Gente da nossa comunidade: entrevista com o cientista Sergio Mascarenhas.

Posted on segunda-feira 31 de março de 2014

1-DSC_4805 — O cientista Sergio Mascarenhas na noite de 23 de setembro de 2012, durante a palestra memorial Joaquim Costa Ribeiro do XI Encontro da SBPMat, realizado em Florianópolis (SC).

Ao longo de sua trajetória de cientista, Sergio Mascarenhas Oliveira, hoje com 85 anos de idade, fez importantes contribuições ao desenvolvimento da pesquisa científica, principalmente no Brasil e, em particular, na área de Materiais. Partindo da Física do Estado Sólido, pilar da Ciência de Materiais, transitou por várias áreas do conhecimento, como a Biofísica Molecular e a Física Médica, entre muitas outras.

Guiado pela ideia de exercer a função social do cientista, ligada ao desenvolvimento social, Mascarenhas promoveu avanços na ciência e tecnologia com significativo impacto em setores como agropecuária, saúde e educação.

Um exemplo que ilustra o trabalho do professor Mascarenhas é o recente desenvolvimento de um sistema minimamente invasivo para medir a pressão intracraniana. A motivação surgiu quando o professor recebeu, em 2005, o diagnóstico médico de hidrocefalia e, durante o tratamento, teve que se submeter a perfurações do crânio para medir essa pressão. A partir desse momento, junto a estudantes e empresas, e com apoio de diversas entidades, realizou uma série de estudos, os quais resultaram num sistema minimamente invasivo, mais barato e aplicável a um vasto universo de pacientes.

Mascarenhas nasceu no Rio de Janeiro. Na graduação, entre 1947 e 1951, estudou Física na Universidade Federal do Estado do Rio de Janeiro (UNIRIO) e Química na Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). Após um período como pesquisador em universidades dos Estados Unidos, decidiu voltar ao Brasil. No país cumpriu papeis muito importantes na criação e coordenação de algumas instituições como o Instituto de Física e Química da USP de São Carlos, a Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) e seu curso de Engenharia de Materiais (o primeiro da América Latina), a unidade de instrumentação da Embrapa, o Instituto de Estudos Avançados de São Carlos da USP, o qual coordena até hoje, e seu Programa Internacional de Estudos e Projetos para a América Latina.

Sérgio Mascarenhas é professor titular, atualmente aposentado, da Universidade de São Paulo (USP). Foi professor visitante nas Universidades de Princeton, Harvard e MIT, nos Estados Unidos; na Universidad Nacional Autónoma de México, no Institute of Physical and Chemical Research do Japão, na London University (Reino Unido), e, na Itália, no Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics e na Università di Roma.

Orientou cerca de 50 teses de mestrado e doutorado e publicou cerca de 200 artigos e livros. Entre muitos prêmios e distinções, podem ser citados a Grã-Cruz da Ordem Nacional do Mérito Científico (Brasil, Presidência da República); os prêmios Guggenheim e Fulbright (Estados Unidos); Yamada Foundation (Japão), Fundação Conrado Wessel 2006 na modalidade de Ciência Geral, e distinções de professor emérito e doutor “honoris causa” de várias universidades do Brasil e do exterior. Em 2012, foi a vez de a SBPMat lhe outorgar uma distinção, a palestra memorial Joaquim Costa Ribeiro. Mascarenhas é membro da Academia Brasileira de Ciências, da American Physical Society, membro fundador da Academia Latino Americana de Ciência e da Academia de Ciências do Estado de São Paulo.

A seguir, a transcrição da entrevista que o professor Mascarenhas nos concedeu às 20:30 horas do dia 26 de março, após o término de uma reunião de trabalho. O cientista nos falou um pouco sobre sua trajetória, a função social do cientista e sua mensagem para os mais jovens.

As principais contribuições à ciência, tecnologia e inovação, principalmente na área de Materiais e no Brasil.

Como eu comecei a fazer ciência no Brasil num momento em que não havia, praticamente, Materiais, eu tive a sorte de poder introduzir esse tipo de pesquisa, tanto a aplicada quanto a básica. Então eu diria que, do ponto de vista institucional, uma contribuição importante foi a criação do Grupo de Física da Matéria Condensada no Instituto de Física da USP em São Carlos, na década de 1960. Graças a um intercâmbio muito forte entre a USP 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.

Depois, tive ocasião de ser o primeiro reitor da UFSCar, e aí eu propus a criação do curso de Engenharia de Materiais. Essa foi a primeira carreira de Engenharia de Materiais da America Latina e teve um grande sucesso, tanto do ponto de vista acadêmico como empresarial. Essas foram duas contribuições institucionais que levaram à formação de uma verdadeira escola no Brasil de Ciência e Engenharia de Materiais.

Do ponto de vista da pesquisa, há contribuições que eu fiz com a colaboração de muitos professores jovens e seniores. Primeiramente, as pesquisas ligadas a defeitos em cristais, como cristais iônicos com centro de cor, através de radiação ou crescimento cristalino com impurezas. Esses cristais iônicos que apresentam centros de cor foram usados posteriormente para memórias ópticas. Isso resultou de uma colaboração bastante forte do nosso grupo de São Carlos com os laboratórios RCA de Princeton e a Bell Labs, nos Estados Unidos.

Outra área que tivemos a satisfação de ver desenvolvida é a de eletretos, materiais dielétricos que podem manter uma polarização elétrica por muito tempo, até 100 anos, como é o caso do teflon. Esses eletretos, então, foram estudados principalmente pelo grupo orientado pelo professor Bernard Gross, que eu tive a felicidade de trazer para São Carlos. Ele trabalhou com um grupo do MIT e da Bell Labs e desenvolveram o famoso microfone de eletretos que foi usado em todos os celulares, telefones e muitas outras aplicações. Essa foi uma aplicação que ganhou um status global de um produto que praticamente nasceu em São Carlos.

Depois, a minha extensão desse conceito de eletretos para os materiais biológicos levou ao conceito de bioeletretos, que são materiais biológicos também capazes de manter uma polarização elétrica por longo tempo. Esse conceito de bioeletretos eu acho que foi uma das contribuições que eu tive a ventura de poder fazer, e hoje em dia é globalmente conhecido. Tem um livro de eletretos publicado pela editora Springer [MASCARENHAS, S. 1979 . Bioelectrets: electrets in biomaterials and biopolymers. Electrets – Topics in Applied Physics., Springer-Verlag . vol. 33 , p. 341 – 346] em que, num dos capítulos, eu discuto essa noção dos bioeletretos. O conceito vale para proteínas, DNA, polissacarídeos. Eu acho que esse conceito tem uma importância grande por ter um significado na Biologia e na Medicina.

Finalmente passamos a trabalhar com conceitos de Materiais também na área de Biofísica Molecular e Física Médica. Isso decorreu do fato de eu ter sido convidado pelo prêmio Nobel Abdus Salam para dirigir em Trieste (Itália) uma série de cursos, durante doze anos, nessas duas áreas. Essas contribuições foram capazes de disseminar a ideia e a carreira de Física Médica em muitos países em desenvolvimento na África, Ásia e América Latina. Essa foi, então, uma das contribuições das quais levo grande satisfação.

Mas tudo isso depende de gente, principalmente de jovens. Eu sempre digo que professor só é bom se tem alunos melhores do que ele. Eu tive a felicidade de ter alunos melhores do que eu, que foram além e deram continuidade à escola de Física da Matéria Condensada, de Materiais, como é o caso do professor Roberto Faria, que hoje em dia é presidente da SBPMat e trabalha numa área de fronteira, a de polímeros condutores – uma revolução na área de eletrônica, energia, farmacologia etc.

As ocupações atuais e as novas fronteiras do conhecimento.

Ultimamente eu tenho me preocupado em olhar os fenômenos sob o ponto de vista dos fenômenos complexos, nos quais você tem um grande número de variáveis e fenômenos não lineares. São exemplos: o cérebro, a Internet, a origem da vida. Então, a engenharia de sistemas complexos para Materiais, ela da origem a uma série de efeitos importantíssimos que vão ser gradualmente explorados. Essa questão de sistemas complexos permeia a engenharia, biologia, educação, agronegócio, que uma das áreas importantes para a humanidade para a produção de alimentos, a questão da biomassa, que é um problema importantíssimo para a produção de energia, a compreensão do cérebro.

