{"id":3586,"date":"2015-07-03T15:59:03","date_gmt":"2015-07-03T18:59:03","guid":{"rendered":"http:\/\/sbpmat.org.br\/?p=3586"},"modified":"2015-07-08T16:49:27","modified_gmt":"2015-07-08T19:49:27","slug":"english-interviews-with-plenary-speakers-of-the-xiv-sbpmat-meeting-ichiro-takeuchi","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/english-interviews-with-plenary-speakers-of-the-xiv-sbpmat-meeting-ichiro-takeuchi\/","title":{"rendered":"Entrevistas com palestrantes de plen\u00e1rias do XIV Encontro: Ichiro Takeuchi."},"content":{"rendered":"

A busca pelos materiais mais apropriados para desempenharem fun\u00e7\u00f5es determinadas da melhor maneira poss\u00edvel talvez aconte\u00e7a desde os prim\u00f3rdios da humanidade. Nessa busca, no extremo oposto do m\u00e9todo de tentativa e erro, existe atualmente a abordagem combinat\u00f3ria, que tem como objetivo aumentar a efici\u00eancia do processo de descoberta ou cria\u00e7\u00e3o de materiais. A base dessa abordagem \u00e9 a triagem de grandes quantidades de materiais de composi\u00e7\u00f5es levemente diferentes entre si, usando bancos de dados, t\u00e9cnicas de s\u00edntese e caracteriza\u00e7\u00e3o r\u00e1pida, simula\u00e7\u00f5es, rob\u00f4s e outros recursos. Aplicada na ind\u00fastria farmac\u00eautica desde os anos 1990 para identificar novos compostos \u00fateis, a abordagem combinat\u00f3ria tamb\u00e9m tem seu lugar na Ci\u00eancia e Engenharia de Materiais.<\/p>\n

\"\"<\/a>
Prof. Ichiro Takeuchi<\/figcaption><\/figure>\n

No XIV Encontro da SBPMat, o professor Ichiro Takeuchi oferecer\u00e1 uma palestra plen\u00e1ria sobre a abordagem combinat\u00f3ria na descoberta de materiais \u2013 um tema que faz parte de seu dia-a-dia. Takeuchi \u00e9 professor do departamento de Ci\u00eancia e Engenharia de Materiais da Universidade de Maryland, nos Estados Unidos, desde 1999. Nessa institui\u00e7\u00e3o, ele lidera o Centro de S\u00edntese Combinat\u00f3ria e Caracteriza\u00e7\u00e3o R\u00e1pida e o Laborat\u00f3rio de Nanos\u00edntese Combinat\u00f3ria e Caracteriza\u00e7\u00e3o em Multiescala. \u00c9 professor visitante da Universidade de Ci\u00eancia de Tokyo desde 2010, al\u00e9m de membro do comit\u00ea executivo do F\u00f3rum de F\u00edsica Industrial e Aplicada da Sociedade Estadunidense de F\u00edsica (APS).<\/p>\n

Takeuchi graduou-se em F\u00edsica em 1987 pelo Instituto de Tecnologia de California (Caltech). Durante quatro anos, trabalhou no Jap\u00e3o em laborat\u00f3rios de pesquisa em microeletr\u00f4nica da empresa NEC e depois voltou aos Estados Unidos. Em 1996, obteve seu diploma de Ph.D. pela Universidade de Maryland. Na sequ\u00eancia, foi ao Laborat\u00f3rio Nacional Lawrence Berkeley, onde permaneceu at\u00e9 1999 como p\u00f3s-doc. Em 2004 foi chairman da \u201cGordon Conference on Combinatorial and High-throughput Materials Science\u201d. Em 2009, fundou uma empresa voltada ao desenvolvimento de materiais e sistemas para aplica\u00e7\u00f5es no campo da energia, a Maryland Energy and Sensor Technologies, LLC.<\/p>\n

