Mutirão de professores, estudantes e funcionários para receber, através de uma janela desmontada, equipamentos para o Laboratório de Caracterização de Materiais I do PGMAT-UCS. Ano 2007. (Foto do acervo do PGMAT-UCS)
Este mês de agosto registra o 10º aniversário de um dos 31 programas de pós-graduação recomendados atualmente pela Capes dentro da Área de Materiais: o Programa de Pós-Graduação em Materiais (PGMAT) da Universidade de Caxias do Sul (UCS) – universidade comunitária presente em nove cidades do nordeste do Rio Grande do Sul, com sede em Caxias do Sul.
A história do PGMAT-UCS remonta-se ao ano de 2003, quando Israel Baumvol, físico e pesquisador da área de Materiais, foi convidado por autoridades da UCS a liderar a criação de um programa de pós-graduação nesse campo do conhecimento. Baumvol estava, na época, se aposentando de seu cargo de professor titular na Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS).
Em agosto de 2004, após realizar um processo seletivo que teve 85 inscritos para 15 vagas, o PGMAT-UCS iniciava as atividades de seu curso de mestrado recém aprovado pela CAPES com nota 3, sob a coordenação do professor Baumvol. O programa contava então com alguns laboratórios que já existiam na universidade e poucos professores com diploma de doutor, e oferecia o único curso de pós-graduação da universidade na área de Ciências Exatas e Engenharias.
Hoje com nota 5 na CAPES (conceito “muito bom”), o programa possui mais de 20 laboratórios e um corpo docente com 70% de bolsistas de produtividade. Desde 2012, o PGMAT oferece também um curso de doutorado, que tem atualmente 19 alunos.
No mesmo local da foto anterior, hoje funciona o Laboratório de Caracterização de Superfícies em Nanoescala. Frente à janela, um equipamento para análises pela técnica GDOES. (Foto do acervo PGMAT)
Outra conquista do programa foi a assinatura de um convênio com a Escola Europeia de Engenheiros em Engenharia de Materiais (EEIGM, na sigla em francês) para dupla diplomação em nível de mestrado. Duas mestras já se formaram com esse duplo diploma depois de realizar atividades acadêmicas na UCS e na EEIGM, sediada na cidade francesa de Nancy.
Quanto à produção científica, mais de 300 artigos foram publicados em periódicos internacionais pelos docentes e discentes do programa em seus 10 anos de existência.
Impacto da pesquisa na indústria
Desde o início, a equipe do PGMAT-UCS procurou a interação com empresas da região, embasada na afinidade que a Ciência e a Engenharia de Materiais têm com quase todos os segmentos industriais. Assim, já em 2003, os docentes da UCS envolvidos na criação do programa visitaram empresas de Caxias do Sul para levantar suas demandas.
Em várias oportunidades ao longo de sua história, o PGMAT-UCS pôde contar com recursos de empresas e entidades do setor industrial, principalmente, do Sindicato das Indústrias Metalúrgicas, Mecânicas e de Material Elétrico de Caxias do Sul (SIMECS), os quais complementaram as verbas públicas na compra de equipamentos para os laboratórios do programa.
Inauguração do Laboratório de Engenharia de Superfícies e Tratamentos Térmicos, realizada em 2007, contou com representantes da indústria. Ao microfone, o prof. Israel Baumvol, na época coordenador do PGMAT-UCS. (Foto do acervo da UCS)
Em seus 10 anos de existência, o PGMAT-UCS diplomou 90 mestres. Dentre eles, 45% trabalham em empresas da região, 10% são docentes universitários e 30% fazem ou fizeram doutorado.
Em alguns casos, os próprios trabalhos de mestrado foram fundamentais para o desenvolvimento de novos produtos na região. Esse foi o caso do Celtrav®, um material de alto desempenho para ser usado em molas e batentes, que compõe o portfólio de produtos da empresa Travi. Uma pesquisa de mestrado no PGMAT também foi importante no desenvolvimento de um revestimento para ornamentos utilizados em algumas linhas de calçados da fabricante Grendene. Segundo informações da empresa, cerca de 18 milhões de pares de calçados com esses enfeites foram comercializados em 2013.
Jovens empreendedores que fundaram empresas de base tecnológica a partir de trabalhos desenvolvidos no PGMAT também estão entre os estudantes e egressos do programa. A Plasmar Tecnologia, uma dessas empresas spin-off, atende hoje centenas de indústrias da região com tratamentos de superfície a plasma que melhoram o desempenho e a vida útil de moldes, matrizes e outras peças e componentes. O outro exemplo é a Fineza, empresa recém-lançada ao mercado, dedicada a fabricar e comercializar produtos de casa e cozinha com revestimentos decorativos que foram otimizados dentro de um trabalho de mestrado do programa.
Pesquisa de incorporação da prata com propriedades bactericidas em superfícies desenvolvida pelo CDMF, um dos CEPIDs da FAPESP, é aplicada em escovas de dente.
A OralGift, empresa com 12 anos de experiência na área de higiene bucal, em parceria com o Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF), e a NANOX Tecnologia, lançou uma nova linha de produtos com a tecnologia NanoxClean. Fabricados com nanoestruturas de prata incorporadas à matéria prima, os produtos têm uma superfície protegida da ação de microrganismos e bactérias.
Os pesquisadores responsáveis pelo trabalho explicam que os ambientes úmidos, especialmente os banheiros, apresentam uma grande quantidade de bactérias e fungos. Quando as escovas de dente são deixadas expostas, a possibilidade de contaminação é alta.
A tecnologia de incorporação de nanoestruturas de prata elimina 99% das bactérias e fungos que se acumulam na porta e suporte de escovas de dente, estojos que são utilizados para guardar essas escovas e nos higienizadores de língua.
