XVII Encontro da SBPMat será em Natal em setembro de 2018.


Com muita satisfação, a Sociedade Brasileira de Pesquisa em Materiais anuncia que a 17ª edição de seu evento anual (Encontro da SBPMat/ B-MRS Meeting) será realizada na cidade de Natal (RN), no Centro de Convenções do Hotel Praiamar, de 16 a 20 de setembro de 2018, sob coordenação do professor Antonio Eduardo Martinelli (UFRN).

Reserve esta data!

Boletim da SBPMat. 57 ª edição.


 

Saudações !

Edição nº 57 – 31 de maio de 2017

XVI Encontro da SBPMat/ XVI B-MRS Meeting. Gramado, 10-14 de setembro

Cerca de 2.000 resumos foram submetidos ao XVI Encontro da SBPMat! 

Autores. Até 20 de junho, os autores serão notificados sobre a aceitação, modificação ou rejeição dos trabalhos submetidos.

Inscrições – descontos. As inscrições estão abertas. Todas as categorias têm descontos até 31 de agosto. Observe aqui os diferentes valores para sócios da SBPMat (é possível se associar no ato da inscrição) e para não sócios. Conheça aqui outros benefícios de se associar à SBPMat.

Prêmio Bernhard Gross. Trabalhos submetidos por autores que são estudantes de graduação ou pós-graduação podem ser candidatos ao prêmio da SBPMat. Para participar da seleção, o autor deve submeter, até 14 de agosto, um resumo estendido adicional ao resumo convencional. Mais informações, nas instruções para autores, aqui.

Palestras plenárias. Sete cientistas de renome internacional falarão sobre pesquisas na fronteira do conhecimento em temas como materiais para aplicações biomédicas e ambientais; superfícies biomiméticas; catálise heterogênea; materiais e tecnologias para circuitos eletrônicos miniaturizados; filmes piezoelétricos e suas aplicações em energia, óptica e eletrônica. Saiba mais clicando nas fotos dos palestrantes, aqui.

Palestra memorial. Na abertura do evento, a SBPMat prestará justa homenagem ao professor João Alziro H. da Jornada (UFRGS), que proferirá a tradicional Memorial Lecture “Joaquim da Costa Ribeiro”.

Local do evento. O centro de eventos FAURGS fica no centro de Gramado, a poucas quadras de restaurantes, lojas, pontos turísticos e hotéis.

Cidade do evento. Cidade turística muito charmosa, dotada de uma ampla e qualificada rede hoteleira, gastronômica e de lojas, Gramado é também o ponto de partida para uma série de passeios que exploram a florida beleza natural da região, sua história marcada pela imigração alemã e italiana, e os parques temáticos construídos ao redor da cidade. 

Organização. Conheça o comitê organizador, aqui.

Expositores. Mais de 20 empresas já confirmaram participação. Ainda restam alguns estandes. Empresas interessadas em participar do evento com estandes e outras formas de divulgação devem entrar em contato com Alexandre, no e-mail comercial@sbpmat.org.br.

Mini-entrevistas com plenaristas do evento. O professor Hans-Joachim Freund, conhecido como Hajo Freund, é um cientista alemão que dirige, desde 1996, um prestigiado instituto de pesquisa de Berlim dedicado ao estudo de superfícies e interfaces. Ali, ele também lidera um grupo de mais de 40 pessoas dedicado à compreensão da catálise heterogênea por meio do estudo de catalisadores modelo. Em Gramado, este cientista, cujo índice h é de 97, dividirá com a plateia seus conhecimentos sobre catálise heterogênea, um tema de amplo impacto acadêmico e industrial. Veja nossa mini-entrevista

Notícias da SBPMat

A SBPMat divulgou os resultados de seu prêmio para pós-docs, o “Young Researcher Award“, que neste ano conta com parceria da E-MRS. Os quatro jovens vencedores, selecionados dentre 20 candidatos,  farão parte de eventos internacionais em Estrasburgo (França) cuja participação ocorre apenas por convite. Saiba mais.

