materiais fotorresistentes fluorados que não danificam os filmes orgânicos. Ela permite a microfabricação de dispositivos, incluindo displays de alta resolução, usando equipamentos padrão, que já existem na indústria. Há uma empresa (Orthogonal, Inc., www.orthogonalinc.com) que vem comercializando os fotorresistentes, e está buscando comercializar essa tecnologia. Em bioeletrônica, o trabalho é recente demais, e eu teria que esperar para poder enxergar com retrospectiva. Uma tendência que emergia quando eu me juntei à área envolvia a transição do uso de revestimentos orgânicos para o uso de dispositivos orgânicos. Sem dúvida, esses últimos oferecem mais recursos para a interface com a biologia. Meu grupo tem contribuído com essa tendência ao demonstrar que transistores eletroquímicos orgânicos trazem uma série de benefícios como transdutores de fenômenos biológicos, como grande amplificação, o que permite produzir gravações da atividade cerebral de alta qualidade.

Referências:

  • J. Rivnay, R.M. Owens, and G.G. Malliaras, “The rise of organic bioelectronics”, Chem. Mater. 26, 679 (2014).
  • D. Khodagholy, T. Doublet, P. Quilichini, M. Gurfinkel, P. Leleux, A. Ghestem, E. Ismailova, T. Herve, S. Sanaur, C. Bernard, and G.G. Malliaras, “In vivo recordings of brain activity using organic transistors” Nature Comm. 4, 1575 (2013).
  • J. Rivnay, P. Leleux, M. Ferro, M. Sessolo, A. Williamson, D.A. Koutsouras, D. Khodagholy, M. Ramuz, X. Strakosas, R.M. Owens, C. Benar, J.-M. Badier, C. Bernard, and G.G. Malliaras, “High Performance Transistors for Bioelectronics Through Tuning of Channel Thickness”, Sci. Adv. 1, e1400251 (2015).
Microeletrodo ultraconformável para eletrocorticografia.

Boletim da SBPMat: – Quais são, em sua opinião, os principais desafios para cientistas e engenheiros na área de materiais, com relação a Eletrônica Orgânica interagindo com o cérebro?

George Malliaras: – Encontrar o colaborador certo, que os ajude a formular as perguntas certas. Acredito que embarcar em uma área interdisciplinar sozinho é uma receita para produzir trabalho de baixo impacto. A chave para um trabalho de grande impacto nessa área é formular perguntas que interessem tanto a neurocientistas quanto a nós, cientistas e engenheiros de materiais.  De nossa parte, precisamos ser capazes de elaborar quais são as vantagens oferecidas pelos orgânicos, para então descobrir como melhor empregá-los para resolver problemas específicos enfrentados pelos neurocientistas. Pela minha experiência, posso dizer que costuma ser uma combinação de vantagens (condutividade mista, biocompatibilidade, propriedades mecânicas “suaves”), em vez de uma única, o que favorece os orgânicos.

Boletim da SBPMat: – Se quiser, deixe uma mensagem ou convite para sua palestra plenária aos leitores que participarão do XIV Encontro da SBPMat.

George Malliaras: – Eu costumo citar uma frase de Tadahiro Sekimoto, ex-presidente da Nippon Electric Corporation: “Aqueles que dominam os materiais, dominam a tecnologia”. Isso ressalta a importância da pesquisa em materiais em nosso mundo, e demonstra os perigos de mudarmos para uma economia de “serviços”.

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Boletim da SBPMat – edição 34.

 

Saudações %primeiro_nome%!

Edição nº 34 – 8 de julho de 2015 

Notícias da SBPMat: XIV Encontro - Rio de Janeiro, 27/09 a 01/10 de 2015 

Inscrições: o período de inscrições com desconto está aberto até 31 de julho. O valor das inscrições inclui participação no evento, program book, recepção de boas-vindas e coffee breaks diários. Saiba mais.

Publicação de trabalhos: Trabalhos apresentados no encontro poderão ser submetidos à avaliação por pares para publicação em periódicos científicos do IOP. Saiba mais.

Programa: 7 palestras plenárias com cientistas de renome internacional já estão confirmadas. Veja quem são os palestrantes e os resumos de suas palestras.

