O artigo científico com participação de membros da comunidade brasileira de pesquisa em Materiais em destaque neste mês é: “Green” colloidal ZnS quantum dots/chitosan nano-photocatalysts for advanced oxidation processes: Study of the photodegradation of organic dye pollutants. Alexandra A.P. Mansur, Herman S. Mansur, Fábio P. Ramanery, Luiz Carlos Oliveira, Patterson P. Souza. Applied Catalysis B: Environmental, 158–159 (2014), 269–279. DOI:10.1016/j.apcatb.2014.04.026.
Artigo de divulgação: Nanopartículas “verdes” para despoluir as águas.
Um grupo de pesquisadores de instituições de Minas Gerais desenvolveu nanopartículas triplamente “verdes”. Elas podem ser usadas na purificação de água, um dos grandes desafios globais do século XXI. Além disso, convivem em harmonia com o meio ambiente e com sistemas biológicos e, finalmente, são produzidas por meio de um processo ambientalmente correto.
“Conseguiu-se integrar propriedades e características raras em sistemas nanoestruturados, biocompatibilidade e compatibilidade ambiental, utilizando um processamento ‘verde’”, destaca o professor da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) Herman Sander Mansur, um dos autores do trabalho.
As partículas desenvolvidas são formadas por “pontos quânticos” (nanocristais semicondutores fluorescentes) de sulfeto de zinco (ZnS) de cerca de 3,8 nm de tamanho, recobertos por “cascas” de quitosana – material abundante e de baixo custo, derivado do esqueleto externo de crustáceos como camarões, caranguejos e siris. O processo de síntese (fabricação) dessas partículas é realizado em apenas uma etapa e conduzido em meio aquoso, sem uso de substâncias tóxicas.
Num estudo realizado pela equipe de pesquisadores, as nanopartículas demonstraram capacidade de degradar pigmentos orgânicos contaminantes usualmente encontrados em águas, usando apenas luz, inclusive radiação solar direta.
“Os resultados foram muito promissores, uma vez que foi possível observar que o sistema produzido foi efetivo na fotodegradação dos contaminantes orgânicos presentes nas soluções aquosas avaliadas”, comenta Herman Mansur, que é o autor correspondente de um artigo sobre a pesquisa, recentemente publicado na revista Applied Catalysis B: Environmental (fator de impacto 6,007).
O trabalho também será objeto de um pedido de patente ao Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI), cuja redação já foi iniciada pelos autores. “A etapa seguinte deverá ser a busca de potenciais interessados ou parceiros da iniciativa privada no sentido de viabilizar a comercialização futura como produto para o tratamento de águas poluídas por pigmentos orgânicos”, adianta Mansur.
Representação esquemática do sistema nanoestruturado produzido com núcleo de ZnS e casca de quitosana para fotodegradação de poluentes orgânicos em água.
A história do trabalho
Foi durante as discussões científicas que ocorriam nas reuniões mensais da Câmara de Ciências Exatas e dos Materiais da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG) que surgiu a ideia inicial desta pesquisa. De fato, tanto Herman Mansur, coordenador do Centro de Nanociências, Nanotecnologia e Inovação da UFGM, como Luiz Carlos de Oliveira, coordenador de um grupo de pesquisa em materiais avançados para catálise e fotocatálise na mesma universidade, foram membros desse comitê assessor entre fevereiro de 2010 e o mesmo mês de 2014. “A ideia principal foi utilizar a nanotecnologia para o desenvolvimento de soluções ambientais inovadoras para despoluição de água, como um bem cada vez mais escasso no mundo, seja em países desenvolvidos, emergentes ou com baixo desenvolvimento socioeconômico”, lembra Mansur.
Os professores elaboraram então um projeto que agregou a experiência dos dois grupos de pesquisa: a equipe do professor Mansur, dedicada há duas décadas ao desenvolvimento de nanomateriais e nanoestruturas através da síntese de pontos quânticos, e o grupo do professor Oliveira, que vem trabalhando na área de catálise química, na busca de soluções sustentáveis para o tratamento de resíduos industriais.
Desse trabalho inicial surgiu um primeiro artigo sobre nanopartículas com núcleo de sulfeto de cádmio (CdS) e casca de óxido de nióbio: L. C Oliveira et. al. One-pot Synthesis of CdS@Nb2O5 Core-Shell Nanostructures with Enhanced Photocatalytic Activity. Applied Catalysis. B, Environmental, v. 152:53, p. 403-412, 2014 (DOI:10.1016/j.apcatb.2014.01.025).
Na sequência, foi idealizada, projetada e desenvolvida pelo grupo a aplicação do conceito de “química verde” em todo o projeto, gerando as nanopartículas de sulfeto de zinco e quitosana e seu processo de síntese. Na fase seguinte, o trabalho incorporou também a colaboração do professor Patterson P. Souza, do Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (CEFET-MG), que realizou as análises de espectrometria de massas avaliando a degradação dos pigmentos orgânicos utilizados como modelos de espécies químicas poluidoras.
Especial XIII Encontro da SBPMat – João Pessoa, 28 de setembro a 2 de outubro
Saudações, .
Como foi o XIII Encontro da SBPMat: textos, fotos, vídeos e arquivos das apresentações.
Cerca de 2.000 trabalhos orais e pôsteres apresentados. 105 palestras convidadas. Vindos de 20 países do mundo e das 5 regiões do Brasil, 1.650 participantes – 15% a mais do que na edição passada. Fomos além dos números e relatamos, com texto e fotos, alguns dos momentos mais destacados da intensa programação do evento. Aqui.
Nas 7plenárias do XIII Encontro da SBPMat, cientistas destacados internacionalmente apresentaram ciência de alto nível e falaram sobre seu impacto na sociedade. LEDs, eletrônica orgânica, quasicristais, materiais para nanomedicina e simulação computacional foram os principais temas abordados. Apresentamos para nossos leitores um breve relato de cada palestra, fotos dos nossos plenaristas e arquivos das apresentações, gentilmente cedidos pelos palestrantes. Aqui.
Os 19 simpósios deste ano abordaram um universo de assuntos: novos materiais, materiais tradicionais, técnicas de processamento e análise, aplicações em diversos segmentos, transferência de tecnologia… Entre seus coordenadores, o evento registrou pesquisadores de universidades, institutos de pesquisa e empresas do Brasil e outros 7 países. Compartilhamos aqui vídeos com breves depoimentos de alguns desses coordenadores sobre seus simpósios. Assista aqui.
No XIII Encontro da SBPMat foi realizado o lançamento da publicação “Science impact. A special report on materials science in Brazil“, realizada pelo IOP junto à SBPMat. Distribuído em primeira mão para todos os participantes, o documento, em inglês, apresenta ao mundo o panorama atual da pesquisa em Materiais no Brasil. Saiba mais.
Também durante o encontro, 30 jovens participaram de um momento histórico: a primeira reunião do Programa University Chapters da SBPMat. Os 4 chapters criados se apresentaram, e autoridades da SBPMat falaram com os estudantes. Saiba mais.
Prêmio Bernhard Gross 2014: 20 jovens premiados por apresentarem os melhores trabalhos dos simpósios do XIII Encontro da SBPMat.