Artigo em destaque

Uma equipe de cientistas conseguiu produzir, por meio de um método simples, um material híbrido feito de nanofolhas de óxido de grafeno e nanopartículas de óxido de ferro, com uma particular morfologia em 3 dimensões. O trabalho foi realizado no Centro de Componentes Semicondutores da Unicamp e em uma universidade indiana. Ao se testar seu desempenho na estocagem de eletricidade, o material mostrou-se promissor para ser usado como microsupercapacitor flexível em eletrônicos vestíveis. A pesquisa foi reportada no ACS Applied Materials & Interfaces.
 Veja nossa matéria de divulgação.

Gente da comunidade

Entrevistamos o novo diretor do LNNano – CNPEM, Adalberto Fazzio, ex-presidente da SBF, ex-reitor pro tempore da UFABC e ex-coordenador de micro e nanotecnologias do MCTI, entre outros cargos de gestão. Professor do Instituto de Física da USP desde 1979 até sua aposentadoria em 2015, Fazzio fez significativas contribuições à compreensão de diversos materiais (desde semicondutores até isolantes topológicos) por meio de métodos computacionais.  Nas décadas de 1980-90, Fazzio foi pioneiro no Brasil no uso de cálculos ab initio e, atualmente, incursiona  no uso de técnicas de machine learning para estudar propriedades de materiais.  Na entrevista, Fazzio falou sobre sua trajetória profissional e sobre as perspectivas da pesquisa em nano frente ao atual cenário orçamentário. O cientista também deixou uma mensagem para os leitores que estão iniciando suas carreiras científicas. Veja a entrevista.

Dicas de leitura

  • Método que agrega observação em tempo real e modelagem computacional de material piezoelétrico revela detalhes de mecanismo de geração de energia na nanoescala (baseado em paper da Nano Letters). Aqui.
  • Nanopartícula funcionalizada com antibiótico desenvolvida no Brasil mata bactérias resistentes a esse antibiótico (baseado em paper da Scientific Reports). Aqui.
  • Sensor criado no Brasil avalia qualidade do etanol combustível em segundos com mais precisão do que os sensores usados atualmente (baseado em paper da Scientific Reports). Aqui.
  • Inovação: empresa desenvolve materiais para proteção eletrostática aplicáveis a pisos, embalagens, solados, carpetes e outros produtos. Aqui.

Oportunidades

  • Pós-doc em células a combustível para operação a gás natural no IPEN. Aqui.
  • Processo seletivo para ingresso ao mestrado e doutorado em Física da UFSC. Aqui.
  • Chamada de propostas do Centro de Pesquisa em Novas Energias (Fapesp – Shell) em transportadores de alta densidade de energia, armazenamento avançado de energia, conversão de metano em produtos e ciência computacional de materiais. Aqui.

Próximos eventos da área

  • 9th International Conference on Materials for Advanced Technologies. Suntec (Cingapura). 18 a 23 de junho de 2017. Site. 
  • 10th International Conference on Nanophotonics (ICNP). Recife, PE (Brasil). 2 a 5 de julho de 2017. Site.
  • 1ª Escola Brasileira de Síncrotron (EBS). Campinas, SP (Brasil). 10 a 21 de julho de 2017. Site.
  • 2º Ciclo de Minicursos de Cristalografia. Juiz de Fora, MG (Brasil) 10 a 21 de julho de 2017. Site.
  • XI Brazilian Symposium on Glass and Related Materials (XI Brazglass). Curitiba, PR (Brasil). 13 a 16 de julho de 2017. Site.
  • VIII Método Rietveld de Refinamento de Estrutura. Fortaleza, CE (Brasil). 24 a 28 de julho de 2017. Site.
  • XXXVIII Congresso Brasileiro de Aplicações de Vácuo na Indústria e na Ciência (CBRAVIC) + III Workshop de Tratamento e Modificação de Superfícies (WTMS). São José dos Campos, SP (Brasil). 21 a 25 de agosto de 2017. Site.
  • IUMRS-ICAM 2017. Kyoto (Japão). 27 de agosto a 1º de setembro de 2017. Site.
  • 18 International Conference on Luminescence.
    João Pessoa, PB (Brasil). 27 de agosto a 1º de setembro de 2017. Site.

