O mês de julho de 2008 foi talvez um dos mais gratificantes, até o momento, na trajetória profissional da cientista portuguesa Elvira Fortunato, e também um dos mais ocupados por entrevistas para a mídia. De fato, nesse mês ela soube que tinha vencido uma competição do Conselho de Pesquisa Europeu (ERC), ganhando um auxílio financeiro de 2,25 milhões de euros, o “Advanced Grant”, para realizar um projeto de eletrônica transparente. Intitulado “Invisible”, o projeto propunha o desenvolvimento de transístores transparentes, fabricados utilizando óxidos metálicos como componentes semicondutores, em vez do tradicional silício. Além de serem transparentes, esses materiais apresentam vantagens econômicas, ecológicas e de desempenho nos transístores.
Julho de 2008 foi também o mês da prolífera divulgação na web de uma inovação em escala mundial desenvolvida sob liderança de Elvira Fortunato no laboratório do Centro de Investigação de Materiais (CENIMAT), na Universidade Nova de Lisboa, campus de Caparica: o transístor de papel. Fortunato e sua equipe inseriram os componentes condutor e semicondutor do transístor em ambos os lados de lâminas de papel comum (de celulose vegetal), usando processos de fabricação simples, amigáveis com o meio ambiente e realizados a temperatura ambiente. Além de usar o papel como suporte, a equipe portuguesa inovou ao dar a esse material uma função ativa: a de atuar como componente isolante do transístor. Diferentemente dos transístores tradicionais baseados em silício, o transístor de papel da equipe portuguesa é flexível, reciclável, feito de material renovável e muito mais barato. Com essas características, abre inúmeras possibilidades de aplicação da “eletrônica de papel” (conceito cunhado por Fortunato e registrado por meio da marca Paper-e®), desde biossensores até embalagens inteligentes.
Eletrônica transparente.
Elvira Fortunato começou a encantar-se pela ciência na infância ao ver uma célula de cebola num microscópio óptico. A paixão pela investigação científica se afirmou em 1987, quando Elvira, cursando o último ano da graduação em Engenharia Física e dos Materiais da Universidade de Nova Lisboa (UNL), teve a oportunidade de fazer parte da equipe de um laboratório de microeletrônica. Dando sequência a sua formação científica na UNL, Fortunato desenvolveu trabalhos de pesquisa sobre silício amorfo e obteve o título de mestre em materiais semicondutores (1991) e doutora em Ciência dos Materiais com especialização em microeletrônica e optoeletrônica (1995). Em 1991 iniciou sua carreira docente na UNL. Em 1998 assumiu a diretoria do CENIMAT, cargo que ocupa até o presente. Em 2012, tornou-se professora titular do Departamento de Ciência dos Materiais da Faculdade de Ciências e Tecnologia da universidade. Desde final de 2015, integra, junto a outros seis cientistas europeus de diversas áreas, o primeiro grupo de conselheiros científicos, dedicado a fortalecer as políticas da União Europeia para temas científicos, o High Level Group of Scientific Advice Mechanism.
Em umas três décadas de atividades de pesquisa, a cientista de materiais, cujo índice H é de 54 segundo o Google Scholar, teve cerca de 500 artigos publicados e mais de 50 patentes depositadas. Sua produção científica reúne mais de 14.000 citações.
Eletrônica de papel.
Elvira Fortunato já recebeu dezenas de distinções de diversas entidades; entre elas, a Ordem do Infante D. Henrique, grau “grande oficial”, entregue pelo Presidente da República Portuguesa (2010). No que vai deste ano, a cientista já foi distinguida com dois importantes prêmios. Junto a seu marido, o cientista Rodrigo Martins, ficou entre os finalistas do European Inventor Award 2016, do escritório de patentes europeu, pela invenção do transistor de papel. Além disso, a pesquisadora foi distinguida pela Academia Europeia das Ciências (EURASC) com o prêmio Blaise Pascal Medal for Materials Science 2016, que também a torna fellow dessa academia.
No final de setembro próximo, Elvira Fortunato estará no Brasil, na cidade de Campinas (SP), no XV Brazil-MRS Meeting, proferindo uma palestra plenária. O tema será a eletrônica verde, conceito que abrange o desenvolvimento de componentes e dispositivos fabricados a partir de processos amigos do meio ambiente, usando materiais como a celulose produzida por bactérias, além dos óxidos metálicos, o papel comum e o papel nanoestruturado. Num exercício de imaginação, a palestrante mostrará algumas das inúmeras possibilidades de aplicações desses dispositivos verdes.
Segue uma mini entrevista com a cientista portuguesa.
Boletim da SBPMat: – Quais são, na sua avaliação, os principais resultados da investigação desenvolvida por você e seu grupo no campo da eletrônica invisível e da eletrônica de papel? Já há produtos no mercado ou protótipos? Patentes licenciadas? Conseguiram avanços nas técnicas de fabricação? Se quiser, compartilhe com nossos leitores referências de artigos ou patentes.