Dentre os 20 vencedores, foram escolhidos o melhor oral e o melhor pôster do XIII Encontro da SBPMat. A premiação ocorreu no último dia do encontro. Publicamos a lista dos trabalhos e autores premiados e as fotos da entrega dos certificados. Aqui.
O Prêmio Bernhard Gross ao melhor trabalho apresentado em sessão oral foi outorgado a Juliana Eccher, por uma pesquisa pioneira no Brasil sobre o uso de cristais líquidos como semicondutores orgânicos, desenvolvida no seu doutorado pela UFSC junto a uma série de colaboradores internacionais. Saiba mais sobre o trabalho e seus autores.
André Luiz Maia de Azevedo foi destacado com o Prêmio Bernhard Gross ao melhor pôster do XIII Encontro da SBPMat por um trabalho que desenvolveu em seu mestrado na UFF. Formado em Farmácia, e profissional da área, André conseguiu o que buscava: diminuir custos e superar limitações das técnicas existentes para análise de fármacos ao desenvolver um compósito de grafite e epóxi utilizado como eletrodo dentro de uma célula eletroquímica. Saiba mais sobre o trabalho e seus autores.
XIV Encontro da SBPMat: reservemos nossas agendas!
Com coordenação do professor Marco Cremona (PUC-Rio), a décimo quarta edição do encontro anual da SBPMat será realizada no Rio de Janeiro, de 27 de setembro a 1º de outubro de 2015, no Centro de Convenções SulAmérica – um espaço moderno, de fácil e rápido acesso a partir de qualquer bairro da “cidade maravilhosa”.
–Prêmio Nobel de Física 2014: uma fonte de luz energeticamente eficiente e ambientalmente correta, o LED. Aqui.
–Prêmio Capes de melhor tese em Materiais: síntese rápida de compostos de titanato de estrôncio para sensor de gás. Aqui.
– Arquivos de apresentações e fotos do “Second IUMRS International Conference for Young Researchers” (ICYRAM), Haikou, Hainan, China, 24 a 26 de outubro. Aqui.
Oportunidades.
– Processo seletivo para mestrado e doutorado em Materiais do PGMAT- UCS, em Caxias do Sul (RS). Aqui.
–UFABC abriu inscrições para Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados. Aqui.
– Processo Seletivo para os cursos do Programa de Pós-Graduação em Engenharia da Nanotecnologia da COPPE/UFRJ. Aqui.
Para divulgar novidades, oportunidades, eventos ou dicas de leitura da área de Materiais, escreva para comunicacao@sbpmat.org.br.
O presidente da SBPMat abriu a primeira reunião do Programa University Chapters.
“Quero que percebam a importância do trabalho de vocês para o desenvolvimento do nosso país”, disse o presidente da SBPMat, professor Roberto Mendonça Faria (IFSC – USP), aos cerca de 30 estudantes de graduação e pós-graduação presentes no Centro de Convenções de João Pessoa para participar da primeira reunião do Programa University Chapters (UCs) da SBPMat. Realizada na tarde de 29 de setembro de 2014, a reunião contou com representantes dos UCs já criados e interessados em formar parte do programa.
O programa UCs tem por objetivo principal congregar estudantes que atuam na área de Materiais em equipes organizadas e formalmente vinculadas à SBPMat, e auxiliar esses grupos, inclusive financeiramente, a realizar atividades complementares a sua formação acadêmica. Lançado no início de 2014, o programa já começou a desenhar o mapa que pretende conectar grupos das diversas e distantes regiões do Brasil – o 5º maior país do mundo, vale lembrar. Até o momento do evento, quatro chapters tinham sido criados nos estados de Minas Gerais, Piauí e São Paulo.
Encarregado de abrir a reunião, o professor Faria destacou que o Brasil é um país muito rico em matéria-prima, mas que não consegue agregar muito conhecimento em cima dela. “Porém, é esse valor econômico, social e intelectual que eleva o padrão de vida da sociedade”, frisou, lembrando ainda o grande impacto que a área de Materiais, em particular, pode ter no desenvolvimento de uma nação. Para finalizar, o presidente da SBPMat afirmou que, atuando nos university chapters, os jovens se sentirão mais ativos e participativos, não apenas na SBPMat, mas na sociedade brasileira em geral.
Rodrigo Bianchi, responsável pelo programa, coordenou a reunião.
Em seguida, o professor Rodrigo Bianchi (UFOP), diretor científico da SBPMat encarregado do Programa UCs, deu alguns exemplos de atividades que poderiam ser realizadas pelos chapters: um curso de escrita científica para estudantes de Materiais, uma palestra de um cientista de renome internacional numa universidade brasileira, um programa de estágios junto a uma empresa, visitas a outras unidades do programa, intercâmbios com membros de UCs de outros países, simpósios para promover as colaborações científicas entre os UCs… , entre muitas outras iniciativas.
Bianchi também comentou com os presentes algumas interações iniciadas com os programas de university chapters das sociedades de pesquisa em Materiais do México, onde o programa ainda é incipiente, como no Brasil, e dos Estados Unidos (a MRS), que, 15 anos após a criação do programa, possui mais de 80 chapters. “Vários ex-membros de university chapters são hoje lideranças na área de Materiais nos Estados Unidos”, destacou o coordenador.
A palavra, com os jovens
Na segunda parte da reunião, cada um dos UCs da SBPMat foi apresentado por seu presidente ou por algum representante. Larissa Arruda, secretária do UC de Biomateriais, que congrega estudantes da pós-graduação em Materiais da UNESP- Bauru e da Faculdade de Odontologia da USP, apresentou um grupo bem ativo, que tem realizado uma reunião por mês desde sua criação em abril deste ano.
Presidente do UC de Ouro Preto (MG), Mariane Murase destacou a composição multidisciplinar de seu grupo, composto por estudantes de graduação e pós-graduação em Física, Química e Engenharia. “Vejo o programa como uma oportunidade de crescer pessoal e profissionalmente e de interagir com a sociedade”, disse Mariane, que manifestou interesse em desenvolver ações de divulgação científica nas escolas.
Outra cidade mineira, Juiz de Fora, também já tem seu UC da SBPMat, presidido por Jefferson Martins. O grupo está interessado em realizar palestras, seminários e workshops na universidade. Jefferson acredita que a experiência do UC levará amadurecimento a seus membros e lhes permitirá compreender melhor como funcionam os processos dentro das instituições.
Vinda da cidade de Teresina (PI), Layane de Almeida contou que o UC que preside, chamado UNICHAPI, já realizou seu primeiro encontro e tem um site web em construção. Layane enxerga no UC uma possibilidade de estreitar as relações entre a indústria e a universidade – uma missão que considera de especial importância na região onde mora. Entre os pontos positivos do programa, a moça destacou a autonomia que os estudantes ganham para realizar as atividades ao receberem as verbas diretamente da SBPMat.
Muitos participantes assistiram às palestras plenárias.
A cena se repetiu diariamente enquanto durou o evento: por volta das 8h30 e cerca das 14h00, sob o forte sol de João Pessoa, filas de centenas de participantes ingressavam ao centro de convenções e se instalavam na refrigerada sala das plenárias. Nela, cientistas de carreiras muito destacadas, atestadas por seus índices H de valores entre 40 e 73, vindos da França, Portugal, Alemanha, Inglaterra, Estados Unidos e Itália, compartilharam com os participantes do encontro da SBPMat o conhecimento deles sobre temas nos quais são, sem sombra de dúvida, qualificados especialistas.