Então acho que a minha função agora é chamar a atenção dos jovens e dos centros de pesquisa de países em desenvolvimento sobre a importância que tem o estudo de sistemas complexos, que exige muita modelagem computacional, o entendimento do que é inteligência artificial, teoria dos jogos, sistemas caóticos, fractais… E a pesquisa em materiais complexos é de uma importância central.

Outra área que eu acho que vai progredir mais, e é uma revolução anunciada, é a dos biomiméticos. Você olha na natureza biológica que trabalhou durante milhões de anos para produzir material numa concha, osso, pêlo, órgão e aprende como houve a evolução das propriedades desse material. É como se a gente abrisse um grande tesouro biológico do conhecimento.

A função social do cientista

Eu acho que a função social do cientista ela é essencial por dois motivos. Primeiro, se você olhar a história da humanidade, todas as grandes evoluções do pensamento humano partiram de ciência básica que se transformou em tecnologia. É importante o cientista para gerar, não só a voz da sociedade, mas uma espécie de autoconsciência da sociedade que se consolida numa política científica, tecnológica, educacional. Eu acho que um dos melhores exemplos disso é olhar a convergência entre ciência e tecnologia. Quando se inventou o motor elétrico do Faraday, demorou uns 40 anos para ter plena utilização dele. Hoje em dia você não pode nem imaginar o que aconteceria com a sociedade se não houvesse motor elétrico. Quando foi inventada a energia nuclear, em 10 a 15 anos você já tinha suas aplicações. E no mesmo ano em que foi inventado o laser, já foi aplicado. Então a convergência entre ciência e tecnologia é enorme. Isso significa a importância que o cientista tem e a pesquisa tem para fazer o desenvolvimento econômico que leva ao desenvolvimento social que leva ao desenvolvimento cultural que leva ao que o Charles Percy Snow disse que é a terceira cultura. No livro dele “The two cultures”, ele mostrou que, na época da segunda grande guerra, havia uma distância muito grande entre humanismo e ciência e tecnologia, havia até falta de respeito entre esses dois atores do desenvolvimento humano. Mas essa distância tem que convergir numa terceira cultura em que você tenha uma visão muito mais holística, não só do homem, mas também do universo, como no exemplo da teoria da Gaia de James Lovelock.

Então, para o desenvolvimento social, a pesquisa é a única arma que o homem tem para trazer a humanidade a um estágio de respeito à natureza, ao próprio homem e a sua função no cosmos. Eu acho que se a gente não tiver universidade que faça pesquisa e extensão, leve suas pesquisas para fora, a gente não tem a formação desse ciclo virtuoso que transforma conhecimento em qualidade de vida, em novas possibilidades para o homem, para esse homem sapiens sapiens que saiu da caverna e foi para o espaço.

Mensagem para os leitores mais jovens, em início de carreira.

Eu acho que essa carreira de Ciência de Materiais, Engenharia de Materiais, Biomateriais, Materiais Complexos é um mundo enorme que está a disposição do futuro da humanidade, mas esse futuro da humanidade depende do futuro desse jovem de hoje que pode enfrentar esses desafios e ter o grande prazer de construir uma humanidade mais virtuosa através das pesquisas com Materiais. Se você pensar o que significam os materiais para a vida humana, até numa visão mais direta da felicidade e do bem-estar, nossa vida depende de materiais. A nutrição depende de materiais, a comunicação, a saúde, a fabricação de todos os equipamentos, máquinas, robôs, navios, satélites. Então os materiais são realmente uma grande fonte de inovação, de riqueza. O jovem que escolhe essa carreira está escolhendo trabalhar no futuro da ciência e da tecnologia.

História da SBPMat – entrevistas com os ex-presidentes da sociedade: Guillermo Solórzano (2001-2003).

Posted on segunda-feira 31 de março de 2014

Ivan Guillermo Sólorzano-Naranjo presidiu a primeira diretoria da Sociedade Brasileira de Pesquisa em Materiais (SBPMat), composta também pelos diretores Fernando Lázaro Freire Júnior (PUC-Rio), José Arana Varela (UNESP), Roberto Cerrini Villas Bôas (CETEM), Elisa Maria Baggio Saitovich (CBPF) e Moni Behar (UFRGS).

Essa diretoria fundadora foi instituída durante a Assembleia Geral de Constituição da SBPMat, no dia 26 de junho de 2001 no Auditório do RioDatacentro da PUC-Rio, com mandato até 2003.

Nascido no Equador, Solórzano desenvolveu sua formação e carreira científica em vários lugares do mundo. Cursou Engenharia Mecânica na Escuela Politécnica Nacional em Quito, Equador, Engenharia Metalúrgica na Université Catholique de Louvain, na Bélgica, e gradou-se pela Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio) no Brasil. Realizou seu mestrado em Engenharia Metalúrgica e de Materiais também na PUC-Rio e doutorou-se em Ciência de Materiais pela McMaster University, no Canadá. Desenvolveu pesquisas de pós-doutorado no Max-Planck Institute – campus Sttutgart, na Alemanha, e foi professor visitante no Institut National Politechnique de Grenoble (França), no Massachusetts Institute of Technology (MIT) e na Stanford University (EUA). É professor no Departamento de Engenharia de Materiais da PUC-Rio.

Liderou, junto com Edgar Zanotto, o processo de criação da SBPMat, foi presidente do Inter American Committee of Societies For Electron Microscopy (CIASEM) e da Sociedade Brasileira de Microscopia e Microanálise (SBMM) e chairman do International Committee da Materials Research Society (MRS). É membro de diversas comissões executivas internacionais como o International Federation of Microscopy Societies ( IFSM), assim como de comitês editoriais de revistas científicas internacionais, como a Materials Characterization (Elsevier) Journal of Materials Science (Springer) e Microscopy and Microanalysis (Cambridge University Press).

Segue uma entrevista com este ex-presidente da SBPMat sobre a atuação da primeira diretoria da nossa sociedade.

1. Relacione as principais ações realizadas durante seu mandato como presidente da SBPMat.

– Realizamos, com sucesso, o congresso inaugural (o I Encontro da SBPMat), assim como o II Encontro da SBPMat no ano subsequente.
– Estabelecemos um formato para o evento anual, baseado nos simpósios e inédito no país, o qual se mantém até agora.
– Registramos oficialmente a SBPMat.
– Filiamos a SBPMat à International Union of Material Research Societies (IUMRS).
– Inauguramos, desde o primeiro encontro, a colaboração com a Materials Research Society (MRS), dos Estados Unidos, e com a E-MRS, da Europa, a qual tem se mantido e fortalecido no tempo.
– Instituímos a figura de “sócios fundadores” com mais de 350 sócios que receberam os certificados respectivos e iniciamos uma campanha de filiação à SBPMat de membros profissionais e estudantes, atingindo mais 600 sócios regulares no segundo ano. No terceiro Encontro, já sob a presidência do professor Elson Longo, em Foz do Iguaçu, houve uma explosão no número de participantes, com mais de mil pesquisadores e estudantes.
– Na assembleia da IUMRS, postulamos a SBPMat como instituição anfitrioa para sediar, no Rio de Janeiro, o subsequente International Congress on Advanced Materials (ICAM). O ICAM 2009 se realizou com sucesso no Rio de Janeiro sob a minha coordenação.
– Deixamos dinheiro no caixa da sociedade, uns 80 mil reais.

