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

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

Prof. Ichiro Takeuchi

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

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

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

Segue uma entrevista com o cientista.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Mais

Oportunidade de bolsa de pós-doutorado no Centro de Tecnologia em Nanotubos de Carbono (CTNanotubos).

O Centro de Tecnologia em Nanotubos de Carbono (CTNanotubos) está realizando um processo de seleção para bolsista de pós-Doutorado na área de Caracterização. O foco do CTNanotubos é o desenvolvimento tecnológico – de produtos, processos e serviços – a partir dos naotubos de carbono, material de destacada importância estratégica para a competitividade de múltiplas indústrias. A visão do CTNanotubos é servir como plataforma para a contínua geração de sociedades empresárias, a partir da transferência de tecnologia.

Detalhes sobre o processo:

– Área de atuação: Caracterização
– Regime: Bolsista Pós-Doutorado
– Pré-requisito: Doutorado
– Valor da Bolsa: R$ 4.176,00
– Vigência: 36 meses

As técnicas a serem utilizadas inicialmente são:

– Espectroscopias ópticas (Raman, IR, UV-vis)
– Microscopia eletrônica de varredura (MEV)
– Microscopia de força atômica (AFM)
– Análise termogravimétrica (TGA)
– Difração de raios X

Procuramos por profissionais com doutoramento completo que possuam experiência prévia em pelo menos três das técnicas descritas acima (não necessariamente especialistas). As funções a serem exercidas pelo profissional são:

– Realização de ensaios e análises
– Confecção de relatórios
– Confecção de projetos de pesquisa
– Acompanhamento e atuação em em órgãos relacionados à padronização (ABNT, ISO, VAMAS, NANOREG, outros).
– Atuação junto ao INMETRO para processos de acreditação.

Os interessados devem enviar um email para cancado@fisica.ufmg.br, contendo uma breve carta de apresentação (máximo de duas páginas) e link para o CV Lattes. A data limite para a inscrição é 20/07/2015. Os candidatos pré-selecionados serão convidados para uma entrevista junto à Coordenação do CT-Nanotubos. Previsão de contratação para agosto/2015.

Boletim da SBPMat – edição 33.

 

Saudações %primeiro_nome%!

Edição nº 33 – 5 de junho de 2015 

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

Autores: O prazo para submissão de resumos para os 27 simpósios e 2 workshops do XIV Encontro da SBPMat foi prorrogado até 15 de junho. Veja as instruções para autores e faça sua submissão.

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

Auxílios Fapesp: doutores do Estado de São Paulo poderão se inscrever, de 16 a 24 de junho, para solicitar recursos à Fapesp para participação no XIV Encontro da SBPMat. Saiba mais.

Proceedings do XIV Encontro da SBPMat: Trabalhos apresentados no encontro poderão ser submetidos à avaliação por pares para publicação em periódicos científicos do IOP. Saiba mais.

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

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

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

Patrocinadores e expositores: 25 empresas já reservaram seu lugar no XIV Encontro da SBPMat. Contato para expositores e demais patrocinadores: rose@metallum.com.br.

Veja o site do evento.

XIV Encontro: entrevistas com palestrantes de plenárias

A professora Ulrike Diebold, da UT Wien (Áustria), falará em nosso encontro sobre superfícies de óxidos metálicos – materiais usados em monitoramento de gases, catálise, anti-corrosão, conversão de energia, pigmentação e muitas outras aplicações. Usando seus microscópios de tunelamento (STM), Diebold consegue investigar, em escala atômica, os defeitos da rede desses materiais. Em entrevista a nosso boletim, ela falou sobre suas principais contribuições no campo dos óxidos metálicos e sobre o poder da técnica de STM para o estudo de superfícies. E deixou um convite tentador para assistir à palestra dela. Veja a entrevista.

Também entrevistamos o professor Edgar Zanotto, da UFSCar (Brasil), que dará uma plenária sobre vitrocerâmicas – materiais formados a partir da cristalização interna de alguns vidros. Desde os inícios de sua carreira científica, Zanotto vem estudando os mecanismos de formação das vitrocerâmicas e desenvolvendo aplicações para elas. Na plenária, o cientista promete falar sobre passado e futuro, inclusive sobre o desenvolvimento de novas vitrocerâmicas e seu uso em novos produtos. Veja a entrevista.

Artigo em destaque 

Em um estudo sobre propriedades magnéticas de filmes finos nanocristalinos, realizado no Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF), no Rio de Janeiro, uma equipe de cientistas utilizou intensamente a técnica de ressonância eletromagnética de banda larga e a combinou com outras técnicas de análise. As conclusões do trabalho podem contribuir à fabricação de materiais magnéticos para dispositivos miniaturizados. O trabalho foi recentemente reportado no periódico Journal of Applied Physics.  Veja nossa matéria de divulgação.

Gente da nossa comunidade

Entrevistamos Israel Baumvol, professor emérito da UFRGS e criador do Programa de Pós-Graduação em Materiais da UCS. Baumvol encantou-se com as possíveis aplicações da Física na época da graduação. Ao longo de sua carreira, fez significativas contribuições à área de Materiais em diversos temas. Na entrevista, ao falar sobre sua trajetória científica, o pesquisador relata, entre outras histórias, como começou a trabalhar em materiais para a microeletrônica a partir de um convite da IBM para aplicar seus conhecimentos sobre implantação iônica. Aos leitores mais jovens, Baumvol aconselha que, em suas carreiras científicas, sigam o coração, busquem mudanças e novidades e se livrem dos preconceitos sobre os tipos de pesquisa. “A única distinção é entre pesquisa de boa ou má qualidade”. Veja nossa entrevista com o cientista.

Dicas de leitura
Divulgação científica internacional.

  • Alternativas ao silício para dispositivos miniaturizados: nanofitas de grafeno sintetizadas por nova rota (divulgação de paper da Nature Nanotechnology). Aqui.
  • No MIT, vírus são usados para criar materiais com relevantes aplicações (vídeo de palestra TED e outros conteúdos multimídia). Aqui.
  • Equipe de cientistas que inclui um brasileiro “treina” compósito de nanotubos para realizar operações computacionais (divulgação de paper do Journal of Applied Physics). Aqui.
Próximos eventos da área
  • VII Método Rietveld. Fortaleza, CE (Brasil). 6 a 10 de julho de 2015. Site.
  • Escola de Técnicas de Espalhamento de Raio-X (SAXS) e Neutrons (SANS) para Investigação Estrutural de Materiais e Sistemas Biológicos. Rio de Janeiro, RJ (Brasil). 6 a 10 de julho de 2015. Site.
  • São Paulo School of Advanced Sciences (ESPCA) on Recent Developments in Synchrotron Radiation. Campinas, SP (Brasil). 13 a 24 de julho de 2015. Site.
  • XXVI Escola de Inverno de Física da UFMG. Belo Horizonte, MG (Brasil). 13 a 17 de julho de 2015. Site.
  • Advanced School on Glasses and Glass-Ceramics (G&GC São Carlos). São Carlos, SP (Brasil). 1 a 9 de agosto de 2015. Site.
  • Primeira Conferência de Materiais Celulares (MATCEL 2015). Aveiro (Portugal). 7 e 8 de setembro de 2015. Site.
  • XIV Encontro da SBPMat. Rio de Janeiro, RJ (Brasil). 27 de setembro a 1º de outubro de 2015. Site.
  • 8th International Summit on Organic and Hybrid Solar Cells Stability (ISOS-8). Rio de Janeiro, RJ (Brasil). 29 de setembro a 1º de outubro. Site.
  • 13th International Conference on Plasma Based Ion Implantation & Deposition (PBII&D 2015). Buenos Aires (Argentina). 5 a 9 de outubro de 2015. Site.
  • 4th EPNOE International Polysaccharide Conference. Varsóvia (Polônia). 18 a 22 de outubro de 2015. Site.
  • 10th Ibero-American Workshop on Complex Fluids 2015. Florianópolis, SC (Brasil). 25 a 29 de outubro de 2015. Site.
  • 14th International Union of Materials Research Societies – International Conference on Advanced Materials (IUMRS-ICAM 2015). Jeju (Coreia). 25 a 29 de outubro de 2015. Site.
      
