{"id":768,"date":"2012-10-26T15:02:58","date_gmt":"2012-10-26T18:02:58","guid":{"rendered":"http:\/\/sbpmat.org.br\/?p=768"},"modified":"2014-11-04T14:31:42","modified_gmt":"2014-11-04T17:31:42","slug":"historia-da-pesquisa-em-materiais-joaquim-da-costa-ribeiro-e-o-efeito-termodieletrico","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/historia-da-pesquisa-em-materiais-joaquim-da-costa-ribeiro-e-o-efeito-termodieletrico\/","title":{"rendered":"Hist\u00f3ria da pesquisa em Materiais: Joaquim da Costa Ribeiro e o efeito termodiel\u00e9trico."},"content":{"rendered":"

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Sergio Mascarenhas na “Memorial Lecture”, no XI Encontro da SBPMat.<\/figcaption><\/figure><\/p>\n

Desde o ano passado, a SBPMat outorga, anualmente, uma distin\u00e7\u00e3o a um pesquisador de carreira destacada na \u00e1rea de Materiais, quem profere uma palestra durante o encontro anual da sociedade. O nome desse ato \u00e9 \u201cMemorial Lecture Joaquim Costa Ribeiro\u201d, em homenagem a esse pioneiro da pesquisa experimental em Materiais no Brasil.<\/p>\n

Neste ano, a distin\u00e7\u00e3o foi outorgada na noite da abertura do XI Encontro da SBPMat ao professor Sergio Mascarenhas, apresentado pelo presidente da SBPMat, professor Roberto Faria, como \u201cuma pessoa que inspirou muitas gera\u00e7\u00f5es de jovens pesquisadores, principalmente na \u00e1rea de Materiais\u201d.<\/p>\n

Na sua palestra, sobre passado e futuro da pesquisa em Materiais no Brasil, Mascarenhas mostrou e comentou uma s\u00e9rie de fotografias dos prim\u00f3rdios da pesquisa cient\u00edfica brasileira. Entre muitas imagens de f\u00edsicos, brasileiros e estrangeiros, apareceu um engenheiro carioca, lembrado inicialmente pelo palestrante como seu primeiro professor de F\u00edsica do Estado S\u00f3lido, \u201cque era considerada pelos f\u00edsicos uma disciplina para engenheiros\u201d. Tratava-se, justamente, de Joaquim da Costa Ribeiro.<\/p>\n

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Formatura de Costa Ribeiro, 1928. Engenheiro Mec\u00e2nico Eletricista. Fonte: Acervo Costa Ribeiro\/ Arquivos Hist\u00f3ricos em Hist\u00f3ria da Ci\u00eancia\/CLE-Unicamp.<\/figcaption><\/figure>\n

O efeito termodiel\u00e9trico ou efeito Costa Ribeiro<\/strong><\/p>\n

Diplomado engenheiro civil e engenheiro mec\u00e2nico-eletricista em 1928 pela Escola Nacional de Engenharia, Costa Ribeiro se tornou docente da rec\u00e9m-fundada Universidade do Brasil (atual UFRJ) e passou a formar parte do ambiente do Instituto Nacional de Tecnologia, que tinha um pouco mais de infraestrutura laboratorial que a universidade. Dessa maneira, Costa Ribeiro participou de duas das pouqu\u00edssimas institui\u00e7\u00f5es voltadas ao ensino e pesquisa de ci\u00eancias que existiam no pa\u00eds na \u00e9poca.<\/p>\n

Desde 1943, Costa Ribeiro trabalhou junto ao f\u00edsico alem\u00e3o Bernard Gross, que chegou ao Brasil em 1933 e organizou o primeiro curso de F\u00edsica do Rio de Janeiro, dois anos depois. De acordo com o professor Mascarenhas, Costa Ribeiro e Gross, \u201cgigantes da ci\u00eancia brasileira\u201d, podem ser considerados os pioneiros nacionais da F\u00edsica da Mat\u00e9ria Condensada, disciplina que est\u00e1 entre os pilares da \u00e1rea de Materiais. Na \u00e9poca em que eles desenvolveram seus estudos, a pesquisa em F\u00edsica no Brasil focava as \u00e1reas Nuclear e de Part\u00edculas, desenvolvidas por cientistas como Cesar Lattes, M\u00e1rio Schenberg\u00a0e\u00a0Jayme Tiomno.<\/p>\n

