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Category: Notícias
Mensagem de final de ano da Presidência da SBPMat.
Caros sócios da Sociedade Brasileira de Pesquisa em Materiais (SBPMat),
Esta mensagem de fim de ano é, sobretudo, de agradecimento a todos que contribuíram ao grande avanço da pesquisa em Materiais no Brasil e também ao crescimento e fortalecimento da SBPMat.
2014 foi mais um ano de realizações e de conquistas da SBPMat. O evento realizado em João Pessoa foi uma grande prova disso. Foram mais de 2.000 trabalhos inscritos, com enorme participação em todos os simpósios, e uma fração elevada de jovens pesquisadores e estudantes. A participação foi notável, tanto numericamente quanto em grau de qualidade; o grau de internacionalização também foi outro ponto alto do evento. Não podemos deixar de registrar nosso agradecimento aos professores Iêda Maria Garcia dos Santos e Severino Jackson Guedes de Lima em reconhecimento ao excelente trabalho realizado na organização do SBPMat 2014.
O lançamento do documento “Science Impact – Materials science in Brazil” foi outra grande realização da SBPMat neste 2014, além do avanço do programa “University Chapters” que vem sendo coordenado pelo professor Rodrigo Fernando Bianchi. Nessas atividades e em outras, houve sempre a inestimável contribuição de toda a Diretoria e do Conselho da SBPMat. O sucesso do Boletim da SBPMat, conduzido com muita eficiência, comprova o interesse crescente pela SBPMat tanto no Brasil quanto no exterior.
A todos desejamos um Feliz Natal e um 2015 repleto de realizações e sucessos.
Artigo em destaque: Elucidando o processamento do germânio para aplicações em micro e nanoeletrônica.
O artigo científico com participação de membros da comunidade brasileira de pesquisa em Materiais em destaque neste mês é: GeO2/Ge structure submitted to annealing in deuterium: Incorporation pathways and associated oxide modifications. Bom, N.M.; Soares, G.V.; Hartmann, S.; Bordin, A.; Radtke, C. Applied Physics Letters 105, 141605 (2014); DOI: 10.1063/1.4898062.
Matéria de divulgação: Elucidando o processamento do germânio para aplicações em micro e nanoeletrônica
O germânio (Ge) é um dos materiais semicondutores elencados como possíveis alternativas ao silício para aplicações na indústria micro e nanoeletrônica. Contudo, o processamento de materiais baseados em germânio visando a otimizar suas propriedades elétricas para essas aplicações ainda se apresenta como desafio à ciência.
Nesse contexto, uma equipe de pesquisadores da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) investigou o tratamento térmico (annealing) de estruturas de germânio em atmosfera de deutério (isótopo do hidrogênio que permite o uso de técnicas analíticas específicas para sua quantificação). Os resultados do estudo foram recentemente publicados no prestigiado periódico Applied Physics Letters (APL).
O estudo que deu origem ao artigo faz parte da pesquisa de doutorado, em andamento, de Nicolau Molina Bom, orientada pelo professor Claudio Radtke no marco do programa de pós-graduação em Microeletrônica da UFRGS. “Este trabalho surgiu como sequência dos estudos desenvolvidos durante meu mestrado, envolvendo sistemas de óxido de alumínio sobre germânio (Al2O3/Ge)”, relata Nicolau.
Na pesquisa de mestrado, também orientada por Radtke, Bom observou que a deposição de materiais dielétricos sobre substratos de germânio, bem como seu processamento por meio de tratamentos térmicos, induzem a oxidação do semicondutor e a formação de dióxido de germânio (GeO2). Devido às reações que ocorrem entre o óxido formado e o substrato de germânio, a estrutura sofre modificações físico-químicas que ocasionam a degradação de suas propriedades elétricas. “Assim, ficou claro que a compreensão destes mecanismos era fundamental para o uso do germânio em aplicações industriais”, conta Bom.
Incorporação de hidrogênio
No artigo publicado na APL, os autores reportam que o tratamento térmico foi realizado em amostras de dióxido de germânio sobre germânio (GeO2/Ge), de dióxido de germânio sobre silício (GeO2/Si) e de dióxido de silício sobre silício (SiO2/Si). Um dos efeitos do tratamento evidenciados por meio das análises foi a incorporação de hidrogênio, em maiores proporções no GeO2/Ge do que no SiO2/Si.
Os autores atribuem esse efeito à ocupação, por parte dos átomos de hidrogênio, de vacâncias de oxigênio (pontos da rede cristalina nos quais, no lugar dos átomos esperados, existem “vagas”), geradas durante o tratamento térmico, tanto no interior do dióxido de germânio quanto na interface GeO2/Ge.