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Gente da nossa comunidade: entrevista com o pesquisador Israel Baumvol.

Israel Jacob Rabin Baumvol nasceu no Rio Grande do Sul, na cidade de São Gabriel, no último dia de 1947. Ainda criança, mudou-se para Porto Alegre com seus pais e irmãos. Aos 19 anos de idade, ingressou na Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) para estudar Física. Nos anos seguintes, Baumvol dedicou muitos esforços aos estudos tentando atender o padrão de exigência acadêmica do bacharelado em Física da federal gaúcha, além de participar da atividade política que ocorria na universidade contra o governo militar vigente. Em 1971, concluiu a graduação – sem ter se destacado como um bom estudante, segundo ele. No ano seguinte, mudou-se para São Paulo para realizar o mestrado na Universidade de São Paulo (USP), em Física nuclear e sob orientação do professor Oscar Sala. Em 1975, retornou à UFRGS para fazer doutorado com orientação do professor Fernando Zawislak, estudando compostos de estrutura perovskita. Durante o doutorado, tornou-se professor da UFRGS. Em 1977 defendeu sua tese. Para o pós-doutorado, Baumvol escolheu uma instituição de pesquisa industrial na Inglaterra, hoje conhecida como Harwell campus. Ali, entre 1979 e 1981, trabalhou com técnicas de implantação iônica e suas aplicações, principalmente a implantação iônica por imersão em plasma (PIII), participando de contratos de pesquisa com grandes empresas. A partir da sua expertise em PIII, Baumvol ingressou no mundo dos materiais para microeletrônica, área na qual fez significativas contribuições científico-tecnológicas e ganhou reputação internacional.

Nos Estados Unidos, Israel Baumvol foi pesquisador convidado do centro de pesquisa da IBM (1984 a 1988) e dos Laboratórios Bell, da empresa Lucent (1998 a 1999). Na França, entre 1992 e 1996, foi professor convidado da Université Pierre et Marie Curie e da Université Paris Diderot (Paris 7). Em 1997, após ficar em primeiro lugar em concurso público, foi nomeado professor titular de Paris 7, mas não assumiu o cargo para permanecer na UFRGS. De 1995 a 1996, foi professor convidado da Ruhr Universität, na Alemanha.

Baumvol também foi coordenador de eventos internacionais realizados fora do Brasil. Em 2000 e 2005, foi coordenador (chairman) de simpósios internacionais de Físico-Química do óxido de silício e da interface silício – dióxido de silício, organizados pela Electrochemical Society. Em 2001, coordenou o International Workshop on Device Technology, da Materials Research Society(MRS), realizado em Porto Alegre. Em 2004, foi meeting chair do Spring Meeting & Exhibit da MRS, que ocorre anualmente em San Francisco (Estados Unidos).

Em 2003, ao se aposentar do seu cargo de professor titular da UFRGS, liderou a criação do Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais da Universidade de Caxias do Sul (UCS), na região da serra gaúcha, e foi coordenador e pesquisador do programa até 2014.

De 2002 a 2003, Baumvol presidiu a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul (FAPERGS). Mais recentemente, entre 2011 e 2013, foi vice-coordenador da Área de Materiais na Capes. Baumvol também coordenou grandes projetos do CNPq na área de Materiais, como a primeira Rede Nacional de Pesquisa em Materiais Nanoestruturados (2001-2005) e o INCT de Engenharia de Superfícies (2009 a 2010).

Ao longo de sua carreira científica, Israel Baumvol tem desenvolvido pesquisas em temas relacionados à implantação iônica, Física de filmes finos e modificação de superfícies, além de materiais para microeletrônica. Bolsista de produtividade de nível 1A no CNPq, Baumvol é autor de mais de 270 artigos publicados em periódicos científicos com revisão por pares, além de livros e capítulos de livros. Sua produção científica conta com 3.000 citações, aproximadamente. Orientou cerca de 30 trabalhos de mestrado e doutorado.

No ano 2000 foi escolhido Pesquisador Destaque pela FAPERGS; em 2010 foi nomeado Comendador da Ordem Nacional do Mérito Científico pela Presidência da República e, no ano seguinte, foi diplomado Professor Emérito pela UFRGS. Em maio deste ano, foi inaugurado o laboratório “Central de Microscopia Professor Israel Baumvol” na UCS.

Segue uma entrevista com o cientista.

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

Israel Baumvol: – Foi a junção de três fatores. O primeiro foi o desejo de utilizar meus conhecimentos, para um dia poder contribuir para o progresso do país e dos seus cidadãos. Este desejo desenvolveu-se através de leituras e forte participação política durante o curso de graduação. Porém, como em Porto Alegre a tradição de pesquisa fundamental era muito forte e não havia ninguém que trabalhasse em Física aplicada, eu fiz uma formação estritamente acadêmica, o que foi muito bom para o meu futuro. O segundo fator foi o meu pós-doutorado, para o qual escolhi uma instituição de pesquisa industrial, na Inglaterra. Fui para lá em 1979, para aprender implantação iônica, pois a instituição era pioneira neste método. Lá eu entrei em contato com a implantação iônica, sobretudo as suas aplicações, tais como redução do atrito em componentes metálicos (por exemplo ligas Ti-Al) por implantação de espécies e compostos iônicos pesados, aumento da resistência ao desgaste e à corrosão de aços por nitretação, oxinitretação e nitrocarbetação, usando o método da  implantação iônica por imersão em plasma (PIII). Naquela época estavam construindo ali o primeiro reator de PIII para escala industrial, com volume de, aproximadamente, 30 m3, que depois multiplicou-se por todo mundo, inclusive com empresas especializadas na fabricação destes reatores, tais como a Eaton e várias outras, inclusive duas empresas no Brasil. Este ambiente de Física aplicada me fascinou pelas possibilidades. Participei de vários contratos de pesquisa, como o de próteses ósseas para uma empresa fabricante japonesa, o de lâminas de turbina para a Rolls-Royce e o de lâminas de corte do projeto de futuros barbeadores elétricos para a Philips. Estes projetos, além de me fascinarem, tinham um componente que para mim era romântico: tratava-se de projetos confidenciais. O terceiro e último fator ocorreu ao fim do meu pós-doutorado. Fui a um congresso na Alemanha, onde dei uma palestra de 50 minutos, algo muito difícil nos dias de hoje, em que as palestras têm da ordem de 20 minutos apenas. Quando terminei de falar e responder as perguntas, houve um coffee break. O Dr. James F. Ziegler aproximou-se de mim, apresentou-se e entregou-me seu cartão de visitas, no qual estava escrito “Research Director, Thomas J. Watson Research Center, IBM”. Ele convidou-me para ir para lá porque, durante a minha palestra, ele se deu conta que o método PIII poderia resolver um problema sério que a IBM tinha com os discos rígidos. Outra vez, o canto de sereia de projeto confidencial. Aceitei o convite e, durante alguns anos, passei as férias de verão e de inverno, três a quatro meses por ano, na IBM – Yorktown. Lá entrei em contato com algo inusitado para mim, a tecnologia do silício, que estava no nascedouro. Outro fascínio e a minha cabeça estava feita, Engenharia e Ciência dos Materiais.