2. Relacione as principais dificuldades enfrentadas no período na direção da SBPMat.

Foi um desafio levar adiante a consolidação da SBPMat devido a nossa falta de recursos e pequena infraestrutura; tinha apenas a minha secretária “part-time” para me ajudar com a comunicação e tarefas administrativas que iam surgindo, e a ajuda dos meus alunos (um deles fez a primeira home page da SBPMat ), mas foi também uma época de muito entusiasmo em que recebi todo o apoio da comunidade brasileira de pesquisadores, muito motivados em cristalizar esta empreitada. As agencias financiadoras, CNPq, Capes, FAPERJ, FAPESP, reconheceram a importância desta iniciativa e prestaram seu apoio desde o primeiro encontro. Nada a reclamar, considero um privilegio termos tido esta experiência de fundar uma sociedade científica nacional e interdisciplinar no Brasil…

3. O que gostaria de ter feito, mas ficou pendente?

Uma das coisas que eu propus, mas não saíram do papel, foi a formação de comitês ou comissões executivas de atividades específicas de importância para a consolidação y crescimento da Sociedade: comissão de assuntos acadêmicos; comissão de relação com o setor industrial; comissão de publicações, comissão de relações internacionais, comissão de prêmios y distinções… Cada comitê ou comissão deveria ter um responsável ou coordenador (chairman) com uma gestão com período de vigência, apresentar relatórios periódicos (geralmente na ocasião do Encontro da SBPMat) etc.

Além disso, como o Brasil é grande, seria necessário ter seções regionais da SBPMat com diretorias devidamente instituídas e regulamentadas pelos estatutos da SBPMat. O papel destas regionais seria basicamente promover os mesmos objetivos gerais da SBPMat, mas em caráter regional e local, sempre alinhados com as diretrizes da Sociedade (através da Diretoria e Conselho) e assim contribuindo ao seu fortalecimento com maior impacto na comunidade cientifica e na sociedade Brasileira.

Tudo isto dá agilidade à Sociedade e aumenta a participação dos membros da nossa comunidade. É importante aumentar a participação efetiva dos sócios, particularmente dos jovens. Temos uma boa geração de talentos com vontade participar e deveriam ser convidados a participar da Sociedade.

4. O que você destacaria dos dois encontros da SBPMat organizados e ocorridos durante sua gestão?

– O I Encontro da SBPMat contou com a participação das MRS americana e europeia e da International Union of Materials Societies (IUMRS). Todos os presidentes dessas entidades vieram ao encontro, que teve cerca de 400 participantes, cinco simpósios, presença de autoridades nacionais. Do ponto de vista internacional teve ótima representatividade e visibilidade.

– Instituímos a obrigatoriedade do inglês como idioma oficial nos Encontros da SBPMat. Isto tem atraído a participação de pesquisadores do exterior de maneira crescente.

– Reforçamos o caráter interdisciplinar da Sociedade, refletido nos simpósios, onde cada simpósio deveria ter co-chairs de diferentes setores do conhecimento (isto é, Física, Engenharias, Química etc.), incentivando a presença de colegas do exterior, e um comitê organizador envolvendo cientistas do setor acadêmico, de centros de pesquisa e da indústria. Este modelo vem se mantendo com sucesso.

– Tanto no primeiro como segundo encontros da SBPMat tivemos como co-chairs de simpósios distinguidos cientistas internacionais , como o presidente da MRS (na época, Alex King) e o Presidente da E-MRS (na época, Giovanni Marletta).

5. Gostaria de deixar alguma mensagem para nossos leitores sobre o processo eleitoral da nossa SBPMat? (importância de participar das eleições enquanto eleitores ou candidatos etc.)

– Considero importante estabelecer e difundir um programa ou processo claro de eleição para presidente da SBPMat com dois candidatos excelentes com trajetória de participação na SBPMat, identificados por um search committee, em que a comunidade participe efetivamente da escolha, da eleição. Idem para os diretores. Não deveríamos ter mais candidato único para presidente, ou chapa única, nem reeleição, pois isso elimina esta participação da comunidade e desmotiva a sua participação na SBPMat. Vejam o exemplo do MRS onde o mandato é de um ano e sem reeleição.

– Cronograma de eleição que permita conhecer os resultados da eleição do presidente , diretoria e conselho na ocasião do Encontro da SBPMat. Assim a participação do presidente eleito já nesse encontro deve facilitar a transição com a nova diretoria.

Artigo em destaque: Novo sensor de ozônio baseado em nanobastões de tungstato de prata.

Posted on sexta-feira 28 de março de 2014

O artigo científico com participação de membros da comunidade brasileira de pesquisa em Materiais em destaque neste mês é:

Luís F. da Silva, Ariadne C. Catto, Waldir Avansi, Laécio S. Cavalcante, Juan Andrés, Khalifa Aguir, Valmor R. Mastelaro and Elson Longo. A novel ozone gas sensor based on one-dimensional (1D) α-Ag2WO4 nanostructures. Nanoscale (Print), 2014, v. 1, p. 1-2. DOI: 10.1039/C3NR05837A

Texto de divulgação:

Novo sensor de ozônio baseado em nanobastões de tungstato de prata

Um trabalho realizado por grupos de pesquisa do Brasil, com colaboração de cientistas da França e da Espanha e a coordenação do professor da Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” (UNESP) Elson Longo reportou, pela primeira vez, propriedades de detecção de gases de nanobastões de tungstato de prata na sua estrutura alfa (alfa-Ag2WO4). O estudo mostrou que o material pode ser aplicado como um sensor resistivo exibindo um desempenho muito bom na detecção de ozônio (O3).

Os sensores resistivos de gás são constituídos, basicamente, de um material capaz de mudar suas propriedades elétricas quando moléculas de um determinado gás são adsorvidas em sua superfície. Especificamente no tungstato de prata, quando ele é submetido a um gás oxidante como o ozônio, ocorre um aumento em sua resistência elétrica, proporcional à presença e concentração do gás.

nanobastoes sensor ozonio — Imagem de microscopia eletrônica de varredura dos nanobastões em um dos gráficos que mostram o desempenho do sensor.

Neste trabalho, os cientistas brasileiros sintetizaram os nanobastões de tungstato de prata e montaram um sensor baseado nessas nanopartículas. Colocaram o sensor numa câmara de testes com controle de temperatura, expostos a diferentes concentrações de gás ozônio, de 80 a 930 partes por bilhão (ppb), e avaliaram sua capacidade de detectar o ozônio.

Presente em altas camadas da atmosfera, o ozônio cumpre uma função importante de proteção dos seres vivos na absorção da radiação ultravioleta do sol. O ozônio também é utilizado pelo ser humano em várias aplicações, como, por exemplo, na potabilização de água. Porém, a exposição ao gás a partir de determinadas concentrações pode causar problemas de saúde, tais como dor de cabeça, queimação e irritação nos olhos e problemas no sistema respiratório. A Organização Mundial de Saúde (OMS) recomenda evitar uma exposição ao gás ozônio acima de 120 ppb (partes por bilhão).

“Ao submeter o composto a baixos níveis de ozônio, observamos uma rápida resposta, bem como um curtíssimo tempo de recuperação, sendo estas propriedades comparáveis ou até mesmo superiores aos sensores tradicionais, como o dióxido de estanho (SnO₂), trióxido de tungstênio (WO₃), e o óxido de índio (In₂O₃)”, diz Luís Fernando da Silva, primeiro autor do artigo e bolsista Fapesp de pós-doutorado no Instituto de Química de Araraquara da UNESP.

Os resultados foram publicados online no final de janeiro deste ano pela revista Nanoscale. Logo após essa publicação, o artigo foi destacado como “interesting paper” no site de divulgação da área de Materiais “Materials Views”.

O contexto do trabalho

As pesquisas sobre tungstato de prata começaram no pós-doutorado de Laécio Cavalcante, atualmente professor da Universidade Estadual do Piauí (UESPI). Cavalcante sintetizou nanobastões de tungstato de prata usando a técnica hidrotermal assistida por microondas (processo que foi utilizado também na síntese dos nanobastões do trabalho publicado na Nanoscale). Ao realizar análises de microscopia eletrônica no microscópio do Instituto de Química de Araraquara, o grupo de cientistas coordenado pelo professor Longo observou que a interação do feixe de elétrons com o material estimulava o crescimento de partículas de prata metálica sobre a superfície dos nanobastões. Esse resultado do trabalho originou um artigo publicado em abril do ano passado na revista Scientific Reports (DOI: 10.1038/srep01676) e destacado, na época, pelo boletim da SBPMat.

