Boletim da SBPMat – edição 36.

 

Saudações !

Edição nº 36 – 4 de setembro de 2015 

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

Inscrições: Você pode fazer sua inscrição online, aqui. Durante o evento, a secretaria estará aberta para inscrições no dia 27 das 17h00 às 19h00 e, nos demais dias, das 7h00 às 8h30. 

Programa: Veja aqui o programa completo do evento, simpósio por simpósio. Veja aqui o programa resumido do evento.

Publicação de trabalhos: Trabalhos apresentados no encontro poderão ser submetidos a avaliação por pares para publicação em periódicos científicos do Institute of Physics (IOP). Os trabalhos do XIV Encontro da SBPMat aceitos para publicação em algum dos 5 periódicos propostos serão destacados numa coleção online dedicada ao evento. As submissões estão abertas até 15 de outubro. Saiba mais.

Prêmios: Neste ano o evento conta com 4 prêmios. O Prêmio Bernhard Gross para o melhor oral e melhor pôster de estudantes de graduação ou pós-graduação de cada simpósio, o Prêmio da IUMRS (International Union of Materials Research Societies) para os 3 melhores pôsteres dentre os agraciados com o Bernhard Gross, o Prêmio Horiba para o melhor oral e o melhor pôster de todo o evento, e o Prêmio da E-MRS (European Materials Research Society) para o melhor oral e os 2 melhores pôsteres do simpósio C.

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

Patrocinadores e expositores: 29 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: palestra memorial será para Eloisa Biasotto Mano
A “Palestra Memorial Joaquim da Costa Ribeiro”, honraria da SBPMat para pesquisadores de trajetória destacada, será outorgada a Eloisa Biasotto Mano durante a abertura do XIV Encontro da SBPMat. A professora Eloisa, que correu atrás de uma formação científica internacional numa época em que a maioria das mulheres era analfabeta no Brasil, fundou na UFRJ o primeiro grupo de pesquisa em polímeros do país. Esse grupo mais tarde se transformou no Instituto de Macromoléculas (IMA), o qual foi dirigido por Eloisa até a aposentadoria dela. Na noite de 27 de setembro, esta professora emérita da UFRJ, que tem 90 anos de idade, será homenageada pela SBPMat e falará sobre a importância dos materiais macromoleculares. Veja nossa matéria sobre Eloisa Biasotto Mano. 
XIV Encontro: entrevistas com palestrantes de plenárias

Na interação com materiais avançados, a luz e outras ondas podem se comportar de modo realmente inusitado. No XIV Encontro da SBPMat, Nader Engheta, um especialista mundial nos materiais criados pelo ser humano conhecidos como metamateriais, falará de fenômenos extraordinários que ocorrem quando os materiais fabricados em seu grupo interagem com a luz. Entre outras significativas contribuições, Engheta e seus colaboradores têm criado circuitos ópticos nanométricos usando arranjos de metamateriais. Em entrevista a nosso boletim, o professor da Universidade de Pennsylvania (Estados Unidos) falou sobre essa e outras contribuições, que foram publicadas em alguns dos periódicos científicos mais renomados. Em mensagem aos leitores, mencionou as emoções da vida de cientista. Veja a entrevista.

Artigo em destaque 

Uma equipe de cientistas de instituições do Brasil (UCS, Unicamp e UFRGS) lançou um olhar químico sobre um problema tradicionalmente abordado com a Física e conseguiu avançar no entendimento da adesão e delaminação de filmes finos de DLC depositados em superfícies de aço. Os resultados da pesquisa, que foram publicados num periódico da ACS dedicado a interfaces e materiais aplicados, podem ajudar a otimizar a deposição desses filmes, ampliando seu uso na indústria em aplicações de impacto, como o aumento da eficiência energética de motores de automóveis.  Veja nossa matéria de divulgação.

Gente da nossa comunidade 

Entrevistamos Sergio Neves Monteiro, atualmente professor colaborador do IME, que atuou na introdução da pesquisa em Materiais na COPPE e na UERJ.  Ao longo de sua carreira, Neves Monteiro foi pró-reitor de pós-graduação e pesquisa da UFRJ, secretário de ensino superior no MEC, subsecretário de ciência e tecnologia do Estado do Rio de Janeiro e presidente do conselho superior da FAPERJ, entre outras funções. Em entrevista a nosso boletim, falou um pouco sobre sua trajetória profissional e deixou uma mensagem para nossos leitores que iniciam suas carreiras de pesquisadores: “Lembro que muito mais do que uma carreira profissional, com estabilidade e adequada remuneração em instituições de ensino e pesquisa, ser pesquisador pode trazer grande satisfação pessoal e a certeza de contribuir diretamente para o crescimento do país”.  Veja a entrevista.