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

Israel Baumvol: – Trabalhei em muitos temas diferentes na minha atividade profissional, alguns deles já mencionados acima. Vou destacar três deles. O primeiro foi a minha participação dos primórdios da tecnologia PIII, a qual hoje é vastamente utilizada em todo o mundo, inclusive no Brasil, onde há pelo  menos quatro serviços de processamento de componentes de aço por PIII para a indústria metal-mecânica. O segundo é a minha contribuição, ao longo de dez anos de trabalho, para explorar e atingir o limite físico do óxido de silício como dielétrico de porta na tecnologia metal oxide semiconductor (MOS). Formei uma rede de cooperação com laboratórios acadêmicos em quatro países diferentes e com laboratórios industriais, entre eles IBM, Motorola, Texas Instruments, Bell-Lucent. Atingimos o limite físico, 1 nm. A partir daí, toda a rede começou a trabalhar em um substituto para o óxido de silício, o que constituía a primeira mudança na tecnologia MOS, depois de quarenta anos. Houve uma convergência para o óxido de háfnio e, eventualmente, alguns óxidos duplos com base no háfnio. Este material se impôs, permitindo um aumento de velocidade de processamento e hoje é o utilizado como óxido de porta em processadores avançados. Ele permitiu a continuidade da lei de Moore que estava ameaçada. Esta área de pesquisa levou a formação de uma geração de ouro de doutores, todos em torno do óxido de porta, tema crucial para a micro e nanoeletrônica.  Muitos deles estão em atividade profissional em empresas industriais, tanto em tecnologia do silício como em outras atividades.  Finalmente, destaco a criação de um ambiente de pesquisa em Engenharia e Ciência dos Materiais e de um programa de pós-graduação nesta área. Comecei esta atividade com um único elemento: Caxias do Sul e região possuem um sem número de empresas industriais, pequenas, médias e grandes, necessitando de pesquisa e formação de recursos humanos. Só isso, mais nada. Então, a partir do zero, consegui reunir um punhado de jovens doutores bem formados e construir o ambiente de pesquisa desejado, com muitos excelentes laboratórios e um programa de pós-graduação bastante respeitável. O impacto disto no contexto industrial da região é notável e muito reconhecido.

Boletim da SBPMat: – Deixe uma mensagem para nossos leitores que estão iniciando suas carreiras de cientistas.

Israel Baumvol: – Sigam o coração e não as conveniências. Aproveitem o doutorado, pois esta é a melhor época da carreira: pesquisa criativa e livre de responsabilidades administrativas. Não hesitem em expor suas ideias. Ideias novas não são necessariamente más ideias. Usem o pós-doutorado para entrar em contato com o novo e inaudito. Não procurem um lugar que trabalha no mesmo assunto de suas teses de doutorado. Não hesitem em mudar de área, isto é muito estimulante e constitui um importante fator de progresso individual. Eu tenho pena dos profissionais que continuam trabalhando no assunto da tese de doutorado, dez ou vinte anos depois de terem concluído o mesmo. Pesquisa aplicada pode ser muito boa pesquisa. Livrem-se dos preconceitos, tanto faz se a pesquisa é fundamental, ou aplicada ou diretamente industrial. O que conta é a qualidade. A única distinção é entre pesquisa de boa qualidade ou de má qualidade.

Entrevistas com palestrantes de plenárias do XIV Encontro: Ulrike Diebold.

Os óxidos metálicos apresentam um amplo leque de propriedades. Em consequência, tornam-se úteis em aplicações muito diversas, como monitoramento de gases, catálise, proteção contra a corrosão, pigmentação, conversão de energia e muitas outras. Detalhe importante: para compreender e utilizar esses materiais, o estudo de suas superficies é fundamental.

Prof. Ulrike Diebold.

As superfícies de óxidos metálicos serão tema de uma palestra plenária no XIV Encontro da SBPMat, a cargo de Ulrike Diebold, cientista que está entre os principais especialistas do mundo nesse assunto. Diebold se dedica à ciência de superfícies desde a época de seu doutorado, defendido em 1990 pela Universidade de Tecnologia de Viena (UT Wien), na Austria. Alguns anos depois, fazendo pós-doutorado num grupo de superfícies da Universidade Rutgers, em New Jersey (EUA), ela começou suas pesquisas sobre dióxido de titânio.

Em 1993 tornou-se professora da Universidade Tulane, na cidade de New Orleans (EUA), e fundou e coordenou um grupo de ciência de superficies. Ao ter seus laboratórios atingidos pelo furacão Katrina em 2005, Diebold foi acolhida por diversas instituições e se instalou em Rutgers junto a alguns membros de seu grupo de Tulane. Finalmente, voltou ao local onde começara sua carreira científica, a UT Wien, desta vez como professora e coordenadora do grupo de Física de superfícies. Com seus grupos de pesquisa, Diebold tem continuado avançando nos estudos de ciência básica e aplicada sobre óxidos metálicos, apoiando-se, entre outras técnicas, na microscopia de varredura por tunelamento (STM), por meio da qual a cientista consegue investigar esses materiais na escala atómica.

Ulrike Diebold é autora de 180 artigos publicados em periódicos com revisão por pares. Seus artigos contam com mais de 12 mil citações. Seu índice H, conforme a Web of Science, é de 52. A cientista já proferiu cerca de 250 palestras convidadas. Ao longo de sua carreira, recebeu numerosos prêmios e distinções de diversas entidades, como Alexander von Humboldt Foundation, American Chemical Society, Austrian Academy of Sciences, Austrian Ministry for Science, Catalysis Society of South Africa, Czech Republic Academy of Sciences, European Academy of Sciences, German National Academy of Sciences Leopoldina, National Science Foundation, entre outras. É editora associada da divisão de Física de materiais do periódico Physical Review Letters.

Segue uma minientrevista com esta plenarista do XIV Encontro da SBPMat.

Imagem de STM de átomos individuais de Au em superfície de Fe3O4. Esse sistema é usado como modelo para estudar reações simples de catálise em escala atómica. O experimento relacionado é descrito em: Novotný, Z. et al. Ordered Array of Single Adatoms with Remarkable Thermal Stability: Au/Fe_{3}O_{4}(001). Phys Rev Lett 108, (2012).

Boletim da SBPMat: – Quais são, na sua opinião, suas contribuições mais significativas ou de maior impacto social na ciência de superfícies de óxidos metálicos? Explique-as muito brevemente e compartilhe as referências dos artigos ou livros gerados, ou comente se esses estudos geraram patentes ou produtos. 