O diretor do CDMF, professor Elson Longo, explica a importância da parceria entre o desenvolvimento em pesquisa na universidade com a inovação em escala industrial das empresas. “A Nanox é uma empresa de primeiro mundo em inovação e com alta tecnologia. Ela desenvolve produtos baseados em nanotecnologia, principalmente na área da saúde. Esta inovação lançada no mercado é mais um exemplo de criatividade na transformação do conhecimento em riqueza para o país”.
Sobre o CDMF
O Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF), é um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPID) apoiados pela FAPESP, e o Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia dos Materiais em Nanotecnologia (INCTMN/CNPq), com participação da Universidade Estadual Paulista (Unesp), Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), Universidade de São Paulo (USP) e do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (Ipen). Perfil no Facebook: https://www.facebook.com/INCTMNCMDMC
NANOX
A NANOX Tecnologia tem sede em São Carlos e nasceu de um projeto desenvolvido por três jovens estudantes da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar). O trabalho foi aperfeiçoado durante a pós-graduação no Instituto de Química da Universidade Estadual Paulista (Unesp), campus Araraquara.
A empresa foi uma das primeiras no setor de nanotecnologia do Brasil e hoje é considerada a maior da área no país, sendo a primeira empresa nacional a exportar nanotecnologia.
Jean-Marei Dubois (esquerda)e o Prêmio Nobel Dan Shechtman (direita) celebrando o 70º aniversário de Shechtman dois anos antes de ele ter recebido o Nobel. Ambos usam a mesma gravata, decorada com um mosaico de Penrose, um exemplo típico de aperiodicidade no desenho e na pintura.
O cientista francês Jean-Marie Dubois, doutor em Física pelo Instituto Nacional Politécnico de Lorraine (França), é diretor distinto de pesquisa do Centro Nacional de Pesquisa Científica, CNRS (França), onde preside um comitê dedicado à química dos materiais, nanomateriais e processamento. Ele é ex-diretor do Instituto Jean Lamour em Nancy (França), um importante instituto de pesquisa na área de Materiais.
Seu currículo demonstra uma trajetória científica internacional. Dubois possui doutorados honorários (Doutor Honoris Causa) da Universidade do Estado de Iowa (EUA) e da Universidade Federal da Paraíba (Brasil), já foi agraciado como membro internacional do Churchill College, pela Universidade de Cambridge (Reino Unido), e é um professor convidado permanente da Universidade Tecnológica de Dalian (China). Recentemente, foi eleito como membro honorário do Instituto Jožef Stefan, em Ljubljana (Eslovênia). Também é membro da Academia de Ciências de Lorraine (França).
Além disso, Dubois é o autor de mais de 250 artigos científicos, publicados em revistas arbitradas, 14 patentes internacionais e 7 livros. Seus trabalhos foram citados mais de 5400 vezes (índice H = 39).
Confira nossa entrevista com o palestrante.
Boletim da SBPMat: – Em sua opinião, quais são as suas principais contribuições para a área de Ciência e Engenharia de Materiais? E quais seriam as suas contribuições científico-tecnológicas com mais impacto social?
Peça de 20 x 20 x 30 cm, usada por um fabricante de carros francês, produzida com um material feito com um polímero reforçado com pó quasicristalino. A peça pode ser fabricada por manufatura aditiva sem restrições quanto à complexidade do formato.
Jean-Marie Dubois: Minha primeira contribuição visando um impacto social foi a descoberta dos vidros metálicos baseados em alumínio, os quais seriam bons candidatos ao papel de ligas leves úteis para a indústria aeronáutica. Eu os patenteei em 1982, listando um número de exemplos favoráveis e, como é a regra para uma patente, também contraexemplos. Um desses compostos foi, na verdade, um quasicristal estável, desenvolvido no Japão alguns anos depois. Baseado nessa descoberta, eu fui o primeiro a patentear alguns nichos para a aplicação dos quasicristais, compostos intermetálicos baseados em alumínio que não apresentam uma ordem periódica como os cristais convencionais. A descoberta dos quasicristais ocorreu já em 1982, mas só foi divulgada na literatura especializada em 1984, enquanto a minha primeira patente ligada a esses materiais foi registrada em 1988. A partir daí, eu me esforcei em descobrir, patentear e produzir novas pesquisas, em diferentes campos da física dos quasicristais, incluindo condutividade térmica, adesão e atrito, resistência à corrosão, etc.
Minha liderança nesse segmento da Ciência de Materiais foi reconhecida pela comunidade internacional através da criação do “Prêmio Internacional Jean-Marie Dubois”, dado a cada três anos como reconhecimento por pesquisas importantes e sustentáveis, focadas em qualquer aspecto dos quasicristais, que tenham sido realizadas nos últimos 10 anos antes da premiação. No total, eu detenho 14 patentes internacionais, com mais de 25 extensões. Fui responsável por algumas dezenas de contratos de colaboração com a indústria, incluindo diversos contratos financiados pelas Comissões Europeias com, em média, meia dúzia de parceiros industriais, e a mesma quantidade de parceiros acadêmicos. O último exemplo foi a chamada Network of Excellence (Rede de Excelência), que estabeleceu a área de Ligas Metálicas Complexas na Europa com 20 instituições associadas, de 12 países europeus, e aproximadamente 400 cientistas envolvidos.
Boletim da SBPMat: – Escolha algumas das suas principais publicações (por volta de 3 ou 4) para compartilhá-las com o nosso público.
2) Complex Metallic Alloys, Fundamentals and Applications;Eds.J.M. DUBOIS and E. BELIN-FERRÉ, Wiley (Weinheim, 2010), 409 p.
3) Topological instabilities in metallic lattices and glass formation;J.M. DUBOIS, J. Less Common Metals 145 (1988), 309-326.