Victor Pandolfelli, professor do DEMa – UFSCar, recebeu o “Theodore J. Planje – St. Louis Refractories Award – 2015″. Pandolfelli foi o primeiro ganhador do hemisfério sul desse prêmio de materiais cerâmicos para altas temperaturas da American Ceramic Society, instituído em 1967. Saiba mais.
Dicas de leitura
Divulgação científica internacional.

  • Equipe científica interdisciplinar formula marco teórico para observações de cristais que se organizam em estruturas complexas ao incorporar partículas, com impacto na biologia, geologia, materiais e outras áreas (divulgação de paper da Science). Aqui.
  • Cientistas desenvolvem tinta que bate recorde de condutividade entre materiais esticados mais de 150% (divulgação de paper da Nature Communications). Aqui.

Notícias dos INCTs e CePIDs.

  • Em São Carlos, escola de vidros e vitrocerâmicos reuniu 100 doutorandos do mundo por 8 dias para educação e networking (breve relatório dos organizadores). Aqui.
  • Vídeo de entrevista a Elson Longo e Edgar Zanotto, coordenadores de CEPIDs de Materiais, realizada durante a 67ª Reunião Anual da SBPC. Aqui.
Oportunidades
  • Pós-doutorado em diversas instituições dos Estados Unidos em nanotecnologia e energia, entre outras áreas. Aqui.
  • Oportunidades para pesquisadores no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron. Aqui.
  • Pós-doutorado no INPE em DLC e diamante CVD. Aqui.
  • O que é luz? O que é cor? Exposição no museu de ciências da Unicamp responde de modo interativo e divertido. Aqui.
Próximos eventos da área
  • Primeira Conferência de Materiais Celulares (MATCEL 2015). Aveiro (Portugal). 7 e 8 de setembro de 2015. Site.
  • XXII Reunião da Associação Brasileira de Cristalografia (ABCr) e I Reunião da Latin America Crystallographic Association (LACA). São Paulo e Campinas, SP (Brasil). 9 a 11 de setembro de 2015. Site.
  • I Workshop Universidade-Indústria em Materiais Vítreos. São Carlos, SP (Brasil). 11 de setembro de 2015. Programação.
  • 2015 IUCr High-Pressure Workshop. Campinas, SP (Brasil). 12 a 15 de setembro de 2015. Site.
  • Workshop em Ciências dos Materiais. São Carlos, SP (Brasil). 21 a 25 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.
  • Nanomercosur 2015. Buenos Aires (Argentina). 6 a 8 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.
  • Polymers and Self-Assembly: from Biology to Nanomaterials. Rio de Janeiro, RJ (Brasil). 25 a 30 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.
  • III Método Rietveld de Refinamento de Estrutura. Belém, PA (Brasil). 26 a 30 de outubro de 2015. Aqui.
  • 16th International Feofilov Symposium on spectroscopy of crystals doped with rare earth and transition metal ions. São Petersburgo (Rússia). 9 a 13 de novembro de 2015. Site.
  • 6th Transmission Electron Microscopy (TEM) Summer School. Campinas, SP (Brasil). 11 a 29 de janeiro de 2016. Aqui.
  • 43rd International Conference on Metallurgical Coatings and Thin Films (ICMCTF). San Diego (EUA). 25 a 29 de abril de 2016. Site.
      
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Entrevistas com palestrantes de plenárias do XIV Encontro: Nader Engheta.

Foto do prof. Nader Engheta sobreposta a algumas imagens relacionadas a pesquisas dele. Crédito: Felice Macera, fotógrafo da Universidade de Pennsylvania.

Materiais fabricados com a aplicação do estado-da-arte da ciência e engenharia de materiais e da nanotecnologia podem fazer com que ondas eletromagnéticas como a luz se comportem de modo extraordinário… e útil para aplicações em diversos segmentos.

Para falar sobre esse assunto, o XIV Encontro da SBPMat contará com a presença do professor Nader Engheta (Universidade de Pennsylvania, EUA), um reconhecido líder mundial da pesquisa em metamateriais – materiais criados pelo ser humano por meio de micro ou nanoengenharia, que interagem com as ondas eletromagnéticas de modos não encontrados na natureza. Os metamateriais podem esculpir as ondas para conseguir interações extraordinárias entre luz e matéria.

No Rio de Janeiro, Engheta falará sobre cenários “extremos” gerados a partir de metamateriais: luz viajando em máxima velocidade através de estruturas artificiais, dispositivos ópticos de um átomo de espessura, metamateriais que realizam operações matemáticas, circuitos miniaturizados – ópticos em vez de eletrônicos – compostos por metamateriais, e estruturas com índice de refração próximo de zero.