A última plenária do evento, a cargo de Robert Chang, professor do primeiro departamento de Ciência de Materiais do mundo, na Northwestern University, retomou dois assuntos que tinham sido explicitados pelo professor Arana Varela na palestra memorial e que permeariam quase todas as plenárias. O primeiro é o papel essencial da área de Materiais e, em particular, da nanotecnologia, no atendimento às necessidades e demandas da humanidade em saúde, alimentação, transporte, segurança e comunicação, e, simultaneamente, na preservação do equilíbrio do meio ambiente. Quanto ao segundo assunto, Arana Varela e Chang, que foi presidente da sociedade estadunidense de pesquisa em Materiais, a MRS, e fundador em 1991 da União Internacional de Sociedades de Pesquisa em Materiais (IUMRS), destacaram a necessidade da colaboração para enfrentar esse duplo desafio do século XXI. Nesse contexto, Chang convocou os jovens brasileiros [vídeo abaixo] a formarem parte de uma rede global lançada em 2012, a qual promove a interação de jovens pesquisadores da área em torno desses desafios mundiais por meio de uma conferência bienal e plataformas virtuais.
Mas a colaboração científica entre físicos, químicos, engenheiros, matemáticos, biólogos e outros pesquisadores para desenvolver as tecnologias necessárias, disse Chang, é insuficiente. Também é preciso, acrescentou, contar com o esforço conjunto e global de governos, empresas, comunidades, famílias e indivíduos para implantar essas tecnologias no dia-a-dia das pessoas. “Isso requer educação”, completou Chang. Nos últimos 20 anos, o cientista tem conduzido o programa Materials World Modules, que desenvolveu material interativo de ensino sobre Materiais e Nanotecnologia destinado a estudantes pré-universitários.
O português Luís Carlos, da Universidade de Aveiro, trouxe ao XIII Encontro da SBPMat muitos exemplos de aplicações da nanotecnologia na área da saúde que estão fazendo diferença, ou podem fazê-la no curto prazo.
Especialista em materiais luminescentes, aqueles emissores de luz não resultante do calor, o cientista mostrou em sua palestra plenária que esses materiais já são de grande utilidade no diagnóstico médico. Complexos orgânicos luminescentes, por exemplo, são comercializados como agentes de contraste para imagens por ressonância magnética e como marcadores para fluoroimunoensaios (utilizados em exames pré e neonatais e na detecção de proteínas, vírus, anticorpos, resíduos de fármacos etc.).
Por sua vez, nanopartículas luminescentes (pontos quânticos e nanocristais com íons lantanídeos) despontam tanto em técnicas de diagnóstico quanto no tratamento de doenças. No último grupo se insere o processo de hipertermia, que consiste na exposição de tecidos biológicos, geralmente células cancerosas, a temperaturas superiores a 45°C, provocando sua morte, com lesões colaterais mínimas nos tecidos normais circundantes. Acompanhada de um monitoramento e controle adequado da temperatura, a técnica poderia se popularizar.
Nos últimos anos, tem sido realizados esforços por desenvolver nanotermómetros que meçam a temperatura intracelular para atender essa e outras aplicações, não só em Nanomedicina, mas também em áreas comoa Microeletrônica, Fotônica e Microfluídica. Um exemplo bem sucedido, apresentado por Luís Carlos na plenária, é o do desenvolvimento de uma plataforma nanométrica formada por nanobastões, os quais funcionam como termômetros, com nanopartículas de ouro na sua superfície, as quais funcionam como aquecedores. Uma plataforma que, em contraste com seu pequeno tamanho, pode trazer grandes benefícios ao aprimoramento da técnica de hipertermia e ao estudo dos processos de transferência de calor na nanoescala.
LEDs e outros dispositivos de nitreto de gálio: economia de 25% no consumo mundial de eletricidade
Sir Colin Humphreys
Quem participou do XIII Encontro da SBPMat certamente se lembrou da palestra plenária do professor da University of Cambridge, Sir Colin Humphreys, quando foi anunciado o Prêmio Nobel de Física de 2014 para três cientistas japoneses cujos trabalhos foram essenciais para o desenvolvimento das lâmpadas de LED de luz branca. O material escolhido pelos laureados quando decidiram enfrentar o desafio de criar o LED azul que viabilizaria o LED emissor de luz branca foi o nitreto de gálio, objeto da palestra de Sir Colin.
De fato, o professor é especialista nesse material. Criador e diretor de um centro de pesquisa em Cambridge dedicado ao nitreto de gálio, Humphreys também criou dois empreendimentos para explorar comercialmente a tecnologia desenvolvida por seu grupo de pesquisa para fabricação de LEDs para iluminação de baixo custo, crescidos sobre “wafers” de silício relativamente grandes, de uns 15 cm. Em 2012, as spinoffs foram compradas pela Plessey, fabricante de produtos baseados em materiais semicondutores com mais de 50 anos no mercado, que hoje está fabricando esses LEDs no Reino Unido.
A lâmpada LED de nitreto de gálio hoje oferece uma das maiores durabilidades do mercado – 100.000 horas de uso, o equivalente a 69 anos sem trocar a lâmpada, contra 1.000 horas de vida da lâmpada incandescente e 10.000 da fluorescente. Esses LEDs também apresentam alta eficiência energética, de 100 a 200 lumens (quantidade de luz emitida em um segundo) por watt de potência consumida.
Na plenária, Sir Colin mostrou que a ampla utilização de LEDs em iluminação (um dos poucos segmentos em que ainda não se universalizou o uso de dispositivos de alta eficiência energética) resultaria numa economia de cerca de 15% no total de eletricidade consumida no planeta e, portanto, numa notória redução nas emissões de dióxido de carbono.
Mais energia pode ser economizada, disse o professor de Cambridge, substituindo o silício por nitreto de gálio, também nestes casos mais eficiente no uso da eletricidade, em diversos dispositivos eletrônicos. No total, concluiu Humphreys, até 25% de toda a eletricidade usada hoje no mundo poderia ser economizada. Motivo que, acrescido a outras aplicações do nitreto de gálio no campo da saúde, foi suficiente para o cientista britânico afirmar que esse material criado pelo homem é um dos mais importantes.
Semicondutores orgânicos: OLEDs e células solares em destaque
Karl Leo
Da mesma forma que os LEDs, os OLEDs, que são fabricados com materiais orgânicos que justificam a letra “O” da sigla, convertem diretamente a eletricidade em luz e são, portanto, dispositivos de alta eficiência potencial, a qual vem sendo efetivamente melhorada ano a ano. LEDs e OLEDs, cada um com seus diferenciais, já concorrem em alguns mercados, como o de displays e, de maneira mais incipiente no caso dos orgânicos, no de iluminação.
Junto com as células solares orgânicas, os OLEDs foram foco da palestra plenária de Karl Leo, professor da universidade alemã TU Dresden e da árabe-saudita KAUST, autor de mais de 550 papers com 23.000 citações e 50 famílias de patentes, além de fundador de 8 empresas spinoff, como as hoje consolidadas Heliatek e a Novaled, que fabricam células solares orgânicas e OLEDs, respectivamente.