  • 23 ª Reunião da Associação Brasileira de Cristalografia. Vitória, ES (Brasil). 5 a 9 de setembro de 2017. Site.
  • XVI Encontro da SBPMat/ XVI B-MRS Meeting. Gramado, RS (Brasil). 10 a 14 de setembro de 2017. Site.
  • 18th International Conference on Internal Friction and Mechanical Spectroscopy (ICIFMS-18). Foz do Iguaçu, PR (Brasil). 12 a 15 de setembro de 2017. Site.
  • 2ª Conferência Nacional em Materiais Celulares (MatCel’2017) + Conferência Internacional em Dinâmica de Materiais Celulares (DynMatCel’2017). Aveiro (Portugal). 25 a 27 de setembro de 2017. Site.
  • 1st Pan American Congress of Nanotechnology. Fundamentals and Applications to Shape the Future. Guarujá, SP (Brasil). 27 a 30 de novembro de 2017.
    Site.






Você pode divulgar novidades, oportunidades, eventos ou dicas de leitura da área de Materiais, e sugerir papers, pessoas e temas para as seções do boletim. Escreva para comunicacao@sbpmat.org.br.

 

 

Gente da comunidade: entrevista com o cientista Adalberto Fazzio, diretor do LNNano.


Prof. Adalberto Fazzio
Prof. Adalberto Fazzio

Desde abril deste ano, o Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano) do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) é dirigido pelo cientista Adalberto Fazzio, 66 anos, natural de Sorocaba.

Há mais de quatro décadas dedicado a estudar materiais por meio de ferramentas computacionais, Adalberto Fazzio foi pioneiro no Brasil no uso de cálculos ab initio, hoje amplamente utilizados no estudo de propriedades dos materiais, e fez significativas contribuições à compreensão de metais de transição, sistemas amorfos, filmes finos de ouro (Au) e prata (Ag), nanoestruturas de carbono, silício e isolantes topológicos, entre outros materiais. Para isso, Fazzio tem contado com seu grupo de pesquisa no Instituto de Física da Universidade de São Paulo (USP), conhecido como SAMPA (acrônimo de “Simulações Aplicadas a Materiais: Propriedades Atomísticas”), e com vários colaboradores do Brasil e do exterior, tanto teóricos quanto experimentais.

Formado em Física na graduação e pós-graduação, Adalberto Fazzio cursou o bacharelado (1970-1972) e o mestrado (1973-1975) na Universidade de Brasília (UnB) e o doutorado (1975-1978) na USP.

Fazzio tornou-se professor do Instituto de Física da USP em 1979, pouco depois de terminar o doutorado. Em 1985 obteve o título de livre-docente dessa universidade e, em 1991, o cargo de professor titular. Em maio de 2015, aposentou-se da USP.  Foi pesquisador visitante no National Renewable Energy Laboratory (Estados Unidos) de 1983 a 1984 e no Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft (Alemanha) de 1989 a 1990. Também foi professor visitante sênior na Universidade Federal do ABC (UFABC) em 2016.

Ao longo de sua trajetória, Fazzio ocupou diversos cargos de gestão. Citando apenas alguns deles, foi presidente da Sociedade Brasileira de Física (SBF) de 2003 a 2007; reitor pro tempore da UFABC de 2008 a 2010; coordenador geral de micro e nanotecnologias da Secretaria de Desenvolvimento Tecnológico e Inovação do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI) em 2011; secretário adjunto na Secretaria de Desenvolvimento Tecnológico e Inovação do MCTI de 2011 a 2013, e diretor do Instituto de Física da USP de 2014 a 2015.

