Cientista em destaque: Edson Roberto Leite.

Prof Edson Roberto Leite
Prof Edson Roberto Leite

Lembranças muito agradáveis marcam a história de Edson Roberto Leite com a ciência: o livro sobre foguetes na infância no interior de São Paulo, a oportunidade de utilizar um microscópio excepcional durante o período sabático nos Estados Unidos, a descoberta de um mecanismo de crescimento de nanocristais no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron…

Também fazem parte dessas belas memórias, vários momentos que ele viveu junto a seu tutor e pai científico, o professor José Arana Varela, proeminente cientista brasileiro da área de materiais falecido em 2016. Arana Varela foi homenageado pela SBPMat com a criação, em 2019, de um prêmio que leva seu nome, e que distingue anualmente um pesquisador de destaque do Brasil, o qual profere uma palestra plenária no evento anual da Sociedade. Na sua primeira edição, a distinção foi concedida, justamente, a Edson Roberto Leite, professor da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) e diretor científico do Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano-CNPEM). Leite também é editor para América Latina do Journal of Nanoparticle Research (Springer).

Edson Roberto Leite formou-se em Engenharia de Materiais pela UFSCar em 1988. Na dúvida entre seguir uma carreira na indústria ou na academia, tentou, inicialmente, conciliar ambas.  Depois de formado, trabalhou na área de pesquisa e desenvolvimento da 3M, enquanto fazia o mestrado e iniciava o doutorado, ambos em Ciência e Engenharia de Materiais na UFSCar. Em 1992, saiu da empresa para poder se dedicar melhor ao doutorado, numa decisão que, segundo ele conta, não agradou o sogro, preocupado com o sustento da família que já contava com dois filhos. Entretanto, ao longo dos anos, os resultados dessa decisão foram muito positivos. Em 1994, pouco depois de defender o doutorado, Leite tornou-se professor do Departamento de Química da UFSCar e iniciou uma carreira de pesquisador em materiais que resultaria não apenas frutífera, como também prazerosa.

Coautor de mais de 400 artigos científicos publicados com mais de 19 mil citações, hoje Leite possui um índice h de 72 (Google Scholar). O cientista também é editor de três livros relacionados a materiais para energia e coautor de um livro sobre o processo de nucleação e crescimento em nanocristais. Leite recebeu vários prêmios, incluindo o Scopus Prize da Elsevier/ CAPES (2006), pela excelência do conjunto da sua produção científica, e a John Simon Guggenheim Memorial Foundation Fellowship (2009), outorgada a cientistas com excepcional capacidade em pesquisa. Em 2012, Edson Leite foi eleito membro da World Academy of Ceramics e da Academia de Ciências do Estado de São Paulo. Em 2014, foi um dos coordenadores do Spring Meeting da Materials Research Society, realizado em San Frascisco (EUA). Em 2019 foi eleito membro titular da Academia Brasileira de Ciências (ABC).

Leia nossa entrevista e saiba mais sobre este cientista, suas principais contribuições e suas lembranças sobre o professor Arana Varela.

Boletim da SBPMat: Na escola, você tinha mais afinidade com disciplinas de ciências, certo? Você se lembra como nasceu esse gosto pela ciência? 

Edson Roberto Leite: A história de uma pessoa tem sempre a versão pessoal e a versão das pessoas que conviveram com ela. Vou passar a minha visão de como ocorreu.

Na escola sempre tive muita afinidade por Ciências e História. Algo marcante para mim foi quando estava no terceiro ano do ensino primário (atualmente ensino fundamental) e meu pai me levou na Biblioteca Municipal de Araras para tirar o cartão de associado e assim poder ter acessos aos livros. O primeiro livro que retirei foi sobre foguetes. Sempre adorei a conquista do espaço e a ciência por trás dos momentos históricos fundamentais. É importante salientar que o homem tinha chegado à lua apenas alguns anos antes, a energia nuclear era vista como a solução energética mundial e os semicondutores estavam apenas iniciando.