O professor Leo compartilhou com o público uma importante quantidade de resultados conseguidos por seus grupos de pesquisa no que diz respeito a melhorar o desempenho de dispositivos semicondutores orgânicos. Junto a seus colaboradores, Karl Leo tem desenvolvido um extenso trabalho sobre a dopagem de semicondutores orgânicos das camadas de transporte de OLEDs e células solares para aumentar significativamente sua condutividade elétrica – trabalho que resultou, por exemplo, na obtenção de OLEDs emissores de luz branca com eficiência energética mais alta do que a dos tubos fluorescentes.
A partir da esquerda: A. Salleo, F. So, R. Faria, H. von Seggern e J. Nelson.
Karl Leo não foi o único cientista destacado internacionalmente presente em João Pessoa representando a área de semicondutores orgânicos. Na quarta-feira à tarde, uma mesa redonda organizada pelo Simpósio D reuniu quatro desses renomados especialistas: Alberto Salleo (Stanford University), Franky So (University of Florida), Heinz von Seggern (TU Darmstadt) e Jenny Nelson (Imperial College London). Moderada por um destacado cientista brasileiro da área, Roberto Mendonça Faria, professor do Instituto de Física de São Carlos da USP e presidente da SBPMat, o painel congregou dezenas de participantes do encontro, de diversas idades, que participaram ativamente do debate. Em torno do tema dos desafios da eletrônica orgânica, da pesquisa básica à produção em massa (ou produção individual, conforme apontou um jovem do público chamando a atenção para as técnicas de impressão em 3D), diversos assuntos dos campos científico, industrial e social foram abordados pelos membros do painel a partir das perguntas do público. “Felizmente, existem desafios para a Ciência dos Materiais. Infelizmente, desafios existem para a produção em massa”, resumiu o professor Faria, retomando, de alguma maneira, uma das primeiras falas da mesa redonda, em que a professora Jenny lamentou que a comunidade científica celebrasse muito mais o desenvolvimento de um dispositivo que funciona do que a compreensão dos motivos pelos quais determinado dispositivo não funcionou.
Alberto Salleo na plenária
Alberto Salleo, criador em Stanford de um grupo que vem estudando a relação entre estrutura e propriedades em semicondutores poliméricos para melhor compreender a geração e transporte de cargas nesses materiais, também proferiu uma plenária no evento. Na palestra, Salleo colocou em dúvida a universalidade de um pressuposto difundido no ambiente científico que relaciona um alto grau de cristalinidade (ou ordem) na microestrutura desses polímeros a uma mobilidade de cargas mais alta ou a um melhor desempenho dos dispositivos. O cientista mostrou que a desordem é boa para as células solares orgânicas e citou exemplos de polímeros semicondutores quase amorfos de desempenho similar a outros de estrutura muito mais ordenada.
O professor de Stanford apresentou um modelo desenvolvido no seu grupo para mostrar como funciona o transporte de cargas nos semicondutores orgânicos, materiais de microestruturas heterogêneas, caracterizadas pela coexistência de agregados ordenados e desordenados e de longas cadeias poliméricas. Para que exista uma alta mobilidade de cargas, revelou Salleo, o importante é que os agregados se conectem entre si, o que acontece por meio dos “spaghetti” poliméricos.
Ordem sim, mas sem periodicidade
Muito longe da desordem, mas também fora da ordem cristalina tradicional estão os quasicristais, tema geral da plenária do francês Jean-Marie Dubois, do Institut Jean Lamour, cuja experiência no assunto foi reconhecida pela comunidade científica por meio da criação do “Prêmio Internacional Jean-Marie Dubois”, outorgado a cada três anos a pesquisas relacionadas a quasicristais.
Jean-Marie Dubois
Dubois apresentou uma introdução sobre quasicristais, materiais nos quais os átomos estão agrupados em células unitárias de padrões ordenados (podem ser determinados por algoritmos), mas não periódicos (nunca se repetem). Belas imagens científicas e artísticas entremeadas na apresentação de Dubois permitiram visualizar essa ordem aperiódica.
O palestrante homenageou Dan Shechtman, que descobriu os quasicristais em 1982 e, após muitas brigas e resistências na comunidade científica, acabou ganhando o Prêmio Nobel de Química em 2011 e gerando uma grande mudança na visão da ciência sobre a matéria condensada ordenada. Hoje, materiais quasicristalinos são sintetizados e utilizados em diversos produtos, como autopeças e panelas, para melhorar sua condutividade térmica, adesão, atrito, resistência à corrosão etc. Vale destacar que Dubois consta entre os pioneiros no depósito de patentes visando aplicações dos quasicristais.
A ordem quasicristalina pode ser observada nos mais diversos tipos de materiais. Na palestra do XIII Encontro, Dubois abordou, em particular, ligas metálicas formadas por três elementos (A, B e C), nas quais A – B e B – C formam ligações químicas, enquanto B e C se repelem. Denominados por Dubois “ligas puxa-empurra” (push-pull alloys), esses materiais podem formar compostos intermetálicos muito complexos, de até centenas de átomos por célula unitária. Dentre esses, só alguns podem aumentar ainda mais sua complexidade até formar uma ordem quasicristalina, que resulta em propriedades únicas e abrem possibilidades para novas aplicações.
Em mais uma plenária do XIII Encontro da SBPMat, adeptos e interessados no uso de simulação computacional como complemento ao trabalho experimental na investigação das propriedades dos materiais puderam ouvir do professor Roberto Dovesi (Università di Torino) que essa dupla abordagem vale a pena.
Dovesi é um dos criadores de CRYSTAL, uma ferramenta computacional que permite caracterizar sólidos cristalinos do ponto de vista da Mecânica Quântica, por meio de cálculos ab initio. A primeira versão do programa foi desenvolvida a partir de 1976 e lançada em 1988, transformando o CRYSTAL no primeiro código periódico distribuído publicamente para a comunidade científica. Atualmente em sua sétima versão, o programa permite estudar propriedades elásticas, piezoelétricas, fotoelásticas, dielétricas, polarizabilidade e tensores de hiperpolarizabilidade, espectro IR e RAMAN, estrutura de bandas eletrônicas e fonônicas, entre outras propriedades.
O químico italiano destacou o preço acessível e alta velocidade de trabalho dos computadores atuais que são adequados para rodar programas desse tipo. Como exemplo, citou o computador mais recentemente adquirido por seu grupo de pesquisa para simulação computacional, que, tendo custado cerca de 6.500 euros (o equivalente hoje a uns 20.000 reais), é capaz de fazer longos cálculos em poucas horas com seus 64 “cores”. Supercomputadores não são necessários, disse Dovesi, além de serem menos robustos. Quanto ao software, Dovesi remarcou que hoje a área de Materiais conta com programas poderosos, robustos, fáceis de usar e de preços acessíveis (a licença básica da última versão do CRYSTAL, por exemplo, custa a partir de 600 euros – uns 1.900 reais).
Vista parcial do centro de convenções durante o evento.
Cerca de 1.650 pessoas ligadas à pesquisa em Ciência e Engenharia de Materiais e outras áreas afins estiveram no Centro de Convenções “Poeta Ronaldo Cunha Lima”, na cidade de João Pessoa (PB), entre 28 de setembro e 2 de outubro deste ano, participando da intensa programação do XIII Encontro da Sociedade Brasileira de Pesquisa em Materiais (SBPMat).