Inicialmente, Costa Ribeiro estudou novos m\u00e9todos para medir radioatividade e aplic\u00e1-los a minerais brasileiros, conseguindo not\u00e1veis contribui\u00e7\u00f5es. Em seguida, passou a estudar materiais diel\u00e9tricos (isolantes el\u00e9tricos s\u00f3lidos), como o naftaleno e a cera de carna\u00faba (palmeira t\u00edpica da regi\u00e3o nordeste do Brasil), e eletretos (s\u00f3lidos com carga el\u00e9trica quase permanente).<\/p>\n

Foi ent\u00e3o que Costa Ribeiro observou pela primeira vez um efeito interessante, enquanto trabalhava com alguns materiais diel\u00e9tricos. A fus\u00e3o por aquecimento, sem aplica\u00e7\u00e3o de campos el\u00e9tricos externos, fazia aparecer uma corrente el\u00e9trica no material isolante. Depois de solidificadas, as amostras permaneciam carregadas, constituindo eletretos. Em conclus\u00e3o, para o eletreto se formar, bastava a natural solidifica\u00e7\u00e3o do material diel\u00e9trico ap\u00f3s ser derretido por aquecimento. Na lembran\u00e7a de Bernard Gross, recuperada num artigo do professor Guilherme Leal Ferreira<\/a>, essa primeira experi\u00eancia foi realizada com cera de carna\u00faba.<\/p>\n

A elucida\u00e7\u00e3o do fen\u00f4meno<\/strong><\/p>\n

Em entrevista dos Arquivos Hist\u00f3ricos do CLE\/Unicamp<\/a>, realizada em 1988, os cientistas Jayme Tiomno e Elisa Frota Pessoa, que foram alunos de Costa Ribeiro e auxiliares dele na pesquisa do efeito termodiel\u00e9trico, compartilharam suas lembran\u00e7as sobre o processo que levou \u00e0 elucida\u00e7\u00e3o do fen\u00f4meno. De acordo com eles, em 1943, Costa Ribeiro decidiu fazer o concurso de c\u00e1tedra na Universidade do Brasil, para o qual tinha que preparar uma tese com uma pesquisa original. O professor seguiu ent\u00e3o a sugest\u00e3o de Bernand Gross de estudar eletretos org\u00e2nicos puros.<\/p>\n

\u201cEle come\u00e7ou repetindo a prepara\u00e7\u00e3o de eletreto usando naftaleno e observando suas propriedades. (…) Trabalhava intensamente, em geral \u00e0 tarde e noitinha. Uma noite, ap\u00f3s colocar o naftaleno fundido numa c\u00e9lula para solidificar\u00a0 e aplicar\u00a0 o\u00a0 campo\u00a0 el\u00e9trico, teve\u00a0 de interromper e sair. No dia seguinte retirou o disco s\u00f3lido de naftaleno para fundir e recome\u00e7ar, mas resolveu\u00a0 examin\u00e1-lo\u00a0 ao\u00a0 eletr\u00f4metro.\u00a0 Era\u00a0 um\u00a0 eletreto!\u201d<\/p>\n

Mas esse ainda n\u00e3o era o efeito termodiel\u00e9trico, e sim um efeito est\u00e1tico, segundo Tiomno, que descreveu: \u201cDepois de preparar v\u00e1rios eletretos sem aplica\u00e7\u00e3o de campo el\u00e9trico externo, ele percebeu que o efeito era mais intenso quando o resfriamento era mais r\u00e1pido – era um efeito da velocidade de solidifica\u00e7\u00e3o. Construiu ent\u00e3o uma aparelhagem engenhosa e de acabamento muito bem feito em que podia observar o movimento da interface do naftaleno l\u00edquido com o solidificado por resfriamento, medindo simultaneamente a velocidade de solidifica\u00e7\u00e3o (ou fus\u00e3o) e a intensidade da corrente el\u00e9trica detectada num eletr\u00f4metro de Wulf. Verificada a correla\u00e7\u00e3o dessas grandezas, estava descoberto o fen\u00f4meno termodiel\u00e9trico ou efeito Costa Ribeiro\u201d.<\/p>\n

