Encontra-se aberto edital para uma vaga para Professor Efetivo na área de Física Experimental da Universidade Federal da Grande Dourados (UFGD), Dourados – MS.
Requisito básico para inscrição: Graduação em Física ou Ciências Exatas ou Ciência e Tecnologia ou Engenharia Física.
Data limite para inscrição: 19 de abril de 2013.
Informações e Edital no site: http://www.ufgd.edu.br/concursos/docentes
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O artigo científico de membros da comunidade brasileira de pesquisa em Materiais em destaque neste mês é:
Liang Feng, Ye-Long Xu, William S. Fegadolli, Ming-Hui Lu, José E. B. Oliveira, Vilson R. Almeida, Yan-Feng Chen & Axel Scherer. Experimental demonstration of a unidirectional reflectionless parity-time metamaterial at optical frequencies. Nature Materials, 2013, 12 (2), pp 108–113. DOI:10.1038/nmat3495.
Texto de divulgação: Estrada de sentido único para a luz.
Em sua edição de fevereiro, a revista científica Nature Materials, cujo fator de impacto está acima dos 32 pontos, destacou na capa uma pesquisa que contou com a participação de três pesquisadores brasileiros. O título estampado na capa da revista, “One-way road for light” (estrada de sentido único para a luz), alude a uma propriedade demonstrada pelos autores do artigo por meio de um dispositivo fabricado por eles: a capacidade de refletir a luz em uma única direção.
Em termos gerais, o dispositivo é um guia de ondas que possibilita a transmissão da luz em ambos os sentidos de propagação (para frente e para trás), mas impede a reflexão em apenas um dos sentidos contrários à propagação. Esse efeito de reflexão unidirecional também pode ser compreendido como invisibilidade unidirecional. “Uma vez que o dispositivo não possibilita a reflexão da luz em uma direção, ele pode ser considerado invisível nessa direção”, explica William Fegadolli, um dos autores brasileiros do artigo.
Essa propriedade vinha sendo buscada por grupos de pesquisa do mundo. Alguns trabalhos publicados chegaram a propor estruturas para conseguir a unidirecionalidade, mas a pesquisa destacada na capa da Nature Materials se diferencia de artigos anteriores em várias questões. Uma das mais importantes é o fato de que a equipe de pesquisadores demonstrou experimentalmente o efeito, fabricando um dispositivo e colocando-o em funcionamento. “Os trabalhos anteriormente publicados eram condições teóricas que combinavam ganhos e perdas para construir estruturas unidirecionais, fato que tornava tais estruturas muito difíceis de serem construídas devido à complexidade necessária dos materiais requeridos e à incompatibilidade dos processos de fabricação disponíveis para tal demonstração”, diz Fegadolli.
Já no trabalho publicado em fevereiro na Nature Materials, os materiais e procedimentos usados não apenas viabilizam a fabricação do dispositivo como também são totalmente compatíveis com a tecnologia CMOS (complementary metal–oxide–semiconductor) utilizada na fabricação de circuitos integrados (chips), que estão presentes em computadores e eletrônicos.
Com essas características, a pesquisa ganha uma relevância especial na área de fotônica em silício, que busca substituir interconexões elétricas por interconexões ópticas em circuitos integrados, os quais são fabricados em grande parte com silício. Com essa substituição, pretende-se reduzir o consumo de energia dissipada e aumentar a velocidade de processamento da informação. Nesse contexto, Fegadolli avalia os resultados apresentados no artigo como “uma demonstração de conceito embrionária que pode permitir a construção de blocos essenciais para a demonstração de computação puramente óptica em plataforma de silício”.
A demonstração experimental
O dispositivo consiste num guia de ondas de silício de 800 por 220 nanometros, tamanho compatível com seu uso em microchips, que possui, periodicamente, pequenas estruturas de germânio, cromo e silício devidamente projetadas em sua superfície. O guia de ondas está inserido numa plataforma de dióxido de silício.
Para a demonstração experimental do efeito de reflexão unidirecional, a equipe se inspirou em conceitos da teoria quântica de campos, mais precisamente na condição de “parity-time”, que combina simetrias de reversão de paridade e de reversão temporal. No dispositivo em questão, explica Fegadolli, “a unidirecionalidade da reflexão é obtida devido a uma condição particular onde as simetrias de reversão de paridade e de tempo geram um ponto excepcional que quebra a simetria de propagação eletromagnética em estruturas periódicas”.