O número de participantes presentes neste ano no evento anual da SBPMat representou um aumento de cerca de 15% com relação à edição passada. Mantendo seu caráter internacional, o evento contou com inscritos de 20 países das mais diversas regiões do planeta, com predominância de pesquisadores da América do Sul e Europa. Dentro do Brasil, as cinco regiões do país estiveram representadas, com inscritos de 23 unidades federativas do país, dentre as 27 existentes.
A abertura
Mesa de abertura: a partir da esquerda do leitor, Jackson Lima, Claudio Furtado, Ieda Garcia, Roberto Faria e José A. Varela.
Já era noite na cidade de João Pessoa no domingo 28 de setembro, quando o professor Roberto Faria, presidente da SBPMat, formalizou a abertura do evento. “The meeting is opened”, declarou frente às cerca de 1.200 pessoas que se reuniram na sala das plenárias do centro de convenções.
Além do professor Faria, formaram a mesa de abertura os coordenadores do evento, professora Iêda Maria Garcia dos Santos (UFPB) e Severino Jackson Guedes Lima (UFPB); o presidente da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado da Paraíba (FAPESQ-PB), professor Claudio Benedito Silva Furtado (UFPB), e o diretor-presidente da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) e professor da UNESP José Arana Varela.
José Arana Varela proferindo a Palestra Memorial Joaquim Costa Ribeiro.
Após a abertura, o professor Arana Varela proferiu a Palestra Memorial “Joaquim Costa Ribeiro”, que é uma distinção outorgada anualmente pela SBPMat a um pesquisador do Brasil de carreira destacada na área de Materiais. O cientista escolhido recebe uma placa e apresenta uma palestra no início do encontro anual da sociedade. A palestra memorial também homenageia, por meio de seu nome, um dos primeiros pesquisadores brasileiros que se dedicaram a estudar os materiais, o engenheiro Joaquim da Costa Ribeiro (1906 – 1960).
Entre vários assuntos ligados à evolução da Ciência dos Materiais, como o surgimento das diversas sociedades científicas no mundo, Arana Varela apresentou dados sobre quantidade e impacto dos artigos publicados por autores do Brasil em Ciência dos Materiais. Os gráficos chamaram a atenção do público ao mostrar que, até o final da década de 1990, a produção anual na área era inferior a 400 artigos, ultrapassando os 1.000 a partir de 2012. Ao analisar o impacto relativo dessas publicações, Arana Varela mostrou que o Brasil tem percorrido um caminho menos constante, e que atualmente não passa por seu melhor momento. “Agora, o desafio é elevar o impacto internacional das pesquisas realizadas no Brasil”, disse o palestrante.
Logo após a palestra, os participantes se dirigiram ao foyer e à sala VIP, onde desfrutaram do coquetel de abertura. Num clima de comemoração, ocorreram, em diversos idiomas e com variados sotaques, encontros e reencontros, alguns dos quais, certamente, geraram até o final do evento novas colaborações, ideias e amizades.
Cerca de 2.000 trabalhos apresentados
Nas 14 salas destinadas aos simpósios, apresentações simultâneas.
Além de 105 palestras convidadas proferidas por cientistas do Brasil e de vários outros países, cerca de 2.000 trabalhos, entre orais e pôsteres, foram apresentados e discutidos nos simpósios do XIII Encontro. Esse “universo” contemplou temas como eletrônica orgânica, materiais para nanomedicina, interfaces híbridas, superfícies e revestimentos, métodos químicos, processos sol-gel, materiais magnéticos, materiais luminescentes, grafeno, carbono, eletrocerâmicas, metais avançados, materiais anti-incrustação, argilas, materiais cimentícios, simulação computacional, sistemas para armazenamento de energia e transferência de tecnologia. A partir da segunda-feira, palestras plenárias com cientistas de renome internacional abriram os períodos da manhã e da tarde, seguidas pelas apresentações dos trabalhos aceitos nos 19 simpósios temáticos que desenvolveram suas programações de forma paralela.
Muita discussão nas sessões de pôsteres.
Os simpósios do XIII Encontro da SBPMat, assim como os das demais edições, foram selecionados a partir de propostas que podiam ser submetidas ao comitê do evento por qualquer cientista com título de doutor, desde qualquer lugar do mundo. Esta edição do evento registrou coordenadores de simpósios ligados a universidades, institutos de pesquisa e empresas, como por exemplo a Petrobrás, das regiões Sul, Sudeste e Nordeste do Brasil, além da Alemanha, Argentina, Espanha, Estados Unidos, França, Reino Unido e Suécia.
No último dia do evento, durante a cerimônia de encerramento, foram anunciados os vencedores do Prêmio Bernhard Gross, outorgado pela SBPMat aos melhores trabalhos de cada simpósio apresentados por estudantes de graduação ou pós-graduação, os quais representaram 67% do total de inscritos no encontro deste ano. O prêmio homenageia outro pioneiro da pesquisa na área de Materiais no Brasil, o engenheiro e físico Bernhard Gross (1905 – 2002). Vinte jovens receberam neste ano a distinção por seus trabalhos, realizados no marco de pesquisas de mestrado, doutorado ou iniciação científica em universidades brasileiras.
Uma programação variada
Visitas aos expositores nos coffee breaks.
Durante os horários dos coffee breaks, ficava difícil circular pelo foyer lotado de participantes que, com café e bolinho ou sanduíche nas mãos, visitavam os estandes das 30 empresas e instituições expositoras que divulgavam seus instrumentos científicos, técnicas, materiais, serviços, projetos e publicações.
Quem quis saber mais sobre o MEV com feixe de íons e detector TOF SIMS da Shimadzu/Tescan ou sobre preparação de amostras com DualBeam™ e análise por MET da FEI teve a oportunidade de assistir, logo após um rápido almoço e antes das plenárias da tarde, às palestras técnicas dessas empresas, patrocinadoras do encontro.
O evento anual da SBPMat também foi palco para a divulgação de duas importantes ações realizadas no contexto da sociedade durante 2014. A primeira foi a criação de quatro unidades do Programa University Chapters da SBPMat nos estados de Minas Gerais, Piauí e São Paulo. Esse programa, destinado a estudantes de graduação e pós-graduação, teve no encontro de João Pessoa a sua primeira reunião. A segunda divulgação se referiu ao lançamento de um documento produzido pelo Institute of Physics para a SBPMat sobre Ciência de Materiais no Brasil, o qual foi distribuído em primeira mão para cada um dos participantes do XIII Encontro junto ao material do evento.
Aplausos para a chairlady no encerramento.
Hora de finalizar…
Após a entrega dos certificados aos vencedores do Prêmio Bernhard Gross chegou o momento de encerrar formalmente o XIII Encontro da SBPMat. A chairlady Iêda Garcia dos Santos apresentou alguns números do evento e passou aos agradecimentos: aos participantes, à equipe organizadora, aos voluntários de universidades da Paraíba e Rio Grande do Norte que ajudaram na organização, aos comitês, coordenadores de simpósio, palestrantes, patrocinadores, apoiadores e expositores. Nesse momento, a palavra ficou com o presidente da SBPMat, Roberto Faria, que, por sua vez, expressou sua gratidão aos coordenadores do evento.