“Desde então, o professor Elson Longo tem pesquisado e estimulado a investigação das potencialidades do composto alfa-Ag2WO4”, comenta Luís Fernando da Silva. Longo, sua equipe e seus colaboradores já puderam observar que o material possui propriedades bactericidas, (J. Phys. Chem. A, 2014; Doi: 10.1021/jp410564p), fotoluminescentes (J. Phys. Chem. C, 2014, DOI: 10.1021/jp408167v), e fotocatalíticas, com uma série de aplicações possíveis.

“Baseado nestas potenciais aplicações”, acrescenta Luís Fernando da Silva, “eu, o professor Waldir Avansi Junior, do Departamento de Física da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), juntamente com o professor Valmor Mastelaro, do Instituto de Física de São Carlos da Universidade de São Paulo (IFSC – USP) e sua aluna de doutorado Ariadne Catto iniciamos as investigações sobre as propriedades de detecção do composto alfa-Ag2WO4 não irradiado (sem a presença de nanopartículas de prata metálica)”. No decorrer dos experimentos, conta da Silva, a equipe verificou que o material era sensível à detecção de vapor de etanol e acetona e, finalmente, de gás ozônio, inclusive em baixas concentrações. Com a colaboração dos professores Khalifa Aguir, da Université Aix-Marseille (Marselha, França), e Juan Andrés, da Universitat Jaume I (Castelló, Espanha), foi elaborada a communication publicada na Nanoscale, conceituada revista na área de nanotecnologia.

Os estudos relativos ao tungstato de prata no grupo do professor Longo não devem parar por aqui. De acordo com da Silva, a equipe avaliará a capacidade do material de detectar outros gases. Além disso, retomando os nanobastões de tungstato de prata com nanopartículas de prata metálica, os cientistas vão estudar o efeito da irradiação de elétrons na capacidade do material de detectar gases.

“Este trabalho contribui para a descoberta de novos materiais aplicados como sensores de gás”, afirma o bolsista de pós-doutorado. “No entanto, investigações complementares são necessárias para uma maior compreensão dos mecanismos envolvidos no processo de detecção, adsorção e dessorção do(s) gas(es)”, conclui.

Processo seletivo para bolsa de pós-doutorado na UFSC.

Posted on sexta-feira 21 de março de 2014

O Programa de Pós-Graduação em Física da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC-Florianópolis) anuncia a disponibilidade de uma (1) bolsa de pós-doutorado PNPD/CAPES, com duração até janeiro de 2015, com mensalidade 4.100 reais e valor de custeio anual de 12 mil reais.

O pós-doutorando deve atuar em linhas de pesquisa TEÓRICAS ou EXPERIMENTAIS em uma das seguintes áreas: Astrofísica, Física Atômica e Molecular, Física da Matéria Condensada e Mecânica Estatística, Física Nuclear e de Hádrons, Física de Partículas e Campos.

Mais informações:

Informações sobre o projeto e linhas de pesquisa.

Edital CAPES- PNPD institucional.

Inscrições:

O candidato deverá enviar e-mail para , com os seguintes documentos*:

1) Curriculum Vitae Lattes atualizado;

2) Descrição de interesses científicos, incluindo projeto de pesquisa para o período (abril/2014 a janeiro/2015) com no máximo 10 páginas;

3) Nome e e-mail de duas pessoas para eventuais cartas de recomendação.

*Toda documentação deve ser enviada em um único e-mail. Os documentos 1 e 2 devem ser anexados ao e-mail, ambos em formato pdf.

Período de inscrições: 14/03/2014 a 28/03/2014

Divulgação do Resultado: até o dia 03 de abril de 2014.

Critérios para seleção:

Os candidatos terão sua documentação avaliada pelos seguintes quesitos:

– Potencial e domínio do candidato em sua área de pesquisa;
– Diversidade de sua formação;
– Qualidade e quantidade de sua produção intelectual;
– Autonomia e maturidade científica;
– Potencialidade de interação efetiva com os grupos de pesquisa do Programa.

Requisitos do candidato à bolsa (item 4.4 do Edital da CAPES)

O candidato indicado para recebimento da bolsa do PNPD deverá atender aos seguintes requisitos:

a) ser brasileiro ou possuir visto permanente no País. No caso de candidato estrangeiro, este deverá estar, no momento da implementação da bolsa, em situação regular no País;
b) estar em dia com as obrigações eleitorais;
c) possuir em seu currículo Lattes qualificações que demonstrem capacitação suficiente para desenvolver o projeto;
d) não ser beneficiário de outra bolsa de qualquer natureza;
e) dedicar-se integralmente e exclusivamente às atividades do projeto;
f) não ter vínculo empregatício (celetista ou estatutário);
g) não ser aposentado ou encontrar-se em situação equiparada;
h) estar apto a iniciar as atividades relativas ao projeto tão logo seja aprovada a sua candidatura pela respectiva agência;
i) ter obtido o título de doutor há, no máximo, 5 (cinco) anos,quando da implementação da bolsa, estando de posse do seu diploma. Em caso de diploma obtido em instituição estrangeira, este deverá possuir o reconhecimento de validação, conforme dispositivo legal;
j) ter seu currículo atualizado e disponível na Plataforma Lattes.

Science without Borders Postdoctoral Fellowship for NREL-USA in Perovskite or Organic semiconductors.

Posted on quarta-feira 19 de março de 2014

The National Renewable Energy Laboratory (NREL), located at the foothills of the Rocky Mountains in Golden, Colorado is the U.S. primary laboratory for research and development of renewable energy and energy efficiency technologies.

The Science without Borders is a large scale nationwide scholarship program primarily funded by the Brazilian federal government. The program seeks to strengthen and expand the initiatives of science and technology, innovation and competitiveness through international mobility of undergraduate and graduate students and researchers.

We would like to offer the opportunity for outstanding Postdoctoral Researchers to come to NREL through the Brazil-US Consortium for Innovation in Energy Materials (CINEMA) initiative under the Brazilian Science Without Borders program to develop research activities within NREL’s Chemical Sciences and Nanoscience Division in the area of Perovskites and Organic semiconductors.

1) Our current research activities on perovskite-based PVs focuses on (a) solution processing of halide perovskites, (b) fabrication of planar and mesostructured perovskite cells, and (c) fundamental understanding of charge transport and recombination. Our objective is to understand material effects on the basic physical and chemical processes that are important to device operations. The insight learned from the basic studies will be used as guide to control material properties and to develop more effective device architectures. Examples of our recent publications on perovskites include [1] J. Phys. Chem. Lett., 5, 490–494 (2014); [2] Chem. Commun., 50, 1605–1607 (2014); [3] J. Phys. Chem. Lett., 4, 2880–2884 (2013).

2) Fundamental research topics of particular interest for organic semiconductors include the structural characterization of organic materials in the solid state by X-ray or Neutron scattering methods, transient photoconductivity for the study of photoinduced charge generation and decay dynamics in novel donor:acceptor materials and device-based methods for charge mobility and recombination studies. As to more applied device level research, we are also interested in developing novel electrical contact architectures for upscaling OPV devices. Some of our relevant publications in organic semiconductors and devices include [1] ChemPhysChem (2014), accepted. DOI: 10.1002/cphc.201301022; [2] Adv. Funct. Mater., 22 (2012) 4115; [3] Macromolecules 46 (2013) 1350; [4] Organic Electronics 12 (2011) 108.

Postdoctoral candidates from Brazil willing to develop research activities in areas relevant to the projects above are strongly encouraged to apply. Candidates will be expected to communicate their results through journal publications and conference presentations. In general, to be considered, candidates should have a demonstrated track record of success in addressing fundamental science questions and devising solutions to challenging problems, a Ph.D degree in related field and a strong record of publications/presentations will be a plus.