A equipe de trabalho
William Fegadolli acabou de defender sua tese de doutorado sobre síntese de dispositivos ópticos integrados em silício no Programa de Pós-Graduação em Engenharia Eletrônica e Computação do Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). Grande parte do trabalho publicado na Nature Materials foi desenvolvida durante o estágio de doutorado-sanduíche de Fegadolli no California Institute of Technology (Caltech), no Grupo de Nanofabricação coordenado pelo professor Axel Scherer.
Além de Fegadolli e de Scherer, participaram como autores do artigo o Coronel Aviador Vilson Rosa de Almeida (orientador de doutorado de Fegadolli, professor colaborador do ITA e diretor do Instituto de Estudos Avançados – IEAv ), o professor do ITA José Edimar Oliveira (co-orientador do doutorado), mais um pesquisador do Grupo de Nanofabricação e três cientistas da Universidade de Nanjing (China).
INCT de Fotônica divulga material sobre o uso de meios desordenados em Fotônica em geral e, em particular, sobre os avanços de pesquisadores desse INCT na emissão laser em meios aleatórios. Veja o material de divulgação.
Desde 2011, a SBPMat outorga, anualmente, uma distinção a um pesquisador de carreira destacada na área de Materiais, quem profere uma palestra durante o encontro anual da sociedade. O nome desse ato é “Memorial Lecture Joaquim Costa Ribeiro”, em homenagem a esse pioneiro da pesquisa experimental em Materiais no Brasil.
Neste ano, o pesquisador honrado será o professor Elson Longo, que ministrará sua palestra na abertura do evento, no dia 29 de setembro, no Convention Center de Campos do Jordão (SP). O professor Longo foi um dos fundadores da SBPMat e um de seus primeiros presidentes.
A honraria já foi outorgada, em anos anteriores, aos professores Sergio Machado Rezende e Sergio Mascarenhas Oliveira.
Está aberta a submissão de trabalhos para o XII Encontro da Sociedade Brasileira de Pesquisa em Materiais (SBPMat), que será realizado em Campos do Jordão, no Convention Center, de 29 de setembro a 3 de outubro de 2013.
O evento aceita propostas de trabalhos nas áreas de seus 16 simpósios, que cobrem os mais variados temas da pesquisa em Materiais e suas aplicações, tais como materiais orgânicos, inorgânicos, metálicos, híbridos, sol-gel, materiais para energia renovável e meio ambiente, biomateriais, nanociência e nanotecnologia e modelagem teórica de materiais. Três simpósios (“J”, “K” e “L”) estarão dedicados ao uso de técnicas experimentais avançadas para a caracterização de materiais. Uma novidade da edição deste ano do evento é a inclusão de um simpósio sobre ensino de Ciência de Materiais. “Destacamos também o Simpósio “O”, voltado especificamente para engenharia e comercialização de materiais eletrônicos e biomateriais”, completa José Alberto Giacometti, professor do Instituto de Física da USP São Carlos, que coordena o evento junto ao professor Julio Ricardo Sambrano, da Faculdade de Ciências da Universidade Estadual Paulista (UNESP). O simpósio “O” tem, entre seus organizadores, Orlando Auciello, atual presidente da Materials Research Society(MRS) dos Estados Unidos.
Pesquisadores que atuam em áreas não relacionadas às dos simpósios poderão participar com trabalhos na forma de painéis na sessão “P”.
Os 16 simpósios deste ano foram selecionados pelo comitê organizador do evento a partir das propostas recebidas numa chamada lançada em novembro do ano passado e direcionada a toda a comunidade científica. “O critério principal de seleção foi evitar simpósios muito específicos e congregá-los em temas de caráter mais amplo”, diz Giacometti.
Os simpósios deste ano têm como organizadores pesquisadores de universidades de diversas regiões do Brasil (Sul, Sudeste e Nordeste) e contam com a colaboração de pesquisadores da Argentina, França, Estados Unidos e Alemanha. O Simpósio “I”, sobre biohíbridos e biomateriais, tem organizadores da França.
A apresentação dos trabalhos, tanto os orais como os painéis, será em idioma inglês. “A SBPMat tem procurado estreitar cada vez mais as suas relações com as sociedades irmãs dos Estados Unidos (MRS) e da Europa (E-MRS) promovendo a internacionalização das reuniões anuais realizadas no Brasil”, contextualiza o professor Giacometti.