Entre outras distinções, recebeu a comenda da Ordem Nacional do Mérito Científico em 2006 e, em 2010, foi promovido à classe de Grã-Cruz. Além disso, foi eleito fellow da TWAS (The World Academy of Sciences) em 2013. É membro de diversas sociedades científicas, como a Academia Brasileira de Ciências e a Academia de Ciências do Estado de São Paulo no Brasil, e a American Physical Society, American Chemical Society e Materials Research Society nos Estados Unidos.

Bolsista de produtividade 1 A do CNPq, Fazzio é autor de mais de 270 artigos publicados em periódicos científicos indexados. Sua produção científica conta com cerca de 8000 citações, de acordo com o Google Scholar. Orientou aproximadamente 40 trabalhos de mestrado e doutorado.

Segue uma entrevista com o cientista.

Boletim da SBPMat: –  Conte-nos o que o levou a se tornar um cientista e, em particular, a atuar na área de Física da Matéria Condensada.

Adalberto Fazzio: – Quando terminei meu curso de Física na Universidade de Brasília, em 1972, conheci o professor José David Mangueira Vianna, que havia chegado da Suíça com muitos projetos sobre Física Molecular. Na época falávamos de Química Quântica. Apresentou um projeto de mestrado que era um melhoramento nos modelos semi-empíricos baseado no método de Hartree-Fock. Devido à baixa capacidade computacional existente naquele tempo, esses métodos originários da aproximação ZDO (Zero Differential Overlap) eram os mais utilizados para desvendar as propriedades eletrônicas de moléculas. Após meu mestrado, fui ao Instituto de Física da USP no grupo dos professores Guimarães Ferreira e José Roberto Leite (meu orientador de doutorado), mudando das moléculas para os sólidos e do Hartree-Fock para o DFT (Density Functional Theory). Nesse momento virei um Físico de Matéria Condensada em um Departamento de Física dos Materiais criado pelo prof. Mário Schemberg. Minha tese foi sobre impurezas profundas em semicondutores (deep levels). É importante observar que estávamos em 1976 e a questão era como tratar um cristal que perdeu a sua simetria translacional. Enfim, desenvolvi um modelo, ”Modelo de Cluster Molecular para Impurezas em Semicondutores Covalentes”.

Boletim da SBPMat: –  Quais são, na sua própria avaliação, as suas principais contribuições à área de Materiais? Gostaríamos de pedir que você vá além da enumeração de resultados e descreva brevemente as contribuições que considera de mais impacto ou mais destacadas. Ao refletir sobre sua resposta, sugerimos que considere todos os aspectos da atividade científica. Fique à vontade para compartilhar referências de artigos e livros, se pertinente.