Ulrike Diebold: – O campo começou com o livro “The Surface Science of Metal Oxides” de Vic Henrich e P.A. Cox, que foi publicado em 1993 pela Cambridge University Press. O livro motivou muitas pessoas a desenvolverem um interesse em superfícies de óxido metálico e as pesquisas progrediram demasiadamente desde então.  Algumas ainda são válidas até hoje, por exemplo, a importância dos defeitos para entender as propriedades das superfícies de óxidos, e como é essencial dominar a preparação da superfície. Pesquisas significativas podem apenas ser realizadas em sistemas “bem caracterizados” com uma estrutura de superfície conhecida e controlada.  Há aproximadamente dez anos, em 2003, escrevi uma revisão que focou apenas no dióxido de titânio, que é um material muito utilizado tanto em aplicações quanto em pesquisa fundamental (Surface Science Reports 48 (2003) 53).  Esta revisão recebeu bastante atenção. Uma década depois, uma edição completa da Chemical Reviews (vol. 113, 2013) focou em superfícies de óxidos metálicos, e resumiu bem o estado da arte da pesquisa de superfícies de óxidos metálicos.

Boletim da SBPMat: – Comente as possibilidades que a microscopia por tunelamento oferece ao estudo das superficies, em particular, de óxidos metálicos.

Ulrike Diebold: – O microscópio de varredura por tunelamento (scanning tunneling microscopy – STM), que foi inventado por Heinrich Rohrer e Gerd Binnig no início da década de 1980, revolucionou a nossa compreensão do mundo nano. Pode-se usar esta técnica para geração de imagens da estrutura geométrica e eletrônica de uma superfície a escala local, átomo por átomo. Isto é particularmente importante para óxidos, onde muitas vezes as irregularidades na rede são as entidades mais interessantes, por exemplo, defeitos tais como átomos ausentes, intersticiais, ou impurezas. O STM é a ferramenta ideal para investigar esses defeitos no nível atômico e literalmente “assistir” às reações químicas mediadas por defeitos.

Imagem de STM de defeitos em superfície de TiO2. O experimento relacionado está descrito em: Dulub, O. et al. Electron-induced oxygen desorption from the TiO2(011)-2×1 surface leads to self-organized vacancies. Science 317, 1052–1056 (2007).

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

Ulrike Diebold: – Eu acho que é simplesmente emocionante observar fenômenos tais como defeitos desaparecendo de uma superfície e depois voltando, ou moléculas individuais se dissociando ou difundindo através de uma superfície.  Se você quiser ver belas imagens e filmes de processos potencialmente relevantes para sua própria pesquisa, por favor, venha para minha palestra.

Saiba mais:

Entrevistas com palestrantes de plenárias do XIV Encontro: Edgar Zanotto.

Prof. Edgar Dutra Zanotto.

As vitrocerâmicas, descobertas na década de 1950, são materiais produzidos pela cristalização interna catalisada de certos vidros contendo elementos nucleantes, e submetidos a temperaturas de 500 a 1.100 °C. Elas podem apresentar diversas propriedades, que as tornam materiais interessantes para diversas aplicações nos campos da medicina, odontologia e arquitetura, entre outros.

No XIV Encontro da SBPMat, as vitrocerâmicas serão abordadas em uma palestra plenária intitulada “60 years of glass-ceramics R&D: a glorious past and bright future”. O palestrante será Edgar Dutra Zanotto, professor titular da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) e diretor do Centro de Pesquisa, Educação e Inovação em Vidros (CeRTEV) um dos 17 CEPIDS da Fapesp.

Zanotto se encantou pelas vitrocerâmicas em 1977, quando acabava de se formar em Engenharia de Materiais pela UFSCar, ao ler o livro Glass Ceramics, de Peter McMillan, da Warwick University (Reino Unido). A partir desse momento, esses materiais e o processo de cristalização necessário para produzi-los passaram a ser foco de seus estudos, tanto em seu mestrado em Física (USP São Carlos), quanto em seu doutorado em Tecnologia de Vidros (Universidade de Sheffield, Reino Unido) e, até o presente, nos projetos de pesquisa e desenvolvimento que realiza junto a seu grupo no Laboratório de Materiais Vítreos (LaMaV), na UFSCar.

“Orquídea”. Imagem de microscopia óptica de cristalização em vidro eutético. Crédito: Vladimir Fokin e Edgar Zanotto (LaMaV-UFSCar).

Edgar Zanotto é autor de uma importante produção em ciência e tecnologia de vidros. São mais de 200 artigos científicos, com aproximadamente 3.500 citações na Web of Science e 5.000 no Google Scholar; 20 capítulos de livros; 17 pedidos de patente; 2 livros e 4 prefácios de livros internacionais. Seu índice H é 34 segundo a Web of Science e 39 segundo o Google Scholar. Zanotto já recebeu 28 prêmios ou distinções de diversas entidades, como International Commission on Glass, American Ceramic Society, Elsevier Publishing Company, The World Academy of Sciences e CNPq. É Comendador da Ordem Nacional do Mérito Científico. Foi chairman de seis dos mais importantes congressos internacionais da área de vidros. Proferiu mais de 110 palestras convidadas e uma dúzia de palestras plenárias em congressos. É editor do Journal of Non-Crystalline Solids.

Segue uma mini entrevista com este plenarista do XIV Encontro da SBPMat.

Boletim da SBPMat: – Quais são suas contribuições mais significativas ou de maior impacto social no tema das vitrocerâmicas? Explique-as muito brevemente e comente o que foi gerado a partir delas (papers, livros, patentes, produtos etc.).

Edgar Zanotto: – Acredito que as contribuições mais significativas do meu grupo de pesquisa refiram-se a testes e melhorias de modelos de nucleação, crescimento de cristais e cristalização total de vidros. Alem disso desenvolvemos e testamos, com sucesso, modelos que descrevem a sinterização com cristalização concorrente de vidros, e várias técnicas de medidas e teorias de processos dinâmicos (fluxo viscoso, relaxação estrutural, difusão e cristalização) em vidros. Os números de papers, patentes e livros gerados a partir dessas pesquisas estão descritos acima.

Imagem de microscopia óptica de autotrincamento de cristais em um vidro isoquímico. Crédito: Valmor Mastelaro e Edgar Zanotto (LaMaV – UFSCar).

Boletim da SBPMat: – Cite alguns produtos feitos com vitrocerâmicas que estejam no mercado e algumas possíveis aplicações que considere promissoras.

Edgar Zanotto: – Ao longo dos últimos 39 anos desenvolvemos vitrocerâmicos de escórias de siderurgia e aciaria, e de vidros reciclados – para aplicação em construção civil e arquitetura – e também materiais mais sofisticados para uso odontológico e médico. Estes serão apresentados na palestra.

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

Edgar Zanotto: – Na palestra pretendo revisar os principais modelos de nucleação e crescimento de cristais em vidros e discutir a aplicabilidade deles ao desenvolvimento de novos vitrocerâmicos. Tudo será ilustrado com figuras coloridas de inúmeros novos produtos. Espero que ela seja interessante e motivadora a estudantes e pesquisadores (teóricos e experimentais) das áreas de Engenharia e Ciência dos Materiais, Física e Química da Matéria Condensada.