Sobre os Encontros da SBPMat
O encontro anual da SBPMat é um fórum tradicional dedicado aos recentes avanços e perspectivas em ciência e tecnologia de Materiais. O evento vem reunindo uma quantidade crescente de participantes. “Nos últimos três anos, mais de 1.500 participantes têm frequentado cada um dos encontros e promovido um ambiente propício para apresentação e discussão dos trabalhos de pesquisa científica e tecnológica na área de Materiais”, diz o professor Giacometti. O encontro de 2012, realizado em Florianópolis, contou com mais de 1.700 participantes das cinco regiões do Brasil e de outros 26 países. “Temos grande expectativa que no evento deste ano teremos a presença de cerca de dois mil participantes, envolvendo estudantes e pesquisadores das universidades, institutos de pesquisas e empresas”, finaliza Giacometti.
Estão abertas, até o dia 12 de abril de 2013, as inscrições ao concurso público para provimento de um emprego público de Assistente de Suporte Acadêmico IV (Técnico de Nível Superior) – área de atuação: Materiais, junto ao Departamento de Física na UNESP/Bauru. É exigido graduação de nível superior completo em Física, Química ou Engenharia com atuação na área de Materiais.
Mais informações: http://www.vunesp.com.br/UNBA1202/
Estão abertas as inscrições do concurso para professor do Departamento de Física Aplicada da Universidade de São Paulo (USP) na área “Estrutura de Líquidos e Sólidos: Cristalografia”.
Downloads:
O Encontro da SBPMat deste ano, que será realizado em Campos do Jordão (SP), de 29 de setembro a 3 de outubro, contará com 16 simpósios.
Seguem os nomes dos simpósios e o calendário de submissão de trabalhos para os simpósios. A submissão de trabalhos e as inscrições já estão abertas!
Simpósios do XII Encontro da SBPMat
Datas
Data inicial de submissão: 01/03/2013
Data final de submissão: 20/05/2013
Divulgação dos aceites: 24/06/2013
Mais informações: http://sbpmat.org.br/12encontro/.
Ossos, dentes e conchas marinhas podem ser considerados exemplos de materiais complexos desenvolvidos pela natureza e seu principal parceiro, o tempo. Como resultado de muitíssimos anos de evolução, materiais como esses apresentam propriedades de grande interesse para o ser humano, mas o desenvolvimento de rotas artificiais de fabricação para chegar a essas propriedades vem colocando grandes desafios aos cientistas.
O Grupo de Materiais Complexos do ETH (Instituto Federal de Tecnologia de Zurique, Suíça), fundado pelo brasileiro André Studart, de 38 anos, está dedicado a esse tipo de desafios. Studart se formou em 1997 em Engenharia de Materiais pela Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), onde também realizou seu doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais, sob orientação do professor Victor Pandolfelli, desenvolvendo uma pesquisa sobre métodos de processamento de concretos refratários e cerâmicas avançadas próximas do formato final desejado. Durante o doutorado, teve sua primeira experiência como pesquisador na Suíça, no ETH, com uma bolsa de doutorado-sanduíche. A ETH é conhecida, especialmente, por contar com 21 ganhadores de prêmios Nobel entre seus ex-alunos, ex-professores e professores, como o próprio Albert Einstein.
Logo após defender o doutorado na UFSCar, Studart voltou ao ETH, onde ficou por cinco anos trabalhando no grupo de materiais inorgânicos não metálicos. Da Suíça foi para os Estados Unidos fazer um pós-doutorado na Universidade de Harvard. Ali estudou materiais inorgânicos porosos obtidos usando técnicas de microfluidos. No início de 2009, Studart retornou novamente ao ETH para ser professor assistente e fundou o Laboratório de Materiais Complexos, que lidera até hoje. O grupo reúne jovens de cinco nacionalidades diferentes – uma mistura interessante não apenas para a pesquisa, mas também para os eventos sociais que a equipe realiza, como a picanha invertida e a competição de tortas multifuncionais e complexas.
A seguir, uma breve entrevista com Studart sobre materiais complexos e biomimética, a imitação do mundo biológico por parte do ser humano.
Boletim da SBPMat (B.S.): – Qual a relação entre materiais complexos e biomimética? Seu grupo de pesquisa estuda materiais complexos biomiméticos?
André Studart (A.S.): – O termo “materiais complexos” é bem amplo. Eu diria que os materiais biológicos e os biomiméticos exibem estruturas bastante complexas em escala nano e micrométrica, e por isso podem ser considerados materiais complexos. Mas esse termo pode também ser utilizado para descrever muitos outros tipos de materiais sintéticos ou naturais, incluindo, por exemplo, as emulsões e espumas que estudamos no grupo. Portanto, a nossa pesquisa é centrada em alguns tipos de materiais complexos, dentre os quais se incluem os materiais biomiméticos.
B.S.: – Como ocorre, na prática do grupo de pesquisa, a inspiração na Natureza?