Além desta lembrança gostosa, tinha outros incentivos, inclusive um desenho animado muito legal que era Jonny Quest. Este desenho animado, além de aventuras, tinha muito de ficção científica, e o pai do Jonny (Dr. Benton Quest) era um cientista renomado e com um excelente laboratório de pesquisa na própria casa.

A minha infância então foi sempre marcada por uma forte influência das disciplinas de ciência. Acho que isso me levou facilmente me definir por Engenharia. No início minha idéia era de me tornar um engenheiro mecânico, porém durante meu cursinho preparatório para o vestibular conheci a Engenharia de Materiais, na UFSCar. Prestei no meio do ano de 1983 e passei. A partir daí já sabia o que eu queria e o que eu gostava.

Porém, uma dúvida ainda existia, ir para a área acadêmica ou ir para a indústria (meu pai era funcionário da Nestlé em Araras e o setor industrial sempre me chamou a atenção). Durante a graduação, fui morar na república do Celso V. Santilli (hoje um importante pesquisador na área de Materiais, Professor do IQ-UNESP-Araraquara) e ele me levou a fazer a iniciação científica com os professores Elson Longo e José Arana Varela. Foi aí que aprendi o que era ciência e meu gosto pela área acadêmica cresceu. Já em 1984 tive a primeira bolsa de IC da FAPESP com orientação do Prof. Varela (que era professor convidado do departamento de Engenharia de Materiais (DEMa) da UFSCar). Em 1988 me formei, entrei para o mestrado do DEMa-UFSCar e fui trabalhar como engenheiro de desenvolvimento na 3M do Brasil, em Sumaré, SP. Meu diretor na 3M era o engenheiro Aloysio Pizarro e ele me liberou para o mestrado (que defendi em 1990 com orientação do Prof. Elson) e para o doutorado (iniciado em 1990). No ano de 1992, vi que seria impossível conciliar a área de pesquisa e minhas atividades na 3M, então saí da 3M para me dedicar inteiramente a pesquisa acadêmica, voltando para São Carlos. Terminei o doutorado em 1993 com orientação do Prof. José A. Varela. Em janeiro de 1994, ingressei como professor adjunto no departamento de Química da UFSCar e ingressei ao LIEC (Laboratório Interdisciplinar de Eletroquímica e Cerâmica), fundado pelo Elson, Varela e Bulhões (Prof. Luís Otávio S. Bulhões). Voltei para a casa que me introduziu para a ciência.

Essas foram as minhas influências…

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

Edson Roberto Leite: Desde a IC venho trabalhando principalmente com materiais inorgânicos, mais especificamente materiais cerâmicos. Assim, vou relatar as contribuições que acho mais importantes, segundo meu ponto de vista (na verdade pode ser que sejam as contribuições que eu mais gostei de trabalhar).

Desde 1994 venho trabalhando basicamente com química e físico-química de materiais e atuei em várias áreas, entre elas: síntese química de óxidos cerâmicos, síntese de nanopartículas com tamanho e morfologia controlada, crescimento de nanocristais, propriedades elétricas de óxidos cerâmicos, materiais para aplicação em dispositivos de energia alternativa e microscopia eletrônica de transmissão (TEM). Durante esse período, sempre desenvolvendo os trabalhos em colaboração com os professores Elson Longo e José A. Varela, no LIEC do DQ-UFSCar. Dentre estas diferentes áreas vou destacar minhas contribuições em crescimento de nanocristais e os trabalhos em energia alternativa.