O anúncio do próximo encontro da SBPMat.
Para finalizar, o professor Marco Cremona (PUC-Rio), coordenador do próximo encontro da sociedade, anunciou que o XIV Encontro da SBPMat será no Rio de Janeiro, de 27 de setembro a 1º de outubro de 2015, no Centro de Convenções SulAmérica – um espaço moderno, de fácil e rápido acesso a partir de qualquer bairro da “cidade maravilhosa”.
Com a dupla alegria por ter participado de um belo evento e pela perspectiva do reencontro em doze meses, os participantes, organizadores e palestrantes que ainda estavam no centro de convenções confraternizaram em torno de uma série de iguarias regionais que deixaram na boca um sabor de mar, intensificando talvez o desejo de muitos de passar essa tarde nas belas praias da Paraíba.
O aluno de pós-doutorado do Instituto de Química da Universidade Estadual Paulista (UNESP) Luís Fernando da Silva, recebeu o prêmio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) de melhor Tese de 2014 na área de materiais. A pesquisa, feita em seu doutorado pela Universidade de São Paulo (USP), utilizou um novo método de síntese para compostos químicos que apresentam propriedades eficazes em sensores de gás.
O trabalho, intitulado Síntese e caracterização do composto SrTiO3 e SrTi1-xFexO3 através do método hidrotermal assistido por micro-ondas, teve orientação do professor Valmor Mastelaro, docente do Instituto de Física da USP em São Carlos. Silva utilizou ainda a estrutura dos laboratórios do Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF) para realizar seu estudo.
O pesquisador trabalhou com os compostos titanato de estrôncio puro e com ferro (SrTiO3 e SrTi1-xFexO3). Silva explica que, para produzir esses materiais em laboratório, era necessário um extenso intervalo de tempo, o que atrasava e complicava o processo de síntese desse composto. “Propus em meu trabalho o uso do tratamento hidrotermal assistido por microondas para a obtenção deste composto. A vantagem deste método é a baixa temperatura e o curto intervalo de tempo”.
Comumente, a síntese do titanato dura 12 horas em uma temperatura de 1200 °C. Com o novo modelo proposto por Silva em sua tese de doutorado, a duração total do processo é de 10 minutos a uma temperatura de 140 °C. O pesquisador explica que, além de tornar a síntese do composto mais rápida, o método hidrotermal assistido por microondas também permite um melhor controle das propriedades do titanato. “Este composto apresentou interessantes propriedades fotoluminescentes, fotocatalíticas, e como sensor de gás ozônio e dióxido de nitrogênio”.
Os sensores de gás geralmente são utilizados na indústria como uma peça chave para a segurança nas linhas de produção. Esses equipamentos ajudam a detectar gases inodoros e perigosos para os seres humanos. Dessa forma, os detectores têm um papel vital na segurança de instalações e prevenção de acidentes.
Para acessar o trabalho original de Luís Fernando da Silva, clique aqui.
Sobre o CDMF
O CDMF é um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPID) apoiados pela FAPESP. O Centro também recebe investimento do CNPq, a partir do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia dos Materiais em Nanotecnologia (INCTMN), integrando uma rede de pesquisa entre UNESP, Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), Universidade de São Paulo (USP) e Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN).
Prêmio CAPES de Tese
O Prêmio CAPES de Tese foi instituído no ano de 2005, com objetivo de outorgar distinção às melhores teses de doutorado defendidas e aprovadas nos cursos reconhecidos pelo Ministério da Educação. São considerados na seleção os quesitos originalidade, inovação e qualidade, sendo que a pré-seleção é feita nos programas de pós-graduação das instituições de ensino superior.
A cerimônia de entrega dos prêmios ocorrerá na sede da CAPES, em Brasília, no dia 10 de dezembro.
[Divulgação do Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF)]
O PENt é um programa pioneiro no Brasil na área de Engenharia da Nanotecnologia, que deu início às suas atividades no ano de 2014, após aprovação pela Área de Engenharias II da Capes com conceito 5.
Nesta oportunidade estão sendo oferecidas 20 vagas para o Mestrado Acadêmico (para entrada no período 2015/1) e um total de 20 vagas para o Doutorado (para entradas nos períodos 2015/1, 2015/2 e 2015/3).
O período de inscrição para o período 2015/1 é de 22/09/2014 a 28/11/2014.
Isamu Akasaki, Hiroshi Amano e Shuji Nakamura foram premiados por inventar uma nova fonte de luz energeticamente eficiente e ambientalmente correta – o diodo emissor de luz (LED, do inglês light-emitting diode) azul. No espírito de Alfred Nobel, o Prêmio recompensa uma invenção de grande benefício à humanidade; usando LEDs azuis, luz branca pode ser produzida de uma nova forma. Com o surgimento de lâmpadas LED temos agora alternativas mais eficientes e duradouras às fontes de luz antigas.
Quando Akasaki, Amano e Nakamura chegarem em Estocolmo no início de dezembro para participar da cerimônia do Prêmio Nobel, eles dificilmente não notarão a luz de sua invenção brilhando em praticamente todas as janelas da cidade. Lâmpadas LED brancas são energeticamente eficientes, duradouras e emitem uma brilhante luz branca. Além disso, e diferentemente de lâmpadas fluorescentes, elas não contêm mercúrio. Diodos emissores de luz vermelha e verde estiveram conosco por quase meio século, mas luz azul era necessária para realmente revolucionar a tecnologia de iluminação. Apenas a tríade de vermelho, verde e azul podem produzir a luz branca que ilumina o mundo para nós. Apesar dos altos riscos e grandes esforços feitos na comunidade científica assim como na indústria, a luz azul permaneceu um desafio por três décadas. Akasaki trabalhou com Amano na Universidade de Nagoya enquanto Nakamura estava empregado na Nichia Chemicals, uma pequena empresa localizada em Tokushima, na ilha de Shikoku. Quando obtiveram luz azul brilhante de seus semicondutores, os portões se abriram para uma transformação fundamental na tecnologia de iluminação. Lâmpadas incandescentes iluminaram o século XX; o século XXI será iluminado por lâmpadas LED.
Poupando energias e recursos
Um diodo emissor de luz consiste de vários materiais semicondutores em camadas. No LED, a eletricidade é diretamente convertida em partículas de luz, fótons, levando a ganhos em eficiência sobre outras fontes de luz onde a maior parte da eletricidade é convertida em calor e apenas uma pequena parte em luz. Em lâmpadas incandescentes, assim como em lâmpadas halógenas, a corrente elétrica é usada para esquentar um filamento, fazendo-o brilhar. Em lâmpadas fluorescentes (previamente chamadas de lâmpadas de baixa energia, mas com o surgimento de lâmpadas LED esse rótulo perdeu seu significado), uma descarga gasosa é produzida, produzindo calor e luz. Assim, os novos LEDs necessitam de menos energia para emitir luz comparados às fontes de luz antigas. Além disso, são constantemente aprimorados, tornando-se mais eficientes com maior fluxo luminoso (medido em lúmens) por unidade de força elétrica de entrada (medida em watts). O recorde mais recente é de pouco mais de 300 lúmens/watt, que pode ser comparado ao valor de 16 para lâmpadas comuns e em torno de 70 para lâmpadas fluorescentes. Como um quarto do consumo mundial de eletricidade advém de iluminação, os energeticamente eficientes LEDs contribuem para poupar os recursos da Terra.