Saiba mais:


Boletim da SBPMat – edição 32

 

Saudações %primeiro_nome%!

Edição nº 32 – 8 de maio de 2015 

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

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

Autores: A submissão de resumos para os 27 simpósios e 2 workshops do XIV Encontro da SBPMat está aberta até 30 de maio. Veja as instruções para autores.

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

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

Patrocinadores e expositores: 23 empresas já reservaram seu lugar no XIV Encontro da SBPMat. Contato para expositores e demais patrocinadores: rose@metallum.com.br.

Veja o site do evento.

Notícias da SBPMat: interações internacionais

Em San Francisco, o presidente da SBPMat, Roberto Faria, manteve reuniões com autoridades da MRS e da IUMRS e com representantes do Institute of Physics. Os temas abordados foram publicações, university chapters e eventos, entre outros. Saiba mais. 

Artigo em destaque 

Uma equipe de pesquisadores do Instituto de Física de São Carlos – USP e da Universidade Estadual de Maringá estudou o comportamento luminescente de um íon lantanídeo (o térbio trivalente) como dopante de um vidro. Entre outros resultados, os cientistas conseguiram explicitar alguns mecanismos que limitam a eficiência do material na emissão de luz. O trabalho foi recentemente reportado no periódico Journal of Applied Physics.  Veja nossa matéria de divulgação.

Gente da nossa comunidade

Falamos com Fernando Galembeck, diretor do Laboratório Nacional de Nanotecnologia do CNPEM e professor aposentado da Unicamp. Interessado desde a adolescência pelas descobertas científicas e sua transformação em produtos, Galembeck fez importantes contribuições à área de Materiais, tanto em estudos acadêmicos quanto em trabalhos que geraram patentes licenciadas e novos produtos. Na entrevista, o cientista falou sobre as origens de sua carreira científica e contou casos de pesquisa e desenvolvimento de materiais. No final, deixou uma mensagem para os leitores mais jovens, destacando a paixão como motivação do trabalho. Veja nossa entrevista com o cientista.

História da pesquisa em Materiais no Brasil 

O que você sabe sobre a história da nossa SBPMat? Quando, por que, como e por quem foi criada a sociedade? Na página “Histórico” da seção institucional de nosso site você encontra um resumo preparado com base em documentos e entrevistas. Veja.

Dicas de leitura
Divulgação científica internacional de papers destacados.

  • Liga metálica muito eficiente na conversão termoelétrica é produzida por meio de um novo tipo de sinterização (divulgação de paper da Science). Aqui.
  • Membrana que usa líquido como “porteiro” de seus poros evita incrustações e tem diversas aplicações (divulgação de paper da Nature). Aqui.
  • Cientistas estudam os fundamentos do comportamento e a interação de gotinhas que se movimentam sobre um vidro (divulgação de paper da Nature). Aqui.
  • Como “programar” a vida útil de materiais automontados, até sua autodesmontagem? Pesquisadores desenvolvem uma proposta (divulgação de paper da Nano Letters). Aqui.
  • Equipe da Unicamp e LNLS cria nanotijolos de prata revestidos de magnetita com potenciais aplicações em nanomedicina (divulgação de paper da Nature Scientific Reports). Aqui. 
Oportunidades
  • Vaga de gerente de produto em empresa de instrumentação científica em São Bernardo do Campo (SP). Aqui.
  • Concurso “Superfícies em imagens”, organizado pelo INCT de Engenharia de Superfícies, selecionará 12 imagens de superfícies de materiais (macro, micro ou nano) que serão publicadas num calendário de mesa. Há prêmios para os autores. Aqui.
Próximos eventos da área
  • 4th School of SAXS Data Analysis. Campinas, SP (Brasil). 11 a 15 de maio de 2015. Site.
  • VII Método Rietveld. Fortaleza, CE (Brasil). 6 a 10 de julho de 2015. Site.
  • Escola de Técnicas de Espalhamento de Raio-X (SAXS) e Neutrons (SANS) para Investigação Estrutural de Materiais e Sistemas Biológicos. Rio de Janeiro, RJ (Brasil). 6 a 10 de julho de 2015. Site.
  • São Paulo School of Advanced Sciences (ESPCA) on Recent Developments in Synchrotron Radiation. Campinas, SP (Brasil). 13 a 24 de julho de 2015. Site.
  • XXVI Escola de Inverno de Física da UFMG. Belo Horizonte, MG (Brasil). 13 a 17 de julho de 2015. Site.
  • Advanced School on Glasses and Glass-Ceramics (G&GC São Carlos). São Carlos, SP (Brasil). 1 a 9 de agosto de 2015. Site.
  • Primeira Conferência de Materiais Celulares (MATCEL 2015). Aveiro (Portugal). 7 e 8 de setembro de 2015. Site.
  • XIV Encontro da SBPMat. Rio de Janeiro, RJ (Brasil). 27 de setembro a 1º de outubro de 2015. Site.
  • 13th International Conference on Plasma Based Ion Implantation & Deposition (PBII&D 2015). Buenos Aires (Argentina). 5 a 9 de outubro de 2015. Site.
  • 10th Ibero-American Workshop on Complex Fluids 2015. Florianópolis, SC (Brasil). 25 a 29 de outubro de 2015. Site.
  • 14th International Union of Materials Research Societies – International Conference on Advanced Materials (IUMRS-ICAM 2015). Jeju (Coreia). 25 a 29 de outubro de 2015. Site.
      
Você pode divulgar novidades, oportunidades, eventos ou dicas de leitura da área de Materiais, e sugerir papers, pessoas e temas para as seções do boletim. Escreva para comunicacao@sbpmat.org.br.
Descadastre-se caso não queira receber mais e-mails.

 

Artigo em destaque: Revelando segredos da luminescência de um íon lantanídeo.

O artigo científico com participação de membros da comunidade brasileira de pesquisa em Materiais em destaque neste mês é: Mechanisms of optical losses inthe 5D4 and 5Dlevels in Tb3+ doped low silica calcium aluminosilicate glasses. J. F. M. dos Santos, I. A. A. Terra, N. G. C. Astrath, F. B. Guimarães, M. L. Baesso, L. A. O. Nunes and T. Catunda. J. Appl. Phys. 117, 053102 (2015). DOI: 10.1063/1.4906781.

Revelando segredos da luminescência de um íon lantanídeo.

Uma equipe de cientistas de instituições brasileiras avançou na compreensão de mecanismos que limitam a eficiência da emissão de luz em materiais dopados com íon de térbio trivalente (Tb3+). Esse íon, do grupo das terras raras e subgrupo dos materiais lantanídeos, apresenta emissões luminescentes desde o ultravioleta até o infravermelho, sendo particularmente interessante, por seu interesse tecnológico, a sua intensa emissão verde, de cerca de 545 nm de comprimento de onda.

Alguns anos atrás, por exemplo, pesquisadores japoneses demonstraram emissão laser de fibras ópticas dopadas com Tb3+. Entretanto, o dispositivo apresentou baixa eficiência devido à saturação do seu ganho óptico, mesmo a baixas potências de excitação.

Processo de luminescência de amostra de LSCAS dopada com Tb3 excitada por um laser azul emitindo luz verde. As fotos mostram a amostra sem (esq.) e com (dir.) excitação.