Outro efeito observado pelos cientistas foi a volatilização da camada de óxido, principalmente a temperaturas superiores a 450 ºC, acarretando modificações na estrutura química da camada de óxido remanescente nas amostras.
Contribuição e aplicações do trabalho
“O maior mérito de nosso estudo consiste na elucidação dos processos físico-químicos envolvidos na incorporação de hidrogênio em estruturas de GeO2/Ge”, avalia Nicolau Bom, que é autor correspondente do artigo. “Além disso, a compreensão dessas interações terá papel decisivo na escolha dos parâmetros adequados de processamento em aplicações industriais envolvendo germânio”, completa.
De fato, os resultados do estudo podem ser aplicados, por exemplo, no desenvolvimento de transistores de efeito de campo metal-óxido-semicondutor (MOSFET) baseados em estruturas de germânio. “O MOSFET é o “carro-chefe” da indústria micro/nanoeletrônica e referência para a Lei de Moore”, comenta Bom. Entretanto, de acordo com o doutorando, os resultados apresentados no artigo também podem ser úteis na fabricação de dispositivos com arquiteturas inovadoras, como o transistor de efeito de campo de poço quântico (QWFET). “O alto desempenho apresentado por QWFETs – em virtude das altas mobilidades obtidas pelo confinamento quântico – coloca este dispositivo como uma alternativa promissora para superar as limitações físicas dos MOSFETs convencionais”, afirma Bom.
O estudo que originou o artigo da APL recebeu financiamento do INCT Namitec, INCT de Engenharia de Superfícies, CNPq, CAPES e FAPERGS.
Física, Química, Ciência de Superfícies e Micro/nanoeletrônica
O artigo da APL se insere em um contexto maior de pesquisa, dentro do grupo “Físico-química de superfícies e interfaces sólidas” (FQSIS) da UFRGS. A ideia central que norteia esse trabalho é compreender os mecanismos físico-químicos envolvidos em materiais alternativos à estrutura clássica SiO2/Si, de modo a superar as limitações da nanoeletrônica baseada no silício.”Neste contexto, a interdisciplinaridade entre Física, Química e Engenharia é uma consequência natural do trabalho, onde os conhecimentos oriundos dos diferentes campos de estudo se complementam na investigações destes sistemas”, comenta.
Além de estudos sobre germânio, o grupo conta com trabalhos desenvolvidos em torno de dielétricos de porta com alta constante dielétrica (os chamados high-κ), SiC (material voltado a aplicações em condições extremas de temperatura, tensão e frequência) e grafeno.
Professores Zanotto e Pandolfelli empossados membros da Academia Nacional de Engenharia.
Os professores Edgar Dutra Zanotto e Victor Carlos Pandolfelli, membros da comunidade brasileira de pesquisa em Materiais, foram eleitos para o compor o quadro de membros titulares da Academia Nacional de Engenharia (ANE) e tomaram posse, junto a outros 25 engenheiros, no dia 27 de novembro de 2014 no Auditório do Arsenal de Marinha do Rio de Janeiro.
Por meio da eleição de membros titulares, a ANE homenageia e reconhece grandes talentos da profissão, destacando-os como exemplo e fonte de inspiração para as futuras gerações.
Zanotto e Pandolfelli são professores titulares do Departamento de Engenharia de Materiais da Universidade Federal de São Carlos (DEMa – UFSCar).
Edgar Zanotto é engenheiro de Materiais pela UFSCar, mestre em Física pela Universidade de São Paulo (USP) e doutor em Tecnologia de Vidros pela University of Sheffield (Reino Unido). Na UFSCar coordena o Laboratório de Materiais Vítreos (LaMaV), criado por ele em 1977. Entre muitas outras distinções, é Comendador da Ordem Nacional do Mérito Científico e membro da Academia Brasileira de Ciências (ABC), da Academia Mundial de Cerâmica (WAC) e da Academia de Ciências para o Mundo em Desenvolvimento (TWAS). Entre muitos cargos executivos e consultivos, é diretor do CeRTEVE (Center for Research, Technology and Education in Vitreous Materials). Zanotto é bolsista de produtividade em pesquisa do CNPq – nível 1 A. Ele tem focado seu trabalho de pesquisa em temas relacionados a vidros e vitrocerâmicas. Zanotto é um dos fundadores da SBPMat.