No ano de 1998, ou seja, 4 anos após minha contratação, fui fazer um período sabático nos EUA, no grupo do Prof. Martin P. Harmer, em Lehigh University (Betlehem, PA). Nesse meu sabático, trabalhei na conversão de cerâmicas policristalinas em cerâmicas monocristalinas, usando o crescimento controlado de grãos. Foi um ano maravilhoso e minhas recordações daquele período são vivas na minha memória. Ainda lembro do cheiro do laboratório e das amizades vivenciadas. Do ponto de vista profissional, o trabalho me chamou a atenção para o processo de crescimento de cristais orientados no estado sólido. Minha contribuição ao projeto foi caracterizar o processo de crescimento usando técnicas avançadas de microscopia eletrônica de transmissão.  Nessa época tive a oportunidade de operar o microscópio eletrônico de transmissão analítico VG-603. Foram produzidos poucos microscópios iguais a esse, e me lembro até hoje as palavras do coordenador do laboratório de microscopia de Lehigh, Dr. Dave Ackland dizendo que: “poucos pesquisadores no mundo tiveram a honra de operar este equipamento”. Voltando ao Brasil em 1999, me dediquei muito à microscopia e, com a ajuda do recém-criado Laboratório de Microscopia Eletrônica do LNLS (idealizado em 1997 pelo Dr. Daniel Ugarte), comecei a estudar o processo de crescimento de nanocristais em solução coloidal. Rapidamente identifiquei, para nanocristais de SnO2, um mecanismo de crescimento recém descrito na literatura, conhecido como “Oriented Attachment” (OA). O primeiro artigo que publicamos sobre esse mecanismo de crescimento de nanocristais foi em 2003. Nesse período consegui criar um grupo de estudantes de mestrado e doutorado de alto nível (hoje esses estudantes são pesquisadores e professores), o que possibilitou explorar muito esse mecanismo de crescimento. Na realidade, nós publicamos, quase que simultaneamente com grupos americanos, o primeiro modelo cinético para descrever esse processo de crescimento, e logo depois publicamos dois artigos importantes, sendo um relacionado com o crescimento de nanocristais anisotrópicos e outro correlacionando o processo OA com um processo de polimerização. Ambos artigos considerados pioneiros na área. O reconhecimento internacional na área veio com o convite para publicar dois artigos de revisão (um na Nanoscale e outro na CrysEngComm), sendo um deles inclusive em colaboração com os maiores especialistas internacionais na área de cinética de crescimento de nanocristais por OA.

Em energia alternativa, comecei a trabalhar já em 2004, quando ajudei a organizar um simpósio sobre o tema no MRS Spring Meeting de San Francisco. Após isso, investimos nessa área e, com um novo grupo de estudantes brilhantes, conseguimos resultados fantásticos, entre 2007 e 2016, relativos ao desenvolvimento de fotoanodos de hematita para promover a foto-eletrólise da água, visando a produção de hidrogênio. Desenvolvemos um processo de fabricação de eletrodos baseado na deposição coloidal de nanocristais. Isso possibilitou as publicações de mais alto impacto da minha carreira, em jornais como o JACS e Energy Environ. Sci. Nesse mesmo período desenvolvemos um método de síntese de MoS2 (material 2D), combinando método sol-gel não hidrolítico e reação em microondas. Isso resultou novamente em materiais excelentes para eletrocatálise e para supercapacitores. Essa pesquisa também possibilitou publicações em jornais de alto impacto, tais como Chem. Comm e Advanced Energy Materials. Sem dúvida, este time de alunos nos colocou no estado da arte de desenvolvimento de materiais para energia alternativa.

Gostaria de destacar somente mais uma contribuição importante, que foi no estudo do processo de combustão em fornos de fusão de vidro, realizado com financiamento da White Martins/Praxair. Neste trabalho, realizado com o Prof. Carlos Paskocimas (atualmente na UFRN) e os Prof. Elson e Varela, caracterizamos a taxa de corrosão dos fornos e propusemos soluções tecnológicas para inibir esta corrosão. Este trabalho foi um sucesso na época e fomos convidados a apresentar os resultados na Corning Glass e na Praxair nos Estados Unidos.