4) The applied physics of quasicrystals; J.M. DUBOIS, Scripta Physica, T49 (1993) 17-23.
5) Properties and applications of complex metallic alloys, J.M. DUBOIS, Chem. Soc. Rev., 41 (2012) 6760-6777.
Boletim da SBPMat: – Por favor, nos dê uma prévia da sua palestra plenária no Encontro da SBPMat. O que o senhor pretende abordar?
Jean-Marie Dubois: – Minha palestra será uma homenagem ao descobridor dos quasicristais, que recebeu o Prêmio Nobel de Química em 2011 por essa descoberta que levou a comunidade científica a rever todo o seu conhecimento sobre a matéria condensada ordenada. Membros da SBPMat já estão familiarizados com um cristal, um sólido periodicamente ordenado. O que eu quero é apresentá-los a outro tipo de ordem para os sólidos, não periódica, que leva a propriedades sem precedentes. Ligas com esse tipo de ordem são muito particulares, e eu as chamo de ligas push-pull (empurra- puxa). Então, eu pretendo demonstrar que esse tipo de ordem não se restringe a ligas metálicas, mas também pode ser encontrado na matéria mole, como polímeros, óxidos, nanoestruturas artificiais e mesmo em desenhos artísticos em antigos mosaicos islâmicos. A palestra, então, será uma visão geral para não especialistas sobre quasicristais e compostos intermetálicos complexos.
O Programa de Pós-graduação em Física e Química de Materiais (FQMat) divulga o Edital 001/2014 do processo seletivo – 2° semestre de 2014, para preenchimento de vagas de mestrado e doutorado.
As inscrições acontecerão no período de 18 a 27 de junho de 2014, 15h às 17h, Sala 3.05 do bloco C do Departamento de Ciências Naturais, Campus Dom Bosco – São João del Rei. As inscrições podem ser feitas via Sedex, desde que a correspondência seja postada até o dia 25 de junho de 2014.
Entrevistamos o prof. 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 (traduzida ao português).
Gente da nossa comunidade
Na ocasião de sua posse como membro titular da Academia Brasileira de Ciências (ABC), conversamos com o professor Fernando Lázaro Freire Junior, que já foi presidente, diretor financeiro e diretor científico da SBPMat. Ao longo de sua trajetória científica, o professor Fernando Lázaro tem se dedicado especialmente à pesquisa de materiais baseados em carbono: filmes de DLC, nanotubos e grafeno. O pesquisador nos contou como virou um cientista e comentou suas contribuições mais destacadas à área de Materiais. Com grande parte de sua carreira desenvolvida na PUC-Rio, o professor destacou, na mensagem para os leitores mais jovens: é possível fazer pesquisa de impacto internacional no Brasil. Veja nossa entrevista com Fernando Lázaro Freire Junior.
História da SBPMat
Aqui também falamos com o professor Fernando Lázaro Freire Junior, presidente da sociedade durante dois mandatos consecutivos, de 2006 a 2009. Nesse período, a SBPMat organizou, além dos 4 encontros anuais, com número crescente de participantes, a Internacional Conference on Advanced Materials (ICAM 2009). Foi também nesses anos que a sociedade estruturou sua secretaria. O professor Fernando Lázaro nos apresentou um breve panorama de suas gestões, lamentou algumas pendências (proximidade com os sócios e interação com o setor produtivo) e, no final, opinou que o pessoal mais novo deve participar mais das decisões da SBPMat. Veja aqui.
Artigo em destaque
– Nosso “Artigo em destaque” (matéria de divulgação científica sobre um paper made in Brazil) do boletim de abril foi publicado no site Materials Today. Veja.
– O “Artigo em destaque” do nosso boletim de março consta entre os 10 mais lidos do mês de abril no site Materials Today. É o 4º. Veja.
Você pode sugerir artigos da área de Materiais com significativa participação brasileira publicados em periódicos com alto fator de impacto para ser divulgados na seção “Artigo em destaque” do boletim: comunicacao@sbpmat.org.br.
Dicas de leitura
Divulgação científica de artigos publicados em periódicos de alto fator de impacto.
-Descobertas sobre o dissulfeto de molibdênio geram nova técnica de análise e avançam nas aplicações deste material bidimensional (divulgação de paper da Science). Aqui.
-Num liquidificador, cientistas criam rota de produção de grafeno em grande escala para compósitos e revestimentos (divulgação de paper da Nature Materials). Aqui.
–Biomateriais: microestruturas de seda são produzidas com fotolitografia e guiam a adesão de células(divulgação de paper da Advanced Materials). Aqui.
– Biomimética: novas descobertas sobre anatomia das lagartixas inspiram material adesivo de ótimo desempenho desenvolvido sem nanotecnologia (divulgação de paper da Advanced Materials). Aqui. Novidades dos INCTs (Institutos Nacionais de Ciência e Tecnologia do CNPq) sobre Materiais.
– INCT Namitec: Para monitorar a poluição do ar, projeto universidade-empresa desenvolve sensores sem bateria e de baixo custo. Aqui. Outras novidades da área.
– Novo laboratório do IPT para desenvolvimento de estruturas, componentes e peças de baixo peso e alta resistência. Aqui.
– Estudo no Reino Unido de £ 3 milhões sobre nanopartículas para diagnóstico e tratamento de doenças cardiovasculares. Aqui.
Oportunidades
–Pós-doutorado na UFRGS em micro-nanomateriais, monitoração e processos para aplicação industrial. Aqui.
– Seleção de novo diretor geral para o Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Aqui.
– Chamada São Paulo (Fapesp) – Finlândia para projetos colaborativos em alguns temas de Materiais. Aqui.
– Prêmio L´Oréal-Unesco-ABC “Para Mulheres na Ciência para projetos de pesquisa de jovens doutoras. Aqui.