Send inquires to alexandre.nardes@nrel.gov and to apply, please, send CV along with a list of publications, and the names of at least three professional references to the same e-mail address (subject: “PostDoc Brazil”). Note deadlines for applications at http://www.cienciasemfronteiras.gov.br

Boletim SBPMat – edição 18 – fevereiro 2014

Posted on sexta-feira 28 de fevereiro de 2014

Edição nº 18 – Fevereiro de 2014

Saudações, .

Novidades da SBPMat

XIII Encontro da SBPMat.

João Pessoa, 28 de setembro a 2 de outubro.

Submissão de resumos: de 5 de março a 23 de maio. Neste ano, há 18 simpósios nos quais você pode submeter trabalhos.
Plenárias: 5 palestrantes já confirmaram presença.
Prêmio Bernhard Gross: para os melhores trabalhos dos simpósios (pôsteres e orais) apresentados por estudantes.
Palestra memorial Joaquim Costa Ribeiro: o professor José Arana Varela será o palestrante homenageado neste ano.

Veja tudo no site do XIII Encontro da SBPMat!

(Não deixe de dar uma olhada nas instruções para autores)

Nova diretoria da SBPMat.

Foram realizadas a solenidade de posse da nova diretoria e dos novos conselheiros e também a primeira reunião da equipe. Saiba mais.
Conheça os novos membros e suas atribuições. Aqui.

Artigo em destaque

Uma equipe de três cientistas conseguiu fazer a identificação de defeitos de dimensão atômica presentes em filmes finos de óxido de zinco, por meio de um interessante experimento, o qual aproveitou a capacidade luminescente desse material. Inicialmente, preparam filmes com diversas quantidades e tipos de defeitos e, sistematicamente, foram excitando as amostras, medindo a luminescência emitida e relacionando essas medidas aos defeitos introduzidos. O experimento foi concebido e realizado por um pesquisador brasileiro, usando um fóton-microscópio de tunelamento da Alemanha. Os resultados do trabalho foram publicados no periódico The Journal of Physical Chemistry Letters.

Veja a matéria de divulgação que preparamos para este boletim.

(Para sugerir artigos da área de Materiais com participação brasileira publicados em periódicos científicos com alto fator de impacto para ser divulgados nesta seção do boletim, entre em contato: comunicacao@sbpmat.org.br)

História da pesquisa em Materiais

Apresentamos a segunda parte da história da Área de Materiais da CAPES, acompanhada de uma entrevista com o professor Carlos Graeff, coordenador da área no período 2009-2014, sobre a evolução dos cursos de pós-graduação em Materiais no Brasil, o Qualis da área e os desafios para os proximos anos, entre outros assuntos. Aqui.

Gente da nossa comunidade

Entrevistado por ocasião do prêmio Bridge Building Award da American Ceramic Society, o professor José Arana Varela contou como chegou à Ciência de Materiais e falou sobre suas mais importantes contribuições à área de materiais cerâmicos e seus principais colaboradores. O professor também deixou uma mensagem para nossos leitores em início de carreira. Aqui.

Dicas de leitura

Divulgação científica de artigos publicados em periódicos de alto fator de impacto.

Cientistas usam soluções de nanopartículas como adesivos para colar géis e tecidos biológicos (divulgação de paper da Nature). Aqui.
Sanduíche em pão de grafeno: nova técnica para preparar biomoléculas para o microscópio eletrônico (divulgação de paper da Advanced Materials). Aqui.
Eletrônica Orgânica: desenvolvido o transistor polimérico mais rápido. É transparente e a base de benzotiofeno (divulgação de paper da Nature Communications). Aqui.
Pela primeira vez, nanomotores viajam dentro de células vivas (texto, imagens e vídeos) (divulgação de paper da Angewandte Chemie International). Aqui.

Novidades dos INCTs (Institutos Nacionais de Ciência e Tecnologia do CNPq) sobre Materiais.

Técnica desenvolvida no Namitec com potencial aplicação em paineis fotovoltaicos: litografia de nanoimpressão térmica. Aqui.
Divulgação do INCT dos Materiais em Nanotecnologia: tungstato de prata como sensor de gás ozônio. Aqui.
Sensor de hidrogênio muito sensível desenvolvido no Namitec está pronto para ser utilizado. Aqui.

Livros, apresentações, material mutimídia etc.

Resenha do livro “Fundamental Principles of Polymeric Materials” – para iniciantes em ciência e tecnologia de polímeros. Aqui.

Oportunidades

Concurso na USP Ribeirão Preto: Física Experimental aplicada a Medicina e Biologia ou Instrumentação Biomédica. Aqui.
Concurso para professor adjunto na UFPE em Engenharia de Reabilitação. Aqui.

Próximos eventos da área

VI Curso do Método Rietveld de Refinamento de Estrutura. Aqui.
10º Encontro Brasileiro sobre Adsorção. Aqui.
13th International Conference on Modern Materials and Technologies (CIMTEC 2014). Aqui.
1st International Conference on Polyol Mediated Synthesis. Aqui.
13th European Vacuum Conference + 7th European Topical Conference on Hard Coatings + 9th Iberian Vacuum Meeting. Aqui.
19th International Conference on Ion Beam Modification of Materials. Aqui.
XIII Encontro da SBPMat. O site já está no ar!
X Brazilian Symposium on Glass and Related Materials (X-BraSGlass). Aqui.

Para divulgar novidades, oportunidades, eventos ou dicas de leitura da área de Materiais, escreva para comunicacao@sbpmat.org.br.

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Aniversário da Área de Materiais da CAPES. Parte 2.

Posted on quinta-feira 27 de fevereiro de 2014

Pouco mais de quatro meses após a criação da Área de Materiais da CAPES, com o professor Lívio Amaral como coordenador pro tempore, ocorria, em 12 e 13 de junho de 2008, o primeiro encontro dos programas de pós-graduação da nova área. O evento teve lugar na sede da CAPES em Brasília. A pauta incluiu, basicamente, as apresentações dos dez programas já vinculados à Área de Materiais (os da UCS, UFC, UFPE, UFRGS, UFRN, UFSC, UNESP – Bauru, UNESP – Ilha Solteira, USP-Lorena e USP São Carlos), reuniões com algumas diretorias da CAPES e apresentações de novos programas (os da FATEC, FEEVALE, UFMT e UFSCar- Sorocaba). Alguns programas vinculados a outras áreas da CAPES (os da UFVSF, UFPR e UFS) também foram convidados para avaliarem uma possível mudança de área. No final do evento, houve uma discussão sobre a elaboração do chamado “documento de área”.

A elaboração desse documento foi finalizada no segundo encontro dos programas de pós-graduação da área, que ocorreu nos dias 5 e 6 de março de 2009 na PUC-Rio. Nessa oportunidade, a reunião foi convocada pelo professor Lívio Amaral em conjunto com a SBPMat, na época presidida pelo professor Fernando Lázaro Freire Junior. A pauta incluiu uma apresentação da SBPMat e grupos de trabalho sobre a elaboração do documento de área, o qualis da área e a ficha de avaliação dos programas de pós-graduação. O documento trazia, entre outras informações, um breve histórico da área de pesquisa e o detalhamento da ficha de avaliação, propondo e discutindo indicadores para os quesitos e itens de avaliação.

Em abril de 2009, o professor Lívio Amaral deixou a coordenação da Área de Materiais para assumir a Diretoria de Avaliação da CAPES. Sobre as ações realizadas durante sua gestão, que durou um ano e dois meses, o professor Amaral comenta que “o período foi levado essencialmente em identificar quais seriam os programas de pós-graduação da área; a partir disto, tentar consolidar o que poderia ser a “Área de Materiais” e exprimir a construção desta área ao conjunto das demais, de modo que a mesma pudesse ser entendida pela comunidade”. Por outro lado, Amaral lamenta não ter conseguido estimular, tanto em programas existentes quanto em novas iniciativas “a imperiosa necessidade de termos muito mais pesquisa e formação de recursos humanos em Biomateriais”, subárea na qual, de acordo com o professor, a situação do país ainda é bastante crítica. “Basta ir a uma reunião da MRS, seja a americana ou a européia, que é fácil constatar que, mais e mais, existe pesquisa em Biomateriais”, ilustra Amaral.

capes graeff — O professor Carlos Graeff, coordenador da Área de Materiais da CAPES, em palestra no IFSC-USP em novembro de 2013. Foto cedida por Carlos Graeff.