Retomando esse problema tecnológico, a equipe de cientistas do Brasil fez um estudo detalhado dos processos que causam a saturação da emissão verde. Para isso, utilizaram o Tb3+ como dopante de um material que, por suas propriedades, garante alta eficiência de emissão, principalmente no infravermelho: o vidro aluminosilicato de cálcio com baixa concentração de sílica, conhecido como LSCAS, de low-silica calcium aluminosilicate.

O estudo envolveu dois grupos de pesquisa que mantêm colaboração há cerca de duas décadas, o grupo de espectroscopia de sólidos do Instituto de Física de São Carlos, da Universidade de São Paulo (IFSC – USP), e o grupo de fototérmica da Universidade Estadual de Maringá (UEM). Os resultados foram reportados em um artigo recentemente publicado no Journal of Applied Physics.

Em primeiro lugar, amostras do vidro com diversas concentrações do dopante foram preparadas pelo grupo da UEM.

Foto das amostras de LSCAS. A amostra base apresenta concentração de 0,05% de Tb3+.

No IFSC – USP, as amostras foram excitadas por meio de um laser em dois comprimentos de onda distintos, 488 nm (visível) e 325 nm (ultravioleta), e seus espectros de absorção, emissão e excitação foram obtidos. Ao analisá-los, os cientistas do grupo de espectroscopia de sólidos observaram certas particularidades no comportamento de algumas das emissões luminescentes, como, por exemplo, uma forte saturação numa emissão verde semelhante à observada no laser dos cientistas japoneses, e, em outros comprimentos de onda, uma diminuição da luminescência ocorrendo a intensidades de excitação mais baixas do que o previsto. Dessa maneira, os pesquisadores brasileiros puderam concluir que o mecanismo associado na literatura às emissões de materiais dopados com Tb3+, conhecido como cross relaxation, não era suficiente para explicar a totalidade do comportamento das emissões, e nem sequer a saturação que ocorre nas emissões no verde, e propuseram a ação adicional de outros processos.

“Mecanismos de perdas adicionais, tais como emissões por defeitos na matriz, processos de conversão ascendente de energia, entre outros, exercem uma influência significativa no sistema que estudamos”, explica Tomaz Catunda, professor do IFSC e autor correspondente do artigo. “Estas vias de decaimento, até então ignoradas na literatura, apresentam grande relevância na fabricação de dispositivos ópticos em materiais dopados com Tb3+”, completa.

O estudo de vidros dopados com Tb3+ na equipe brasileira começou durante a pesquisa de doutorado de Idelma Terra, defendida em 2013 pela USP, que visava ao desenvolvimento de materiais para aumentar a eficiência de células solares. A tese foi agraciada com o “Prêmio Vale-Capes de Ciência e Sustentabilidade 2014”. O estudo desses materiais continuou no doutorado de Giselly dos Santos Bianchi, realizado na UEM e na dissertação de mestrado de Jéssica Fabiana Mariano dos Santos, defendido em 2014 pela EESC-USP.

O artigo do Journal of Applied Physics veio se agregar a um conjunto de dezenas de papers publicados em periódicos internacionais gerados a partir da colaboração entre os grupos do IFSC e da UEM, em alguns casos envolvendo também outros cientistas do Brasil e do exterior, sobre espectroscopia óptica de vidros de aluminato de cálcio dopados com íons de terras raras e suas aplicações em dispositivos emissores de luz.

Boletim SBPMat – edição 31.

 

Saudações!

Edição nº 31 – 2 de abril de 2015 

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

Autores: A submissão de resumos para os 27 simpósios e 2 workshops do XIV Encontro da SBPMat está aberta até 30 de maio. Veja as instruções para autores.

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

Patrocinadores e expositores: 23 empresas já reservaram seu lugar no XIV Encontro da SBPMat. Contato para expositores e demais patrocinadores: rose@metallum.com.br.

Veja o site do evento.

Notícias da SBPMat: participação na IUMRS - ICAM 2015

Nossa SBPMat, representada por seu presidente, Roberto Mendonça Faria, faz parte do comitê organizador da 14ª Conferência Internacional sobre Materiais Avançados da União Internacional de Sociedades de Pesquisa em Materiais (IUMRS – ICAM 2015). O evento será realizado na Coreia do Sul em outubro deste ano. Saiba mais.

Artigo em destaque 

Uma equipe de pesquisadores da USP e de uma universidade cubana conseguiu aumentar em mais de 25 vezes a densidade de corrente acima da qual o material Bi-2223 deixa de ser supercondutor. Para isso, prepararam o material por meio de sinterização a plasma, seguida de tratamento térmico. Os autores também propuseram  quais são os mecanismos que ocorrem na microestrutura do Bi-2223 para que essa otimização aconteça.  O trabalho foi recentemente reportado no periódico Journal of Applied Physics.  Veja nossa matéria de divulgação.

Gente da nossa comunidade

Oswaldo Luiz Alves, professor do Instituto de Química da Unicamp há mais de 40 anos, é autor de relevantes contribuições na área de Materiais em temas diversos, desde o desenvolvimento de materiais vítreos para telecomunicações até o estudo das interações de novos nanomateriais baseados em carbono com biossistemas. Em entrevista ao Boletim da SBPMat, o professor Alves falou sobre seu trabalho de introdução da Química do Estado Sólido no Brasil e as contribuições que fez na área de Materiais, atuando em pesquisa, formação de pesquisadores, divulgação científica, política científica etc. Ele também nos contou um pouco sobre sua adolescência em São Paulo e deixou uma mensagem para os leitores mais jovens. Veja nossa entrevista com o cientista.

Victor Carlos Pandolfelli, professor do DEMa-UFSCar, foi nomeado editor associado do Journal of the American Ceramic Society – um dos periódicos científicos mais citados de sua área. Saiba mais.

História da pesquisa em Materiais no Brasil 

Cylon Gonçalves da Silva, primeiro diretor do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), compartilhou com nosso boletim algumas anedotas sobre a participação da indústria brasileira na construção do laboratório – mais precisamente, sobre o uso de materiais nacionais na fabricação dos aceleradores do LNLS. Veja o artigo do professor Cylon.

Dicas de leitura
Especial.

  • Relato cativante da interessantíssima história da descoberta do quasicristal natural – encontrado na Sibéria e produzido… no espaço. A reportagem foi vencedora do Physics Journalism Prize, edição 2015, do Institute of Physics (IOP) e do Science and Technology Facilities Council (STFC). Aqui.

Divulgação científica internacional de papers destacados.

  • Hidrogel de polímero e nanopartículas, de produção simples, tem potencial para liberação controlada de fármacos (divulgação de paper da Nature Communications). Aqui.
  • Hipertermia magnética: nanopartículas com formato de flor geram mais calor para destruir células do câncer (divulgação de paper do Journal of Applied Physics). Aqui.

Notícias de INCTs e CEPIDs.