Próximos eventos da área
– 13th International Conference on Modern Materials and Technologies (CIMTEC 2014). Aqui.
– 1st International Conference on Polyol Mediated Synthesis. Aqui.
– 2º Workshop Adesão Microbiana e Superfícies. Aqui.
– 13th European Vacuum Conference + 7th European Topical Conference on Hard Coatings + 9th Iberian Vacuum Meeting. Aqui.
– 19th International Conference on Ion Beam Modification of Materials. Aqui.
Participante do processo de criação da SBPMat e membro da diretoria fundadora, Fernando Lázaro Freire Junior foi eleito presidente da nossa sociedade em duas eleições consecutivas, presidindo a diretoria da SBPMat de 2006 a 2007 e de 2008 a 2009. Durante todo o período, o professor Fernando Lázaro contou com o professor Osvaldo Novais de Oliveira Júnior como diretor administrativo. A diretoria financeira foi ocupada por Glória Dulce de Almeida Soares no primeiro mandato e por Sérgio de Souza Camargo Júnior no segundo. Aldo Felix Craievich e Paulo Fernando Papaleo Fichtner foram os diretores científicos nos dois mandatos, sendo que no segundo se somaram a essa diretoria Antonio Eduardo Martinelli e Margareth Spangler Andrade.
Pode ser dito que o professor Fernando Lázaro é um físico da Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio), pois foi por essa instituição que ele obteve seu bacharelado em Física em 1978, o mestrado em 1981 e o doutorado em 1985. Já em 1979 começou a lecionar nessa universidade e, em 2012, tornou-se professor titular. Foi Diretor do Departamento de Física da PUC-Rio de 2003 a 2008. Na Europhysics Letters (publicação da European Physical Society), foi coeditor entre 2006 e 2010 e advisory editor de 2010 a 2013. Na Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro (FAPERJ), foi coordenador da Área de Física e Astronomia de 2008 a 2012 e atualmente é membro do Conselho Superior.
Desde 2011, o professor Fernando Lázaro é diretor do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF). Em dezembro de 2013 foi eleito membro titular da Academia Brasileira de Ciências (ABC). Autor de mais de 170 artigos científicos com mais de 2.500 citações, é bolsista de Produtividade em Pesquisa do CNPq – Nível 1 A.
Segue uma entrevista com este ex-presidente da SBPMat sobre seus dois mandatos.
1. Relacione as principais ações realizadas durante seus mandatos como presidente da SBPMat.
Além da organização das reuniões anuais que tiveram um público sempre crescente no período, tivemos a organização da Internacional Conference on Advanced Materials (ICAM) no Rio de Janeiro, a estruturação da secretaria da SBPMat, além da colaboração com as coirmãs MRS e E-MRS, as sociedades americana e europeia de materiais, e também com a Internacional Union of Materials Research Society (IUMRS), quando a SBPMat participou do Second World Materials Summit on Advanced Materials in Energy Applications and Sustainable Society Development, em Lisboa. Do ponto de vista administrativo foi possível deixar a sociedade com recursos em caixa. Aliás, essa prática começou na gestão do prof. Longo, a de deixar a presidência sem problemas financeiros ou trabalhistas para a gestão seguinte, e isso tem sido seguido nas gestões que me sucederam.
2. Relacione as principais dificuldades enfrentadas no período na direção da SBPMat.
Inicialmente foi a falta de estrutura administrativa da sociedade que até então dependia totalmente do trabalho de seus diretores e dos pesquisadores organizadores dos encontros anuais. Eu tive mais sorte que a diretoria anterior e com os recursos disponíveis foi possível a contratação de uma secretária e estagiários para tocar a sociedade. Mais adiante contratamos uma segunda secretária e a administração passou a ser mais profissional. Outro problema foi o a organização do ICAM. Tinha sido contratada uma agência de eventos que não deu conta do recado, o que causou um desgaste muito grande por conta da dificuldade de se organizar uma reunião internacional com a participação de mais de 1.600 pesquisadores.
3. O que gostaria de ter feito, mas ficou pendente?
Aproximar mais a Sociedade de seus sócios. Isso foi tentado de modo muito precário com o mural eletrônico da SBPMat que divulgava notícias de interesse de seus associados. Hoje, o nosso Boletim é ordens de grandeza melhor. Esse é um processo que leva tempo, não podemos comparar uma sociedade como a nossa com pouco mais de 10 anos com outras que tem 40, 50 anos de existência. Ficou faltando também uma maior interação com o setor produtivo, que ainda está longe de atingir um patamar que represente a importância que a pesquisa em Materiais tem em diversos setores da nossa economia.
4. O que você destacaria dos encontros da SBPMat organizados e ocorridos durante sua gestão?
Em primeiro lugar, a crescente participação de estudantes e pesquisadores, mostrando que o Encontro Anual da SBPMat veio preencher uma lacuna no cenário brasileiro. Além disso, o caráter itinerante do Encontro. Realizamos nesses quatro anos encontros em Natal e Florianópolis, além do Rio de Janeiro e Guarujá. Como é uma reunião com significativa participação de pesquisadores de fora do país, esse aspecto é importante por levar a todas as regiões do país a possibilidade de nossos estudantes terem acesso aos eventos científicos. Outro ponto importante é o bom nível cientifico das contribuições que têm sido apresentadas e o caráter interdisciplinar dos simpósios, fazendo do Encontro Anual da SBPMat o mais importante evento no país na área de Materiais.
5. Gostaria de deixar alguma mensagem para nossos leitores sobre o processo eleitoral da nossa SBPMat?
A participação é ainda muito pequena e acho que a participação efetiva de seus associados é fundamental para o fortalecimento da SBPMat. A atual diretoria e conselho representam uma importante renovação quando comparada com as anteriores e é bom que seja assim, que o pessoal mais novo participe da sociedade, de suas decisões e da gestão.