No dia 12 de agosto de 2009, o presidente da CAPES, professor Jorge Guimarães, divulgava por meio da portaria 097 que o professor Carlos Frederico de Oliveira Graeff fora designado para exercer a função de coordenador da Área de Materiais até 2010, completando o triênio iniciado por Lívio Amaral. Graeff ainda permanece na coordenação da área até junho de 2014, por ter sido designado coordenador por mais um triênio.

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ANEXO 1: Entrevista com o professor Carlos Graeff, coordenador da Área de Materiais da CAPES no período 2009 – 2014.

Boletim da SBPMat: – Poderia resumir a evolução quantitativa e qualitativa dos cursos de pós-graduação em Materiais no Brasil desde a criação da área de Materiais na Capes?

Carlos Graeff: – A área foi criada em 2008 com a adesão de 10 programas. Hoje somos 29; ou seja, crescemos 290% em 6 anos. Esses são os dados quantitativos, mas o mais importante é que a área diversificou-se. Trata-se de uma área multidisciplinar, e nos novos programas, novas fronteiras do conhecimento foram abarcadas com interfaces nas áreas biológicas e médicas, além de agronegócios, para citar alguns casos. Além disso, outra característica importante desta evolução foi a expansão de regiões atendidas com programas de pós-graduação, em especial locais ainda carentes de programas de ensino superior nas regiões Centro-Oeste e Nordeste do Brasil.

Boletim da SBPMat: – O que você destacaria quanto às ações realizadas e os fatos ocorridos durante sua gestão como coordenador da área de Materiais da Capes?

capes graeff 2 — O professor Carlos Graeff, coordenador da Área de Materiais da CAPES, em palestra no IFSC-USP em novembro de 2013. Foto cedida por Carlos Graeff.

Carlos Graeff: – A marca principal de nossa gestão foi a transparência. Fizemos uma série de reuniões com os coordenadores e, como a área é ainda relativamente pequena, pudemos tomar uma série de decisões de forma coletiva, relativas, principalmente, à avaliação. No que diz respeito aos cursos novos, procuramos convidar sempre novos membros nos comitês de análise. Esta medida, além de proporcionar um julgamento justo dos pedidos ao trazer especialistas nas áreas de atuação do futuro programa, melhora o conhecimento dos programas já existentes sobre o funcionamento da CAPES. Outra consequência é uma maior participação dos docentes dos diversos programas no funcionamento da área. Uma questão recorrente é a falta de conhecimento que a comunidade tem da CAPES; ao trazer um número representativo de docentes nos processos avaliativos, a tendência é um estreitamento do relacionamento da comunidade científica com a CAPES. Espero que esta entrevista possa contribuir neste sentido.

Além da atuação nesta interface com os programas de pós-graduação, sou membro titular do Conselho Técnico-Científico da Educação Superior (CTC-ES) da CAPES. No CTC-ES liderei um grupo de trabalho no tema “produtos técnicos”. Existe uma crescente demanda por uma interação mais forte entre a academia e a sociedade de maneira geral, ou seja, por desenvolvimento de pesquisas aplicadas ou desenvolvimento tecnológico. Na realidade, a criação das áreas de Materiais e Biotecnologia tiveram como uma das inspirações justamente a tentativa desta aproximação. No entanto, do ponto de vista da avaliação dos programas que trabalham nesta interface e, especialmente, na modalidade de mestrado profissional, existe uma carência por instrumentos que possam mensurar e qualificar os produtos gerados por esses programas. Estou mencionando a produção de patentes, protótipos etc.. Portanto é fundamental que o sucesso da CAPES em bem avaliar a produção intelectual (no caso de Materiais, basicamente artigos em periódicos científicos) também se estenda à produção técnica. As discussões foram muito produtivas e esperamos que em breve isso se reflita tanto na etapa da coleta de informações como na avaliação das mesmas pela CAPES.

Boletim da SBPMat: – Comente sobre o Qualis da área.

Carlos Graeff: – Uma das discussões realizadas dentro da área foi como gerar um Qualis que atendesse a multidisciplinaridade. O Qualis é um instrumento muito debatido na comunidade acadêmica de forma geral, mas em especial nas áreas mais dinâmicas do conhecimento, pois sua função é das mais importantes, qualificar o principal produto intelectual gerado pelos programas de pós graduação, os artigos científicos. A forma de qualificar atualmente mais utilizada faz uso do fator de impacto. No entanto, o fator de impacto reflete o tamanho e a dinâmica das diferentes comunidades acadêmicas. Por exemplo, quando comparamos os fatores de impacto médios da área de engenharia com aqueles das áreas de ciências naturais (Física, Química, Biologia), os mesmos são inferiores. Não queremos entrar no debate das razões desta diferença que é mais marcante ainda se entrarmos, por exemplo, no campo das humanidades. Mas a diferença existe, e, portanto, devemos levar isso em consideração para não gerarmos distorções na avaliação, por exemplo, de uma pós-graduação com forte viés em pesquisa em Engenharia de Materiais contra outra em Química de Materiais. Nossa proposta, portanto, separa os periódicos em grandes grupos: Ciência dos Materiais, Engenharia de Materiais e áreas correlatas. Com isso procuramos justiça ao comparar os artigos gerados por grupos de engenheiros ou físicos que atuem na área de Materiais. Evidentemente, nossa proposta precisa de ajustes, mas creio que demos um passo importante nesta direção.

Boletim da SBPMat: – Na sua opinião, quais são os desafios que a área tem para os próximos anos?

Carlos Graeff: – O Brasil passa por um momento importante em que sua indústria sofre a concorrência cada vez mais forte devido à maior abertura de nosso mercado e sua integração com a economia mundial. Um caminho importante é a sofisticação de nossos produtos e processos, e a área de Materiais tem muito a contribuir para uma indústria mais forte e competitiva. Para não me alongar, a Nanotecnologia que esta cada vez mais em evidência, e há uma expectativa de que possa gerar uma série de novos produtos é tema fundamentalmente da área de Materiais. Portanto a CAPES, e a SBPMat, têm papel importante neste tema. Ações nesta direção estão sendo discutidas tanto na CAPES quanto na SBPMat. Além das grandes questões nacionais, a área ainda tem espaço para crescer. Existe entre outros, por exemplo, o enorme e urgente desafio de criarmos um programa de pós-graduação na região Norte, única região ainda sem oferta de programas de pós-graduação na área de Materiais.

Boletim da SBPMat: – Fique à vontade para outros comentários.

Carlos Graeff: – Fico honrado pela generosa oferta do professor Lívio Amaral de conduzir a implantação da área de Materiais na CAPES. Aprendi muito e pude acompanhar as mudanças que a CAPES sofreu nos últimos anos com foco na melhoria do nosso sistema de pós-graduação. Teremos em breve mudanças significativas no processo de avaliação, entre elas a introdução de um novo instrumento de coleta e apoio à avaliação chamado de Plataforma Sucupira. Essas iniciativas foram conduzidas com entusiasmo e competência pelos professores Lívio Amaral e Jorge Guimarães. Portanto gostaria de encerrar com um agradecimento a ambos.

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ANEXO 2: O “bê-a-ba” da Área de Materiais da CAPES.

As principais incumbências das áreas da CAPES são: avaliar e promover a criação de novos programas de pós-graduação; avaliar os programas existentes sugerindo sua nota; avaliar pedidos de auxílio como estágios no exterior para discentes e docentes e pedidos de financiamento para organização de eventos no país e analisar pedidos para participar de eventos fora do país. Além disso, os coordenadores são a mais importante interface entre a comunidade acadêmica e a CAPES.

A Área de Materiais é composta pelo coordenador e dois coordenadores adjuntos. O cargo do segundo coordenador adjunto foi criado recentemente, em meados de 2013, para acompanhar mais detalhadamente os programas de mestrado profissional. Além disso, na Diretoria de Avaliação da CAPES existe um ou mais técnicos que auxiliam a Coordenação de Área com os procedimentos internos e interfaces da CAPES com a comunidade.