Victor Carlos Pandolfelli tem graduação e mestrado em Materiais pelo DEMa – UFSCar e doutorado em Materiais pela University of Leeds (Reino Unido). Entre muitas outras distinções, Pandolfelli é membro do advisory board da World Academy of Ceramics (WAC), membro da Academia Brasileira de Ciências e da American Ceramic Society e professor visitante da Wuhan University of Science and Technology (China). É coordenador latino-americano da Federation for International Refractories Research and Education (FIRE) uma organização que envolve universidades em diferentes países e empresas líderes na área de refratários. Desde 1993, coordena o Laboratório ALCOA (Aluminum Company of America) na UFSCar. Pandolfelli é bolsista de produtividade em pesquisa do CNPq – nível 1 A. Entre seus principais temas de trabalho, podem ser citados os materiais cerâmicos para alta temperatura.
Sobre a ANAE
A ANE reconhece que a soberania do país, o bem estar e segurança de sua população, se apoiam crucialmente em uma engenharia competente, inovadora, ética e preocupada com a satisfação das necessidades de todos os estratos da sociedade – à luz da sustentabilidade da civilização e segundo perspectivas globais e de longo prazo.
Para saber mais
- Site da ANAE: http://www.anebrasil.org.br/
- Notícia sobre a cerimônia de posse do dia 27 de novembro: http://www.abc.org.br/article.php3?id_article=3732
- Entrevista do Boletim da SBPMat com Edgar Zanotto: http://sbpmat.org.br/entrevista-com-o-pesquisador-da-area-de-materiais-edgar-dutra-zanotto-vencedor-do-premio-almirante-alvaro-alberto-para-ciencia-e-tecnologia/
- Entrevista do Boletim da SBPMat com Victor Pandolfelli: http://sbpmat.org.br/gente-da-nossa-comunidade-entrevista-com-victor-carlos-pandolfelli/
Boletim SBPMat – edição 27 – novembro 2014.
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20º aniversário da criação do Instituto de Física de São Carlos, e seis décadas participando da história da pesquisa em Materiais no Brasil.
O ano de 2014 é de comemorações para uma das instituições protagonistas da história da pesquisa em Materiais no Brasil. O Instituto de Física de São Carlos (IFSC), da Universidade de São Paulo (USP), celebra seu 20º aniversário.
Entretanto, as origens do IFSC e de suas contribuições à Ciência e Engenharia de Materiais brasileira remontam a uns 60 anos atrás. “Desde a sua origem o IFSC teve um papel central no desenvolvimento da Ciência e Engenharia de Materiais, uma vez que a pesquisa em materiais esteve presente com os pioneiros do IFSC”, afirma o professor Antonio Carlos Hernandes, diretor do IFSC de 2010 a 2014 e pesquisador na área de Materiais.
O início da história pode ser fixado em 1953, quando a USP, que tinha sido fundada em 1934, inaugurou uma unidade de ensino e pesquisa na então pacata cidade de São Carlos, no interior do estado de São Paulo. Tratava-se da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC), que existe até a atualidade. Na época, o diretor da escola, Theodoreto Souto, incumbido de formar a equipe de docentes-pesquisadores, levou até São Carlos professores recrutados, principalmente, na USP de São Paulo, no Rio de Janeiro e no exterior do país, mas não conseguiu que eles se assentassem na cidade por muito tempo.
Do Rio de Janeiro, o primeiro a integrar a equipe de docentes da EESC foi o físico Armando Dias Tavares, assistente de Joaquim da Costa Ribeiro nos laboratórios de Física da Faculdade Nacional de Filosofia da Universidade do Rio de Janeiro (hoje Universidade Federal do Rio de Janeiro, UFRJ). Em seguida, colaboradores e alunos de Dias Tavares, formados sob a influência de Costa Ribeiro e Bernhard Gross (principais pioneiros da pesquisa em Materiais no Brasil) saíram da “cidade maravilhosa” para o interior paulista, a convite de Souto. Entre eles, chegaram a São Carlos em 1956 os recém- formados em Física e Química e recém-casados Sergio Mascarenhas Oliveira e Yvonne Primerano Mascarenhas – um casal que deixaria um importante legado na história da Ciência e Engenharia de Materiais na região e no país.
Num momento em que, no mundo e no Brasil, a maior parte dos recursos humanos e materiais para pesquisa em Física se destinavam à Física nuclear e de altas energias, o casal Mascarenhas optou por iniciar estudos em Física da Matéria Condensada, área na qual tinham trabalhado junto a Costa Ribeiro no Rio de Janeiro. Documentos elaborados pelo IFSC comentam que Sergio e Yvonne enxergaram nessa área duas possibilidades para o grupo de São Carlos: a de se destacar internacionalmente num campo onde existia menos concorrência, e a de gerar aplicações que tivessem um impacto positivo na economia da região e na qualidade de vida da sua população.