No dia 6 de maio, na Escola Naval do Rio de Janeiro, a Academia Brasileira de Ciências (ABC) realizou a cerimônia de posse de seus novos membros, eleitos em um processo de indicação e avaliação por pares realizado ao longo de 2013. Na oportunidade, 24 cientistas foram empossados como membros titulares da ABC. Entre eles, na área de Ciências Físicas, estava o professor Fernando Lázaro de Freire Junior, pesquisador da área de Materiais e ex-presidente da SBPMat.
Tendo em mente a ideia de ser pesquisador, Fernando Lázaro optou, na graduação, pelo Bacharelado em Física na Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio), formando-se em 1978. Em 1979 começou a lecionar nessa universidade enquanto fazia, na mesma instituição, o mestrado (1979-1981) e o doutorado (1981-1985) em Física. Nesse período da pós-graduação, Fernando Lázaro fez suas primeiras intervenções científicas na área de Materiais por meio de um acelerador de íons, inicialmente utilizado por ele para trabalhos de Física Atômica. Em 1998 foi à Università degli Studi di Padova (Itália) para fazer pós-doutorado, trabalhando com superfícies e interfaces de materiais.
De 2003 a 2008 foi Diretor do Departamento de Física da PUC-Rio. De 2008 a 2012 coordenou a Área de Física e Astronomia da Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro (FAPERJ). Na Europhysics Letters (publicação da Sociedade Europeia de Física), foi coeditor entre 2006 e 2010 e advisory editor de 2010 a 2013. Na SBPMat, cumpriu dois mandatos consecutivos como presidente, dois como diretor científico e um como diretor financeiro.
Atualmente, Fernando Lázaro é professor titular da PUC-Rio e diretor do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF), além de membro do Conselho Superior da FAPERJ e coordenador do INCT de Engenharia de Superfícies. Autor de mais de 170 artigos científicos com mais de 2.500 citações, é bolsista de Produtividade em Pesquisa do CNPq – nível 1 A. Entre seus trabalhos mais relevantes, constam vários estudos sobre materiais baseados em carbono: filmes de DLC (diamond-like carbon), nanotubos e, mais recentemente, grafeno.
Segue uma breve entrevista com o pesquisador.
Boletim da SBPMat: – Conte-nos um pouco sobre sua história: o que o levou a se tornar um cientista e a trabalhar na área de Materiais?
Fernando Lázaro Freire Jr.: – Eu sempre gostei de Física e Matemática quando estudante do ensino médio, mas não tinha ideia em 1974, quando fiz a inscrição para o vestibular, que era possível fazer pesquisa no Brasil. Por isso fiz vestibular para Engenharia Elétrica na PUC-Rio e lá tomei conhecimento de que era possível fazer pesquisa em Física no Brasil. Fiz minha transferência para o curso de bacharelado em Física, facilitado porque em 1975 a PUC-Rio já tinha um Ciclo Básico comum a todo o Centro Técnico Científico. Com isso eu não perdi tempo. Estava no segundo ano de graduação. Minha pós-graduação, também na PUC-Rio, foi em Física Atômica, utilizando um acelerador de íons como ferramenta de trabalho. Como esse acelerador é também uma excelente ferramenta para análise de materiais, foi por esse caminho que entrei na área de Materiais.
Boletim da SBPMat: – Quais são, na sua própria avaliação, as suas principais contribuições à área de Materiais?
Fernando Lázaro Freire Jr.: – A minha pesquisa sempre foi feita em colaboração com vários colegas e estudantes e acho que demos uma contribuição importante no estudo de filmes de carbono nanoestruturado (Diamond-like carbon films, DLC), como atestam as publicações com elevado número de citações e convites para palestras convidadas em vários congressos internacionais. Lógico que formar estudantes também tem sido importante, bem como a atuação na área de gestão, na PUC-Rio, CBPF e SBPMat.
Boletim da SBPMat: – Escolha algumas de suas publicações mais destacadas e, se possível, comente-as.
Fernando Lázaro Freire Jr.: – O meu trabalho mais citado é um artigo na Applied Physics Letters em 1992 em coautoria com o Carlos Achete da COPPE/UFRJ e o Dante Franceschini, hoje na UFF, sobre a incorporação de nitrogênio em filmes DLC [Franceschini, D. F. ; Achete, C. A. ; Freire Junior, F. L. Internal Stress Reduction By Nitrogen Incorporation In Hard a-C:H Thin Films. Applied Physics Letters, New York, v. 60, p. 3229-3231, 1992]. Foi publicado na hora certa e tinha um resultado relevante para as aplicações desse material que era a redução da tensão interna do filme (fator importante no descolamento dos filmes dos substratos) sem significativa mudança em sua dureza.
Boletim da SBPMat: – Quais são, na sua opinião, os principais desafios da sua área de pesquisa atual para a Ciência e Engenharia de Materiais?
Fernando Lázaro Freire Jr.: – Eu tenho trabalhado com nanotubos de carbono e grafeno. Para ambos a produção de amostras de boa qualidade de modo controlado e economicamente viável ainda é um grande obstáculo para a utilização desses materiais de modo mais amplo do que o que é verificado até o momento.
Boletim da SBPMat: – Deixe uma mensagem para nossos leitores que estão iniciando suas carreiras de cientistas.
Fernando Lázaro Freire Jr.: – Uma mensagem de estímulo. As condições materiais de trabalho hoje estão muito melhores de quando eu comecei três décadas atrás, o mesmo vale para os salários na academia. Portanto as coisas melhoraram e tendem a continuar melhorando e eu acho viável fazer pesquisa de boa qualidade e de impacto internacional no Brasil.
Professor Arana Varela (à esquerda) recebendo o prêmio. Foto cedida pela American Ceramic Society.