Boletim da SBPMat: Você foi distinguido na primeira edição do prêmio José Arana Varela da SBPMat, que homenageia esse proeminente cientista brasileiro (falecido em 2016), ex-presidente da SBPMat.  O professor Varela foi seu orientador de doutorado e seu coautor em muitos artigos publicados. Você poderia compartilhar conosco alguma lembrança sobre o professor Varela e comentar a parceria científica que se desenvolveu entre vocês ao longo do tempo?  Fique à vontade para deixar também algum comentário mais pessoal.

Edson Roberto Leite: Como comentei acima, fui apresentado aos professores Varela e Elson durante a minha graduação e o Prof. Varela foi meu orientador de IC e de doutorado. Na verdade, fui o primeiro aluno de doutorado formado pelo Varela, isso em 1993. Ser o primeiro a ganhar este prêmio é uma honra, que me deixou muito feliz. Além de ter sido meu orientador, Prof. Varela foi um tutor e quase um pai, me ensinando e me introduzindo na comunidade científica nacional e internacional. Foi com ele que fiz minha primeira viagem ao exterior, em 1993, onde ele me apresentou os grandes nomes da Cerâmica internacional no congresso americano da American Ceramic Society. Foi nesta oportunidade que conheci o Prof. Gary Messing e Prof. Harmer. Me lembro dele me apresentar o famoso Prof. W.D. Kingery, o pai da Cerâmica moderna. Foi o Varela que me incentivou a ser membro da World Academy of Ceramics. Foram várias viagens, abrindo novas frentes de trabalho e novas áreas de pesquisa. Como tutor e orientador ele sabia me chamar a atenção e indicar meus erros. Me lembro, já mais recentemente, em um MRS Fall meeting em Boston (USA), uma longa discussão que tivemos onde ele sem titubear me “puxou a orelha” e me orientou nos problemas futuros que teria como líder de grupo na área de Química de Materiais. Sei que fui um aluno rebelde na visão dele, mas tenho certeza que ele se orgulhou da formação que me deu. A morte prematura dele me pegou de surpresa e sinto muito sua falta. Sinto falta das nossas discussões, das nossas conversas e principalmente de seus conselhos e orientações.

Boletim da SBPMat: Por favor, deixe uma mensagem para nossos leitores mais jovens que estão iniciando uma carreira de cientistas ou estão avaliando essa possibilidade.

Edson Roberto Leite: Não sou bom com as palavras, meus alunos e ex-alunos sabem que sou muito direto. Nunca me preocupei em planejar minha carreira, tudo foi acontecendo seguindo meus instintos. O que sou hoje se deve muito a meus estudantes e ao apoio de dois pais científicos, os professores Elson e Varela. O meu trabalho não é um trabalho, é um hobby. Assim minha mensagem é: Para atingir o sucesso em uma carreira científica é preciso gostar muito do que você faz.  

Sócios da SBPMat são coautores de artigo que consta entre os “Top 100 2018” da Scientific Reports na área de Materiais.

Prof Elson Longo
Prof Elson Longo

O professor Elson Longo (CDMF-UFSCar), sócio fundador e ex-presidente da SBPMat, é autor correspondente de artigo que consta no Top 100 2018 do periódico Scientific Reports na área de Ciência de Materiais. O ranking destaca os artigos mais lidos em 2018, dentre os publicados nesse ano nessa revista do grupo Nature. O paper foi publicado em 30 de janeiro de 2018 e recebeu 1.042 visualizações ao longo do ano.

Intitulado Towards the scale-up of the formation of nanoparticles on alpha-Ag2WO4 with bactericidal properties by femtosecond laser irradiation, o artigo é assinado por 11 autores, sendo 6 deles de instituições brasileiras, inclusive a pesquisadora Camila Cristina de Foggi (UNESP), que também é sócia da SBPMat.

O trabalho propõe um novo processo para produzir nanocompósitos bactericidas baseados em nanopartículas de prata e materiais semicondutores. O método aumenta 32 vezes a ação bactericida do nanocompósito e, ao mesmo tempo, gera uma nova classe de nanopartículas esféricas.

paper longo

História da pesquisa em Materiais: 30 aos do LIEC – UFSCar.