Ichiro Takeuchi foi professor visitante de universidades do Jap\u00e3o e da Alemanha. Recebeu pr\u00eamios e distin\u00e7\u00f5es da National Science Foundation (Career Award), do Escrit\u00f3rio de Investiga\u00e7\u00e3o Naval dos Estados Unidos (Young Investigator Program Award) e da Universidade de Maryland, entre outras institui\u00e7\u00f5es. O cientista, cujo \u00edndice H \u00e9 de 40 segundo o Google Scholar, \u00e9 autor de mais de 180 artigos com mais de 5.900 cita\u00e7\u00f5es e de um livro sobre s\u00edntese combinat\u00f3ria de materiais.<\/p>\n

Segue uma entrevista com o cientista.<\/p>\n

Boletim da SBPMat: – Ajude-nos a visualizar como \u00e9 realizada a pesquisa combinat\u00f3ria. Por exemplo, escolha um exemplo de material surgido em seus laborat\u00f3rios a partir dessa abordagem e relate, em grandes linhas, o passo-a-passo do m\u00e9todo.<\/strong><\/p>\n

\"\"<\/a>
S\u00edntese de uma biblioteca combinat\u00f3ria de filmes finos: neste exemplo, usamos a t\u00e9cnica de\u00a0co-sputtering\u00a0<\/em>(a) para produzir uma ampla varia\u00e7\u00e3o composicional em um wafer de 3\u2019\u2019 (b); \u00a0essa amostra \u00e9 chamada de wafer de composi\u00e7\u00e3o estendida; a varia\u00e7\u00e3o composicional \u00e9 mapeada num diagrama tern\u00e1rio de fases composicionais, usando uma sonda de el\u00e9trons (c).<\/figcaption><\/figure>\n

Ichiro Takeuchi: – Produzimos pesquisa combinat\u00f3ria de materiais baseada em\u00a0filmes finos. O objetivo \u00e9 realizar uma r\u00e1pida triagem de combina\u00e7\u00f5es composicionais at\u00e9 ent\u00e3o inexploradas a fim de descobrir novos materiais com propriedades f\u00edsicas melhoradas. Criamos wafers ou chips com grandes varia\u00e7\u00f5es na composi\u00e7\u00e3o dos filmes finos depositados. \u00c0s vezes, os filmes finos s\u00e3o separados em diferentes camadas, enquanto em outras h\u00e1 um filme cont\u00ednuo cuja composi\u00e7\u00e3o muda ao longo do wafer. Queremos que as combina\u00e7\u00f5es sejam t\u00e3o amplas e diversas quanto poss\u00edvel, para que possamos mapear grandes varia\u00e7\u00f5es composicionais em um \u00fanico experimento. Ent\u00e3o, empregamos diferentes t\u00e9cnicas de caracteriza\u00e7\u00e3o para conseguir uma r\u00e1pida triagem de v\u00e1rias propriedades f\u00edsicas. Por exemplo, no momento, temos um projeto de pesquisa de novos materiais magn\u00e9ticos permanentes. Para isso, usamos t\u00e9cnicas como medidas de varredura por\u00a0SQUID\u00a0ou pelo efeito Kerr magneto-\u00f3ptico. Essas medi\u00e7\u00f5es podem ser usadas para mapear as propriedades magn\u00e9ticas de todas as composi\u00e7\u00f5es encontradas em um \u00fanico wafer. Esses wafers e chips s\u00e3o chamados de bibliotecas combinat\u00f3rias. Tamb\u00e9m trabalhamos muito com caracteriza\u00e7\u00e3o estrutural. Para este fim, geralmente usamos linhas de luz s\u00edncrotron. Devido ao grande fluxo de feixes, nos mesmos locais podemos realizar a difra\u00e7\u00e3o de raios X de um wafer inteiro, muito rapidamente. No momento, podemos fazer a varredura de 200 a 300 pontos em 2 horas.<\/p>\n

Boletim da SBPMat: \u2013 Quais s\u00e3o, na sua opini\u00e3o, suas contribui\u00e7\u00f5es mais significativas no campo da ci\u00eancia de materiais combinat\u00f3ria? Explique-as muito brevemente e compartilhe as refer\u00eancias dos artigos ou livros gerados, ou comente se esses estudos geraram patentes, produtos, empresas spin-off etc.<\/strong><\/p>\n