Assim, na década de 1960, Sergio Mascarenhas criou o Grupo de Física da Matéria Condensada. “Graças a um intercâmbio muito forte entre a USP em São Carlos, e as universidades de Princeton e Carnegie Mellon nos Estados Unidos, e também grupos da Inglaterra e da Alemanha, principalmente de Stuttgart, nós conseguimos estabelecer um programa de formação de pesquisadores bastante intenso, o qual dura até hoje”, comentou Mascarenhas em entrevista concedida em 2013 ao Boletim da SBPMat. Entre os trabalhos com maior impacto realizados naquela época pelo grupo de São Carlos, é possível citar as pesquisas ligadas a defeitos em cristais, como cristais iônicos com centro de cor, os quais foram usados posteriormente para memórias ópticas.
No final da década de 1960, uma nova instituição de ensino e pesquisa, a Universidade Federal de São Carlos (USFCar), era criada na cidade, com participação efetiva de professores do grupo da EESC. Em particular, Sergio Mascarenhas, que foi o primeiro reitor (pro tempore) da universidade, propôs a criação na instituição do primeiro curso de graduação na América Latina em Engenharia de Materiais, buscando construir uma ponte entre a Ciência de Materiais e a geração de produtos, processos e serviços. O curso iniciou suas atividades em 1970.
Em mais uma iniciativa pioneira na área de Materiais, o grupo de São Carlos, com Sergio Mascarenhas à frente da organização, recebeu na cidade a comunidade brasileira de físicos de estado sólido (na época formada por cerca de 50 pesquisadores) para realizar o “1º Simpósio Nacional de Física do Estado Sólido e Ciência dos Materiais” num pequeno galpão batizado graciosamente de Rancho das Marocas.
Como conseqüência do caminho de crescimento, institucionalização e ganho de autonomia trilhado por Mascarenhas e seus colaboradores do grupo de São Carlos, em 1971 foi criado o Instituto de Física e Química de São Carlos (IFQSC), cujo primeiro diretor foi o próprio Mascarenhas. O IFQSC contou desde o início com um Departamento de Física e Ciência dos Materiais, além do Departamento de Química e Física Molecular. Mais um passo foi dado em 1994, quando o IFSC foi desmembrado, dando lugar ao Instituto de Química de São Carlos (IQSC) e ao IFSC, cuja primeira diretora foi Yvonne Primerano Mascarenhas.
Outro marco da participação do IFSC na história da pesquisa em Materiais no Brasil foi a criação, em 1993, do programa interunidades em Ciência e Engenharia de Materiais da USP em São Carlos. Administrado pelo IFSC, o programa reúne docentes desse instituto, do IQSC e da EESC, além de pesquisadores de outras instituições da região.
Atuação com impacto acadêmico e social
Além de participar do programa interunidades, o IFSC possui um dos programas de pós-graduação em Física mais conhecidos e disputados do país, o qual tem obtido nota máxima nas avaliações da CAPES desde sua criação. Dentro de seu mestrado e doutorado, é possível pesquisar uma ampla variedade de temas, que inclui diversas possibilidades na área de Materiais, desde pesquisas fundamentais em Física da Matéria Condensada até estudos sobre materiais semicondutores, polímeros, cerâmicas e vidros. Ainda na área de Materiais, o IFSC atualmente possui grupos de pesquisa consolidados, como, por exemplo, o Grupo de Polímeros “Professor Bernhard Gross”, e abriga projetos de grande porte, como Institutos Nacionais de Ciência e Tecnologia (INCTs) e Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CePIDs).
Entretanto, o impacto acadêmico da atuação na área de Materiais do grupo de São Carlos que gerou o IFSC tem ultrapassado os limites do município de São Carlos. De acordo com o professor Antonio Carlos Hernandes, a primeira consequência dessa atuação foi a formação de doutores que passaram a atuar na área em outras instituições de ensino superior. “Com isso muitos centros universitários e de pesquisa que atuam em Materiais nos dias de hoje tem em seu DNA a formação no IFSC”, diz Hernandes.
“O IFSC reúne o que é essencial para a pesquisa de qualidade em materiais, com infraestrutura de equipamentos e pessoal com experiência em diversos tipos de materiais”, afirma o professor Osvaldo Novais de Oliveira Junior, vice-diretor do IFSC para o período 2012-2016. Contando com esses recursos, acrescenta Novais, formaram-se centenas de mestres e doutores em Materiais, muitos dos quais se tornaram líderes de grupos de pesquisa em todas as regiões do Brasil. “Esses líderes de várias instituições, assim como outros que fazem parte do IFSC, têm hoje papel relevante na organização da comunidade de Materiais no país, com atuação na SBPMat, realização de eventos e programas de cooperação nacional e internacional, e formulação de políticas públicas”, completa.