O Laboratório Interdisciplinar de Eletroquímica e Cerâmica (LIEC) da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) está completando 30 anos de atuação em pesquisa cientifica, desenvolvimento de produtos e processos inovadores, formação de cientistas e atividades de extensão.

A ideia de criar um laboratório interdisciplinar surgiu em 1988, a partir de discussões envolvendo três professores pesquisadores, dois da UFSCar e o terceiro da UNESP – Araraquara, com formações nas áreas de Química, Física e Físico-Química. Tratava-se de Elson Longo da Silva, Luís Otávio de Sousa Bulhões e José Arana Varela (falecido em 2016). “A ideia surgiu porque tínhamos conseguido equipamentos, resultantes de auxílios de agências financiadoras, mas não havia espaço suficiente em nossos respectivos departamentos para aloca-los”, relatou Elson Longo, agora professor emérito da UFSCar, no evento comemorativo ao aniversário do LIEC, realizado no dia 23 de março.

A ideia pôde ser realizada graças a uma parceria com a Companhia Brasileira de Metais e Metalurgia (CBMM) para financiar a construção do prédio que albergaria os equipamentos. A empresa, contou Longo, tinha interesse em que o futuro laboratório desenvolvesse alguns produtos. “Desta sorte, logramos seu apoio para a construção do prédio na UFSCar”, disse Longo.

Logo mais, o laboratório começou a receber estudantes interessados em participar das pesquisas. Os primeiros, lembra Longo, foram Edson Roberto Leite (hoje professor da UFSCar), Carlos Alberto Paskocimas (atualmente na UFRN) Ernesto Chaves Pereira (UFSCar) e Maria Aparecida Zaghete (UNESP). “Pode-se dizer que, ao longo desses 30 anos, foram centenas de estudantes que realizaram seus estudos no LIEC”, disse Longo. Além de estudantes de vários cursos da UFSCar, o LIEC recebeu jovens de outras instituições do Brasil e do exterior para aulas, cursos e trabalhos de pesquisa em todos os níveis de formação.

Parcerias com o setor industrial marcariam a história do LIEC nos anos seguintes. “Os vários temas de pesquisa foram se desenvolvendo e também mudando a partir das reflexões teóricas, dos contatos com várias empresas”, contou Longo. “Friso que não se tratou da produção de um conhecimento reflexo das necessidades empresarias; ao contrário, tais necessidades suscitaram novos modelos interpretativos e diálogos com outras teorias”, esclareceu o professor.

Um dos parceiros industriais de mais longa data é a Companhia Siderúrgica Nacional (CSN), com a qual o laboratório continua trabalhando. Inicialmente, o LIEC ajudou a empresa a eliminar a corrosão que sofria o queimador cerâmico. “A solução desse problema colocou a equipe pesquisando e resolvendo problemas do alto forno, canal de corrida, carro torpedo, conversor etc.”, lembrou Longo.

Outro dos exemplos citados por Longo é o da parceria com a 3M do Brasil. O LIEC colaborou com a empresa na implantação de uma fábrica de varistor em Ribeirão Preto, a uns 100 km de São Carlos. “Essa colaboração nos permitiu abrir outra subárea de pesquisa, por meio da qual, produzimos o primeiro varistor à base de óxido de estanho”, contou o professor emérito.

Paralelamente aos projetos com empresas, o LIEC realizava, desde o início, pesquisas em cerâmica estrutural à base de óxido de zircônia estabilizado com terras raras e metais alcalinos terrosos. Nesse contexto, iniciou-se a colaboração do laboratório com o químico teórico Juan Andrés, professor da Universitat Jaume I (Espanha) – cooperação que já leva 29 anos de existência.

Quanto às atividades de extensão, o LIEC também tem exemplos bem-sucedidos, como o projeto por meio do qual levou conhecimento técnico a artesãos de cerâmica artística de 9 estados brasileiros.