Elvira Fortunato: – Na área da electrónica transparente as aplicações mais imediatas são na área dos mostradores planos. A nova geração de mostradores vai passar a utilizar a tecnologia OLED em detrimento da LCD e os transístores de filme fino feitos à base de óxidos metálicos possuem um desempenho superior aos utilizados, razão pela qual passarão a substituir os actuais baseados em silício amorfo. Já há protótipos no mercado, em especial das empresas líderes nesta área como é o caso da SAMSUNG e LG.
Na área do papel electrónico, sendo uma área mais disruptiva, ainda não há produtos no mercado, contudo achamos que num horizonte a curto/médio prazo irá estar muito presente na área das embalagens inteligentes e na internet das coisas. Em termos de embalagens existem alguns protótipos, em especial nos países nórdicos, em embalagens para medicamentos.
Temos várias patentes nossas e outras em parceria com empresas, na área do papel electrónico e electrónica transparente.
Pode obter mais informações sobre electrónica transparente e electrónica de papel em:
E. Fortunato, P. Barquinha, and R. Martins, “Oxide Semiconductor Thin-Film Transistors: A Review of Recent Advances,” Advanced Materials, vol. 24, pp. 2945-2986, Jun 2012.
R. F. P. Martins, A. Ahnood, N. Correia, L. Pereira, R. Barros, P. Barquinha, et al., “Recyclable, Flexible, Low-Power Oxide Electronics,” Advanced Functional Materials, vol. 23, pp. 2153-2161, May 2013.
Boletim da SBPMat: – Na sua opinião, quais são os próximos passos ou desafios para se chegar a uma eletrônica verde amplamente difundida?
Elvira Fortunato: – A investigação científica associada aos recentes desenvolvimentos tecnológicos estão a passar cada vez mais por uma forte consciencialização do meio ambiente e dos efeitos nefastos de que somos já vítimas neste momento, pelo que existe por parte da comunidade científica essa preocupação. Penso também que nessa área a conferência recente em Paris COP21 fez grandes avanços em especial com o “Acordo de Paris”, compromisso histórico assinado por 195 países no âmbito do Desenvolvimento Sustentável para 2030.
Boletim da SBPMat: – Deixe um convite ou mensagem sobre sua palestra plenária para os leitores que vão participar do XV Brazil-MRS Meeting.
Elvira Fortunato: – Caso estejam interessados em ver como é possível tornar os sonhos realidade, venham ver a palestra “Green electronics: a technology for a sustainable future”.
O professor Edgar Dutra Zanotto. Crédito: Enzo Kuratomi/ UFSCar.
O professor da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) Edgar Dutra Zanotto, um dos fundadores da SBPMat e pesquisador na área de Materiais há cerca de 40 anos, foi eleito fellow da American Ceramic Society (ACerS) – uma distinção outorgada anualmente a alguns poucos sócios.
O status de fellow é um reconhecimento dado a um sócio por seus pares da ACerS. De fato, os fellows da ACerS são escolhidos entre os quase 10.000 sócios da sociedade, localizados em cerca de 70 países, num processo de indicação e eleição do qual participam sócios, fellows e, na aprovação final, diretores da ACerS. Para ser eleito fellow, o sócio deve ter feito contribuições notáveis à ciência ou arte da cerâmica. No caso dos cientistas que atuam no meio acadêmico, a produção científica e tecnológica é um dos principais pontos considerados na eleição.
O professor Zanotto conta atualmente com mais de 5.500 citações e um índice H de 40, segundo o Google Scholar. Entre outras posições que ocupa, é diretor do Center for Research, Technology and Education in Vitreous Materials (CeRTEV) e editor do Journal of Non-Crystalline Solids.
A eleição dos novos fellows da ACerS será comemorada no banquete de prêmios e distinções do 118 º encontro anual da sociedade, no dia 24 de outubro deste ano em Salt Lake City, Utah, nos Estados Unidos.
O artigo científico com participação de membros da comunidade brasileira de pesquisa em Materiais em destaque neste mês é: Oxide-cladding aluminum nitride photonic crystal slab: Design and investigation of material dispersion and fabrication induced disorder. Melo, EG; Carvalho, DO; Ferlauto, AS; Alvarado, MA; Carreno, MNP; Alayo, MI. Journal of Applied Physics 119, 023107 (2016). DOI: 10.1063/1.4939773.
Projetando estruturas para manipular a luz
Cristais fotônicos são nanoestruturas que possibilitam a manipulação da luz visível e das demais formas de radiação eletromagnética, graças à organização de sua estrutura em padrões periódicos.
Além de haver materiais com essas características na natureza, como a opala, cristais fotônicos são criados pelo ser humano, podendo ser classificados como metamateriais. Suas características (materiais que os compõem, formato, dimensões) são projetadas com o objetivo de se conseguir o controle da luz. Por meio de processos de nanofabricação, essas estruturas se tornam reais e são utilizadas em diversos dispositivos chamados “nanofotônicos”. Todavia, a fabricação dessas estruturas não é tarefa simples.
Os autores do artigo. Da esquerda para a direita, posando no laboratório: professor Marcelo Nélson Paez Carreño, Emerson Gonçalves de Melo, Maria Elisia Armas Alvarado e professor Marco Isaías Alayo Chávez. Nas inserções: à esquerda, Daniel Orquiza de Carvalho e, à direita, André Santarosa Ferlauto.