Adalberto Fazzio: – Sempre que pensamos nas principais contribuições em uma determinada área, olhamos para os artigos mais citados, que nem sempre coincidem com os artigos que os autores esperariam que fossem os mais citados. Mas vou tentar fazer uma breve descrição de alguns temas nos quais acho que dei uma contribuição que se destacou. No estudo de defeitos e impurezas em semicondutores, destaco o estudo de metais de transição (MT) em semicondutores. Na época – até 1984 -, havia uma riqueza de dados experimentais referente à posição dos níveis de impurezas no gap e às excitações óticas de toda linha dos MT-3d. E os cálculos teóricos baseados em uma teoria de campo médio não explicavam esses dados. Quando estava em meu pós-doc no NREL (National Renewable Energy Laboratory) em 1983/84, desenvolvemos um modelo para a descrição dos dados experimentais. Era um modelo que acoplava a teoria de campo cristalino com DFT, que descrevia efeitos de multipletos oriundos das impurezas de MT. Foram vários artigos publicados aplicando este modelo. No Phys. Rev. B 30, 3430 (84) o modelo é apresentado em detalhes. Esse trabalho foi em colaboração com os pesquisadores Alex Zunger e Marilia Caldas. E esses resultados levaram a uma letter no Appl. Phys. Lett. (1984) que seria de grande interesse para os físicos experimentais, cujo título foi “A Universal trend in the binding energies of deep impurities in semiconductors”. Uma grande mudança nesta área ocorre no final da década de 80, com os cálculos de “Large Unit Cell”, método DFT e pseudo potenciais. Hoje chamamos simplesmente de “métodos ab initio” ou “parameters free”. Acompanhando esse desenvolvimento, na época, eu estava no Instituto Max Planck, em Berlim, trabalhando com Matthias Scheffler. Com meus alunos de doutoramento (T. Schmidt e P. Venezuela), fomos pioneiros no Brasil no uso desse tipo de metodologia, até hoje amplamente utilizada. Depois desses trabalhos, comecei a trabalhar com sistemas amorfos. Como podíamos trabalhar agora com sistemas contendo uma célula unitária de muitos átomos, decidimos acoplar os cáculos ab initio utilizando estruturas geradas por simulações de Monte Carlo. Destaco dois trabalhos: um em a-SiN (PRB, 58, 8323 (1998)) e a-Ge:N (PRL 77, 546 (96)).

Já no final da década de 90, no LNLS, o professor Daniel Ugarte executava belos experimentos com HTEM, onde observava em filmes finos de Au e  Ag a formação de cadeias lineares de átomos. Nosso grupo na USP, em cooperação com Edison Zacarias da UNICAMP, iniciou estudos para entender a formação das cadeias lineares de átomos de Au. Algumas das perguntas eram como essas cadeias se rompem e como poderíamos explicar as grandes distâncias que apareciam entre os átomos. Foi um momento muito rico, essa interação experimento-teoria. Vários trabalhos foram publicados, um bastante citado “How do gold nanowire break?” (PRL 87, 196803 (2001)). Esse trabalho foi capa do PRL e destaque pelo editor da Science. E, posteriormente, mostramos como o oxigênio atua para prender os átomos de Au nos fios (PRL 96, 01604 (2006)) e quais são os efeitos da temperatura e os efeitos quânticos na ruptura e estabilidade dos fios, importantes aspectos para entender as observações experimentais (PRL 100, 0561049 (2008)).

No mesmo período, no nosso grupo na USP, focamos o estudo de nanoestruturas de carbono, silício, etc. Embora tínhamos fortes ferramentas para a descrição das propriedades eletrônicas, magnéticas, ópticas e mecânicas, para o entendimento dos materiais faltavam as propriedades de transporte eletrônico. Nesse contexto, desenvolvemos um código computacional baseado na teoria de Landauer-Büttiker. Esse código envolveu vários alunos de doutorado, e é conhecido como TRANSAMPA. E, na minha opinião, vários trabalhos importantes foram feitos para melhor entender o comportamento das propriedades de transporte eletrônico. Para exemplificar, fomos pioneiros em descrever o transporte em fitas de grafeno dopadas (PRL 98,196803 (2007)). Aqui também vale a pena destacar a colaboração com o prof. Alexandre Reilly do IFT (Instituto de Física Teórica da UNESP), que na época era pós-doc, para um melhoramento muito importante nesse código, que permitiu tratar materiais com as dimensões realísticas utilizadas nos experimentos. Em 2008, em um trabalho intitulado ”Designing Real Nanotube-based Gas Sensor” (PRL 100, 176803), mostramos como os nanotubos podem funcionar como sensores de tamanhos realísticos, com defeitos. Usando cálculos de primeiros princípios, podíamos ter sistemas de dimensões micrométricas ao nosso alcance.