Divulga\u00e7\u00e3o da pesquisa<\/strong><\/p>\n

A primeira publica\u00e7\u00e3o de Ribeiro descrevendo o efeito data de 1943. Intitulada \u201cSobre a eletriza\u00e7\u00e3o da cera de carna\u00faba na aus\u00eancia de campo el\u00e9trico exterior\u201d, a comunica\u00e7\u00e3o foi feita na forma de uma apresenta\u00e7\u00e3o \u00e0 Academia Brasileira de Ci\u00eancias e, em seguida, num artigo publicado nos anais da institui\u00e7\u00e3o. \u00a0Em 1945, o efeito termodiel\u00e9trico foi objeto da tese apresentada por Costa Ribeiro \u00e0 Faculdade Nacional de Filosofia da Universidade do Brasil no concurso para professor da cadeira de F\u00edsica Geral e Experimental.\u00a0 Em 1953, a Academia Brasileira de Ci\u00eancias lhe outorgou\u00a0o Pr\u00eamio\u00a0 Einstein pelo efeito termodiel\u00e9trico.<\/p>\n

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Costa Ribeiro em seu laborat\u00f3rio, 1952. Fonte: Acervo Costa Ribeiro\/ Arquivos Hist\u00f3ricos em Hist\u00f3ria da Ci\u00eancia\/CLE-Unicamp.<\/figcaption><\/figure>\n

Na entrevista do CLE\/Unicamp, Jayme Tiomno e Elisa Pessoa falam tamb\u00e9m sobre a divulga\u00e7\u00e3o do efeito no exterior. Segundo eles, ela come\u00e7ou a ser feita por Costa Ribeiro na Argentina, em reuni\u00f5es da Associa\u00e7\u00e3o F\u00edsica Argentina em 1945 e 1948. Tamb\u00e9m em 1948, a convite da Universidade de Paris, Costa Ribeiro realizou na Sorbonne uma s\u00e9rie de tr\u00eas palestras. Em 1951, um resumo de seu trabalho, que tinha sido publicado em ingl\u00eas nos Anais da Academia Brasileira de\u00a0 Ci\u00eancias, foi indexado no \u201cPhysics Abstracts\u201d. Em 1954, o cientista realizou nos Estados\u00a0 Unidos\u00a0 quatro palestras sobre suas\u00a0 pesquisas\u00a0 no Massachussets\u00a0 Institute\u00a0 of\u00a0 Technology<\/em>, no Bureau of Standards<\/em> (atual National Institute of Standards and Technology<\/em>), na Yale University<\/em> e na General Electric<\/em>.<\/p>\n

Em maio de 1950, os cientistas estadunidenses Everly J. Workman e Steve E. Reynolds publicaram um artigo no peri\u00f3dico\u00a0Physical Review<\/em>\u00a0descrevendo o mesmo fen\u00f4meno, observado por eles na transi\u00e7\u00e3o de fase entre a \u00e1gua e o gelo. Em consequ\u00eancia,\u00a0o fen\u00f4meno da eletrifica\u00e7\u00e3o de materiais isolantes na mudan\u00e7a de fase \u00e9 citado na literatura com diversos nomes, ora \u201cefeito Costa Ribeiro\u201d ora “efeito Workman-Reynolds” ou, simplesmente, \u201cefeito termodiel\u00e9trico\u201d.<\/p>\n

O artigo do professor Leal Ferreira<\/a>\u00a0sobre o efeito Costa Ribeiro cita que hoje se sabe que o fen\u00f4meno da eletriza\u00e7\u00e3o dos diel\u00e9tricos gerada pela sua solidifica\u00e7\u00e3o tinha sido mencionado no s\u00e9culo XVIII por Stephen Gray, um dos pioneiros dos estudos experimentais em condu\u00e7\u00e3o el\u00e9trica.\u00a0Ferreira destaca nesse artigo\u00a0que, muito al\u00e9m do m\u00e9rito da prioridade da descoberta, existe o m\u00e9rito da persist\u00eancia de Joaquim Costa Ribeiro em estudar experimentalmente o efeito encontrado \u2013 m\u00e9rito aumentado pelas prec\u00e1rias condi\u00e7\u00f5es de trabalho existentes na \u00e9poca no Brasil.<\/p>\n