Com um estudo baseado principalmente em simulações computacionais, uma equipe de cientistas de instituições brasileiras, liderada por pesquisadores da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (EPUSP), gerou contribuições científicas que podem ser utilizadas para melhorar a fabricação de cristais fotônicos de modo a otimizar seu desempenho na manipulação de luz. “O trabalho apresenta uma análise bastante detalhada dos efeitos causados por processos de nanofabricação sobre as características ópticas de cristais fotônicos planares fabricados em nitreto de alumínio com cobertura de dióxido de silício”, diz Emerson Melo, primeiro autor de um paper sobre o trabalho, que foi recentemente publicado no prestigiado periódico Journal of Applied Physics (JAP).
“A ideia surgiu da oportunidade de combinar as excelentes características ópticas e físicas do nitreto de alumínio (AlN), tais como sua transparência em uma grande faixa de comprimentos de onda (do infravermelho próximo ao ultravioleta), seus efeitos não lineares e sua grande estabilidade a variações de temperatura, com as vantagens proporcionadas por cristais fotônicos, como a construção de guias de onda, curvas e cavidades ressonantes de alta eficiência em dimensões nanométricas, além dos diversos efeitos ópticos proporcionados por cristais fotônicos, como baixíssimas velocidades de grupo e intensificação dos efeitos não lineares dos materiais”, conta Emerson, que é estudante de doutorado em Microeletrônica – Fotônica na EPUSP, dentro do Grupo de Novos Materiais e Dispositivos do Laboratório de Microeletrônica do Departamento de Engenharia de Sistemas Eletrônicos. A pesquisa de doutorado de Emerson, cujo orientador é o professor Marco Isaías Alayo Chávez, visa ao estudo, fabricação e caracterização de dispositivos nanofotônicos como guias de onda, cavidades ressonantes, moduladores e chaveadores ópticos em cristais fotônicos de nitreto de alumínio.
O estudo que gerou o paper publicado no JAP iniciou com uma etapa experimental. Filmes finos de nitreto de alumínio e dióxido de silício (SiO2) foram fabricados pelo grupo da EPUSP e, com a colaboração de pesquisadores da UFMG e da UNESP, foram analisados por meio da técnica de elipsometria espectroscópica (VASE) a fim de obter suas funções dielétricas, as quais seriam usadas posteriormente como dados na investigação teórica.
À esquerda, diagrama de uma estrutura de cristal fotônico com alguns dos defeitos de fabricação estudados. À direita, diagrama da célula unitária do cristal fotônico ideal projetado pelos cientistas.
Depois, o grupo da EPUSP projetou um cristal fotônico, ideal em termos de desempenho e de possibilidades de fabricação, composto por uma camada de nitreto de alumínio entre duas camadas de dióxido de silício, com furos redondos dispostos em padrões que se repetem ao longo do “sanduíche”. Usando métodos analíticos e numéricos, os pesquisadores da USP simularam alguns “efeitos colaterais” dos processos de fabricação de cristais fotônicos desse tipo (por exemplo, variações nos tamanhos e posições dos furos) e analisaram teoricamente como essas imperfeições afetariam o desempenho do cristal fotônico.
A investigação teórica de Emerson e os outros pesquisadores da EPUSP concentrou-se nas imperfeições geradas nas duas etapas principais do processo de nanofabricação normalmente empregado em cristais fotônicos como o estudado: litografia por feixe de elétrons e corrosão seca assistida por plasma. “Os resultados apresentados permitem avaliar que o processo de litografia por feixe de elétrons tem maior influência no desempenho de dispositivos que exploram a dispersão da radiação eletromagnética através do cristal fotônico, tais como prismas, chaveadores e moduladores ópticos”, diz Emerson. “Já a qualidade do processo de corrosão seca tem um impacto mais profundo nas características de dispositivos em que são introduzidos defeitos pontuais ou lineares na rede periódica do cristal fotônico para inserir modos harmônicos na banda proibida fotônica. Nesse caso, a corrosão seca deverá ser muito bem controlada para fabricação de dispositivos nos quais guias de onda e cavidades ressonantes encontram-se entre seus principais elementos”, completa.
Além de avançar na compreensão do papel dos processos de nanofabricação de cristais fotônicos no desempenho de dispositivos nanofotônicos, os autores do paper conseguiram definir uma metodologia para projetar cristais fotônicos planares com núcleo e cobertura em filmes finos de materiais dielétricos. “A metodologia inclui o levantamento das funções dielétricas dos materiais através da técnica de elipsometria espectroscópica para a análise dos efeitos de dispersão dos materiais, a obtenção dos parâmetros geométricos que maximizam a banda proibida fotônica e a análise dos impactos causados por desvios introduzidos no processo de fabricação”, detalha Emerson.
A pesquisa teve apoio financeiro do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e da Financiadora de Estudos e Projetos (Finep).
A coordenadoria do programa de pós-graduação em Ciências Exatas e Tecnológicas, UFG- Catalão, vem tornar público aos interessados que estão abertas as inscrições para o processo seletivopara o nível doutorado. As inscrições serão feitas pelo site www.ppgcm.catalao.ufg.brno período de 22/01 a 22/02/2016.