\"\"<\/a>
Exemplos de bibliotecas combinat\u00f3rias de materiais funcionais e visualiza\u00e7\u00e3o de seus dados: (a) biblioteca de materiais magn\u00e9ticos permanentes para pesquisa sistem\u00e1tica do acoplamento de troca, exibindo os la\u00e7os de histerese magn\u00e9tica encontrados em cada ponto da biblioteca (do Physical Review B75, 144429 (2007)); (b) biblioteca ferroel\u00e9trica exibindo os la\u00e7os de histerese magn\u00e9tica encontrados em cada ponto (do Journal of Materials Research 27, 2691 (2012)); (c) biblioteca de um supercondutor com curvas de resist\u00eancia \u2013 temperatura mapeadas nas posi\u00e7\u00f5es onde foram medidas (do APL Materials 1, 042101 (2013)).<\/figcaption><\/figure>\n

Ichiro Takeuchi: – Ao longo dos anos, temos conduzido pesquisas combinat\u00f3rias em uma variedade de t\u00f3picos no campo geral dos materiais funcionais, o que inclui supercondutores, ligas com mem\u00f3ria de forma, materiais magnetostritivos, materiais ferroel\u00e9tricos e diel\u00e9tricos, entre outros. Realizando esses experimentos, tivemos que desenvolver e estabelecer t\u00e9cnicas para aplicar nossas estrat\u00e9gias de forma eficaz. N\u00f3s descobrimos alguns compostos novos. Por exemplo, trabalhando juntamente com colegas te\u00f3ricos, encontramos ligas com mem\u00f3ria de forma com capacidade para longas vidas em fadiga. Tenho patentes de uma s\u00e9rie de materiais diel\u00e9tricos com baixa perda, al\u00e9m de novos materiais piezoel\u00e9tricos.\u00a0 Atualmente, muitos grupos t\u00eam realizado um trabalho de acompanhamento do material piezoel\u00e9trico na fronteira de fase morfotr\u00f3pica, sem chumbo, que encontramos h\u00e1 alguns anos. Al\u00e9m dos materiais que descobrimos, estabelecemos estrat\u00e9gias combinat\u00f3rias como uma t\u00e9cnica para delinear rapidamente a rela\u00e7\u00e3o entre composi\u00e7\u00f5es, estruturas e propriedades, em diferentes sistemas de materiais. Recentemente publicamos um artigo de revis\u00e3o abrangente, chamado \u201cApplications of high throughput (combinatorial) methodologies to electronic, magnetic, optical, and energy-related materials,\u201d Journal of Applied Physics<\/em> 113, 231101 (2013) por Martin L. Green, Ichiro Takeuchi, e Jason R. Hattrick-Simpers.<\/p>\n

Boletim da SBPMat: \u2013 Se desejar, deixe uma mensagem ou convite para sua palestra para os leitores que participar\u00e3o do XIV Encontro da SBPMat.<\/strong><\/p>\n

Ichiro Takeuchi: – A no\u00e7\u00e3o de busca e descoberta \u00e9 fundamental na pesquisa em materiais. A metodologia combinat\u00f3ria \u00e9 um contraponto natural aos esfor\u00e7os concentrados na concep\u00e7\u00e3o te\u00f3rica de materiais, praticada em todo o mundo. Ao efetivamente combinar a teoria com a experimenta\u00e7\u00e3o de alto desempenho, podemos realmente acelerar a frequ\u00eancia com que novos materiais s\u00e3o descobertos. Apresentarei um modelo de pesquisa que chamamos de \u201cmecanismo integrado de materiais\u201d (integrated materials engine<\/em>), no qual teoria e experimentos se entrela\u00e7am e desenvolvem a partir de um banco de dados e de uma plataforma de gest\u00e3o flex\u00edveis.<\/p>\n

\"\"<\/a>
Mecanismo integrado para descoberta de materiais: propomos unir a explora\u00e7\u00e3o combinat\u00f3ria de alto desempenho\u00a0de materiais\u00a0com a investiga\u00e7\u00e3o te\u00f3rica. M\u00faltiplos pontos de feedback entre as duas linhas nos permitem realizar uma pesquisa acelerada, de forma eficaz.<\/figcaption><\/figure>\n

Mais<\/strong><\/p>\n