LEDs também são mais duradouros do que outras lâmpadas. Lâmpadas incandescentes tendem a durar 1.000 horas, já que o calor destrói o filamento, enquanto lâmpadas fluorescentes geralmente duram em torno de 10.000 horas. LEDs podem durar até 100.000 horas, assim reduzindo drasticamente o consumo de materiais. Criar luz em tecnologia de LEDs semicondutores tem origem na mesma arte da engenharia que nos deu telefones móveis, computadores e qualquer equipamento eletrônico moderno baseado em fenômenos quânticos. Um diodo emissor de luz consiste de várias camadas: uma camada tipo n com excesso de elétrons negativos, e uma camada tipo p com insuficiência de elétrons, também chamada de camada com excesso de buracos positivos. Entre elas há uma camada ativa, à qual os elétrons negativos e os buracos positivos são empurrados quando voltagem elétrica é aplicada ao semicondutor. Quando elétrons e buracos se encontram, eles recombinam, e luz é produzida. O comprimento de onda da luz depende inteiramente do semicondutor; luz azul aparece no lado de ondas curtas do arco-íris e pode ser produzida apenas em alguns materiais. O primeiro relatório de luz sendo emitida por um semicondutor foi feito em 1907 por Henry J. Round, um colega de Guglielmo Marconi, Laureado do Prêmio Nobel em 1909. Mais tarde, nas décadas de 1920 e 1930, na União Soviética, Oleg V. Losev executou estudos cuidadosos sobre emissão de luz. Porém, Round e Losev não tinham conhecimento suficiente para realmente entender o fenômeno. Levaria mais algumas décadas até que os pré-requisitos para uma descrição teórica desta então chamada eletroluminescência fossem criados. O diodo emissor de luz vermelha foi inventado no fim da década de 1950. Foi usado, por exemplo, em relógios digitais e calculadoras, ou como indicador de estado ligado/desligado em várias aplicações. Nos estágios iniciais ficou evidente que um diodo emissor de luz com comprimento de onda curto, consistindo de fótons altamente energéticos – um diodo azul – seria necessário para criar luz branca. Muitos laboratórios tentaram, mas sem sucesso.
Desafiando convenções
Os Laureados desafiaram verdades estabelecidas; eles trabalharam duro e tomaram riscos consideráveis. Eles mesmos construíram seu equipamento, aprenderam a tecnologia, e executaram milhares de experimentos. Na maior parte dos casos eles falharam, mas não entraram em desespero; esta era a arte do laboratório em seu mais alto nível. Nitreto de gálio foi o material escolhido para tanto Akasaki quanto Amano e também para Nakamura, e eles finalmente foram bem-sucedidos em seus esforços, embora outros tenham falhado antes deles. Inicialmente, o material foi considerado apropriado para produzir luz azul, mas as dificuldades práticas haviam se provado enormes. Ninguém era capaz de desenvolver cristais de nitreto de gálio de qualidade alta o suficiente, já que produzir uma superfície adequada ao crescimento do cristal de nitreto de gálio era visto como uma empreitada sem esperanças. Além disso, era virtualmente impossível criar camadas tipo p neste material. Mesmo assim, Akasaki estava convencido por experiência passada que a escolha do material estava correta, e continuou trabalhando com Amano, que era um aluno de Doutorado na Universidade de Nagoya. Nakamura, em Nichia, também escolheu nitreto de gálio antes da alternativa, seleneto de zinco, que outros consideravam um material mais promissor.
Fiat lux – faça-se a luz
Em 1986, Akasaki e Amano foram os primeiros a serem bem-sucedidos em criar um cristal de nitreto de gálio de alta qualidade colocando uma camada de nitreto de alumínio em um substrato de safira e então desenvolvendo o nitreto de gálio de alta qualidade sobre ela. Alguns anos depois, no fim da década de 1980, eles fizeram uma descoberta em criar uma camada tipo p. Por coincidência, Akasaki e Amano descobriram que o material estava brilhando mais intensamente quando era estudado em um microscópio eletrônico de varredura. Isso sugeriu que o feixe eletrônico do microscópio estava tornando a camada tipo p mais eficiente. Em 1992 eles puderam apresentar seu primeiro diodo, emitindo uma brilhante luz azul. Nakamura começou a desenvolver o LED azul em 1988. Dois anos depois, ele também foi bem sucedido em criar nitreto de gálio de alta qualidade. Ele encontrou sua própria forma inteligente de criar o cristal, primeiro desenvolvendo uma fina camada de nitreto de gálio em baixa temperatura, e desenvolvendo camadas subsequentes em alta temperatura. Nakamura também pôde explicar por que Akasaki e Amano foram bem-sucedidos com sua camada tipo p: o feixe eletrônico removia o hidrogênio que evitava que a camada p se formasse. Por sua parte, Nakamura substituiu o feixe eletrônico por um método mais simples e barato: aquecendo o material, ele conseguiu criar uma camada tipo p funcional em 1992. Assim, as soluções de Nakamura foram diferentes das feitas por Akasaki e Amano. Durante a década de 1990, ambos os grupos de pesquisa foram bem-sucedidos em aprimorar seus LEDs azuis, tornando-os mais eficientes. Eles criaram diferentes ligas de nitreto de gálio usando alumínio ou índio, e a estrutura do LED tornou-se cada vez mais complexa. Akasaki, junto de Amano e também Nakamura, também inventaram um laser azul em que o LED azul, do tamanho de um grão de areia, é um componente crucial. Contrário à luz dispersa do LED, um laser azul emite um feixe afiadamente cortante. Já que luz azul possui um comprimento de onda extremamente curto, pode ser comprimido muito mais; com luz azul, a mesma área pode armazenar quatro vezes mais informação do que com luz infravermelha. Esse aumento na capacidade de armazenamento rapidamente levou ao desenvolvimento de discos Blu-ray com tempos de playback maiores, assim como melhores impressoras laser. Muitos aparelhos domésticos também são equipados com LEDs. Eles brilham sua luz em telas de LCD em televisores, computadores e telefones móveis, nos quais eles também fornecem uma lâmpada e flash para a câmera.
Uma brilhante revolução
As invenções dos Laureados revolucionaram o campo da tecnologia de iluminação. Lâmpadas novas, mais baratas, mais eficientes e mais inteligentes estão sendo desenvolvidas todo o tempo. Lâmpadas LED brancas podem ser produzidas de duas formas diferentes. Uma maneira é usar a luz azul para excitar fósforo, que então brilha em vermelho e verde. Quando todas as cores se unem, luz branca é produzida. A outra maneira é construir a lâmpada com três LEDs, vermelho, verde e azul, e deixar que os olhos façam o trabalho de combinar três cores em branco. Lâmpadas LED são dessa forma fontes de luz flexíveis, já com várias aplicações no campo da iluminação – milhões de cores diferentes podem ser produzidas; as cores e a intensidade podem ser variadas conforme necessário. Painéis luminosos coloridos, com várias centenas de metros quadrados de tamanho, piscam, mudam de cor e padrões. E tudo pode ser controlado por computadores. A possibilidade de controlar a cor da luz também implica que lâmpadas LED podem reproduzir as alternações de luz natural ou seguir nosso relógio biológico. Cultivo em estufas usando iluminação artificial já é uma realidade. A lâmpada LED também traz grandes promessas quanto à possibilidade de aumentar a qualidade de vida para mais de 1,5 bilhões de pessoas que atualmente não possuem acesso às redes de eletricidade, já que os requisitos baixos de energia implicam que a lâmpada pode ser alimentada por energia solar local barata. Além disso, água poluída pode ser esterilizada usando LEDs ultravioleta, uma elaboração subsequente ao LED azul. A invenção do LED azul tem apenas vinte anos de idade, mas já contribuiu na criação de luz branca de uma forma completamente nova, para o benefício de todos.