O doutorado em Ciências Exatas e Tecnológicas (Materiais) é um curso recém aprovado pela CAPES, com conceito 4. Este programa de pós-graduação tem caráter fortemente interdisciplinar e suas atividades acadêmicas e de pesquisa estão em duas linhas de Pesquisa:
(i) Caracterização e Desenvolvimento de Moléculas e Materiais;
(ii) Métodos Teórico-Computacionais em Ciência dos Materiais;
Poderão participar do processo seletivo do todos os portadores de Diplomas de cursos de Graduação (bacharelado e licenciatura) e de Mestrado, nas áreas de Ciências Exatas e Engenharias ou áreas afins.
O Curso de Engenharia de Materiais, ligado ao Centro de Desenvolvimento Tecnológico da Universidade Federal de Pelotas, está divulgando o Concurso Público para Docente Classe Adjunto A, 40h, dedicação exclusiva a ser lotado no curso de Engenharia de Materiais, que venha atuar em disciplinas da área de Materiais Cerâmicos e Processamento.
Os temas abordados na prova de títulos, memorial, escrita e didática são desde a correlação das propriedades dos materiais cerâmicos, beneficiamento de matérias-primas, processamento, reologia de suspensões cerâmicas, vitrocerâmicos a cerâmicas avançadas.
Eleições na SBPMat: Amanhã, 01/12/2015, começa o período de votação para eleição da próxima Diretoria Executiva e de 5 membros do Conselho Deliberativo. Todos os sócios em situação regular podem votar. Conheça os candidatos e saiba mais sobre a eleição.
XIV Encontro da SBPMat:anais. Estão disponíveis no site do encontro os proceedings do evento com os resumos dos trabalhos aceitos para apresentação (ISBN é 978-85-63273-29-1). Aqui.
XIII Encontro da SBPMat: publicação de artigos. Trabalhos que receberam o Prêmio Bernhard Gross no XIII Encontro da SBPMat (João Pessoa, 2014) foram publicados em open access pela IOP Publishing. Saiba mais.
Artigo em destaque
Uma equipe de cientistas do Brasil realizou “nanomanipulações” em amostras realizadas em Israel, compostas por nanotubos de carbono serpentiformes sobre quartzo cristalino. Por meio de análises experimentais e teóricas, os cientistas puderam medir a deformação (strain) sofrida em consequência das nanomanipulações e compreender fenômenos relacionados à adesão de nanoestruturas sobre materiais como o quartzo. Os pesquisadores condensaram as conclusões do estudo em uma equação matemática aplicável a vários materiais. Os resultados do trabalho foram recentemente publicados na Nano Letters. Veja nossa matéria de divulgação.
Gente da nossa comunidade
Entrevistamos o vencedor do Prêmio Capes de Tese na área de Materiais, Edroaldo Lummertz da Rocha, doutor em Ciência e Engenharia de Materiais pela UFSC. Edroaldo se interessou pela ciência ao buscar uma atividade que lhe permitisse ajudar de algum modo as pessoas. No doutorado, trabalhou na interface entre Ciência dos Materiais, Ciência da Computação e Biologia para estudar a interação entre células biológicas e nanomateriais, e gerou conhecimento que pode levar ao desenvolvimento de novos sistemas de liberação de fármacos. Além dessa satisfação, o doutorado lhe proporcionou a gratificação de ver dois artigos coassinados por ele em capas de revistas de alto impacto. Veja nossa entrevista com Edroaldo e dados sobre outras teses relacionadas a Materiais que também foram premiadas pela Capes neste ano.
Prêmio Alfred W. Allen 2015, da American Ceramic Society, para trabalho de autores dos meios acadêmico e industrial, entre eles os brasileiros Victor Carlos Pandolfelli (professor da UFSCar) e Mariana Braulio (Alcoa Aluminio). Saiba mais.
Trabalho feito no Brasil e apresentado por Mirella Boery (doutoranda na UNICAMP) foi agraciado com o Best Poster Award no IUMRS-ICAM, realizado na Coreia em outubro deste ano. Saiba mais.
Dicas de leitura
Divulgação científica internacional.
Nanoestruturas auto-organizadas de grafeno enrugado (3D) com nanopartículas de ouro podem ser excelentes substratos para análises SERS (divulgação de paper da Nano Letters). Aqui.
Nova família de materiais 2D semicondutores é de perovskita (divulgação de paper da Science). Aqui.
Notícias dos INCTs e CePIDs.
Pesquisa sobre nanocristais de YAB dopados com Nd3+ abre possibilidade de novo random laser (INCT de Fotônica).Aqui.
Núcleo de inovação do CDMF é inaugurado na UFSCar e já conta com spin-off de nanomateriais funcionais. Aqui.
Prêmio em evento no Japão para trabalho de brasileiro sobre vitrocerâmica transparente, dura e de baixa densidade. Aqui.
Oportunidades
Processo seletivo para doutorado em Engenharia da Nanotecnologia da COPPE/UFRJ. Aqui.
Processo seletivo para ingresso no programa de pós-graduação em Física da Universidade Federal de Santa Catarina (PPGF/UFSC). Aqui.
Concurso para professor no curso de Engenharia de Materiais da UFRN, campus Natal. Aqui.
Concurso para professor no Instituto de Química da Unicamp. Aqui.