Prêmio Bernhard Gross: Os autores que são estudantes podem submeter resumos estendidos de seus trabalhos para participar do prêmio ao melhor trabalho oral e melhor pôster de cada simpósio. Mais informações nas instruções para autores.

Hospedagem: Está disponível uma lista de hotéis com condições especiais para participantes do XIV Encontro da SBPMat. Aqui.

Patrocinadores e expositores: 28 empresas já reservaram seu lugar no XIV Encontro da SBPMat. Contato para expositores e demais patrocinadores: rose@metallum.com.br.

Veja o site do evento.

XIV Encontro: 2.400 resumos submetidos
A décima quarta edição do encontro anual da Sociedade Brasileira de Pesquisa em Materiais (SBPMat) bate um novo recorde na história desses eventos ao registrar 2.400 resumos submetidos a seus 27 simpósios e 2 workshops. Até 10 de julho, os autores receberão a notificação de aceitação, rejeição ou transferência para um simpósio diferente do escolhido. Saiba mais.
XIV Encontro: entrevistas com palestrantes de plenárias

O professor Ichiro Takeuchi, da University of Maryland (EUA), falará no encontro da SBPMat sobre a abordagem combinatória na área de Materiais. Essa metodologia, que permite acelerar significativamente diversos processos de pesquisa, tem ajudado Takeuchi a descobrir uma série de compostos e estabelecer estratégias para determinar rapidamente a relação composição-estrutura-propriedade de diversos materiais. Em entrevista a nosso boletim, o cientista explicou como funciona na prática a pesquisa combinatorial e enumerou algumas de suas principais contribuições nesse campo. Ele também falou sobre um tema que abordará na plenária: a “integrated materials engine”, que une teoria e experimentos rápidos para descobrir novos materiais.  Veja a entrevista.

Também entrevistamos o professor Paul Ducheyne, da University of Pennsylvania (EUA). Ducheyne dedica-se, há umas 4 décadas, ao estudo de biomateriais, campo no qual é autor de centenas de artigos que totalizam mais de 10.000 citações, 40 patentes e livros. Na entrevista, Ducheyne enumerou algumas de suas principais contribuições à área, como por exemplo a explicação de como materiais sintéticos levam à formação de tecidos. Na palestra plenária do XIV Encontro da SBPMat, Ducheyne falará, obviamente, sobre biomateriais; em particular, sobre cerâmicas bioativas com funcionalização in situ e materiais sol-gel usados na liberação de fármacos e fatores de crescimento. Veja a entrevista.

Artigo em destaque 

Analisando imagens de AFM de amostras de nitreto de boro hexagonal (material bidimensional), pesquisadores de Minas Gerais suspeitaram que o padrão de dobras nanométricas que tinha se formado em consequência de um tratamento térmico seguia um ordenamento particular. Os cientistas empreenderam um estudo que envolveu técnicas experimentais, teoria e simulações e comprovaram que estavam observando um fenômeno de deformação organizada em direções cristalográficas. Essa propriedade, nova em materiais bidimensionais, pode vir a ser explorada pela “straintrônica”. O trabalho foi recentemente publicado na Nano Research.  Veja nossa matéria de divulgação.

Dicas de leitura
Livros.

  • “Refractory Castable Engineering”, uma obra de mais de 700 páginas sobre materiais refratários de autoria de três pesquisadores brasileiros, recentemente publicada pela editora Göller Verlag (Alemanha). Saiba mais.

Divulgação científica internacional.

  • Set-up experimental inovador permite o estudo do atrito de átomos individuais – texto e vídeo (divulgação de paper da Science). Aqui.
  • Novo método, simples, para fazer bolhas de skyrmions viabiliza mais estudos e aplicações dessas partículas magnéticas (divulgação de paper da Science). Aqui.
  • Nanotermômetro com raio de medição de mais de 300 graus desenvolvido por equipe da UFSCar e de universidade alemã (divulgação de paper da ACS Nano). Aqui.

Notícias dos INCTs e CePIDs.

  • Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF) em parceria com empresa desenvolve um sistema que permite evitar o desperdício de água em até 30%. Aqui.
  • No mercado: Garrafas dobram prazo de validade de leite fresco graças a nanotecnologia desenvolvida por empresa brasileira, spin-off do CDMF. Aqui.
  • Proceedings do simpósio N do XIII Encontro da SBPMat, coorganizado pelo INCT de Engenharia de Superfícies, foram publicados no periódico “Surface and Coatings Technology”, da Elsevier. Aqui.
  • O INCT de Engenharia de Superfícies divulgou os resultados de seu concurso de imagens. Aqui.
Oportunidades
  • Bolsa de pós-doutorado no Centro de Tecnologia em Nanotubos de Carbono (CTNanotubos), em MG.  Aqui.
  • Abertas as inscrições para seleção do mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais da UFERSA em Mossoró (RN). Aqui.
Próximos eventos da área
  • VII Método Rietveld. Fortaleza, CE (Brasil). 6 a 10 de julho de 2015. Site.
  • Escola de Técnicas de Espalhamento de Raio-X (SAXS) e Neutrons (SANS) para Investigação Estrutural de Materiais e Sistemas Biológicos. Rio de Janeiro, RJ (Brasil). 6 a 10 de julho de 2015. Site.
  • São Paulo School of Advanced Sciences (ESPCA) on Recent Developments in Synchrotron Radiation. Campinas, SP (Brasil). 13 a 24 de julho de 2015. Site.
  • XXVI Escola de Inverno de Física da UFMG. Belo Horizonte, MG (Brasil). 13 a 17 de julho de 2015. Site.
  • Advanced School on Glasses and Glass-Ceramics (G&GC São Carlos). São Carlos, SP (Brasil). 1 a 9 de agosto de 2015. Site.
  • III Escola de Química da UFRGS. Porto Alegre, RS (Brasil). 10 a 12 de agosto de 2015. Site.
  • Primeira Conferência de Materiais Celulares (MATCEL 2015). Aveiro (Portugal). 7 e 8 de setembro de 2015. Site.
  • XXII Reunião da Associação Brasileira de Cristalografia (ABCr) e I Reunião da Latin America Crystallographic Association (LACA). São Paulo e Campinas, SP (Brasil). 9 a 11 de setembro de 2015. Site.
  • 2015 IUCr High-Pressure Workshop. Campinas, SP (Brasil). 12 a 15 de setembro de 2015. Site.
  • Workshop em Ciências dos Materiais. São Carlos, SP (Brasil). 21 a 25 de setembro de 2015. Site.
  • XIV Encontro da SBPMat. Rio de Janeiro, RJ (Brasil). 27 de setembro a 1º de outubro de 2015. Site.
  • 8th International Summit on Organic and Hybrid Solar Cells Stability (ISOS-8). Rio de Janeiro, RJ (Brasil). 29 de setembro a 1º de outubro. Site.
  • 13th International Conference on Plasma Based Ion Implantation & Deposition (PBII&D 2015). Buenos Aires (Argentina). 5 a 9 de outubro de 2015. Site.
  • 4th EPNOE International Polysaccharide Conference. Varsóvia (Polônia). 18 a 22 de outubro de 2015. Site.
  • 10th Ibero-American Workshop on Complex Fluids 2015. Florianópolis, SC (Brasil). 25 a 29 de outubro de 2015. Site.
  • 14th International Union of Materials Research Societies – International Conference on Advanced Materials (IUMRS-ICAM 2015). Jeju (Coreia). 25 a 29 de outubro de 2015. Site.
  • 16th International Feofilov Symposium on spectroscopy of crystals doped with rare earth and transition metal ions. São Petersburgo (Rússia). 9 a 13 de novembro de 2015. Site.
  • 43rd International Conference on Metallurgical Coatings and Thin Films (ICMCTF). San Diego (EUA). 25 a 29 de abril de 2016. Site.
      
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Entrevistas com palestrantes de plenárias do XIV Encontro: Paul Ducheyne.