Os coordenadores de área são escolhidos pela presidência da CAPES após consulta aos programas de pós-graduação e às sociedades técnico-científicas ligadas à área.

Página da Área de Materiais da CAPES: http://www.capes.gov.br/component/content/article/44-avaliacao/4676-materiais

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Artigo em destaque: Medidas de luminescência para identificar defeitos de filmes finos de óxido de zinco.

Posted on quinta-feira 27 de fevereiro de 2014

O artigo científico com participação de membros da comunidade brasileira de pesquisa em Materiais em destaque neste mês é:

Fernando Stavale, Niklas Nilius, and Hans-Joachim Freund. STM Luminescence Spectroscopy of Intrinsic Defects in ZnO(0001̅) Thin Films. J. Phys. Chem. Lett., 2013, 4 (22), pp 3972–3976. DOI: 10.1021/jz401823c.

Texto de divulgação: Medidas de luminescência para identificar defeitos de filmes finos de óxido de zinco.

O óxido de zinco (ZnO) é um material muito presente na vida cotidiana. Pode ser encontrado em parafusos, em protetores solares,em catalisadores para a síntese de metanol e em dispositivos optoeletrônicos sofisticados, como telas flexíveis para computadores, citando apenas alguns exemplos. Entretanto, para viabilizar algumas aplicações promissoras, como transistores e novos dispositivos, é importante controlar as propriedades elétricas desse semicondutor, as quais estão relacionadas com defeitos pontuais na sua estrutura atômica.

Nesse contexto, três cientistas ligados a instituições da Alemanha e do Brasil realizaram uma identificação dos defeitos pontuais de filmes de óxido de zinco por meio de uma abordagem original, aproveitando a capacidade luminescente (emissão de luz não provocada pelo aquecimento do material) do óxido de zinco. Os pesquisadores prepararam filmes finos de óxido de zinco com diferentes tipos e quantidades de defeitos pontuais. Sistematicamente, os cientistas foram medindo a luminescência de cada um dos filmes e, dessa maneira, conseguiram relacionar picos nas medidas de emissão com diversos tipos de defeitos na rede cristalina. Os resultados do trabalho foram publicados no periódico The Journal of Physical Chemistry Letters (JPCL).

“Neste estudo, crescemos filmes ultrafinos de óxido de zinco de alta qualidade e alteramos a quantidade de defeitos pontuais utilizando desorção térmica, foto-desorção induzida por laser e redução por tratamentos em atmosfera controlada de hidrogênio”, detalha Fernando Stavale, pesquisador do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF)que assina o artigo como primeiro autor.

A técnica de caracterização

Para realizar os experimentos, os cientistas utilizaram um microscópio de varredura por tunelamento (STM, na sigla em inglês) em ultra-vácuo com algumas particularidades destinadas à gerar a luminescência, coletar os fótons emitidos e obter as medidas (os espectros) de luminescência. Com essa configuração, o STM é chamado de fóton-microscópio de tunelamento. De acordo com Stavale, um dos grandes expoentes no desenvolvimento e aplicação dessa técnica é o professor Niklas Nilius, autor para correspondência do artigo do JPCL com quem Stavale trabalhou diretamente durante três anos em seu pós-doutorado no Instituto Fritz-Haber da Sociedade Max-Planck, em Berlim, mais precisamente no departamento de Física Química liderado pelo professor Hans-Joachim Freund, último autor do artigo do JPCL. “O fóton-microscópio de tunelamento tem sido empregado de forma pioneira na caracterização de óxidos metálicos no departamento dirigido pelo professor Freund”, comenta Stavale. “A técnica ainda é pouco utilizada no Brasil e é parte fundamental dos projetos que desenvolvo atualmente no meu grupo de pesquisa no CBPF, localizado no Rio de Janeiro”, finaliza.

Uma característica fundamental do fóton-microscópio de tunelamento é a utilização dos elétrons emitidos pela ponta do STM para excitar as amostras e, no caso do óxido de zinco, gerar a luminescência desejada. Esse fenômeno de emissão de luz gerada pelo impacto de elétrons sobre o material é chamado de catôdo-luminescência.

Esquema do experimento, no qual pode ser observada, na foto, a ponta do microscópio de tunelamento excitando o filme de óxido de zinco. O gráfico inserido mostra um espectro de câtodo-luminescência do óxido. Ao fundo, a imagem de microscopia de tunelamento de um filme de óxido de zinco com espessura de 20 camadas (~5 nm), mostra degraus monoatômicos e defeitos pontuais contidos na superfície do filme. As vacâncias de oxigênio e zinco, defeitos pontuais, correspondem às áreas indicadas pelas setas. As áreas escuras com forma hexagonal correspondem a regiões onde o filme é descontínuo com profundidade de até 8 camadas atômicas.

Esse trabalho sistemático permitiu aos cientistas afirmar que alguns picos dos espectros de luminescência do óxido de zinco são devidos a defeitos como vacâncias de oxigênio e de zinco (pontos da rede cristalina nos quais, no lugar dos átomos de oxigênio ou zinco que seriam esperados, existem “vagas”). “Esses defeitos pontuais estão relacionados às propriedades elétricas geralmente observadas no óxido de zinco, como dopagem do tipo-n”, acrescenta Stavale.

O contexto do trabalho

Os experimentos do artigo no JPCL foram concebidos e realizados pelo brasileiro Fernando Stavale em 2012 durante seu último ano de pós-doutorado no grupo do professor Nilius, no no Instituto Fritz-Haber da Sociedade Max-Planck. Stavale chegou a esse grupo em 2010 com uma bolsa da Fundação Humboldt, da Alemanha. “Em um período de três anos investigamos pela primeira vez o papel de diversos dopantes, como cromo, európio e lítio em óxidos de magnésio e zinco, combinando filmes ultrafinos crescidos em ultra-alto vácuo com microscopia de tunelamento e catôdo-luminescência local”, conta Stavale sobre seus estudos do pós-doutorado.

A interpretação dos resultados e a redação do artigo do JPCL foram realizados em 2013, quando Fernando Stavale já havia assumido seu cargo de pesquisador no CBPF e Niklas Nilius, sua posição de professor na Universidade de Oldenburgo, na Alemanha.

Entrevista com o professor José Arana Varela, honrado com o prêmio Bridge Building Award da American Ceramic Society.

Posted on quinta-feira 27 de fevereiro de 2014

foto arana varela — Professor Arana Varela (à esquerda) recebendo o prêmio. Foto cedida pela American Ceramic Society.

No dia 27 de janeiro passado, em Daytona Beach (Florida, Estados Unidos), durante a 38ª edição da International Conference and Exposition on Advanced Ceramics and Composites, o prêmio Bridge Building Award da American Ceramic Society foi outorgado pela primeira vez a um brasileiro, o professor José AranaVarela, presidente da nossa SBPMat de 2010 a 2011. A honraria distingue, anualmente, pessoas de fora dos Estados Unidos que tenham feito contribuições notáveis na área das cerâmicas de engenharia.

Formado em Física pela USP em 1968, Arana Varela fez o mestrado, também em Física, no Instituto Tecnológico de Aeronáutica, obtendo o título de mestre em 1975. Realizou seu doutorado de 1977 a 1981 na University of Washington (Estados Unidos), com pesquisa na área de materiais cerâmicos.

Atualmente, Arana Varela é professor titular da Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (UNESP) e diretor-presidente do Conselho Técnico-Administrativo da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), além de membro do Conselho Superior de Inovação e Competitividade da Federação das Indústrias do Estado de São Paulo (FIESP). O professor Arana Varela também é membro titular da Academia Brasileira de Ciências (ABC), entre outras sociedades, e membro do corpo editorial das revistas Ceramics International, Science of Sintering, Cerâmica e Materials Research. Além disso, coordena a divisão de inovação do Centro Multidisciplinar de Desenvolvimento de Materiais Cerâmicos, um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) da Fapesp.