No dia 27 de janeiro passado, em Daytona Beach (Florida, Estados Unidos), durante a 38ª edição da International Conference and Exposition on Advanced Ceramics and Composites, o prêmio Bridge Building Award da American Ceramic Society foi outorgado pela primeira vez a um brasileiro, o professor José AranaVarela, presidente da nossa SBPMat de 2010 a 2011. A honraria distingue, anualmente, pessoas de fora dos Estados Unidos que tenham feito contribuições notáveis na área das cerâmicas de engenharia.
Formado em Física pela USP em 1968, Arana Varela fez o mestrado, também em Física, no Instituto Tecnológico de Aeronáutica, obtendo o título de mestre em 1975. Realizou seu doutorado de 1977 a 1981 na University of Washington (Estados Unidos), com pesquisa na área de materiais cerâmicos.
Atualmente, Arana Varela é professor titular da Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (UNESP) e diretor-presidente do Conselho Técnico-Administrativo da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), além de membro do Conselho Superior de Inovação e Competitividade da Federação das Indústrias do Estado de São Paulo (FIESP). O professor Arana Varela também é membro titular da Academia Brasileira de Ciências (ABC), entre outras sociedades, e membro do corpo editorial das revistas Ceramics International, Science of Sintering, Cerâmica e Materials Research. Além disso, coordena a divisão de inovação do Centro Multidisciplinar de Desenvolvimento de Materiais Cerâmicos, um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) da Fapesp.
Seus artigos científicos reúnem mais de 6.500 citações. Só nos últimos treze anos, foi autor de mais de 500 artigos publicados em revistas internacionais. Até o momento, orientou ou coorientou 30 trabalhos de mestrado e mais de 40 de doutorado.
Ao longo da sua carreira, recebeu mais de vinte prêmios de entidades como a American Ceramic Society, Sociedad Española de Cerámica y Vidrio, CNPq, Associação Brasileira de Metalurgia e Materiais e Associação Brasileira de Cerâmica.
Segue uma minientrevista com o pesquisador.
Boletim da SBPMat: – Conte-nos um pouco sobre sua história: quais foram as oportunidades e escolhas que o levaram a se tornar um pesquisador da área de materiais cerâmicos?
José Arana Varela: – A nossa escolha em ser um cientista de materiais começou durante o curso de mestrado no Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) em 1972. Neste período (em 1975) conheci o professor O. J. Whittemore da Universidade de Washington em Seattle, durante a sua visita de um ano junto a Universidade Federal de São Carlos. Como a minha pesquisa em mestrado era relacionada com a Físico-química da decomposição térmica do talco, uma matéria prima cerâmica, o professor Whittemore se interessou pela pesquisa e fez uma série de considerações em processamento cerâmico (a sua especialidade). Daí nasceu o convite para fazer o doutorado em Seattle (período de 1977 a 1981).
Boletim da SBPMat: – Na sua própria avaliação, quais são as suas principais contribuições à ciência e à tecnologia de Materiais? Em particular, comente suas principais contribuições à área das cerâmicas de engenharia (engineering ceramics), foco do Bridge Building Award.
José Arana Varela: – Como o tema principal de nossa tese de doutorado estava relacionado com os modelos de sinterização, fizemos um estudo básico sobre o efeito de variáveis como vapor de água e taxa de aquecimento na densificação e microestrutura da cerâmica de óxido de magnésio. Fizemos um modelo para levar em conta o rearranjo estrutural no processo de sinterização.
Considerando a evolução da aplicação de materiais cerâmicos na microeletrônica, devido a funcionalidade desses materiais, iniciamos no década de 1990 a linha de eletrocerâmicas. A funcionalidade escolhida inicialmente foi a variação da resistividade com o campo elétrico (varistores cerâmicos) devido a sua aplicação, principalmente, como para-raios e como protetor de circuitos elétricos. Após entender e contribuir no sistema varistor com base no óxido de zinco (ZnO), propusemos mudar o sistema considerando outro óxido semicondutor (óxido de estanho). Nesse caso, desenvolvemos ao longo dos anos um varistor de óxido de estanho com propriedades muito superiores ao tradicional varistor de ZnO.
Outras contribuições estão relacionadas com o desenvolvimento de filmes finos de cerâmicas com estrutura perovskitas visando otimizar as suas propriedades dielétricas, piezoelétricas e ferroelétricas utilizando-se deposição química. Avançamos muito no conhecimento da deposição química que chamamos de métodos de precursores poliméricos. Uma das aplicações desses filmes corresponde à fabricação de memórias ferroelétricas. Com isto nossos alunos trabalharam em caracterização de filmes finos com propriedades ferroelétricas em alguns sistemas como o titanato de bario, titanato zirconato de chumbo, bem como miobatos e tantalatos de estrôncio. Foi nestes sistemas que foi proposta pelo grupo do professor Carlos Paz de Araujo, na Universidade do Colorado, uma patente em memórias ferroelétricas, licenciada à Panasonic.
A contribuição mais recente tem sido em sensores com estrutura nanométrica em colaboração com o grupo do professor Harry Tuller do MIT. Os resultados recentes, muito promissores, mostraram uma sensibilidade gigante em nanosensores com base em monóxido de estanho. Salienta-se que foi depositada recentemente nos Estados Unidos uma patente relacionada com este estudo.
Boletim da SBPMat: – “Bridge building”, construindo pontes. Compartilhe conosco uma retrospectiva sobre as principais pontes construídas ao longo da sua carreira e as pontes que ainda gostaria de construir.
José Arana Varela: – As nossas pontes têm sido construídas desde a finalização de nosso doutorado na Universidade de Washington. Continuei colaborando com o professor Whittemore durante uma década e comecei outros relacionamentos com o professor Gary Messing na Penn State University e depois com o professor Richard Bradt na Universidade do Alabama.