  • Novo biovidro desenvolvido no âmbito do CeRTEV melhora o desempenho de implantes dentários e ortopédicos de titânio ao ser depositado na sua superfície. Aqui.
  • CDMF apresenta produtos de parcerias com empresas em evento em São Carlos. Aqui.
Oportunidades
  • Pós-doutorado PNPD no PPGFSC/UFSC, em Física da Matéria Condensada e outras áreas. Aqui.
  • Chamada de propostas FAPESP (São Paulo) – M-ERA NET (Europa) em Ciência e Engenharia de Materiais. Aqui.
  • Microtomógrafo do LNNano revela em 3D a morfologia de regiões da amostra, além de porosidade, diâmetro etc. Projetos para usar o equipamento podem ser submetidos a avaliação. Aqui.
Próximos eventos da área
  • Simpósio Internacional em Materiais e Biossistemas (SIMBI) 2015. Lavras, MG (Brasil). 28 e 29 de abril de 2015. Site.
  • 4th School of SAXS Data Analysis. Campinas, SP (Brasil). 11 a 15 de maio de 2015. Site.
  • VII Método Rietveld. Fortaleza, CE (Brasil). 6 a 10 de julho de 2015. Site.
  • São Paulo School of Advanced Sciences (ESPCA) on Recent Developments in Synchrotron Radiation. Campinas, SP (Brasil). 13 a 24 de julho de 2015. Site.
  • Advanced School on Glasses and Glass-Ceramics (G&GC São Carlos). São Carlos, SP (Brasil). 1 a 9 de agosto de 2015. Site.
  • Primeira Conferência de Materiais Celulares (MATCEL 2015). Aveiro (Portugal). 7 e 8 de setembro de 2015. Site.
  • XIV Encontro da SBPMat. Rio de Janeiro, RJ (Brasil). 27 de setembro a 1º de outubro de 2015. Site.
  • 13th International Conference on Plasma Based Ion Implantation & Deposition (PBII&D 2015). Buenos Aires (Argentina). 5 a 9 de outubro de 2015. Site.
  • 10th Ibero-American Workshop on Complex Fluids 2015. Florianópolis, SC (Brasil). 25 a 29 de outubro de 2015. Site.
  • 14th International Union of Materials Research Societies – International Conference on Advanced Materials (IUMRS-ICAM 2015). Jeju (Coreia). 25 a 29 de outubro de 2015. Site.
      
Você pode divulgar novidades, oportunidades, eventos ou dicas de leitura da área de Materiais, e sugerir papers, pessoas e temas para as seções do boletim. Escreva para comunicacao@sbpmat.org.br.
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Gente da nossa comunidade: entrevista com o cientista Oswaldo Luiz Alves.

O professor Oswaldo Luiz Alves. (Crédito: Gustavo Morita)

Foi nos clubes de ciência da escola pública e do bairro Perdizes, na cidade de São Paulo, que Oswaldo Luiz Alves começou a se interessar por ciência, durante a adolescência, fazendo experimentos de Química e Biologia. Aos 20 anos, formou-se em um dos primeiros cursos técnicos de Química Industrial da América do Sul, na Escola Técnica Oswaldo Cruz, contando com bolsa de estudo da Secretaria de Educação do Estado de São Paulo. Durante o curso, realizou um estágio no Instituto Biológico, do governo do Estado de São Paulo, onde teve seus primeiros contatos com a técnica de espectroscopia de infravermelho.

Após uma experiência de um ano trabalhando na indústria, ingressou nos cursos de bacharelado e licenciatura em Química da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), e concluiu ambos em 1973. Durante a graduação, foi monitor do Instituto de Química da universidade e bolsista de iniciação científica. Assim que se formou, Alves, na época com 25 anos, foi contratado como docente pelo Instituto de Química da Unicamp e, simultaneamente, iniciou seu doutorado sem realizar previamente o mestrado, desenvolvendo um trabalho de pesquisa sobre aplicação da espectroscopia vibracional (Raman e infravermelha) em complexos moleculares. Em 1979, partiu para a França com bolsa da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) para realizar um pós-doutorado no qual trabalhou novamente com espectroscopia vibracional, inclusive utilizando um dos primeiros espectrômetros de infravermelho por transformada de Fourier. Dessa maneira, Oswaldo Alves vivenciou na própria pele o início de uma época da Química de profícuo desenvolvimento e aplicação de novas técnicas de análise, sobretudo espectroscópicas, e suas aplicações. Além disso, Alves também se deixou motivar por outro movimento, iniciado na década de 1970, que ocorria fortemente na comunidade dos químicos na Europa: o desenvolvimento e estudo de novos materiais dentro da chamada Química do Estado Sólido.

De volta ao Brasil depois de quase dois anos na França, nos quais atuou como professor convidado na Universidade de Lille, encontrou um panorama diferente do europeu. Por aqui, quase nenhum químico trabalhava ainda na área de Estado Sólido. Assim, Alves se dedicou a introduzi-la e, em 1985, fundou o Laboratório de Química do Estado Sólido (LQES) no Instituto de Química da Unicamp. Desde então, o cientista tem feito relevantes contribuições à Ciência e Tecnologia de Materiais, em temas diversos como materiais vítreos para telecomunicações, técnicas de síntese de materiais bidimensionais, desenvolvimento de sistemas químicos integrados, purificação de nanotubos de carbono e interação de novos nanomateriais baseados em carbono com biossistemas.

Atualmente com 67 anos, Oswaldo Alves é professor titular da Unicamp, onde atua como coordenador científico do LQES e do Laboratório de Síntese de Nanoestruturas e Interação com Biossistemas (NanoBioss/SisNano). Em 40 anos de docência, orientou mais de 50 mestrados e doutorados. Pesquisador 1 A do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), ele é autor de mais de 200 artigos publicados em periódicos científicos, os quais totalizam mais de 2.400 citações, além de mais de 20 patentes depositadas, 5 concedidas e uma licenciada, esta última referente a uma tecnologia voltada à remediação de efluentes de indústrias papeleiras e têxteis. No campo da divulgação científica, atua como editor científico de dois boletins de notícias, o “LQES News” e o “Nano em Foco”.

Oswaldo Alves é membro titular da Academia Brasileira de Ciências e da Academia de Ciências do Estado de São Paulo, comendador da Ordem Nacional do Mérito Científico e fellow da TWAS (The World Academy of Sciences for the advancement of science in developing countries) e da Royal Society of Chemistry. Recebeu prêmios de diversas entidades, como a Unicamp, a Associação Brasileira de Indústrias Químicas (Abiquim) e a Sociedade Brasileira de Química, da qual foi presidente de 1998 a 2000, além de fundador e primeiro diretor de sua divisão de Química de Materiais.

Segue uma entrevista com o cientista.

Boletim da SBPMat: – Como se despertou seu interesse pela ciência? O que o levou a se tornar um cientista e a trabalhar em Química do Estado Sólido/Materiais?