Estão presentes em dispositivos usados em procedimentos médicos amplamente praticados para diagnosticar ou tratar problemas de saúde. Fazem parte do corpo humano, de modo temporário ou definitivo, e interagem, de maneira mais ou menos ativa, com os sistemas biológicos nos quais estão inseridos. Claro, estamos falando dos biomateriais. Exemplos desses materiais são muito numerosos. Um deles é o stent que libera fármacos para conseguir melhores resultados na abertura de artérias que estão se obstruindo. Outro exemplo é o da prótese óssea que promove a regeneração do tecido natural que está substituindo temporariamente.

Biomateriais é o tema da palestra plenária do XIV Encontro da SBPMat a cargo de Paul Ducheyne. Na palestra, Ducheyne aboradrá, em particular, dois tipos de biomateriais: cerâmicas bioativas com funcionalização in situ e materiais sol-gel nanoporosos que liberam fármacos e outras moléculas.

Ducheyne é professor de Bioengenharia (a aplicação da Engenharia a questões relativas a sistemas biológicos) e de Pesquisa em Cirurgia Ortopédica, na Universidade de Pennsylvania (Penn), nos Estados Unidos. Ele também é diretor do Centro de Materiais Bioativos e Engenharia de Tecidos, um grupo de pesquisa multidisciplinar que congrega cientistas dos departamentos de Engenharia, Odontologia e Medicina da Penn.  Além disso, é professor convidado especial na Universidade de Leuven (KU Leuven), na Bélgica, onde obteve seus diplomas de MSc e PhD em Ciência e Engenharia de Materiais.

Paul Ducheyne é autor ou editor de uma série de livros sobre biomateriais; em particular, ele é editor-chefe de  “Comprehensive Biomaterials”, um livro de 3.650 páginas divididas em 6 volumes, publicado em 2011 pela editora Elsevier. Dono de um índice H de 58, ele tem cerca de 330 artigos científicos publicados com mais de 10.000 citações –  das quais umas 2.600 pertencem a seus 10 artigos mais citados. Ducheyne também é autor de mais de 40 patentes. Além disso, organizou várias conferências e simpósios da área de Biomateriais, começando na década de 1980.

Em 1992, Ducheyne fundou a empresa Orthovita, dedicada a produtos para tratar ossos lesionados e para coibir hemorragias. Foi seu presidente até 1999. Em 2011, a empresa passou a fazer parte da Stryker Corporation, uma das líderes no mercado de tecnologia para medicina.

Paul Dycheyne foi secretário da Sociedade Europeia de Biomateriais, presidente da Sociedade de Biomateriais dos Estados Unidos e da Sociedade Internacional de Cerâmicas para Medicina. Entre outros prêmios e distinções, recebeu, em 2008, o  C. William Hall Award da Sociedade de Biomateriais. Ducheyne fez ou ainda faz parte do conselho editorial de periódicos científicos das áreas de Biomateriais, Biocerâmicas, Bioengenharia, Engenharia de Tecidos, Ortopedia e Odontologia.

Segue uma entrevista com o cientista.

Boletim da SBPMat: – Conte-nos brevemente o que o levou a se dedicar aos biomateriais. 

Paul Ducheyne: – Eu sempre me interessei por medicina. Além disso, quando me formei (nos anos 70), eu já previa o declínio da indústria siderúrgica no Ocidente, e não queria ser atingido por isso. Daí veio o meu afastamento radical da ciência de materiais na época.

Boletim da SBPMat: – Como conseguiu fazer a fusão entre Ciência de Materiais e Biologia na sua carreira científica?

Paul Ducheyne: – Esse é “O” tema central da pesquisa em Biomateriais.

Boletim da SBPMat: – Quais são, na sua opinião, suas contribuições mais significativas no campo dos biomateriais? Explique-as muito brevemente e compartilhe as referências dos artigos ou livros gerados, ou comente se esses estudos geraram patentes, produtos ou empresas. 

Paul Ducheyne: – Muita gente conhece minha explicação mecanicista de como os materiais sintéticos (cerâmicos) estimulam a função celular e levam à formação de tecido.  Mais recentemente, meu uso de cerâmicos processados por sol-gel para a liberação controlada de uma variedade de medicamentos e fatores de crescimento também tem sido muito bem considerado. Por último, publiquei diversos trabalhos sobre vários assuntos (como o crescimento de tecido ósseo em materiais porosos, o comportamento mecânico do cimento ósseo e a biocompatibilidade do titânio) que são altamente citados.