Já na sua infância em Teerã (capital do Irã), Nader Engheta desenvolveu uma curiosidade especial por compreender fenômenos relacionados a ondas. Foi essa curiosidade que o impulsionou a cursar a graduação em Engenharia Elétrica na Universidade de Teerã, obtendo o diploma de “Bachelor of Science”. Em 1978, foi aos Estados Unidos para continuar com a sua formação em Engenharia Elétrica no prestigiado Instituto de Tecnologia de California (Caltech). Inicialmente obteve o título de mestre e, em 1982, defendeu sua tese de doutorado, da área de eletromagnetismo. Depois de um pós-doutorado na mesma instituição, Engheta atuou como cientista na indústria por quatro anos, trabalhando novamente com eletromagnetismo.

Em 1987, foi contratado pela Universidade de Pennsylvania (Penn), onde ascendeu rapidamente na carreira de professor. Desde 2005, ocupa a cátedra H. Nedwill Ramsey de Engenharia Elétrica e de Sistemas, além de lecionar nos departamentos de Engenharia Elétrica e de Sistemas, de Física e Astronomia, Bioengenharia e Ciência e Engenharia de Materiais. Engheta é coeditor do livro “Metamaterials: Engineering and Physics Explorations“, da editora Wiley-IEEE, lançado em 2006, e autor de 28 capítulos de livros. Em 2012, foi coordenador da Gordon Research Conference on Plasmonics.

Dono de um número H de 69 segundo o Google Scholar, Engheta tem mais de 21.400 citações.

Suas contribuições à ciência e engenharia têm recebido importantes reconhecimentos e distinções de diversas entidades, como a sociedade internacional de óptica e fotônica, SPIE (“2015 SPIE Gold Medal”), a união internacional de ciência de rádio, URSI (“2014 Balthasar van der Pol Gold Medal”) e a organização internacional profissional de engenheiros elétricos e eletrônicos, IEEE (“2015 IEEE Antennas and Propagation Society Distinguished Achievement Award“, “2013 Benjamin Franklin Key Award”, “2012 IEEE Electromagnetics Award”, “IEEE Third Millennium Medal”), entre muitas outras entidades. Ele também é fellow da Materials Research Society (MRS), American Physical Society (APS), Optical Society of America (OSA), American Association for the Advancement of Science (AAAS), SPIE, and IEEE. Engheta também recebeu vários prêmios por sua atuação no ensino.  Em 2006, a prestigiada revista de divulgação científica Scientific American o escolheu como um dos 50 líderes em ciência e tecnologia por seu desenvolvimento de nanocircuitos ópticos inspirados em metamateriais.

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

Boletim da SBPMat: – Em sua opinião, quais são suas contribuições mais significativas nos temas relacionados à sua palestra plenária no XIV Encontro da SBPMat? Explique-as muito brevemente, por favor, e, se possível, compartilhe referências dos artigos ou livros resultantes, ou comente se esses estudos produziram patentes, produtos, empresas derivadas etc.

Nader Engheta: – Eu tenho muito interesse na interação luz-matéria, e no meu grupo nós exploramos diferentes métodos para manipular e  otimizar a interação de ondas com estruturas materiais, tanto no domínio óptico como no das microondas. Estou muito feliz com todos os tópicos de pesquisa nos quais o meu grupo e eu temos trabalhado. Alguns desses tópicos incluem (1) O nanocircuito metatrônico óptico, no qual nós trouxemos a noção de elementos de circuito “aglomerado” (“lumped”) da eletrônica para o campo da nanofotônica, desenvolvendo um novo paradigma no qual as nanoestruturas materiais podem funcionar como elementos de circuito óptico. Em outras palavras, “materiais se tornam circuitos” operando com sinais ópticos. Dessa forma, a nanofotônica pode ser modulada de uma maneira análoga à da eletrônica. Isso permite processar sinais ópticos em nanoescala, (2) Metamateriais que podem fazer matemática: dando sequência a nosso trabalho em metatrônica óptica, nós estamos explorando como materiais projetados adequadamente (ex. materiais em camadas) podem interagir com luz de tal forma que seja possível realizar operações matemáticas com luz. Em outras palavras, nós estamos explorando as seguintes questões: Os materiais podem ser especialmente projetados para realizar processamento analógico com a luz em nanoescala? Na medida em que a luz propaga através de tais estruturas materiais projetadas adequadamente, os perfis dos sinais de saída poderiam se assemelhar aos resultados de certas operações matemáticas (tal como diferenciação ou integração) nos perfis dos sinais de entrada? Em outras palavras, nós podemos projetar materiais para operações matemáticas específicas para realizar um “cálculo fotônico” em nanoescala? (3) Cenários extremos na interação luz-matéria: isso pode incluir dimensionalidade extrema, como fotônica de grafeno como plataforma com espessura de um átomo para manipulação de luz, metamateriais extremos no qual parâmetros materiais tais como permissividade relativa e permeabilidade relativa atinjam valores próximos do zero. Essa categoria de materiais, que nós nomeamos materiais épsilon-próximo-do zero, mu-próximo do zero (MNZ) e épsilon-e-mu-próximo do zero (EMNZ) exibem características bastante interessantes em sua resposta à interação com ondas eletromagnéticas.