Concomitantemente, na Europa tivemos projetos conjuntos com o professor João Baptista da Universidade de Aveiro, Portugal e com o doutor José Fernandez do Instituto de cerâmica e Vidro de Madrid no tema de eletrocerâmicas. Iniciamos colaborações com grupos da França em Bordeaux (professor Marc Onillon), bem como de André Perrin da Universidade de Rennes. Seguiu-se com colaborações, com o grupo do professor Paolo Nanni da Universidade de Genoa, concomitantemente com o grupo do professor Danilo Suvorov do Instituto Josef Stephan da Eslovênia e o professor Harry Tuller do MIT em Boston.
Boletim da SBPMat: – Gostaria de deixar alguma mensagem para nossos leitores que estão construindo suas carreiras de pesquisadores em Materiais, seja na academia ou na indústria?
José Arana Varela: – A Ciência de Materiais é fundamental para o desenvolvimento de tecnologias úteis para resolver os grandes problemas da sociedade. O grande avanço no conhecimento de materiais cerâmicos, principalmente para a sua aplicação em produção de energia, comunicação, controle ambiental etc, tem ocorrido nos últimos 20 anos devido, principalmente, ao aumento das colaborações entre os pesquisadores de várias partes do mundo. A Ciência de Materiais deixou de ser polarizada entre os Estados Unidos e a Europa (Alemanha, Inglaterra e França) e conta com contribuições de outros atores localizados na Ásia, e com certeza, no Brasil. O conhecimento fundamental dos mecanismos de transporte de massa e de cargas, bem como da estrutura dos materiais em escala nanométrica é fundamental para novos desenvolvimentos e avanço da tecnologia.
Veja a lista dos simpósios aprovados para o encontro deste ano. Aqui.
Artigo em destaque
Assinado por 19 autores, o paper destacado neste mês por nosso boletim é sobre nanofitas de grafeno dopadas com nitrogênio, fabricadas por CVD num processo só. No artigo publicado na Advanced Functional Materials, os cientistas mostram que o nitrogênio aumenta o comportamento semicondutor e a reatividade química das nanofitas, ampliando as possibilidades de aplicações em eletrônica, além de gerar uma morfologia particular em suas bordas. Parte do trabalho foi realizada na UFPE. Aqui.
História da pesquisa em Materiais
A Área de Materiais da CAPES completa, nestes dias, seu sexto ano de existência. Conheça um pouco da história de seu surgimento por meio da matéria que preparamos com base em entrevista ao professor Lívio Amaral, um dos propulsores de sua criação. Aqui.
Gente da nossa comunidade
Ex-presidente da SBPMat José Arana Varela é o primeiro pesquisador brasileiro contemplado com o prêmio Bridge Building Award, da American Ceramic Society. Aqui.
Dicas de leitura
Divulgação científica de artigos publicados em periódicos de alto fator de impacto.
Sistema de nanopartículas que entregam diversas drogas contra o câncer em diferentes partes da célula (divulgação de paper daAdvanced Functional Materials). Aqui.
Nanopartículasdetectam tumores com base na amplificação de sinais do microambiente (divulgação de paper da Nature Materials). Aqui.
Estudo liderado por brasileiro apresenta metamateriais que realizam operações matemáticas com ondas eletromagnéticas (divulgação de paper da Science). Aqui.
Nova técnica integra grafeno com outros materiais formando uma folha bidimensional e sem emendas (divulgação de paper da Science). Aqui.
Livros, apresentações, material mutimídia etc.
Resenha do livro “Nanotechnology for the Energy Challenge“. Aqui.
Resenha do livro “Biopolymer Nanocomposites“. Aqui.
Inovação: no mercado ou quase.
Borracha feita com a planta dente-de-leão para pneus: desenvolvimento multidisciplinar do Instituto Fraunhofer e a fabricante Continental Aqui.
Aniversários.
A 100 anos do descobrimento da cristalografia de raios X, 2014 é o Ano Internacional da Cristalografia. Aqui.
Próximos eventos da área
VI Curso do Método Rietveld de Refinamento de Estrutura. Aqui.
Neste final de janeiro de 2014, a comunidade brasileira de pesquisa em Materiais tem um aniversário para comemorar: a área de Materiais da CAPES/MEC (Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior do Ministério da Educação) completa seu sexto ano de existência.
De fato, foi no dia 30 de janeiro de 2008 que a Assessoria de Imprensa da CAPES publicou uma nota em que anunciava a introdução de modificações na tabela das áreas do conhecimento. Essa tabela estabelece uma relação das áreas do conhecimento, organizadas em grandes áreas, áreas, subáreas e especialidades, e é utilizada nas avaliações dos programas de pós-graduação no Brasil. Entre as mudanças divulgadas na nota em questão, consta a inserção da área “Materiais”, até então inexistente, que a partir daquele momento faria parte da grande área “Multidisciplinar”, a qual havia sido criada recentemente.
Um dia antes dessa divulgação, o ofício circular 014/2008 da Diretoria de Avaliação da CAPES tinha sido enviado a todos os coordenadores de programas de pós-graduação identificados previamente como possíveis aderentes a serem agrupados na nova área. O ofício informava que uma reunião recente do Conselho Superior da CAPES aprovara a criação da nova área de avaliação “Materiais”, e também que tinha sido nomeado para coordenador pró-tempore o físico Lívio Amaral, professor da UFRGS. Além disso, o ofício pedia aos coordenadores que, se fosse do interesse de seus programas vincular-se à nova área de avaliação, comunicassem essa decisão.