Concurso para professor no departamento de Físico-Química da UFRGS. Aqui.
Próximos eventos da área
Simpósio “Desafios da Educação Técnico-Científica no Ensino Médio”. Rio de Janeiro, RJ (Brasil). 30 de novembro a 1 de dezembro de 2015. Aqui.
XIX Encontro Jacques Danon de Espectroscopia Mössbauer. Diamantina, MG (Brasil). 14 a 16 de dezembro de 2015. Aqui.
6th Transmission Electron Microscopy (TEM) Summer School. Campinas, SP (Brasil). 11 a 29 de janeiro de 2016. Aqui.
5th International Conference on Surface Metrology.Póznan (Polônia). 4 a 7 de abril de 2016. Aqui.
43rd International Conference on Metallurgical Coatings and Thin Films (ICMCTF). San Diego (EUA). 25 a 29 de abril de 2016. Site.
Photonic Colloidal Nanostructures: Synthesis, Properties, and Applications (PCNSPA Conference 2016). São Petersburgo (Rússia). 27 de junho a 1 de julho de 2016. Aqui.
XXV International Conference on Raman Spectroscopy (ICORS2016).Fortaleza, CE (Brasil). 14 a 19 de agosto de 2016. Aqui.
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.
Edroaldo Lummertz da Rocha, vencedor do Prêmio Capes de Tese na área de Materiais.
O percurso científico de Edroaldo Lummertz da Rocha, autor da pesquisa de doutorado agraciada com o Prêmio Capes de Tese 2015 na área de Materiais, é permeado por duas características dessa área do conhecimento: a interdisciplinaridade e o impacto dos resultados na vida das pessoas.
Depois de se formar em Ciência da Computação pela Universidade do Extremo Sul Catarinense (UNESC), Edroaldo fez mestrado em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), pesquisando o transporte de fônons em geometrias fractais. Em 2010, iniciou o doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais, também na UFSC. Com orientação do professor Carlos Renato Rambo e coorientação do professor Luismar Marques Porto, Edroaldo trabalhou na interface entre Ciência dos Materiais, Ciência da Computação e Biologia para estudar a interação entre células biológicas e bio e nanomateriais. Em 2012, Edroaldo submeteu, como primeiro autor, um artigo científico sobre simulações de interações entre nanopartículas e membranas celulares. O paper foi publicado em 2013 na Physical Chemistry Chemical Physics (DOI:10.1039/C2CP44035K) e foi destacado na capa da revista (front cover).
De janeiro a dezembro de 2013, no contexto do doutorado, Edroaldo permaneceu nos Estados Unidos desenvolvendo uma parte de sua pesquisa de doutorado na Universidade de Harvard (Estados Unidos), mais precisamente no Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering, uma instituição multidisciplinar e multinstitucional dedicada ao desenvolvimento de materiais e dispositivos inspirados na natureza, visando transformar a medicina e construir um mundo mais sustentável. Ali trabalhou sob orientação do professor Donald E. Ingber, fundador e diretor do Wyss.
Dois artigos de Edroaldo publicados no período do doutorado viraram capa de prestigiosas revistas.
Uma segunda capa de revista se somou ao curriculum de Edroaldo em 2014 em consequência de sua participação, junto a pesquisadores da Universidade de Harvard e outras instituições dos Estados Unidos, num trabalho do campo da Engenharia Celular (DOI:10.1016/j.cell.2014.07.020). Desta vez a distinção foi na Cell, a prestigiada revista de Ciências da Vida, cujo fator de impacto é de 32,242.
Em setembro de 2014, Edroaldo obteve o diploma de doutor ao defender a tese intitulada “Interações nanopartícula-células e biomaterial-células induzem mudanças globais em programas de expressão de genes”, a qual foi distinguida um ano depois com o Prêmio Capes de Tese na área de Materiais. Edroaldo recebeu a notícia do prêmio na cidade de Rochester, nos Estados Unidos, onde trabalha em atividades científicas como bolsista de pós-doutorado da Mayo Clinic, uma instituição do campo da Medicina dedicada à pesquisa e educação, bem como ao atendimento de pacientes.
Entrevista com Edroaldo.
Boletim da SBPMat: – Poderia nos contar muito brevemente como começou o seu interesse pela ciência e pela área de Materiais e quais foram os momentos mais importantes na sua carreira acadêmica até o momento?
Edroaldo Lummertz da Rocha: – Meu interesse pela ciência surgiu da possibilidade de fazer algo importante e ajudar as pessoas de alguma forma. O interesse pela área de Materiais surgiu devido a existência de uma classe especial de materiais, chamados nanomateriais, que poderiam ser utilizados para o desenvolvimento de novas terapias para uma variedade de doenças tais como câncer, doenças vasculares e neurodegenerativas. Não obstante, o entendimento de como nanomateriais interagem com células e tecidos biológicos é extremamente importante para o desenvolvimento de terapias seguras e efetivas.
O primeiro acontecimento mais importante da minha carreira acadêmica foi quando o professor Carlos Renato Rambo, da Universidade Federal de Santa Catarina, aceitou ser meu orientador durante o meu período de doutoramento. Foi onde tudo começou. O segundo momento mais importante foi quando eu tive a oportunidade de realizar parte do meu doutorado no instituto Wyss, na Universidade de Harvard, o que significativamente contribuiu para o desenvolvimento da minha carreira acadêmica.