Referências:

  • N. Engheta, “Circuits with Light at Nanoscales:  Optical Nanocircuits Inspired by Metamaterials”, Science, 317, 1698-1702 (2007).
  • N. Engheta, A. Salandrino, A. Alu, “Circuit Elements at Optical Frequencies:  Nano-Inductor, Nano-Capacitor, and Nano-Resistor,” Physical Review Letters, 95, 095504 (2005).
  • N. Engheta, “Taming Light at the Nanoscale,”  Physics World , 23(9), 31-34 (2010).
  • A. Vakil and N. Engheta, “Transformation Optics Using Graphene,” Science, 332, 1291-1294 (2011).
  • A.Silva, F. Monticone, G. Castaldi, V. Galdi, A. Alu, and N. Engheta, “”Performing Mathematical Operations with Metamaterials,” Science, 343, 160-163 (2014).
  • M. G. Silveirinha and N. Engheta, “Tunneling of Electromagnetic Energy through Sub-Wavelength Channels and Bends Using Epsilon-Near-Zero (ENZ) Materials,” Physical Review Letters, 97, 157403 (2006).
  • N. Engheta, “Pursuing Near-Zero Response”, Science, 340, 286-287 (2013).
  • A.M. Mahmoud and N. Engheta, “Wave-Matter Interaction in Epsilon-and-Mu-Near-Zero Structures”, Nature Communications, 5:5638, December 5, 2014.

Boletim da SBPMat: – Ajude-nos a visualizar os metamateriais desenvolvidos por seu grupo. Escolha um de seus materiais fotônicos favoritos e conte-nos, brevemente, do que ele é feito, qual sua propriedade principal e quais seriam suas possíveis aplicações.

Nader Engheta: – Uma das estruturas desenvolvidas pelo meu grupo é o nanocircuito metatrônico para regime de IV médio (de 8 a 14 mícrons), no qual nós adaptamos e construímos adequadamente nanobastões de Si3N4 com larguras e espessuras específicas, separados por um espaço específico. Esses arranjos de nanobastões de Si3n4 funcionam como coleções de nanoindutores ópticos, nanocapacitores ópticos e nanorresistores ópticos no IV médio. Nós demonstramos que tais estruturas se comportam como circuitos ópticos de nanoescala, com funcionalidade análoga aos filtros eletrônicos, mas aqui essas estruturas materiais operam em regimes de IV médio. Nós demostramos como essas estruturas operam como filtros ópticos no IV médio, oferecendo aplicações interessantes para futuros dispositivos e componentes ópticos integrados.

Referência:

  • Y. Sun, B. Edwards, A. Alu, and N. Engheta, “Experimental Realization of Optical Lumped Nanocircuit Elements at Infrared Wavelengths,” Nature Materials, 11, 208-212 (2012)

Posteriormente, em colaboração com a minha colega professora Cherie Kagan e seu grupo na UPenn, nós ampliamos esse trabalho para o regime próximo ao IV (de 1 a 3 mícrons). Nesse caso, nós usamos o óxido de índio dopado com estanho (ITO) como o material de escolha, com projeto e padrão adequado de nanobastões de ITO. Nós também demonstramos que tais circuitos metatrônicos óticos baseados em ITO funcionam como uma plataforma interessante para circuitos e filtragem óptica. Isso pode ter interessantes possibilidades na fotônica de silício.

Referência:

  • H. Caglayan, S.-H. Hong, B. Edwards, C. Kagan, and N. Engheta, “Near-IR Metatronic Nanocircuits by Design,” Physical Review Letters, 111, 073904 (2013).

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

Nader Engheta: – Uma das características mais excitantes de fazer ciência é a alegria da busca do desconhecido e a emoção da descoberta. Eu sempre acredito que nós devemos seguir nossa curiosidade e nossa paixão pela descoberta. Também, em ciência e tecnologia é importante manter o equilíbrio entre a complexidade e a simplicidade na busca por soluções às inquisições científicas.

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Artigo em destaque: Biomaterial compósito promissor para regeneração de tecido ósseo.

O artigo científico com participação de membros da comunidade brasileira de pesquisa em Materiais em destaque neste mês é: Assisted deposition of nano-hydroxyapatite onto exfoliated carbon nanotube oxide scaffolds. Hudson Zanin, Cintia M. R. Rosa, Noam Eliaz, Paul W. May, Fernanda Roberta Marciano and Anderson O. Lobo. Nanoscale, v. 7, p. 10218-10232, 2015. DOI: 10.1039/C4NR07317G.

Biomaterial compósito promissor para regeneração de tecido ósseo. 