Mas o impacto da atuação do IFSC na área de Materiais vai além do ambiente acadêmico. O professor Hernandes destaca, entre outros exemplos, a criação de empresas de base tecnológica instaladas na cidade de São Carlos. “Essas empresas de alta tecnologia nasceram do trabalho de pesquisadores do IFSC, quase sempre envolvendo pesquisa em Materiais”, acrescenta o professor Novais, que também traz à tona outro tipo de contribuição social realizada pelos professores e pesquisadores do instituto, o “incansável trabalho de popularização da ciência, com programas diversos de extensão universitária, voltados para alunos do ensino médio e fundamental, assim como para o público em geral”.
Para saber mais.
- Site do IFSC: http://www.ifsc.usp.br/
- Livro eletrônico “A física em São Carlos: primeiras décadas”. Francisco Rolfsen Belda e Roberto Mendonça Faria. São Carlos: Editora Casa da Árvore, 2012. Disponível em http://www.ifsc.usp.br/pdf/
Fisica_em_Sao_Carlos_ Primeiras_Decadas.pdf - Livro eletrônico “A Física a serviço da sociedade”. Osvaldo Novais de Oliveira Junior e, Rui Jorge Sintra, organizadores. São Carlos: IFSC, 2014. Disponível em http://www.ifsc.usp.br/images/
stories/PDF/a%20fisica%20a% 20servico%20do%20sociedade.pdf - Reportagem sobre os 40 anos do Departamento de Engenharia de Materiais da UFSCar, do Boletim da SBPMat: http://sbpmat.org.br/um-
aniversario-da-engenharia-de- materiais-no-brasil-40-anos- do-dema-da-ufscar/
Biomateriais em pauta em evento realizado pelo UC de Bauru.
Uma das cinco unidades atuais do Programa University Chapters da SBPMat, o University Chapter Biomaterials (UCB), sediado na cidade de Bauru (SP), realizou sua sétima reunião mensal na manhã de 19 de novembro no campus da Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (UNESP). Na ocasião, duas pesquisadoras estrangeiras que estavam na cidade proferiram seminários, convidadas pelos participantes do UC.
A professora Ana Maria Pires Pinto, da Universidade de Minho (Portugal) falou sobre novos conceitos para aplicações biomédicas de compósitos de matriz metálica. Na sequência, a nanomedicina in situ foi tema do seminário da professora Tolou Shokuhfar, vinda da Universidade Tecnológica de Michigan (Estados Unidos).
“Os pesquisadores tiveram contato com o nosso grupo e tivemos grandes elogios por parte deles”, conta Diego Rafael Nespeque Correa, presidente do UCB e doutorando no programa de pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais da UNESP. “Conseguimos manter um ambiente de frutíferas discussões científicas e divulgação da sociedade”, completa.
Facebook do UCB: https://www.facebook.com/
Sobre o Programa University Chapters da SBPMat: http://sbpmat.org.br/university-chapters/
Primeiro UC gaúcho na SBPMat.
O Programa University Chapters da SBPMat conta, desde final de outubro deste ano, com sua primeira unidade no Rio Grande do Sul. Sediado na Universidade de Caxias do Sul (UCS), este UC tem 14 participantes, ligados à própria UCS, à Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) e à Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS).
“A possibilidade de gerar novas parcerias e agregar conhecimentos foi o que motivou, não só a mim, mas a todos que fazem parte do nosso UC”, conta Bruna Louise Perotti, estudante de Engenharia Mecânica e bolsista de iniciação científica ligada ao programa de pós-graduação em Engenharia e Ciência do Materiais da UCS, que preside o UC. O grupo tem planos para o próximo semestre: organizar palestras e seminários (inicialmente com professores locais e, posteriormente, com convidados externos) e realizar eventos científicos para promover a interação e colaboração entre os grupos de pesquisa envolvidos, gerar inovação nos trabalhos e ajudar a divulgá-los.
Conheça o Programa University Chapters da SBPMat: http://sbpmat.org.br/university-chapters/
Artigo em destaque: Nanopartículas “verdes” para despoluir as águas.