Oswaldo Luiz Alves: – Lá se vão muitos anos. Antes de entrarmos para a Universidade participamos muito dos clubes de ciência de nossa escola pública e do nosso bairro na cidade de São Paulo (Perdizes). No clube de ciências do bairro tínhamos um pequeno laboratório com materiais doados por um dos bisnetos do cientista Vital Brazil, onde fizemos muitas experiências de Química e Biologia. Logo em seguida veio um estágio realizado no Instituto Biológico, este mais formal, como requisito do curso técnico de Química Industrial, onde trabalhamos com espectroscopia no infravermelho e polarografia (eletrodo gotejante de mercúrio) aplicadas à determinação de pesticidas. Quando entramos na Unicamp, em 1969, depois de uma experiência na indústria (Bayer do Brasil), para nós já estava claro que continuaríamos os estudos após a graduação, o que nos fez logo engajarmos em pesquisas com compostos de terras-raras, através de uma Bolsa de Iniciação Científica da FAPESP, já pensando em nos tornar professor universitário e pesquisador. Fizemos o doutoramento direto (isto não era muito comum nos anos 70) trabalhando com as espectroscopias Raman-laser e no infravermelho e cálculos teóricos de campos de força moleculares. Em 1979, fomos para a França realizar o pós-doc no Laboratoire de Spectrochimie Infrarouge et Raman do CNRS (CNPq Francês) para trabalhar com espectroscopia Raman com resolução espacial, efeito SERS e CARS e comissionar um dos  primeiros espectrômetros infravermelhos que operavam com transformada de Fourier. Nesta época ocorria na Europa e, principalmente na França (Bordeaux, Rennes e Orsay), uma fortíssima atividade em Química do Estado Sólido, dentro da perspectiva de materiais. Deixamo-nos contaminar!

Ao retornar ao Brasil vimos a oportunidade de fundar o Laboratório de Química do Estado Sólido – LQES (1985), com muita dificuldade, pois a quase totalidade da Química brasileira trabalhava em solução. Em função disso migramos para a comunidade de Física onde permanecemos por cerca de 10 anos, chegando, inclusive, a coordenar atividades ligadas aos materiais nas célebres reuniões da Sociedade Brasileira de Física (SBF) em Caxambu. De lá para cá, sempre estivemos envolvidos com Química do Estado Sólido e Materiais participando do Projeto Fibras Ópticas (Telebras) onde trabalhamos com vidros dopados com quantum dots para telecomunicações, vidros para óptica não linear e, no LQES, em atividades ligadas aos materiais bidimensionais (lamelares), nanocompósitos envolvendo polímeros condutores, sistemas químicos integrados, vitrocerâmicas e vidros porosos, nanopartículas de sílica com funcionalizações complexas, nanotubos de carbono, óxido de grafeno e carbon dots. Nestes três últimos temas nossos esforços estão voltados para o estudo da interação destes novos carbonos com biossistemas dentro da perspectiva da avaliação dos riscos das nanotecnologias (regulação).

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

Oswaldo Luiz Alves: – Sempre é muito difícil fazer estas avaliações, entretanto acredito que alguns pontos podem ser elencados.

Em termos da pesquisa científica, nossas principais contribuições foram as pesquisas com vidros dopados com quantum dots e vidros para óptica não linear, o desenvolvimento de técnicas de síntese de vários materiais bidimensionais e sua química de intercalação, o desenvolvimento de sistemas químicos integrados (vidro-polímero condutor, vidro-semicondutores), purificação de nanotubos de carbono (efeito dos debris oxidados) e interação de novos carbonos com biossistemas (efeito “corona” protêico e agregação) e nanopartículas de sílica com funcionalização antagônica para “drug-delivery“.

Criamos o Laboratório de Química do Estado Sólido (LQES), laboratório pioneiro em pesquisas em Química do Estado Sólido no Brasil, onde atuamos até hoje como Coordenador Científico. Outra contribuição que acreditamos merece destaque foi a nossa atuação como Coordenador do “Programa de Química para Materiais Eletrônicos da FINEP” (final dos anos 80). Muitos dos mais importantes grupos de pesquisa em Materiais que atuaram, ou ainda atuam no Brasil em alto nível, em vários estados, receberam financiamentos deste exitoso programa. Merece ser mencionada nossa participação como fundador e primeiro Diretor da Divisão de Química de Materiais da Sociedade Brasileira de Química. Coordenamos o projeto FAPESP que financiou a construção da primeira linha de EXAFS (XAS), inclusive com participação direta nos programas de formação de usuários em uma técnica espectroscópica que nunca tinha sido utilizada no Brasil. Atualmente estamos atuando como Coordenador Científico do Laboratório de Síntese de Nanoestruturas e Interação com Biossistemas (NanoBioss/SisNano).

Em 2014 completamos 40 anos de docência no Instituto de Química da Unicamp onde formamos mais de 50 alunos (mestrado e doutorado) muitos dos quais hoje são lideres de pesquisa destacados no cenário nacional e internacional e que exercem suas atividades em vários estados brasileiros.

Atuamos como editor científico de dois boletins de notícias. O primeiro é o LQES News, quinzenal, veiculado há 14 anos, com linha editorial ligada aos desenvolvimentos da ciência, tecnologia e inovação (geral) e nanotecnologias. O segundo é o Boletim NANO em Foco, editado em parceria com a Agência Brasileira de Desenvolvimento Industrial, mensal, veiculado há 7 anos, com uma linha editorial ligada aos produtos comerciais, riscos e regulação das nanotecnologias. Além disso, publicamos, também em parceria com a ABDI, a “Cartilha sobre Nanotecnologia (duas edições) destinada à introdução das nanotecnologias para o grande público.

Os diversos sistemas e materiais estudados e desenvolvidos no LQES permitiram o depósito de 27 patentes de processo e aplicação, inclusive algumas internacionais, e um licenciamento de uma tecnologia inovadora para o setor produtivo. Além disso, participamos, como consultor, de dois processos relacionados com o Programa de Subvenção Econômica para Empresas (Nanotecnologia) da FINEP, que levaram ao desenvolvimento de 8 produtos comerciais.

Ao longo destes muitos anos, tivemos a participação em várias atividades relacionadas com a política científica brasileira. Dentre elas destacamos: Coordenador dos CAs (Química) do CNPq e Fapesp. Membro do Conselho Deliberativo do CNPq (2 mandatos) e do Conselho Consultivo da Nanotecnologia (MCTI/SisNano) em todas as suas composições. Atuamos, até o momento, como consultor para a área das nanotecnologias da Agência Brasileira de Desenvolvimento Industrial (ABDI) e Centro de Gestão e Estudos Estratégicos (CGEE). Prestamos consultoria ao Conselho Estadual de Ciência e Tecnologia da Secretaria de Desenvolvimento Econômico, Ciência, Tecnologia e Inovação do Estado de São Paulo para a área de nanotecnologia. Fazemos parte do conselho cientifico da APAE de São Paulo.

Boletim da SBPMat: – Deixe uma mensagem para nossos leitores que estão iniciando suas carreiras de  cientistas.

Oswaldo Luiz Alves: – Primeiramente, gostaria de dizer que a carreira científica é fascinante, sobretudo nos tempos em que vivemos, onde as quebras de paradigmas ocorrem amiúde. Outro aspecto, não menos fascinante, é o conviver com a intermulti e transdisciplinaridade que, ao mesmo tempo em que ampliam nossos conhecimentos apontam para nossas limitações. Nestas relações fica claro que o conhecimento sólido e aprofundado de conceitos, técnicas e ferramentas é fundamental. Trata-se de um processo que passa por uma atitude de abertura e pela aquisição de uma “língua franca” que possibilitam a interação de diferentes especialistas e expertises, na resolução de problemas, muito bem identificados, de ciência, tecnologia e inovação. Assim, sempre que possível, devemos procurar um equilíbrio entre atitudes de pesquisa paper oriented e knowledge oriented e, sobretudo, não nos esquecermos de fazer uma segunda leitura de nossos resultados de pesquisa buscando, assim, examinar sua possível conexão com as necessidades do cidadão brasileiro e do desenvolvimento nacional.