Em um estudo realizado pelo Laboratório de Nanotecnologia Biomédica (NANOBIO) da Universidade do Vale do Paraíba (UniVap), em colaboração com cientistas do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) e de universidades de Israel e Reino Unido, foi fabricado um biomaterial que permitiu avançar na compreensão de fases da geração de tecido ósseo in vitro (fora do contexto biológico real). O material, de baixo custo, tem potencial para ser utilizado para acelerar a regeneração de tecido ósseo in vivo – o que pode ser útil no caso de fraturas ósseas, por exemplo. Os resultados do estudo foram recentemente publicados na revista científica Nanoscale, da Royal Society of Chemistry.

Em grandes linhas, a geração natural de tecido ósseo ocorre quando umas células chamadas osteoblastos produzem a parte orgânica do osso e, num segundo momento, depositam sobre ela a parte inorgânica, a hidroxiapatita, de fórmula química Ca5(PO4)3(OH). A deposição natural da hidroxiapatita é um processo de biomineralização (produção de minerais por parte de organismos vivos). A biomineralização ainda não é completamente compreendida, mas seu entendimento é de grande importância para o desenvolvimento de aplicações visando a regenerar tecido ósseo ou fixar implantes em ossos.

“O artigo colabora com o entendimento do processo de precipitação da hidroxiapatita carbonatada in vitro em curtos períodos de tempo sobre superfícies tridimensionais a base de nanohidroxiapatita, nanotubos de carbono verticalmente alinhados e grafeno”, diz o professor/pesquisador Anderson de Oliveira Lobo, engenheiro biomédico com mestrado e doutorado em Física e Química de Materiais, que assina o paper como autor correspondente.

Em colaboração com o grupo de Diamantes e Materiais Relacionados (DIMARE) do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), representado pelo pesquisador Evaldo José Corat, a equipe do NANOBIO, coordenada pelos professores Anderson de Oliveira Lobo e Fernanda Roberta Marciano, produziu arcabouços de nanotubos de carbono alinhados verticalmente.  Os nanotubos passaram por um processo de oxidação superficial pela técnica de plasma etching, que exfoliou suas pontas, gerou óxido de grafeno e, dessa maneira, criou um ambiente mais propício para a formação de núcleos de nanohidroxiapatita na etapa seguinte da fabricação do material, a eletrodeposição. Essa técnica de deposição foi a escolhida porque, entre os métodos conhecidos, gera a apatita artificial mais similar à biológica em termos de microestrutura e dimensões. Para definir os parâmetros da eletrodeposição por meio de estudos eletroquímicos, os pesquisadores do Brasil pediram a colaboração de um especialista no assunto em nível mundial, o cientista Noam Eliaz da Universidade de TelAviv. Após a eletrodeposição, a equipe obteve um material compósito que manteve as propriedades biológicas da hidroxiapatita, com a vantagem de que a presença de nanotubos de carbono reforçou a dureza e resistência do material.

Posteriormente, os cientistas submergiram o material em fluído corporal simulado (um líquido que simula as condições do plasma sanguíneo e é comumente usado no estudo de biomateriais). Nessas condições, o material compósito, que é bioativo nesse tipo de líquido, formou espontaneamente uma camada de hidroxiapatita carbonatada, a qual, em conjunto com o arcabouço de nanotubos e os filmes de hidroxiapatita, compôs um novo material compósito.

Os pesquisadores puderam observar e estudar todo o processo de biomineralização em períodos de até 7 dias, e propuseram no artigo modelos para explicar diversas etapas. Nesse momento, mais precisamente na discussão do modelo químico de como ocorre a biomineralização do compósito, foi importante a participação do pesquisador Paul May, da Universidade de Bristol, junto a Hudson Zanin, pesquisador do Laboratório de Abastecimento e Fornecimento de Energia da UniVap que estava fazendo um pós-doutorado na universidade britânica.

Esquema demonstrando todo o processo de produção dos nanobiomateriais e o ensaio de bioatividade in vitro. Na parte superior da esquerda para a direita mostra: (i) a produção dos nanotubos de carbono verticalmente alinhados (ii) exfoliação para a exposição das folhas de grafeno (iii) esquema demonstrando o processo de eletrodeposição de nanohidroxiapatita (iv). Nas duas linhas do meio segue demonstrado todo o processo de biomineralização in vitro demonstrando como ocorrem as trocas entre os cátions e ânions até a formação da camada de nanohidroxiapatita carbonatada. Na última linha seguem micrografias demonstrando o processo de biomineralização nos tempos iniciar (logo após a incubação) e após 7 dias (última micrografia).

A pesquisa não trouxe apenas avanços na compreensão da biomineralização in vitro. “A compreensão desse processo in vitro poderá ser associado ao processo de regeneração in vivo destes materiais”, comenta o professor Anderson Lobo. “Estudos in vitro com células osteoblásticas humanas e ensaios in vivo utilizando animais estão sendo realizados pelos orientandos de pós-graduação e pós-doutorandos do NANOBIO da UniVap”, completa.