O artigo científico com participação de membros da comunidade brasileira de pesquisa em Materiais em destaque neste mês é: “Green” colloidal ZnS quantum dots/chitosan nano-photocatalysts for advanced oxidation processes: Study of the photodegradation of organic dye pollutants. Alexandra A.P. Mansur, Herman S. Mansur, Fábio P. Ramanery, Luiz Carlos Oliveira, Patterson P. Souza. Applied Catalysis B: Environmental, 158–159 (2014), 269–279. DOI:10.1016/j.apcatb.2014.04.026.
Artigo de divulgação: Nanopartículas “verdes” para despoluir as águas.
Um grupo de pesquisadores de instituições de Minas Gerais desenvolveu nanopartículas triplamente “verdes”. Elas podem ser usadas na purificação de água, um dos grandes desafios globais do século XXI. Além disso, convivem em harmonia com o meio ambiente e com sistemas biológicos e, finalmente, são produzidas por meio de um processo ambientalmente correto.
“Conseguiu-se integrar propriedades e características raras em sistemas nanoestruturados, biocompatibilidade e compatibilidade ambiental, utilizando um processamento ‘verde’”, destaca o professor da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) Herman Sander Mansur, um dos autores do trabalho.
As partículas desenvolvidas são formadas por “pontos quânticos” (nanocristais semicondutores fluorescentes) de sulfeto de zinco (ZnS) de cerca de 3,8 nm de tamanho, recobertos por “cascas” de quitosana – material abundante e de baixo custo, derivado do esqueleto externo de crustáceos como camarões, caranguejos e siris. O processo de síntese (fabricação) dessas partículas é realizado em apenas uma etapa e conduzido em meio aquoso, sem uso de substâncias tóxicas.
Num estudo realizado pela equipe de pesquisadores, as nanopartículas demonstraram capacidade de degradar pigmentos orgânicos contaminantes usualmente encontrados em águas, usando apenas luz, inclusive radiação solar direta.
“Os resultados foram muito promissores, uma vez que foi possível observar que o sistema produzido foi efetivo na fotodegradação dos contaminantes orgânicos presentes nas soluções aquosas avaliadas”, comenta Herman Mansur, que é o autor correspondente de um artigo sobre a pesquisa, recentemente publicado na revista Applied Catalysis B: Environmental (fator de impacto 6,007).
O trabalho também será objeto de um pedido de patente ao Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI), cuja redação já foi iniciada pelos autores. “A etapa seguinte deverá ser a busca de potenciais interessados ou parceiros da iniciativa privada no sentido de viabilizar a comercialização futura como produto para o tratamento de águas poluídas por pigmentos orgânicos”, adianta Mansur.
A história do trabalho
Foi durante as discussões científicas que ocorriam nas reuniões mensais da Câmara de Ciências Exatas e dos Materiais da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG) que surgiu a ideia inicial desta pesquisa. De fato, tanto Herman Mansur, coordenador do Centro de Nanociências, Nanotecnologia e Inovação da UFGM, como Luiz Carlos de Oliveira, coordenador de um grupo de pesquisa em materiais avançados para catálise e fotocatálise na mesma universidade, foram membros desse comitê assessor entre fevereiro de 2010 e o mesmo mês de 2014. “A ideia principal foi utilizar a nanotecnologia para o desenvolvimento de soluções ambientais inovadoras para despoluição de água, como um bem cada vez mais escasso no mundo, seja em países desenvolvidos, emergentes ou com baixo desenvolvimento socioeconômico”, lembra Mansur.
Os professores elaboraram então um projeto que agregou a experiência dos dois grupos de pesquisa: a equipe do professor Mansur, dedicada há duas décadas ao desenvolvimento de nanomateriais e nanoestruturas através da síntese de pontos quânticos, e o grupo do professor Oliveira, que vem trabalhando na área de catálise química, na busca de soluções sustentáveis para o tratamento de resíduos industriais.
Desse trabalho inicial surgiu um primeiro artigo sobre nanopartículas com núcleo de sulfeto de cádmio (CdS) e casca de óxido de nióbio: L. C Oliveira et. al. One-pot Synthesis of CdS@Nb2O5 Core-Shell Nanostructures with Enhanced Photocatalytic Activity. Applied Catalysis. B, Environmental, v. 152:53, p. 403-412, 2014 (DOI:10.1016/j.apcatb.2014.01.025).
Na sequência, foi idealizada, projetada e desenvolvida pelo grupo a aplicação do conceito de “química verde” em todo o projeto, gerando as nanopartículas de sulfeto de zinco e quitosana e seu processo de síntese. Na fase seguinte, o trabalho incorporou também a colaboração do professor Patterson P. Souza, do Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (CEFET-MG), que realizou as análises de espectrometria de massas avaliando a degradação dos pigmentos orgânicos utilizados como modelos de espécies químicas poluidoras.