Rede reguladora de genes reconstruída a partir de dados de expressão de genes provenientes de 16 tipos de células e tecidos humanos.
Boletim da SBPMat: – Qual é, na sua opinião, a principal contribuição da tese premiada?
Edroaldo Lummertz da Rocha: – A principal contribuição da minha tese foi o desenvolvimento de abordagens computacionais para sistematicamente compreender como células interagem com nanomateriais e respondem a estímulos externos. Isto pode servir como base para estudos posteriores na área de desenvolvimento de novos sistemas de liberação de fármacos e levar a uma melhor compreensão sobre como programas de expressão de genes são alterados quando nanomateriais interagem com células.
Boletim da SBPMat: – Quais foram os critérios que o guiaram para fazer uma pesquisa de qualidade destacada em nível nacional (a tese premiada)? A que fatores você atribui esta conquista?
Edroaldo Lummertz da Rocha: – Dedicação, disciplina, criatividade e uma boa equipe e colegas de trabalho são essenciais para progredir em qualquer área. Suporte da família é essencial, acima de tudo. Do ponto de vista da tese, sob orientação do professor Carlos Renato Rambo, eu tive a oportunidade de trabalhar em uma variedade de projetos e isto contribuiu para o caráter multidisciplinar da minha tese.
Boletim da SBPMat: – Convidamos você a deixar alguma mensagem para nossos leitores que estão realizando trabalhos de iniciação científica, mestrado e doutorado na área de Materiais.
Edroaldo Lummertz da Rocha: – A estrada é longa então é melhor aprender a desfrutar do caminho. Ser um cientista é algo realmente gratificante com novos desafios e possibilidades todos os dias. A esperança de descobrir algo importante e fornecer uma contribuição significativa é a força motriz que norteia a minha pesquisa. O esforço nunca é em vão e sempre existe esperança onde há perseverança.
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Mais premiados no campo dos Materiais.
Vários outros trabalhos relacionados à Ciência e Engenharia de Materiais foram agraciados neste ano no Prêmio Capes de Tese, que foi outorgado às melhores teses de doutorado defendidas em 2014 e selecionadas em cada uma das 48 áreas do conhecimento reconhecidas pela Capes nos cursos de pós-graduação. O anúncio dos resultados foi feito em 31 de agosto e a entrega dos prêmios acontecerá em 10 de dezembro, em Brasília. Alguns exemplos desses trabalhos premiados:
– Menção honrosa na área de Materiais. Thiers Massami Uehara. Estudo da interação de nanomateriais com modelos de membranas celulares e com células-tronco neurais. Orientador: Valtencir Zucolotto. Programa de Pós-Graduação em Ciências e Engenharia de Materiais da USP/SC. Arquivo da tese: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18158/tde-27102014-134646/pt-br.php
– Prêmio Capes na área de Química. Rodrigo Villegas Salvatierra. Filmes Finos de Polímeros Conjugados e Nanoestruturas de Carbono obtidos em Interfaces Líquido-Líquido: Síntese, caracterização e aplicação em dispositivos fotovoltaicos. Orientador: Aldo José Gorgatti Zarbin. Programa de Pós-Graduação em Química da UFPR. Arquivo da tese: http://dspace.c3sl.ufpr.br:8080/dspace/handle/1884/37915
Vaga: Professor do Magistério Superior – Classe A, denominação “Adjunto A” Engenharia / Engenharia de Materiais e Materiais Metálicos
Requisitos: Graduação em Engenharia de Materiais ou em Engenharia Mecânica ou em Engenharia Metalúrgica, com Doutorado em Ciências ou Engenharia ou em Engenharia de Materiais ou em Engenharia Metalúrgica na área de concentração de Materiais Metálicos.
Sunday, September 27.By 6:45 pm. Hundreds of people enter the plenary room of the Convention Center “SulAmérica”, in Rio de Janeiro (Brazil) for the opening ceremony of the 14th annual meeting of the Brazil Materials Research Society, whose acronym in Portuguese is SBPMat. The opening table is composed by the chairmen of the event, Prof. Marco Cremona (Brazil) and Prof. Fernando Lázaro Freire Junior (Brazil), as well as the present SBPMat president, Prof. Roberto Mendonça Faria (Brazil), the immediate past president of the European Materials Research Society (E-MRS), Prof. Rodrigo Martins (Portugal), and the general secretary of the International Union of Materials Research Societies (IUMRS), Prof. Robert Chang (USA). Behind them, a big banner shows the logos of dozens of institutions and companies that gave financial support to the event.
At the opening table, from the readers´ left: Prof. Rodrigo Martins (Portugal, E-MRS immediate past president and IUMRS officer), Prof. Fernando Lázaro Freire Junior (Brazil, chair of the event), Prof. Marco Cremona (Brazil, chair of the event), Prof. Roberto Mendonça Faria (Brazil, SBPMat president), and Prof. Robert Chang (USA, IUMRS general secretary).