Atualmente, minha pesquisa está mais voltada para a busca de dispositivos formados por materiais 2D cuja interface é construída por interações prioritariamente van der Waals. Por exemplo, recentemente, como o grafeno, foi isolado um novo material 2D a partir da exfoliação do black-fosforo chamado fosforeno. Estudamos a interface grafeno/fosforeno (PRL 114, 066803(20015)), mostrando como é possível construir um dispositivo.

Outra classe de materiais que venho trabalhando são os badalados isolantes topológicos. Um Isolante Topológico (TI) é um material que apresenta estados sem gap de energia “nas bordas” e cujo “bulk” é isolante! Estes estados são topologicamente protegidos e robustos contra perturbações. No caso de materiais bidimensionais (2D), são conhecidos como isolantes que apresentam Quantum Spin Hall (QSH). O espalhamento em estados da borda é protegido por simetria de reversão temporal (TR), levando a um transporte eletrônico sem dissipação de energia. Juntamente com o grupo da UFU, em 2011, mostramos como as impurezas magnéticas em isolantes topológicos têm sua textura de spin modificada (PRB 84, 245418 (2011)). Recentemente, em colaboração com o grupo do prof. Zhang do Rensseler Polytecnic Institute, apresentamos um modelo geral para a descrição da interface topologico/trivial. No caso, mostramos, como exemplo, a interface do Bi2Se3/GaAs. Havia réplicas do cone de Dirac que surgiam da interação na interface incluindo estados do semiconductor (Nature Comm. 6, 7630(2015)). O fosforeno é um material 2D que tem propriedades semicondutoras. Em cooperação com o grupo do prof. Alez Zunger, da University of Colorado, estudamos esse material sob ação de um campo elétrico e mostramos que para três ou quatro camadas de fosforeno, sob a ação do campo, este apresenta uma transição topológica (NanoLett. 15, 1222 (2015)).

Finalmente, gostaria de salientar uma atividade que estou iniciando, que é a utilização de técnicas de Machine-Learning para propriedades de materiais. Em particular, tenho focado os isolantes topológicos. Enfim, como disse no início, ao mencionar os trabalhos de maior impacto certamente deixei muitos de fora.

Quanto a contribuições de outros tipos, construí junto com José Roque um grupo muito produtivo no IF-USP, conhecido como SAMPA (Simulação Aplicada a Materiais – Propriedades Atomísticas) onde formamos inúmeros doutores e mestres, e com vários pós-docs. Posso dizer que tudo isso foi possível graças principalmente ao apoio da Fapesp, via projetos temáticos. Fui chefe do departamento de Física dos Materiais, Diretor do IFUSP e Reitor pro tempore da Universidade Federal do ABC. Do ponto de vista de gestão, gostaria de destacar minha passagem pelo Ministério de Ciência, Tecnologia e Inovação, onde fui sub-Secretário da Setec (Secretaria de Inovação Tecnológica) e da SCUP (Secretaria das Unidades de Pesquisa). E me orgulho de ter coordenado a criação da Iniciativa Brasileira de Nanotecnologia, onde um dos braços é o sistema SISNANO – um conjunto de laboratórios dedicados a pesquisa e desenvolvimento tecnológicos.

Também escrevi dois livros que vêm sendo adotados: “Introdução à Teoria de Grupos: aplicada em moléculas e sólidos”, em conjunto com Kazunori Watari e “Teoria Quântica de Moléculas e Sólidos”, em conjunto com José David Vianna e Sylvio Canuto.

Boletim da SBPMat: –  Você acaba de assumir a direção do Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano). Compartilhe com a comunidade de Materiais seus planos para o LNNano. Como você enxerga o cenário da pesquisa em nanociência e nanotecnologia no Brasil frente aos mais recentes cortes orçamentários?

Adalberto Fazzio: – Assumi a direção do Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano), um dos quatro Laboratórios Nacionais do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), há duas semanas. Esse é um laboratório de reconhecida excelência, dedicado à produção de conhecimento em nanotecnologia, passando da ciência básica à inovação tecnológica.