Entrevista com o ganhador da menção honrosa do Prêmio Capes de Tese 2014 na área de Materiais: Augusto Batagin Neto.
A menção honrosa do Prêmio Capes de Tese 2014 na área de Materiais na área de Materiais foi outorgada a Augusto Batagin Neto por sua tese de doutorado “Simulação de propriedades espectroscópicas e estruturais de materiais orgânicos para a aplicação em dispositivos”, defendida em 2013 pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (UNESP). O trabalho foi orientado pelo professor Carlos Frederico de Oliveira Graeff.
O resultado do Prêmio Capes de Tese 2014 foi divulgado no início de outubro. A cerimônia de entrega dos prêmios acontecerá no dia 10 de dezembro de 2014, em Brasília.
Vejam nossa entrevista com Augusto.
Boletim da SBPMat: – Poderia nos contar brevemente como começou o seu interesse pela ciência e quais foram os momentos mais importantes na sua carreira acadêmica até o momento?
Augusto Batagin Neto: – Meu interesse pela ciência começou bastante cedo, desde criança me interessava por estudar “fenômenos” associados às ciências naturais. Lembro que minha irmã e eu tentávamos catalogar diferentes espécies de formigas de acordo com o tamanho do corpo e outras características. Fui sempre muito incentivado pelos meus pais e irmãos, na minha vida familiar sempre tive um ambiente que preconizava o diálogo, argumentos e troca de idéias, o que foi, e ainda é, a base da minha formação, em todos os sentidos.
Até o presente tive muitos momentos que considero de grande importância na minha carreira, o primeiro deles foi decidir cursar Licenciatura em Física. Escolhi o curso de Física justamente por se tratar da disciplina que eu tinha maiores dificuldades no Ensino Médio, (acredito que a falta de professores efetivamente formados em Física atuando no ensino público tenha sido um dos principais motivos de minha dificuldade inicial). Um segundo momento importante foi dar início à minha iniciação científica na Faculdade de Ciências (FC) – UNESP/Bauru. Já no fim do segundo semestre o professor Francisco Carlos Lavarda do Departamento de Física–FC–UNESP me convidou para iniciar um curso de treinamento cujo principal objetivo era preparar alunos dos anos iniciais da graduação a realizarem e interpretarem cálculos de estrutura eletrônica. Iniciamos as atividades e então fui contemplado com minha primeira bolsa da FAPESP. Em minha opinião, o suporte oferecido por esta tão excelente agência de fomento, principalmente nesta modalidade, é de vital importância para incentivar a formação de novos recursos humanos na pesquisa, e foi assim no meu caso.
Momentos importantes nem sempre são os mais fáceis. Um terceiro momento que considero de extrema importância em minha carreira/formação foi a realização do meu mestrado acadêmico inteiramente sem bolsa. Nesta ocasião prestei concurso e fui aprovado para o cargo de professor de educação básica II (PEBII) da Secretaria de Educação do Estado de São Paulo, realizando o mestrado e lecionando na rede de ensino pública. Terminei todas as disciplinas obrigatórias do mestrado no meu primeiro ano a fim de poder realizar a pesquisa com mais tranqüilidade na cidade em que tinha de assumir o meu cargo.
Sem dúvida, outro momento de extrema importância foi iniciar o meu doutoramento sob a orientação do professor dr. Carlos Frederico de Oliveira Graeff do Departamento de Física–UNESP/Bauru no Programa de Pós-Graduação em Ciências e Tecnologia de Materiais. Neste período tive contato com diferentes problemas teórico-experimentais e pude amadurecer como pesquisador. Ainda no meu doutorado, tive a oportunidade de realizar um estágio na Universidade de Tecnologia de Eindhoven (TUe) – Holanda sob a orientação do professor Peter Arnold Bobbert, experiência esta que me permitiu ter contato com diferentes técnicas de simulação e complementar minha formação básica.
Um último momento que considero importante foi a contratação como professor assistente no Campus Experimental de Itapeva da UNESP. Eu nasci nesta cidade e agora tenho a oportunidade de fazer com que o meu trabalho possa ajudar a trazer recursos humanos e tecnologia para esta região.
Boletim da SBPMat: – Por que começou a fazer pesquisa na área de Materiais?
Augusto Batagin Neto: – Fui introduzido na área de Materiais durante minha iniciação científica no estudo de biomoléculas, no mestrado iniciei o estudo de propriedades estruturais e ópticas de polímeros e no meu doutorado ampliei a minha área de pesquisa para o estudo de propriedades de transporte e magnéticas de materiais orgânicos.