Near 1,000 attendants are present at the ceremony, which starts with the Brazilian national anthem. The chair Prof. Cremona welcomes the participants to the meeting. Prof. Robert Chang, who was president of MRS (Materials Research Society) in 1989 and founded IUMRS in 1991, convokes the participants of all countries to try to solve together the most important global challenges for materials research, related to health, food, environment, transport etc. Representing E-MRS, Prof. Martins, who presently takes care of Global Leadership and Service Award at IUMRS, emphasizes his desire of promoting international connections. Prof. Faria talks a little bit about Brazil, which, as well as other developing countries, is very rich in raw materials but needs to add value to its products by means of science and technology.
After the opening, Prof. Eloisa Biasotto Mano (Brazil) goes to the stage for the Memorial Lecture “Joaquim da Costa Ribeiro“, which is a distinction bestowed annually by SBPMat on a Brazilian researcher with outstanding career in the field of Materials. This 91-year-old scientist pursued international scientific education at a time when most women were illiterate in Brazil, and founded in the Federal University of Rio de Janeiro (UFRJ) the first research group in polymers in the country. This group later became the Institute of Macromolecules (IMA), which was directed by Eloisa until she retired. In the memorial lecture, she talks about macromolecular materials and, using a representation of a polyethylene molecule made by herself with wire, she shows how these kind of molecules behave in response to their big size. A group of Prof. Eloisa´s disciples (among them, the present director of IMA) assists her with the presentation, showing affection, gratitude and admiration for her . After the talk, many attendants of diverse ages make a queue to take a picture with this protagonist of the dawn of polymer science in Brazil. Eloisa, who is professor emeritus of UFRJ, poses for all the pictures she is ask to. At the end of the photo session, she accepts our microphone and leaves a message for the young people starting a carreer in science:
Right after the memorial lecture, in the same venue, the participants enjoy the welcome cocktail while meeting friends and collaborators. The cocktail is animated by live “chorinho” music, an instrumental Brazilian popular genre original from Rio de Janeiro.
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PLENARY LECTURES
Nader Engheta
Monday, September 28.At 8:30 in the morning, the plenary room is full of attendants waiting to learn about metamaterials and the extreme behavior of waves interacting with them in the first plenary lecture of the event. The speaker is Nader Engheta, the H. Nedwill Ramsey Professor of Electrical and Systems Engineering at the University of Pennsylvania (United States). This Iranian-born scientist is a recognized world leader in research on metamaterials, and holds an H number of 69. Through experimental and theoretical research, Engheta and his collaborators have created such unconventional things as nanocircuits made of metamaterials that function as optical filters. Since the beginning of the talk, Engheta captivates the audience with some history of science and with a world of structures created by using particular composite metamaterials with particular sizes and geometries and arranged in particular ways with the aim of obtaining unconventional interaction with light and other waves.
In the afternoon, at 3:30, more than 400 people attend the second plenary lecture, which is about glass-ceramics (materials formed through controlled crystallization of certain glasses). The speaker is the Brazilian researcher Edgar Zanotto, Professor at the Federal University of São Carlos (UFSCar), in Brazil, where he founded and heads the Vitreous Materials Laboratory (LaMaV) that assembles a big international team. Zanotto, who is a world-renowned expert on glass-ceramics, presents in his lecture many useful applications of these materials, such as cooking hobs or artificial bones and teeth. He also mentions the scientists who, along 60 years of glass-ceramics history, contributed to the advancement of research on that topic. In spite of those contributions, the comprehension of some aspects of the formation of glass-ceramics is not complete, he says, but that is not a problem for glass-ceramics fabrication and applications. It´s just an opportunity for fundamental scientists.
Paul Ducheyne. Biomaterials. Merging Materials Science with Biology.
Tuesday, September 29.8:30 am, time for the third plenary lecture of the event. The lecturer, Prof. Paul Ducheyne, also comes from University of Pennsylvania (USA), where he directs a multidisciplinary center for bioactive materials and tissue engineering research. An authority on biomaterials field, Ducheyne is the editor in chief of a six-volume book on biomaterials published in 2011. In the talk, he shows a series of biomaterial-made devices, grafts, scaffolds etc., most of them already being commercialized, that actively interact with the body, either by promoting tissue formation (for example, bone) or by releasing drugs for diverse treatments. Ducheyne presents their effects on solving health problems, numbers about their markets, and scientific recent advances that can make them even more effective.
Some hours later, at 3:30 pm, hundreds of participants cluster again, this time around Prof. Ulrike Diebold, whose research group at UT Wien (Austria) is devoted to the understanding of fundamental mechanisms and processes occurring in surfaces at the atomic scale. Prof. Diebold catches the audience attention from the beginning to the end by showing, through scanning tunneling microscopy images, how she spies the behavior of atoms on the surface of metal oxides – topic in which she is a worldwide leader researcher. In particular, she reveals two secrets of metal oxide surfaces: the first one about how oxygen adsorbs on titanium dioxide and the second one about how active single metal atoms are in oxidation process in magnetite.