Seus artigos científicos reúnem mais de 6.500 citações. Só nos últimos treze anos, foi autor de mais de 500 artigos publicados em revistas internacionais. Até o momento, orientou ou coorientou 30 trabalhos de mestrado e mais de 40 de doutorado.

Ao longo da sua carreira, recebeu mais de vinte prêmios de entidades como a American Ceramic Society, Sociedad Española de Cerámica y Vidrio, CNPq, Associação Brasileira de Metalurgia e Materiais e Associação Brasileira de Cerâmica.

Segue uma minientrevista com o pesquisador.

Boletim da SBPMat: – Conte-nos um pouco sobre sua história: quais foram as oportunidades e escolhas que o levaram a se tornar um pesquisador da área de materiais cerâmicos?

José Arana Varela: – A nossa escolha em ser um cientista de materiais começou durante o curso de mestrado no Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) em 1972. Neste período (em 1975) conheci o professor O. J. Whittemore da Universidade de Washington em Seattle, durante a sua visita de um ano junto a Universidade Federal de São Carlos. Como a minha pesquisa em mestrado era relacionada com a Físico-química da decomposição térmica do talco, uma matéria prima cerâmica, o professor Whittemore se interessou pela pesquisa e fez uma série de considerações em processamento cerâmico (a sua especialidade). Daí nasceu o convite para fazer o doutorado em Seattle (período de 1977 a 1981).

Boletim da SBPMat: – Na sua própria avaliação, quais são as suas principais contribuições à ciência e à tecnologia de Materiais? Em particular, comente suas principais contribuições à área das cerâmicas de engenharia (engineering ceramics), foco do Bridge Building Award.

José Arana Varela: – Como o tema principal de nossa tese de doutorado estava relacionado com os modelos de sinterização, fizemos um estudo básico sobre o efeito de variáveis como vapor de água e taxa de aquecimento na densificação e microestrutura da cerâmica de óxido de magnésio. Fizemos um modelo para levar em conta o rearranjo estrutural no processo de sinterização.

Considerando a evolução da aplicação de materiais cerâmicos na microeletrônica, devido a funcionalidade desses materiais, iniciamos no década de 1990 a linha de eletrocerâmicas. A funcionalidade escolhida inicialmente foi a variação da resistividade com o campo elétrico (varistores cerâmicos) devido a sua aplicação, principalmente, como para-raios e como protetor de circuitos elétricos. Após entender e contribuir no sistema varistor com base no óxido de zinco (ZnO), propusemos mudar o sistema considerando outro óxido semicondutor (óxido de estanho). Nesse caso, desenvolvemos ao longo dos anos um varistor de óxido de estanho com propriedades muito superiores ao tradicional varistor de ZnO.

Outras contribuições estão relacionadas com o desenvolvimento de filmes finos de cerâmicas com estrutura perovskitas visando otimizar as suas propriedades dielétricas, piezoelétricas e ferroelétricas utilizando-se deposição química. Avançamos muito no conhecimento da deposição química que chamamos de métodos de precursores poliméricos. Uma das aplicações desses filmes corresponde à fabricação de memórias ferroelétricas. Com isto nossos alunos trabalharam em caracterização de filmes finos com propriedades ferroelétricas em alguns sistemas como o titanato de bario, titanato zirconato de chumbo, bem como miobatos e tantalatos de estrôncio. Foi nestes sistemas que foi proposta pelo grupo do professor Carlos Paz de Araujo, na Universidade do Colorado, uma patente em memórias ferroelétricas, licenciada à Panasonic.

A contribuição mais recente tem sido em sensores com estrutura nanométrica em colaboração com o grupo do professor Harry Tuller do MIT. Os resultados recentes, muito promissores, mostraram uma sensibilidade gigante em nanosensores com base em monóxido de estanho. Salienta-se que foi depositada recentemente nos Estados Unidos uma patente relacionada com este estudo.

Boletim da SBPMat: – “Bridge building”, construindo pontes. Compartilhe conosco uma retrospectiva sobre as principais pontes construídas ao longo da sua carreira e as pontes que ainda gostaria de construir.

José Arana Varela: – As nossas pontes têm sido construídas desde a finalização de nosso doutorado na Universidade de Washington. Continuei colaborando com o professor Whittemore durante uma década e comecei outros relacionamentos com o professor Gary Messing na Penn State University e depois com o professor Richard Bradt na Universidade do Alabama.

Concomitantemente, na Europa tivemos projetos conjuntos com o professor João Baptista da Universidade de Aveiro, Portugal e com o doutor José Fernandez do Instituto de cerâmica e Vidro de Madrid no tema de eletrocerâmicas. Iniciamos colaborações com grupos da França em Bordeaux (professor Marc Onillon), bem como de André Perrin da Universidade de Rennes. Seguiu-se com colaborações, com o grupo do professor Paolo Nanni da Universidade de Genoa, concomitantemente com o grupo do professor Danilo Suvorov do Instituto Josef Stephan da Eslovênia e o professor Harry Tuller do MIT em Boston.

Boletim da SBPMat: – Gostaria de deixar alguma mensagem para nossos leitores que estão construindo suas carreiras de pesquisadores em Materiais, seja na academia ou na indústria?

José Arana Varela: – A Ciência de Materiais é fundamental para o desenvolvimento de tecnologias úteis para resolver os grandes problemas da sociedade. O grande avanço no conhecimento de materiais cerâmicos, principalmente para a sua aplicação em produção de energia, comunicação, controle ambiental etc, tem ocorrido nos últimos 20 anos devido, principalmente, ao aumento das colaborações entre os pesquisadores de várias partes do mundo. A Ciência de Materiais deixou de ser polarizada entre os Estados Unidos e a Europa (Alemanha, Inglaterra e França) e conta com contribuições de outros atores localizados na Ásia, e com certeza, no Brasil. O conhecimento fundamental dos mecanismos de transporte de massa e de cargas, bem como da estrutura dos materiais em escala nanométrica é fundamental para novos desenvolvimentos e avanço da tecnologia.

Nova diretoria e membros do conselho: posse e primeira reunião.

Posted on quinta-feira 27 de fevereiro de 2014

No dia 14 de fevereiro deste ano às 10 horas ocorreu a solenidade de posse da sétima diretoria da nossa Sociedade Brasileira de Pesquisa em Materiais (SBPMat), com mandato de dois anos a partir de janeiro de 2014. Junto à diretoria, também tomaram posse quatro novos conselheiros titulares e um conselheiro suplente, cujo mandato vai até 2018. A cerimônia foi realizada no Golden Park Hotel Viracopos, na cidade de Campinas (SP). A nova diretoria e os novos conselheiros foram eleitos pelo processo de votação realizado no final de 2013.

Primeira reunião.

A primeira reunião da nova diretoria junto com o conselho foi realizada no mesmo dia, às 14 horas.

Na reunião foram definidos nomes da diretoria e conselho para comporem as comissões da SBPMat. Para a comissão de eventos, foram indicados os nomes dos professores Marco Cremona, Iêda Maria Garcia dos Santos e José Alberto Giacometti; para a comissão do Boletim da SBPMat, os professores Fernando Lázaro Freire Junior, André Avelino Pasa e José Antonio Eiras, e para a comissão das seções universitárias (university chapters), os professores Rodrigo Fernando Bianchi, Antonio José Felix de Carvalho, Iêda Maria Garcia dos Santos, Maria Aparecida Zaghete e Waldemar Augusto de Almeida Macedo. Como responsáveis pela elaboração do documento “Materials Science Impact” junto ao Institute of Physics, foram escolhidos os professores Roberto Mendonça Faria, Marco Cremona e Julio Ricardo Sambrano. Vale destacar que é possível a inclusão nas comissões de outros sócios da SBPMat, além desses integrantes iniciais.

Durante a reunião, também foram definidas as atribuições dos diretores científicos.

Veja aqui a composição atual da diretoria e do conselho e conheça um pouco nossos diretores e suas atribuições: http://sbpmat.org.br/a-sbpmat/diretoria-e-conselho/.