Apesar de ter uma tend\u00eancia a \u201cse virar\u201d sozinho, desde a constru\u00e7\u00e3o de seus instrumentos laboratoriais at\u00e9 a interpreta\u00e7\u00e3o dos resultados, Costa Ribeiro contou com colaboradores em seus estudos sobre o efeito termodiel\u00e9trico. Tiomno, por exemplo, contribuiu bastante com a parte te\u00f3rica, a ponto de merecer um agradecimento especial do professor na tese apresentada \u00e0 Universidade do Brasil. Armando Dias Tavares e Sergio Mascarenhas tamb\u00e9m fizeram parte dos colaboradores e dos continuadores das pesquisas no tema.<\/p>\n

Quanto \u00e0s aplica\u00e7\u00f5es do efeito, Mascarenhas comenta que o fen\u00f4meno tem mais valor de ci\u00eancia fundamental do que em aplica\u00e7\u00f5es tecnol\u00f3gicas, apesar de existir algumas aplica\u00e7\u00f5es, como a descrita em um artigo de 1968 sobre seu uso em radi\u00f4metros do setor aeron\u00e1utico (L.D. Russel and B.H. Beam, Journal of Spacecraft and rockets, vol. 5, pg. 1501, 1968). \u201cInfelizmente, o efeito \u00e9 pouco ensinado nos cursos tradicionais\u201d, lamenta Mascarenhas.<\/p>\n

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Costa Ribeiro e esposa. Fonte: Acervo Costa Ribeiro\/ Arquivos Hist\u00f3ricos em Hist\u00f3ria da Ci\u00eancia\/CLE-Unicamp.<\/figcaption><\/figure>\n

Mais sobre Joaquim Costa Ribeiro<\/strong><\/p>\n

Casado com uma mulher francesa, a quem dedicou muitas de suas poesias<\/a>, Costa Ribeiro foi pai de oito filhos. Para sustentar a fam\u00edlia, numa \u00e9poca em que o professor universit\u00e1rio ganhava uns poucos sal\u00e1rios m\u00ednimos, o cientista tinha v\u00e1rios empregos simult\u00e2neos. Dava aulas em diversas institui\u00e7\u00f5es e col\u00e9gios.<\/p>\n

Os colegas de trabalho e parentes o descrevem com adjetivos como estes: humanista, sereno, humilde, inventivo, autodidata, habilidoso com as m\u00e3os, intuitivo, inteligente e minucioso.<\/p>\n

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II Reuni\u00e3o Consultiva da ONU para aplica\u00e7\u00f5es pac\u00edficas da Energia At\u00f4mica, maio 1955. Fonte: Acervo Costa Ribeiro\/ Arquivos Hist\u00f3ricos em Hist\u00f3ria da Ci\u00eancia\/CLE-Unicamp.<\/figcaption><\/figure>\n

Muito cat\u00f3lico, questionado por alunos seus sobre como conseguir conciliar religi\u00e3o e ci\u00eancia, respondeu: “\u00c9 simples, eu separo\u00a0 completamente.\u00a0 Quando estou na religi\u00e3o, estou na religi\u00e3o; quando estou na ci\u00eancia, estou na ci\u00eancia”<\/p>\n

Al\u00e9m de suas contribui\u00e7\u00f5es cient\u00edficas, Costa Ribeiro desempenhou papeis importantes na cria\u00e7\u00e3o do CBPF (1949) e do CNPq (1951) e participou de v\u00e1rias iniciativas nacionais e internacionais sobre o uso da energia nuclear.<\/p>\n

Faleceu em 1960 no Rio de Janeiro.<\/p>\n

Saiba mais.<\/strong><\/p>\n