As origens do estudo se encontram na pesquisa de doutorado de Lobo, realizada no Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) e defendida em 2011, na qual ele conseguiu pela primeira vez sintetizar compósitos de nanotubos de carbono verticalmente alinhados e nanohidroxiapatita. A pesquisa contou ou conta com apoio financeiro de agências brasileiras de fomento à pesquisa: FAPESP, CNPq, FINEP e CAPES.

Entrevistas com palestrantes de plenárias do XIV Encontro: George Malliaras.

Avanços na compreensão do funcionamento do cérebro e no diagnóstico e tratamento de doenças neurológicas como a epilepsia e o Parkinson podem surgir com a ajuda da Ciência e Engenharia de Materiais. Mais precisamente, da Eletrônica Orgânica. De fato, materiais orgânicos com propriedades eletrônicas são ótimas interfaces entre os sinais que o cérebro emite e o exterior, seja para analisar a atividade cerebral ou para interferir nela.

O assunto será abordado em uma palestra plenária do XIV Encontro da SBPMat, a cargo do professor George Malliaras, diretor do departamento de Bioeletrônica da  Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne (França), onde físicos, engenheiros de materiais, engenheiros eletrônicos, biólogos e neurocientistas trabalham em conjunto.

Malliaras gradou-se em Física em 1991 pela Universidade Aristóteles (Grécia). Realizou seu doutorado nos Países Baixos, na Universidade de Groningen, em Matemática e Ciências Físicas. Sua tese sobre fotorrefratividade de polímeros lhe valeu uma distinção da universidade (cum laude). Depois do doutorado, defendido em 1995, mudou-se para os Estados Unidos. Fez dois anos de pós-doutorado no Centro de Pesquisa Almaden da IBM e, em seguida, virou professor do departamento de Ciência e Engenharia de Materiais da Universidade Cornell, em Nova York. De 2006 a 2009 atuou como diretor de um laboratório nacional ligado à universidade, o Cornell NanoScale Science & Technology Facility. Em 2009, fundou a empresa Orthogonal´s, que atua no ramo da eletrônica orgânica. No mesmo ano, voltou à Europa como professor da Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne, onde permanece até o presente.

Malliaras, cujo número H é de 64 segundo o Google Scholar, é autor de mais de 200 artigos científicos com mais de 13.000 citações. Seus trabalhos sobre Eletrônica Orgânica e Bioeletrônica têm sido premiados pela New York Academy of Sciences, U.S. National Science Foundation e pela empresa DuPont, entre outras entidades. Já proferiu mais de 230 palestras convidadas e organizou vários eventos, por exemplo, o 2015 MRS Fall Meeting, do qual foi coordenador.

É membro do conselho científico de centros de pesquisa na Alemanha, Irlanda e Suécia. É editor associado da Science Advances, uma revista científica open access com revisão por pares lançada neste ano pela editora da Science.

Na palestra plenária do XIV Encontro da SBPMat, o cientista falará sobre dispositivos baseados em materiais orgânicos com propriedades eletrônicas, mostrando exemplos já desenvolvidos e oportunidades de desenvolvimento.

Segue uma entrevista com o cientista.

Transistor de polímero condutor localizado no córtex de um rato.

Boletim da SBPMat: – Em sua opinião, quais são suas contribuições mais significativas na área de Eletrônica Orgânica / Bioeletrônica? Explique-as muito brevemente, por favor, e compartilhe referências dos artigos ou livros resultantes, ou comente se esses estudos produziram patentes, produtos, empresas derivadas etc.

George Malliaras: – Na área de eletrônica orgânica, seria o codesenvolvimento, juntamente com Chris Ober, na Universidade Cornell, da litografia ortogonal. Trata-se de um conjunto de processos que permite realizar padrões em microescala em filmes orgânicos usando fotolitografia, o padrão-ouro em microeletrônica. A litografia ortogonal se baseia no uso de materiais fotorresistentes fluorados que não danificam os filmes orgânicos. Ela permite a microfabricação de dispositivos, incluindo displays de alta resolução, usando equipamentos padrão, que já existem na indústria. Há uma empresa (Orthogonal, Inc., www.orthogonalinc.com) que vem comercializando os fotorresistentes, e está buscando comercializar essa tecnologia. Em bioeletrônica, o trabalho é recente demais, e eu teria que esperar para poder enxergar com retrospectiva. Uma tendência que emergia quando eu me juntei à área envolvia a transição do uso de revestimentos orgânicos para o uso de dispositivos orgânicos. Sem dúvida, esses últimos oferecem mais recursos para a interface com a biologia. Meu grupo tem contribuído com essa tendência ao demonstrar que transistores eletroquímicos orgânicos trazem uma série de benefícios como transdutores de fenômenos biológicos, como grande amplificação, o que permite produzir gravações da atividade cerebral de alta qualidade.