Os antecedentes
Em setembro de 2002, o professor Amaral participara de uma reunião na sede do CNPq (Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico) convocada pelo professor Celso de Melo, que era diretor no conselho. O tema da reunião era a área de Ciência e Engenharia de Materiais e os Comitês Assessores daquele órgão, e os outros participantes eram os professores Glória de Almeida Soares (COPPE-UFRJ), Elson Longo (UFSCar) e João Marcos Alcoforado Rebello (COPPE-UFRJ).
Um documento assinado pelos participantes da reunião explicita problemas na avaliação de projetos de pesquisa da área de Materiais. Em poucas palavras, ao não existir, nesse momento, Comitê de Assessoramento da área de Materiais, os projetos e pedidos de bolsa de produtividade referentes à Ciência ou Engenharia de Materiais eram muitas vezes avaliados com parâmetros discutíveis ou encaminhados de área em área até achar quem pudesse avaliá-los, situação que aumentava significativamente o número de recursos recebidos pelo CNPq e o tempo de resposta para o pesquisador proponente. Para resolver este problema, propunha-se no documento, inicialmente, criar uma comissão com representantes das diferentes áreas do conhecimento que envolvem “Materiais” e, igualmente, que deveriam ser chamadas ao debate as sociedades científicas com alguma relação com materiais, para que, qualquer que fosse o encaminhamento futuro, o mesmo contasse com amplo respaldo da comunidade técnico-científica.
“Desde a metade dos anos 1990 esta questão de uma área de Materiais nas agências de fomento já era considerada”, diz Lívio Amaral. “Isto se dava no contexto da criação de uma sociedade brasileira de Materiais tendo como referência a MRS, o que acabou ocorrendo no início dos anos 2000. Na época havia bastante debate em várias situações como, por exemplo, nos Encontros Nacionais de Física da Matéria Condensada da Sociedade Brasileira de Física”, completa.
Em paralelo, o professor Amaral estava acompanhando essa questão dentro da CAPES, onde era coordenador da área de Física e Astronomia. De acordo com Amaral, por meio das avaliações trienais, era possível verificar que vários programas de pós-graduação, independentemente do nome que tinham e em quais áreas da CAPES estavam abrigados, formavam mestres e doutores com produção intelectual em Materiais. “Como, além de coordenador de área, eu participava do Conselho Técnico-Científico da CAPES, tinha a oportunidade de levar toda esta questão para debate naquele Conselho”, lembra o professor.
No período, Jorge Almeida Guimarães, que se tornaria presidente da CAPES em 2004, era coordenador da área de Biológicas II, e, da mesma forma que o professor Amaral, participava do Conselho Técnico-Científico e era professor da UFRGS. “Nós discutíamos bastante sobre a necessidade de se criar duas novas áreas, a de Materiais e a de Biotecnologia”, relata Lívio Amaral.
Além disso, lembra Amaral, ocorria então outra favorável coincidência. O presidente da CAPES nesse momento era o professor Abílio Afonso Baeta Neves, que tinha sido anteriormente pró-reitor de pós-graduação da UFRGS no período em que fora encaminhado o programa de pós-graduação em Ciência dos Materiais na universidade por iniciativa de professores dos departamentos de Física, inclusive Amaral, Engenharia e Química. “Em síntese, neste quadro, a discussão sobre novas áreas, dentro e fora do Conselho Técnico-Científico, era bastante frequente por essas circunstâncias”, resume o professor Amaral.
Reunião do Conselho Técnico-Científico da CAPES no período da presidência do professor Abílio Baeta Neves. Sentados à mesa, o terceiro a partir da esquerda é o presidente; o sexto, falando, é o professor Jorge Guimarães; o sétimo é o professor Lívio Amaral. (Foto cedida por Lívio Amaral)
A decisão da criação
De acordo com Amaral, em julho de 2007, a CAPES realizou uma reunião em Brasília tendo em vista a possível criação de uma nova área do conhecimento, a se denominar “Materiais”. Representantes de vários programas de pós-graduação foram convidados, inclusive o professor Lívio, que, à época, era coordenador do programa da UFRGS.
No ofício-convite enviado pela Diretoria de Avaliação da CAPES, constava: “A agência tem conferido a essa área a importância merecida, dada a relevância que tem, na ciência e na tecnologia atuais, a criação de novos materiais. O Conselho Superior da CAPES, além disso, já autorizou a Diretoria a criar a área em questão. Para tal decisão, a reunião do dia 31 de julho será decisiva, porque permitirá concluir se é ou não do interesse dos programas – e da ciência e tecnologia brasileiras – essa medida inovadora. A nova área reuniria todos os programas que – repartidos hoje por distintas áreas do conhecimento – destacam esse tema prioritário para o País e para a ciência aplicada”.
“A reunião, então, foi conclusiva para criação da nova área e desenhou os marcos iniciais para a mesma”, afirma Amaral. Assim, na data de 25 de janeiro de 2008 foi publicada no Diário Oficial da União a portaria 09 da CAPES, que no seu artigo 3o criava duas novas áreas de conhecimento, “Materiais” e “Biotecnologia”, e designava seus coordenadores pro tempore.
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Anexo
Relação dos programas de pós-graduação que aderiram à área de Materiais (situação de março de 2008).
1. Programa de Pós-Graduação em Materiais – UNIVERSIDADE DE CAXIAS DO SUL
2. Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Materiais – UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL
3. Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais – UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
4. Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Materiais – UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNANBUCO
5. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia dos Materiais – UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JÚLIO DE MESQUITA FILHO” – UNESP-BAURÚ
6. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais – UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO – ESCOLA DE ENGENHARIA DE LORENA
7. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia dos Materiais – UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
8. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia dos Materiais – UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO – SÃO CARLOS
9. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia dos Materiais – UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JÚLIO DE MESQUITA FILHO” – UNESP- CAMPUS DE ILHA SOLTEIRA
10. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia dos Materiais – UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA.
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