No século XXI, de laboratório multidisciplinar a centro de desenvolvimento de materiais

O ano 2000 foi um ponto de inflexão na trajetória científica do LIEC. O laboratório foi aprovado na chamada de projetos CEPID da FAPESP, passando a se denominar Centro Multidisciplinar para o Desenvolvimento de Materiais Cerâmicos (CMDMC), e tendo garantia de financiamento contínuo por 11 anos. Nesse contexto, foi criada a área de difusão do conhecimento, multiplicaram-se as colaborações internacionais (abrangendo mais de uma dúzia de países), e deu-se apoio à geração de empresas spin-off. Desse ambiente surgiram a Nanox, especializada em nanopartículas bactericidas e a CosmoScience, dedicada à caracterização de cosméticos.

“O LIEC nesse momento iniciou uma profunda modificação nas pesquisas de semicondutores cerâmicos, utilizando o método Pechini”, contou Longo. “Houve um crescimento significativo nas pesquisas em materiais piezoelétricos, sensores, partículas nanométricas e filmes finos para utilização em memórias não voláteis”, disse o fundador do LIEC.

Em 2013, o LIEC foi novamente contemplado com o projeto CEPID da FAPESP, passando a ser denominado Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF). Nesta fase, que se prolonga até a atualidade, a difusão do conhecimento cresceu notoriamente por meio do uso das redes sociais e da elaboração de vídeos, jogos educativos e programas de rádio e televisão. Além disso, pesquisadores do LIEC estabeleceram duas spinoffs, a NChemi Nanomaterials, de nanomateriais, e a Katléia, especializada em diagnóstico capilar. Nas atividades de pesquisa científica, o laboratório tem concentrado esforços na obtenção de nanopartículas semicondutoras com rígido controle da cinética da reação e da morfologia.

No evento do dia 23, o professor Longo agradeceu a todos que construíram e constroem a história do LIEC, à UFSCar e aos órgãos financiadores CAPES, CNPq, FAPESP e FINEP. Finalmente, Longo expressou algumas palavras para as novas gerações de pesquisadores, que darão continuidade ao trabalho. A eles, o professor emérito recomendou que plantem novas sementes para obterem outras colheitas, que criem seus próprios modelos e se reinventem.

A fala do professor emérito finalizou com uma convocatória: “Nestes momentos de crise moral e ética que atravessam o nosso país, aliados a um projeto silencioso de desmonte da pesquisa e do ensino público em todos os níveis, é imprescindível que reunamos energias para muitos enfrentamentos presentes e futuros”.

Na primeira linha, a partir da esqueda, professores Lúcia Mascaro, Ernesto C. Pereira, Edson R. Leite, Elson Longo, Flávio L. Souza, junto com alunos de pós-doutorado, doutorado, mestrado, e iniciação científica e funcionários do LIEC. Foto tirada em 2004, no Departamento de Química da UFSCar
Na primeira linha, a partir da esquerda, professores Lúcia Mascaro, Ernesto C. Pereira, Edson R. Leite, Elson Longo, Flávio L. Souza, junto com funcionários e alunos de pós-doutorado, doutorado, mestrado e iniciação científica do LIEC. Foto tirada em 2004, no Departamento de Química da UFSCar

Livro sobre materiais funcionais editado por pesquisadores do Brasil é lançado pela editora Springer.

ebookOs professores Elson Longo, diretor do Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF), e Felipe de Almeida La Porta, da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), são os editores do livro “Recent Advances in Complex Functional Materials”, publicado pela editora Springer.

A obra reúne 17 capítulos de diversos autores, a maioria deles, de instituições brasileiras, sobre novas perspectivas para compreender e controlar as propriedades físicas e químicas de materiais funcionais complexos. Os textos abordam desde os métodos de fabricação até as propriedades e aplicações desses materiais. Além disso, discutem desafios e oportunidades do desenvolvimento de novos materiais funcionais capazes de resolver problemas associados a energias renováveis, saúde e meio ambiente, a partir do entendimento das propriedades físicas e químicas desses materiais.