Referências:

  • J. Rivnay, R.M. Owens, and G.G. Malliaras, “The rise of organic bioelectronics”, Chem. Mater. 26, 679 (2014).
  • D. Khodagholy, T. Doublet, P. Quilichini, M. Gurfinkel, P. Leleux, A. Ghestem, E. Ismailova, T. Herve, S. Sanaur, C. Bernard, and G.G. Malliaras, “In vivo recordings of brain activity using organic transistors” Nature Comm. 4, 1575 (2013).
  • J. Rivnay, P. Leleux, M. Ferro, M. Sessolo, A. Williamson, D.A. Koutsouras, D. Khodagholy, M. Ramuz, X. Strakosas, R.M. Owens, C. Benar, J.-M. Badier, C. Bernard, and G.G. Malliaras, “High Performance Transistors for Bioelectronics Through Tuning of Channel Thickness”, Sci. Adv. 1, e1400251 (2015).
Microeletrodo ultraconformável para eletrocorticografia.

Boletim da SBPMat: – Quais são, em sua opinião, os principais desafios para cientistas e engenheiros na área de materiais, com relação a Eletrônica Orgânica interagindo com o cérebro?

George Malliaras: – Encontrar o colaborador certo, que os ajude a formular as perguntas certas. Acredito que embarcar em uma área interdisciplinar sozinho é uma receita para produzir trabalho de baixo impacto. A chave para um trabalho de grande impacto nessa área é formular perguntas que interessem tanto a neurocientistas quanto a nós, cientistas e engenheiros de materiais.  De nossa parte, precisamos ser capazes de elaborar quais são as vantagens oferecidas pelos orgânicos, para então descobrir como melhor empregá-los para resolver problemas específicos enfrentados pelos neurocientistas. Pela minha experiência, posso dizer que costuma ser uma combinação de vantagens (condutividade mista, biocompatibilidade, propriedades mecânicas “suaves”), em vez de uma única, o que favorece os orgânicos.

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

George Malliaras: – Eu costumo citar uma frase de Tadahiro Sekimoto, ex-presidente da Nippon Electric Corporation: “Aqueles que dominam os materiais, dominam a tecnologia”. Isso ressalta a importância da pesquisa em materiais em nosso mundo, e demonstra os perigos de mudarmos para uma economia de “serviços”.

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Boletim da SBPMat – edição 34.

 

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Edição nº 34 – 8 de julho de 2015 

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

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.

Publicação de trabalhos: Trabalhos apresentados no encontro poderão ser submetidos à avaliação por pares para publicação em periódicos científicos do IOP. Saiba mais.

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

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.

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

Patrocinadores e expositores: 28 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: 2.400 resumos submetidos
A décima quarta edição do encontro anual da Sociedade Brasileira de Pesquisa em Materiais (SBPMat) bate um novo recorde na história desses eventos ao registrar 2.400 resumos submetidos a seus 27 simpósios e 2 workshops. Até 10 de julho, os autores receberão a notificação de aceitação, rejeição ou transferência para um simpósio diferente do escolhido. Saiba mais.
XIV Encontro: entrevistas com palestrantes de plenárias

O professor Ichiro Takeuchi, da University of Maryland (EUA), falará no encontro da SBPMat sobre a abordagem combinatória na área de Materiais. Essa metodologia, que permite acelerar significativamente diversos processos de pesquisa, tem ajudado Takeuchi a descobrir uma série de compostos e estabelecer estratégias para determinar rapidamente a relação composição-estrutura-propriedade de diversos materiais. Em entrevista a nosso boletim, o cientista explicou como funciona na prática a pesquisa combinatorial e enumerou algumas de suas principais contribuições nesse campo. Ele também falou sobre um tema que abordará na plenária: a “integrated materials engine”, que une teoria e experimentos rápidos para descobrir novos materiais.  Veja a entrevista.

Também entrevistamos o professor Paul Ducheyne, da University of Pennsylvania (EUA). Ducheyne dedica-se, há umas 4 décadas, ao estudo de biomateriais, campo no qual é autor de centenas de artigos que totalizam mais de 10.000 citações, 40 patentes e livros. Na entrevista, Ducheyne enumerou algumas de suas principais contribuições à área, como por exemplo a explicação de como materiais sintéticos levam à formação de tecidos. Na palestra plenária do XIV Encontro da SBPMat, Ducheyne falará, obviamente, sobre biomateriais; em particular, sobre cerâmicas bioativas com funcionalização in situ e materiais sol-gel usados na liberação de fármacos e fatores de crescimento. Veja a entrevista.