A.S.: – A inspiração acontece buscando na literatura exemplos de materiais biológicos que apresentam propriedades especiais que normalmente são difíceis de se obter com materiais sintéticos. Essa literatura inclui tanto artigos antigos escritos por zoólogos interessados principalmente em evolução como também trabalhos mais recentes de pesquisadores de varias áreas que buscam extrair princípios de design dos materiais biológicos utilizando técnicas mais avançadas para sua caracterização.
B.S.: – Comente um pouco sobre a evolução mundial da pesquisa em materiais complexos biomiméticos.
A.S.: – A pesquisa em materiais biomiméticos começou com alguns trabalhos nos anos 80, em que a estrutura de conchas marinhas começou a ser investigada por uns poucos pesquisadores sob a perspectiva da ciência de Materiais (não da zoologia), com o objetivo de entender o seu design e possivelmente utilizá-lo em materiais artificiais. Na verdade, a maior parte desses pesquisadores não tinham esse tópico como foco principal da pesquisa, mas o estudavam motivados puramente pela curiosidade cientifica. Com o passar dos anos, percebeu-se que os materiais biológicos são exemplos muito ricos de como se pode “engenheirar” a microestrutura de materiais para resolver problemas mecânicos desafiadores impostos pelo meio ambiente, e isso desencadeou o forte interesse nessa área dos últimos anos. Atualmente, é até difícil acompanhar todos os avanços, tamanha a quantidade de artigos no assunto. Tem-se avançado muito na área de caracterização de materiais biológicos com técnicas elaboradas, como tomografia in situ de materiais sob tensão mecânica, mapeamento com espectroscopia Raman, entre várias outras.
B.S.: – Na sua opinião, quais são os próximos desafios da pesquisa e desenvolvimento em materiais complexos biomiméticos?
A.S.: – No meu ponto de vista, o grande desafio atualmente é desenvolver técnicas sintéticas de processamento para possibilitar a fabricação de fato de materiais que reproduzam alguns desses princípios de design já encontrados em materiais biológicos. A natureza fabrica esses materiais utilizando processos biológicos muito complexos coordenados pelas células, como a biomineralização. Apesar do grande interesse e avanços em pesquisas que estudam o processo de biomineralização, acredito que o desenvolvimento de técnicas artificiais terá um impacto mais rápido na área. Esse é o foco atual da pesquisa no nosso grupo.
B.S.: – Conte um pouco sobre como você começou a pesquisar materiais complexos e biomiméticos após vários anos estudando cerâmicas avançadas.
A.S.: – O interesse em materiais biomiméticos começou ainda no doutorado quando me deparei com esses trabalhos muito interessantes sobre as conchas marinhas. Naquela época, o foco da minha pesquisa eram as cerâmicas refratárias com altas propriedades mecânicas. Apesar de não serem refratárias, conchas contêm em torno de 95% de carbonato de cálcio, e por isso podem ser consideradas um material cerâmico com microestrutura muito rica e elaborada. Não cheguei a utilizar esse conceito nas cerâmicas refratárias. A oportunidade só apareceu no final do meu primeiro pós-doc em Zurique, junto com um aluno de doutorado que se interessou em tentar obter estruturas com a organização em lamelas da concha. Vi então os enormes desafios encontrados quando se tenta replicar essa estrutura artificialmente e percebi que o meu conhecimento em processamento de pós cerâmicos poderia ser de grande utilidade para abordar esses desafios. Então, isso se tornou a parte central da minha pesquisa quando tive a oportunidade de iniciar o meu próprio grupo independente.
B.S.: – Há grupos no Brasil estudando esses temas?
A.S.: – Acredito que alguns grupos tenham começado a explorar essa área no Brasil, com foco em materiais orgânicos supramoleculares. A expectativa é de que em breve o tópico terá um impulso importante no país. A ideia é que um dos primeiros alunos de doutorado do meu grupo estabeleça um laboratório nessa área no estado de São Paulo ainda neste ano.
– Studart, A. R., Towards High-Performance Bioinspired Composites. Advanced Materials 2012, 24, (37), 5024-5044.
– Libanori, R.; Erb, R. M.; Reiser, A.; Le Ferrand, H.; Süess, M. J.; Spolenak, R.; Studart, A. R., Stretchable heterogeneous composites with extreme mechanical gradients. Nature Communications 2012, 3, 1265.
– Erb, R. M.; Libanori, R.; Rothfuchs, N.; Studart, A. R., Composites Reinforced in Three Dimensions by Using Low Magnetic Fields. Science 2012, 335, (6065), 199-204.