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Entrevistas com palestrantes de plenárias do XIV Encontro: Ichiro Takeuchi.

A busca pelos materiais mais apropriados para desempenharem funções determinadas da melhor maneira possível talvez aconteça desde os primórdios da humanidade. Nessa busca, no extremo oposto do método de tentativa e erro, existe atualmente a abordagem combinatória, que tem como objetivo aumentar a eficiência do processo de descoberta ou criação de materiais. A base dessa abordagem é a triagem de grandes quantidades de materiais de composições levemente diferentes entre si, usando bancos de dados, técnicas de síntese e caracterização rápida, simulações, robôs e outros recursos. Aplicada na indústria farmacêutica desde os anos 1990 para identificar novos compostos úteis, a abordagem combinatória também tem seu lugar na Ciência e Engenharia de Materiais.

Prof. Ichiro Takeuchi

No XIV Encontro da SBPMat, o professor Ichiro Takeuchi oferecerá uma palestra plenária sobre a abordagem combinatória na descoberta de materiais – um tema que faz parte de seu dia-a-dia. Takeuchi é professor do departamento de Ciência e Engenharia de Materiais da Universidade de Maryland, nos Estados Unidos, desde 1999. Nessa instituição, ele lidera o Centro de Síntese Combinatória e Caracterização Rápida e o Laboratório de Nanosíntese Combinatória e Caracterização em Multiescala. É professor visitante da Universidade de Ciência de Tokyo desde 2010, além de membro do comitê executivo do Fórum de Física Industrial e Aplicada da Sociedade Estadunidense de Física (APS).

Takeuchi graduou-se em Física em 1987 pelo Instituto de Tecnologia de California (Caltech). Durante quatro anos, trabalhou no Japão em laboratórios de pesquisa em microeletrônica da empresa NEC e depois voltou aos Estados Unidos. Em 1996, obteve seu diploma de Ph.D. pela Universidade de Maryland. Na sequência, foi ao Laboratório Nacional Lawrence Berkeley, onde permaneceu até 1999 como pós-doc. Em 2004 foi chairman da “Gordon Conference on Combinatorial and High-throughput Materials Science”. Em 2009, fundou uma empresa voltada ao desenvolvimento de materiais e sistemas para aplicações no campo da energia, a Maryland Energy and Sensor Technologies, LLC.

Ichiro Takeuchi foi professor visitante de universidades do Japão e da Alemanha. Recebeu prêmios e distinções da National Science Foundation (Career Award), do Escritório de Investigação Naval dos Estados Unidos (Young Investigator Program Award) e da Universidade de Maryland, entre outras instituições. O cientista, cujo índice H é de 40 segundo o Google Scholar, é autor de mais de 180 artigos com mais de 5.900 citações e de um livro sobre síntese combinatória de materiais.

Segue uma entrevista com o cientista.

Boletim da SBPMat: – Ajude-nos a visualizar como é realizada a pesquisa combinatória. Por exemplo, escolha um exemplo de material surgido em seus laboratórios a partir dessa abordagem e relate, em grandes linhas, o passo-a-passo do método.

Síntese de uma biblioteca combinatória de filmes finos: neste exemplo, usamos a técnica de co-sputtering (a) para produzir uma ampla variação composicional em um wafer de 3’’ (b);  essa amostra é chamada de wafer de composição estendida; a variação composicional é mapeada num diagrama ternário de fases composicionais, usando uma sonda de elétrons (c).