Mais informações e venda do livro eletrônico (íntegra ou capítulos): http://www.springer.com/us/book/9783319538976#aboutBook

 

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

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.

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.

Minientrevistas com palestrantes do XII Encontro da SBPMat: Elson Longo da Silva (Unesp).

O professor Elson Longo. Crédito: divulgação.

Elson Longo é professor da pós-graduação na Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (Unesp) e Professor Emérito da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar). Coordena o Centro Multidisciplinar para o Desenvolvimento de Materiais Cerâmicos (CMDMC) e o Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia dos Materiais em Nanotecnologia (INCTMN).

Químico formado pela Unesp em 1969, com mestrado e doutorado em Físico-Química pela Universidade de São Paulo (USP), Longo conta com mais de 780 artigos publicados em revistas internacionais, que totalizam mais de 11.180 citações. O professor já foi orientador de mais de 50 mestres e mais de 60 doutores enquanto professor da UFSCar (1989-2005) e da Unesp (a partir de 2005).

Da sua carreira como pesquisador da área de Materiais, Longo destaca uma série de contribuições realizadas nos últimos vinte anos: varistores a base de óxido de zinco, óxido de estanho e titanato de cálcio e cobre; sensores; materiais fotoluminescentes a base de titanatos e tungstato; filmes finos ferroelétricos para utilização em memórias, e materiais fotodegradadores (materiais semicondutores). Também na área de Materiais, Longo participou, junto a empresas da indústria de refratários e siderúrgica, do desenvolvimento de novos tipos de refratários, pisos e azulejos e de cerâmica artística.

É membro titular da Academia Brasileira de Ciências, empossado neste ano, membro da Academia de Ciências do Estado de São Paulo e membro da Academia Internacional de Cerâmica (World Academy of Ceramics).

Atualmente é membro do Conselho da SBPMat. Foi presidente da sociedade de 2004 a 2005.

No XII Encontro da SBPMat, Longo será honrado com a Palestra Memorial “Joaquim Costa Ribeiro”, na qual falará sobre a evolução da pesquisa em Materiais no Brasil.

Segue uma breve entrevista com o palestrante.

Boletim da SBPMat (B.SBPMat): – O senhor tem vasta experiência em projetos realizados junto a empresas. O que teria a comentar sobre a relação da área de Materiais e a indústria no Brasil nesses 40 anos de Engenharia de Materiais? A inserção de engenheiros de Materiais na indústria tem ajudado a melhorar a qualidade, variedade e valor agregado dos produtos brasileiros?

Elson Longo(E.L.): – A área de Materiais evoluiu sobremaneira após a fundação e consolidação da primeira turma de Engenharia de Materiais da UFSCar. Este curso criou no país novas perspectivas para a indústria de um modo geral, pois contemplava três áreas extremamente carentes de especialistas: cerâmica, polímeros e compósitos. Na área de metais já existiam os engenheiros especializados formados em diferentes universidades do país. Vamos tomar somente dois exemplos: a indústria de refratários prosperou e tornou-se competitiva internacionalmente, o mesmo ocorrendo para a indústria de polímeros. Os produtos brasileiros são competitivos no mercado nacional e internacional em função do trabalho dos engenheiros de Materiais e demais categorias de engenharia que trabalham em consonância.

B.SBPMat: – Na sua visão, quais os principais resultados da evolução da formação de recursos humanos na área de Materiais nesses 40 anos no Brasil?

E.L.: – Mais importante que a formação de recursos humanos foi a estruturação de cursos de Engenharia de Materiais em nível de graduação e pós-graduação. Estes cursos hoje estão homogeneamente distribuídos pelo país beneficiando sobremaneira a nossa indústria.

B.SBPMat: – Como você consegue manter uma produtividade científica tão alta e com tantas citações?