Wednesday, September 30. In the plenary lecture of the morning, the audience is transported again to the social-impacting world of biomaterials by Prof. George Malliaras, Greek-born, working at École Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne (France), where he heads the Department of Bioelectronics. Malliaras has an H index of 64. After many years working on organic electronics, he entered the new field of organic bioelectronics and obtained impacting results. His research is about electronic devices made of conducting polymers that match properties of living tissues. These devices are used for interfacing with human brain – a “natural electronic device”. The final purpose is to study brain activity or diagnose and even treat neurological diseases such as epilepsy. An example of device is a transistor that enables boosted in vivo recording of brain activity with low invasion. As suggestions for the materials community, Malliaras highlights the importance of collaboration with neuroscientists and physicians and the challenge of improving the understanding of electronic transport and structure.
Ichiro Takeuchi. Combinatorial Approach to Materials Discovery.
In the talk of the afternoon, the speed of science progress accelerates following the beat of the combinatorial approach. Prof. Ichiro Takeuchi, from University of Maryland (USA), explains how his group manages to optimize materials and properties discovery. As well as in lottery one can buy a big number of tickets to have more chances to win a prize, in materials discovery scientists can produce a huge number of combinations of elements to obtain a compound with desirable properties. For example, for quaternary compounds, millions of combinations are possible, from which only 0,01 % are known. In Prof. Takeuchi´s lab, machines for thin film deposition used with masks work night and day to create patchwork-like samples containing libraries of similar compounds. Then, the libraries are characterized by rapid tools, giving information about the properties of several compounds at the same time. Coupled with appropriate theory and computational simulations, these high-throughput experiments become real materials discovery engines.
Claudia Draxl. On the Search of Novel Materials: Insight and Discovery though sharing of big data.
Thursday, October 1st,8:30 am. In the last plenary lecture of the event, Prof. Claudia Draxl (Humboldt University, Germany) publicly wonders how to make available the huge amount of data resulting from experiments around the world, high-throughput screening, computer clusters etc. Why to do that with scientific data? For confirmation, broad dissemination in society, sharing with distant collaborators and reuse with new purposes. With that aim, Prof. Draxl and collaborators from European countries are facing the development of a repository of materials raw data, called Novel Materials Discovery (NoMaD), which hosts, organizes and shares materials data on the web.
The symposia at SBPMat annual meetings are selected from proposals that can be submitted to the event committee by any scientist from anywhere in the world. This edition of the event encompassed 26 symposia (including the satellite event “8th International Summit on Organic and Hybrid Solar Cells Stability”) and 2 workshops, and it registered symposia coordinators from Argentina, Denmark, England, France, Germany, Italy, Ireland, Japan, Portugal, Spain, Swiss, USA, and, of course, Brazil. Within the symposia, near 190 invited speeches and more than 2,000 technical works are presented and discussed in oral and posters sessions, on a wide range of subjects going from carbon nanostructures to biomaterials, from characterization techniques to computer simulation, from materials for sustainable development to safe use of nanomaterials.
While some symposia have been held year after year in the SBPMat meeting, the University Chapters symposium was a novelty of this year meeting. It was completely organized by students from diverse points of Brazil who are coordinators of the SBPMat University Chapters. The chapters are organized teams, affiliated with the society, composed of graduate and undergraduate students working in materials field. The members of these groups carry out diverse activities that complement their academic education. The students from the existing chapters, which were eight in number up to the moment of the meeting, faced the challenge of organizing a symposium – a task that is usually done by senior researchers.
In fact, students have not only active but also massive participation in the XIV SBPMat meeting. Almost half of the attendants (950 people) were master, doctoral and even undergraduate students doing research on materials field. In Brazil, the federal agency for research support, CNPq, has a program called “scientific initiation” that grants scholarships to undergraduate students to conduct research under the supervision of a Professor.
For the oral sessions of the symposia, all along the meeting, after the morning plenary session, and before and after the afternoon plenary talks, the attendants distributed themselves among 17 rooms. The poster sessions took place at the end of the afternoon from Monday to Wednesday and in the morning on Thursday. Walking through the long corridors of the poster sessions, one could see active scientific discussion, many times between a young author and a renowned researcher. One could also hear very positive comments about the original arrangement of the poster panels. The size of the poster session was impressive. In total, near 1,800 research works were presented in the posters.
Twice a day from Monday to Wednesday, the attendants could take a break and have a coffee with cookies while visiting the exhibition of the event, which encompassed 32 stands showing a variety of scientific instruments, services, scientific journals, books and opportunities for the materials community. In addition, on Wednesday, the participants had the opportunity to attend four hours of technical talks given by some expositors about fabrication and characterization techniques.
On Thursday by 12:30 the closing ceremony started. In the closing panel, Prof. Soo Wohn Lee, from MRS Korea and conference chair of the IUMRS-ICAM 2015, joined the representatives of SBPMat, E-MRS and IUMRS.
The meeting chair Prof. Cremona presented some photos of the past days and hours that made the public remember so nice and fruitful moments. He also presented the numbers of the event: 2,000 registered people from 985 institutions, among which 300 were foreign researchers from 40 countries. Finally, he announced that the next SBPMat annual meeting will be held in Campinas city (São Paulo state).
After the closing words, more than 20 prizes were given to young researchers within four different awards: the Bernhard Gross Award, a traditional SBPMat recognition for the best works of students, and the awards bestowed by IUMRS, E-MRS and Horiba.
Announcement of the students who won the Bernhard Gross Award.