Ichiro Takeuchi: – Produzimos pesquisa combinatória de materiais baseada em filmes finos. O objetivo é realizar uma rápida triagem de combinações composicionais até então inexploradas a fim de descobrir novos materiais com propriedades físicas melhoradas. Criamos wafers ou chips com grandes variações na composição dos filmes finos depositados. Às vezes, os filmes finos são separados em diferentes camadas, enquanto em outras há um filme contínuo cuja composição muda ao longo do wafer. Queremos que as combinações sejam tão amplas e diversas quanto possível, para que possamos mapear grandes variações composicionais em um único experimento. Então, empregamos diferentes técnicas de caracterização para conseguir uma rápida triagem de várias propriedades físicas. Por exemplo, no momento, temos um projeto de pesquisa de novos materiais magnéticos permanentes. Para isso, usamos técnicas como medidas de varredura por SQUID ou pelo efeito Kerr magneto-óptico. Essas medições podem ser usadas para mapear as propriedades magnéticas de todas as composições encontradas em um único wafer. Esses wafers e chips são chamados de bibliotecas combinatórias. Também trabalhamos muito com caracterização estrutural. Para este fim, geralmente usamos linhas de luz síncrotron. Devido ao grande fluxo de feixes, nos mesmos locais podemos realizar a difração de raios X de um wafer inteiro, muito rapidamente. No momento, podemos fazer a varredura de 200 a 300 pontos em 2 horas.

Boletim da SBPMat: – Quais são, na sua opinião, suas contribuições mais significativas no campo da ciência de materiais combinatória? Explique-as muito brevemente e compartilhe as referências dos artigos ou livros gerados, ou comente se esses estudos geraram patentes, produtos, empresas spin-off etc.

Exemplos de bibliotecas combinatórias de materiais funcionais e visualização de seus dados: (a) biblioteca de materiais magnéticos permanentes para pesquisa sistemática do acoplamento de troca, exibindo os laços de histerese magnética encontrados em cada ponto da biblioteca (do Physical Review B75, 144429 (2007)); (b) biblioteca ferroelétrica exibindo os laços de histerese magnética encontrados em cada ponto (do Journal of Materials Research 27, 2691 (2012)); (c) biblioteca de um supercondutor com curvas de resistência – temperatura mapeadas nas posições onde foram medidas (do APL Materials 1, 042101 (2013)).

Ichiro Takeuchi: – Ao longo dos anos, temos conduzido pesquisas combinatórias em uma variedade de tópicos no campo geral dos materiais funcionais, o que inclui supercondutores, ligas com memória de forma, materiais magnetostritivos, materiais ferroelétricos e dielétricos, entre outros. Realizando esses experimentos, tivemos que desenvolver e estabelecer técnicas para aplicar nossas estratégias de forma eficaz. Nós descobrimos alguns compostos novos. Por exemplo, trabalhando juntamente com colegas teóricos, encontramos ligas com memória de forma com capacidade para longas vidas em fadiga. Tenho patentes de uma série de materiais dielétricos com baixa perda, além de novos materiais piezoelétricos.  Atualmente, muitos grupos têm realizado um trabalho de acompanhamento do material piezoelétrico na fronteira de fase morfotrópica, sem chumbo, que encontramos há alguns anos. Além dos materiais que descobrimos, estabelecemos estratégias combinatórias como uma técnica para delinear rapidamente a relação entre composições, estruturas e propriedades, em diferentes sistemas de materiais. Recentemente publicamos um artigo de revisão abrangente, chamado “Applications of high throughput (combinatorial) methodologies to electronic, magnetic, optical, and energy-related materials,” Journal of Applied Physics 113, 231101 (2013) por Martin L. Green, Ichiro Takeuchi, e Jason R. Hattrick-Simpers.

Boletim da SBPMat: – Se desejar, deixe uma mensagem ou convite para sua palestra para os leitores que participarão do XIV Encontro da SBPMat.

Ichiro Takeuchi: – A noção de busca e descoberta é fundamental na pesquisa em materiais. A metodologia combinatória é um contraponto natural aos esforços concentrados na concepção teórica de materiais, praticada em todo o mundo. Ao efetivamente combinar a teoria com a experimentação de alto desempenho, podemos realmente acelerar a frequência com que novos materiais são descobertos. Apresentarei um modelo de pesquisa que chamamos de “mecanismo integrado de materiais” (integrated materials engine), no qual teoria e experimentos se entrelaçam e desenvolvem a partir de um banco de dados e de uma plataforma de gestão flexíveis.

Mecanismo integrado para descoberta de materiais: propomos unir a exploração combinatória de alto desempenho de materiais com a investigação teórica. Múltiplos pontos de feedback entre as duas linhas nos permitem realizar uma pesquisa acelerada, de forma eficaz.

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