Artigo em destaque 

Analisando imagens de AFM de amostras de nitreto de boro hexagonal (material bidimensional), pesquisadores de Minas Gerais suspeitaram que o padrão de dobras nanométricas que tinha se formado em consequência de um tratamento térmico seguia um ordenamento particular. Os cientistas empreenderam um estudo que envolveu técnicas experimentais, teoria e simulações e comprovaram que estavam observando um fenômeno de deformação organizada em direções cristalográficas. Essa propriedade, nova em materiais bidimensionais, pode vir a ser explorada pela “straintrônica”. O trabalho foi recentemente publicado na Nano Research.  Veja nossa matéria de divulgação.

Dicas de leitura
Livros.

  • “Refractory Castable Engineering”, uma obra de mais de 700 páginas sobre materiais refratários de autoria de três pesquisadores brasileiros, recentemente publicada pela editora Göller Verlag (Alemanha). Saiba mais.

Divulgação científica internacional.

  • Set-up experimental inovador permite o estudo do atrito de átomos individuais – texto e vídeo (divulgação de paper da Science). Aqui.
  • Novo método, simples, para fazer bolhas de skyrmions viabiliza mais estudos e aplicações dessas partículas magnéticas (divulgação de paper da Science). Aqui.
  • Nanotermômetro com raio de medição de mais de 300 graus desenvolvido por equipe da UFSCar e de universidade alemã (divulgação de paper da ACS Nano). Aqui.

Notícias dos INCTs e CePIDs.

  • Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF) em parceria com empresa desenvolve um sistema que permite evitar o desperdício de água em até 30%. Aqui.
  • No mercado: Garrafas dobram prazo de validade de leite fresco graças a nanotecnologia desenvolvida por empresa brasileira, spin-off do CDMF. Aqui.
  • Proceedings do simpósio N do XIII Encontro da SBPMat, coorganizado pelo INCT de Engenharia de Superfícies, foram publicados no periódico “Surface and Coatings Technology”, da Elsevier. Aqui.
  • O INCT de Engenharia de Superfícies divulgou os resultados de seu concurso de imagens. Aqui.
Oportunidades
  • Bolsa de pós-doutorado no Centro de Tecnologia em Nanotubos de Carbono (CTNanotubos), em MG.  Aqui.
  • Abertas as inscrições para seleção do mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais da UFERSA em Mossoró (RN). 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.
  • III Escola de Química da UFRGS. Porto Alegre, RS (Brasil). 10 a 12 de agosto de 2015. Site.
  • Primeira Conferência de Materiais Celulares (MATCEL 2015). Aveiro (Portugal). 7 e 8 de setembro de 2015. Site.
  • XXII Reunião da Associação Brasileira de Cristalografia (ABCr) e I Reunião da Latin America Crystallographic Association (LACA). São Paulo e Campinas, SP (Brasil). 9 a 11 de setembro de 2015. Site.
  • 2015 IUCr High-Pressure Workshop. Campinas, SP (Brasil). 12 a 15 de setembro de 2015. Site.
  • Workshop em Ciências dos Materiais. São Carlos, SP (Brasil). 21 a 25 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.
  • 16th International Feofilov Symposium on spectroscopy of crystals doped with rare earth and transition metal ions. São Petersburgo (Rússia). 9 a 13 de novembro de 2015. Site.
  • 43rd International Conference on Metallurgical Coatings and Thin Films (ICMCTF). San Diego (EUA). 25 a 29 de abril de 2016. Site.
      
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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

Dica de leitura: livro “Refractory Castable Engineering”, de autores do Brasil.

Refractory Castable Engineering”, publicado em abril deste ano pela editora alemã Göller Verlag, é um livro de 754 páginas sobre materiais para altas temperaturas (refratários) de três autores brasileiros: Victor Carlos Pandolfelli, (professor da Universidade Federal de São Carlos, UFSCar, com doutorado em Materiais pela Universidade de Leeds); Ana Paula da Luz (pesquisadora da FAI-Petrobras com doutorado em Materiais pela UFSCar) e Mariana A.L. Braulio (pesquisadora da Alcoa Alumínio S.A., também com doutorado em Materiais pela UFSCar). O editor executivo do livro é Michel Rigaud, professor emérito da Escola Politécnica da Universidade de Montréal (Canadá).

O livro aborda, em dez capítulos, as diversas e complexas etapas do desenvolvimento e fabricação de refratários e as aplicações desses materiais.

De acordo com Pandolfelli, a obra é resultado de quatro anos de intenso trabalho. Além dos autores e das pessoas que os auxiliaram na tarefa, o trabalho envolveu especialistas mundialmente reconhecidos nos assuntos abordados, os quais revisaram, anonimamente, os capítulos do livro.

A obra inaugura uma coleção de publicações, realizada pela Federation for International Refractories Research and Education (FIRE) em parceria com a editora Göller-Verlag, destinada a disseminar a ciência e tecnologia de materiais refratários.

Veja aqui a introdução, prefácio e índice de conteúdo da obra.

Veja aqui o flyer da obra, com informações sobre como compra-la.

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.
      
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 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.