Sempre achei interessante o uso de ferramentas de simulação para o estudo de propriedades de materiais, pois acredito que tais investigações podem trazer importantes contribuições científicas, tanto no que tange à ciência básica (na discussão de novos processos/fenômenos associados) como do ponto de vista tecnológico (na proposição de materiais/dispositivos com propriedades melhoradas).
Boletim da SBPMat: – Qual é, na sua opinião, a principal contribuição da tese premiada?
Augusto Batagin Neto: – De forma geral a série de estudos apresentada na minha tese traz contribuições a distintas áreas envolvendo aplicações de materiais orgânicos na confecção de dispositivos.
No que tange o estudo de sistemas dosimétricos baseados em soluções de polímeros orgânicos, os resultados permitem identificar quais características estruturais e eletrônicas são desejáveis em sistemas de alta sensibilidade.
Com relação ao estudo de melaninas sintéticas, o trabalho aponta qual a origem dos centros paramagnéticos observados nestes sistemas, os quais podem possuir profunda influência nas propriedades de transporte deste biomaterial. Além disso, o estudo de reatividade traz informações a respeito das macroestruturas mais prováveis de serem observadas, tema bastante controverso na literatura.
Através de cálculos de estrutura eletrônica foi possível também sugerir o aparecimento de defeitos conformacionais induzidos por luz em complexos de Irídio. Tais compostos são extensivamente empregados na confecção de dispositivos emissores de luz, contudo em geral apresentam uma vida útil bastante curta. Nosso resultado sugere que defeitos estruturais podem advir de processos opticamente ativados, seguidos de transferência de carga, sugerindo uma possível rota de degradação destes complexos.
Por fim o estudo também contou com simulações visando modelar o experimento de ressonância magnética detectada eletricamente por meio de duas abordagens distintas: circuito equivalente e equações de “drift-difussion”. Os resultados obtidos permitem melhor compreender quais os efeitos esperados da existência de distintos entes ressonantes no sistema. Tal resultado poderia em princípio ser utilizado para distinguir características de transporte dependente do spin relativos a elétrons e buracos em dispositivos semicondutores.
Boletim da SBPMat: – Quais foram os critérios que o guiaram para fazer uma pesquisa de qualidade destacada em nível nacional (a tese premiada)? A que fatores você atribui esta conquista?
Augusto Batagin Neto: – A ideia inicial era compreender uma série de fenômenos experimentais de um ponto de vista mais fundamental, todos eles associados direta ou indiretamente à aplicação de diversificados materiais em dispositivos optoeletrônicos. Um dos critérios que guiaram a pesquisa foi justamente tentar ir um pouco além da descrição fenomenológica dos processos em estudo.
Atribuo o sucesso da pesquisa a uma série de fatores, dentre os quais saliento o ambiente de intensa discussão científica existente em nosso grupo, liderado pelo professor Carlos Graeff. Naquele momento eu era o único estudante do grupo cujo trabalho era puramente teórico e a possibilidade de discutir, levantar teorias e testá-las empiricamente foi o diferencial do trabalho desenvolvido, não somente no desenvolvimento de minha tese, mas também em colaborações realizadas no decorrer do doutorado. Devo também apontar o apoio recebido por todo programa de Pós-Graduação POSMAT-UNESP/Bauru em especial o professor Francisco Lavarda, o suporte financeiro recebido pela CAPES e pela FAPESP, e os recursos computacionais disponibilizados no GridUnesp como fatores decisivos para a execução do projeto. Outro fator ao qual atribuo a qualidade do trabalho desenvolvido foi a possibilidade de estágio na TUe-Holanda; as discussões científicas que tive durante este período permitiram-me ampliar as linhas de pesquisa em que já atuava e desenvolver um trabalho diferenciado.
Boletim da SBPMat: – Gostaria de deixar alguma mensagem para nossos leitores que estão realizando trabalhos de iniciação científica, mestrado e doutorado na área de Materiais?
Augusto Batagin Neto: – Acredito que o crescimento constante de nossa área de pesquisa no país reflete o grande potencial dos recursos humanos que temos. A meu ver, a qualidade do trabalho intelectual que vem sendo desenvolvido em laboratórios nacionais não é em nada inferior ao que é feito na comunidade internacional. Neste sentido gostaria de deixar como mensagem a todos da comunidade que busquemos cada vez mais aumentar a nossa visibilidade, divulgando nossa pesquisa, não apenas nos meios tradicionais, mas também em outros meios diversificados de comunicação, inclusive redes sociais.