Estão abertas até o dia 07 de Novembro de 2014 as inscrições para o processo seletivo do programa de Pós-Graduação em Nanociências e Materiais Avançados.
Especial XIII Encontro da SBPMat – João Pessoa, 28 de setembro a 2 de outubro
Saudações, .
Últimos preparativos para o encontro de João Pessoa!
– Veja a mensagem dos coordenadores do evento, que neste ano conta com 2.141 trabalhos aceitos e cerca de 2.000 inscrições de 28 países até o momento. Na mensagem, os professores Ieda Garcia e Severino de Lima apontam os destaques da programação do encontro deste ano! Aqui.
– Depois do almoço a antes das plenárias da tarde, você poderá assistir em João Pessoa às palestras técnicas de patrocinadores do encontro: a Shimadzu falará sobre MEV com feixe de íons e detector TOF SIMS, e a FEI abordará DualBeam TEM. Saiba mais.
– João Pessoa, a “porta do sol”. Saiba mais sobre a cidade, uma das mais antigas do Brasil, e suas atrações naturais e culturais. E prepare-se para mergulhar em águas verdes a 28° C! Leia sobre João Pessoa.
– O que levar na mala? Acompanhe a previsão do tempo, cujas temperaturas devem ficar entre os 22° C e os 30° C. Mas atenção, a organização adverte que, no Centro de Convenções, o ar condicionado deixará o ambiente friozinho… Link para clima em João Pessoa.
– Busca de horários e locais das apresentações dos simpósios: aqui.
– Algumas opções de hospedagem, locação de carros, transporte desde aeroportos da região, transporte hotéis-centro de convenções e passeios: veja na página inicial do site do evento. Aqui.
– E a festa? Neste ano, será realizada na noite da quarta-feira no Espaço da Caixa Econômica Federal no Cabo Branco. Os ingressos poderão ser comprados na secretaria a partir da segunda-feira às 13h00.
Entrevistas com plenaristas (em português)
Entrevistamos Robert Chang, professor do primeiro departamento de Ciência de Materiais do mundo, na Northwestern University. Além de possuir uma notória carreira como pesquisador (seu índice H é de 56), “Bob” tem se dedicado, nos últimos 20 anos, a conduzir o desenvolvimento do programa Materials World Modules, que desenvolve material educativo de caráter interativo e lúdico (por exemplo, jogos de cartas) sobre Materiais e Nanotecnologia para estudantes do Ensino Básico e seus professores. Na sua palestra plenária no XIII Encontro da SBPMat, o professor Chang tentará mobilizar cidadãos do mundo a solucionar problemas globais, juntos. Veja nossa entrevista com o cientista.
Também falamos com o professor Colin Humphreys, professor da University of Cambridge. Entre outras honrarias, o cientista recebeu da Rainha de Inglaterra o título de “Sir”, por seus serviços prestados à ciência. Além de ser autor de mais de 600 publicações, o professor desenvolveu materiais para a indústria que hoje voam em motores de aviões e criou LEDs de baixo custo baseados em nitreto de gálio, material no qual é especialista. Em João Pessoa, mostrará, entre outras questões, como o nitreto de gálio poderia reduzir o consumo de eletricidade do mundo em 25%. Veja nossa entrevista com Colin Humphreys.
Entrevistamos o físico alemão Karl Leo, especialista em semicondutores orgânicos. Além de ser autor de mais de 550 papers com mais de 23.000 citações e de 50 famílias de patentes, o cientista já participou da criação de 8 empresas spinoff. Na sua palestra plenária no XIII Encontro da SBPMat, Karl Leo falará sobre dispositivos orgânicos de alta eficiência, como OLEDs e células solares. Veja nossa entrevista com Karl Leo.
Também falamos com o físico português Luís António Ferreira Martins Dias Carlos, da Universidade de Aveiro, que dará uma palestra plenária em nosso encontro de João Pessoa sobre luminescência aplicada à nanomedicina. Na entrevista, o professor compartilhou conosco seus trabalhos mais destacados na área de Materiais. Ele também nos falou sobre alguns desafios da área de luminescência para aplicações médicas, tanto no diagnóstico por imagens quanto no mapeamento da temperatura intracelular, e citou exemplos de aplicações de materiais luminescentes que estão no mercadoe já são utilizadas no diagnóstico e tratamentos de diversas doenças. Veja nossa entrevista com Luís Dias Carlos.
Conversamos com o cientista francês Jean-Marie Dubois, especialista em quasicristais (estruturas ordenadas mas não periódicas de materiais sólidos) e pioneiro no patenteamento de aplicações dos quasicristais. Ele nos contou um pouco quais são suas principais contribuições à área de Materiais e adiantou o tema da sua plenária, na qual falará sobre essa ordem não periódica que está presente em ligas metálicas, polímeros, óxidos e nanoestruturas artificiais e que gera propriedades sem precedentes. Na foto, Jean-Marie Dubois (esquerda) e Dan Shechtman, quem recebeu um Prêmio Nobel em 2011 pelos quasicristais, usando gravatas iguais, decoradas com um mosaico de Penrose – um exemplo típico de aperiodicidade. Veja nossa entrevista com Jean-Marie Dubois.
Também entrevistamos o químico italiano Roberto Dovesi, um dos criadores de CRYSTAL, ferramenta computacional para cálculos quânticos ab initio usados no estudo de diversas propriedades de materiais sólidos. O código CRYSTAL hoje é utilizado em mais de 350 laboratórios no mundo. Na sua palestra plenária, Dovesi tentará demonstrar que, atualmente, simulações quânticas podem ser ferramentas muito úteis para complementar os experimentos. Veja nossa entrevista com Roberto Dovesi.
Entrevistamos o professor Alberto Salleo, da Universidade de Stanford, que falará no XIII Encontro da SBPMat sobre dispositivos eletrônicos orgânicos. Jovem, porém dono de uma carreira que já se destaca internacionalmente, Salleo nos contou sobre os trabalhos de seu grupo, que tem se aprofundado no estudo do papel exercido pelas imperfeições no transporte de cargas em semicondutores orgânicos. Ele também compartilhou conosco seus papers mais destacados, publicados na Nature Materials. Finalmente, Salleo falou sobre os próximos desafios e aplicações da eletrônica orgânica e adiantou o que pretende abordar na sua plenária, que promete ser informativa e amena para um amplo público. Veja nossa entrevista com Alberto Salleo.
Para divulgar novidades, oportunidades, eventos ou dicas de leitura da área de Materiais, escreva para comunicacao@sbpmat.org.br.