E.L.: – A nossa produtividade é fruto de um trabalho em equipe que envolve pesquisadores de São Paulo, Rio Grande do Sul, Paraná, Rio de Janeiro, Minas Gerais, Goiás, Brasília, Sergipe, Paraíba, Rio Grande do Norte, Piauí, Maranhão e Pará. Devo destacar também as interações internacionais que proporcionam grandes oportunidades ao grupo de mostrar o nosso trabalho para a comunidade internacional.

B.SBPMat: – Enquanto participante ativo da história da SBPMat, o que você destacaria dos onze anos de existência da sociedade?

E.L.: – O principal ponto da SBPMat é a harmonia que existe entre os pesquisadores de todos os níveis e a saudável troca de informação entre os mesmos. Por outro lado, a SBPMat desde sua origem tem uma forte participação dos pesquisadores do exterior, o que a coloca na vanguarda do conhecimento.

Informações sobre a palestra de Elson Longo no XII Encontro da SBPMat
Título: “Evolução da pesquisa em Materiais no Brasil”
Resumo: Desde a fundação do curso de Ciência dos Materiais na UFSCar, São Carlos (SP), o país vem evoluindo de modo constante nesta área de conhecimento. É importante ressaltar que esse curso catalisou pesquisadores de Engenharia, Química e Física para o desenvolvimento de materiais cerâmicos, poliméricos e compósitos. Por outro lado, houve também uma ampliação dos cursos de Materiais a nível de graduação e pós graduação, o que contribuiu enormemente para o desenvolvimento da área. Com essa nova estrutura, houve a necessidade da criação da Sociedade Brasileira de Materiais, que vem evoluindo de modo positivo ao longo dos últimos 10 anos.
Quando: 29 de setembro (domingo) das 20h00 às 21h00, após a abertura do evento e antes do coquetel.

XII Encontro da SBPMat: evolução da pesquisa em Materiais no Brasil será tema da palestra memorial.

No Convention Center de Campos do Jordão, logo após a cerimônia de abertura do XII Encontro da SBPMat e antes do coquetel, os participantes do evento poderão assistir à terceira edição da palestra memorial “Joaquim Costa Ribeiro”, na qual o professor Elson Longo falará sobre a evolução da pesquisa em Materiais no Brasil.

Sobre a palestra

Quando: 29 de setembro (domingo), das 20h00 às 21h00.

Título: “Evolução da pesquisa em Materiais no Brasil”

Resumo: Desde a fundação do curso de Ciência dos Materiais na UFSCar, São Carlos (SP), o país vem evoluindo de modo constante nesta área de conhecimento. É importante ressaltar que esse curso catalisou pesquisadores de Engenharia, Química e Física para o desenvolvimento de materiais cerâmicos, poliméricos e compósitos. Por outro lado, houve também uma ampliação dos cursos de Materiais a nível de graduação e pós graduação, o que contribuiu enormemente para o desenvolvimento da área. Com essa nova estrutura, houve a necessidade da criação da Sociedade Brasileira de Materiais, que vem evoluindo de modo positivo ao longo dos últimos 10 anos.

 

XII Encontro da SBPMat: “Memorial Lecture Joaquim Costa Ribeiro” honrará Elson Longo.

Elson Longo da Silva: o próximo homenageado com a palestra memorial da SBPMat.

Desde 2011, a SBPMat outorga, anualmente, uma distinção a um pesquisador de carreira destacada na área de Materiais, quem profere uma palestra durante o encontro anual da sociedade. O nome desse ato é “Memorial Lecture Joaquim Costa Ribeiro”, em homenagem a esse pioneiro da pesquisa experimental em Materiais no Brasil.

Neste ano, o pesquisador honrado será o professor Elson Longo, que ministrará sua palestra na abertura do evento, no dia 29 de setembro, no Convention Center de Campos do Jordão (SP). O professor Longo foi um dos fundadores da SBPMat e um de seus primeiros presidentes.

A honraria já foi outorgada, em anos anteriores, aos professores Sergio Machado Rezende e Sergio Mascarenhas Oliveira.