Fiquei muito contente e espero poder dar continuidade aos trabalhos dos pesquisadores que estiveram à frente do LNNano e que me antecederam, como Daniel Ugarte, Fernando Galembeck e Marcelo Knobel. Esse é o laboratório que mantém um contrato de gestão com o MCTIC integralmente dedicado à nanotecnologia.  Este tem como uma das suas missões o atendimento aos usuários externos através de equipamentos abertos. Como exemplo, o parque de microscopia eletrônica e de sondas é certamente o mais equipado da América Latina. O LNNano é o principal executor das políticas governamentais na área. Temos uma intensa atividade de pesquisas orientadas por missão in-house, com trabalhos de impacto. Atualmente estamos fazendo pequenas reestruturações para melhor atender os usuários externos e fortalecer as pesquisas em andamento.

A plataforma nanotecnológica tem angariado recursos consideráveis em todos países desenvolvidos do mundo. Por exemplo, o governo americano tem colocado anualmente algo da ordem de US$ 1.8 Bi. Infelizmente, no Brasil, temos tido dificuldades mesmo para dar continuidade a programas bem mais modestos. Entretanto, a comunidade tem respondido com muita competência com o desenvolvimento de produtos nanotecnológicos. Hoje, por exemplo, ancoradas no sistema SISNANO, temos cerca de 200 empresas buscando inovação na área de Nano; e, em particular, a atuação do LNNano tem sido de destaque.

O que não podemos é todo ano nos depararmos com cortes orçamentários em ciência e tecnologia. Estamos vivendo um momento muito delicado em nossa economia, com baixo crescimento, mas é imperioso preservar as conquistas obtidas nas últimas décadas no campo da ciência e tecnologia. Os programas na área de pesquisa e desenvolvimento tecnológico devem ser preservados. Pois, quando a crise passar, o país deve estar preparado para continuar crescendo. E, portanto, é fundamental continuar gerando novos conhecimentos, buscando a inovação tecnológica e formando recursos humanos qualificados. Ou seja, a desaceleração da economia não deve ser acompanhada com cortes no investimento em pesquisa e desenvolvimentos tecnológicos.

Boletim da SBPMat: –  Deixe uma mensagem para os leitores que estão iniciando suas carreiras científicas.

Adalberto Fazzio: – O que temos de mais rico em nosso país é o capital humano. O Brasil tem uma população grande de jovens que muitas vezes ficam no meio do caminho, em suas carreiras científicas e tecnológicas, por não vislumbrarem no horizonte um reconhecimento e um respeito a uma atividade fundamental, que é a busca pelo conhecimento. Aqueles que buscam a carreira científica devem ser perseverantes e bastante dedicados aos estudos.

Artigo em destaque: Nanofolhas e nanopartículas interconectadas para a eletrônica vestível.


O artigo científico com participação de membros da comunidade brasileira de pesquisa em Materiais em destaque neste mês é: Self-Assembled and One-Step Synthesis of Interconnected 3D Network of Fe3O4/Reduced Graphene Oxide Nanosheets Hybrid for High-Performance Supercapacitor Electrode. Rajesh Kumar, Rajesh K. Singh, Alfredo R. Vaz, Raluca Savu, Stanislav A Moshkalev. ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES. 2017, 9, 8880 – 8890. DOI: 10.1021/acsami.6b14704.

Nanofolhas e nanopartículas interconectadas para a eletrônica vestível

Uma equipe de pesquisadores da Unicamp e um cientista da Universidade Central de Himachal Pradesh (UCHP), da Índia, desenvolveram um supercapacitor flexível, de pequenas dimensões e alto desempenho, feito de um material híbrido composto por nanofolhas de óxido de grafeno (GO) e nanopartículas de óxido de ferro (Fe3O4). O trabalho foi recentemente reportado no periódico Applied Materials & Interfaces (fator de impacto 7,145), da American Chemical Society.

“A principal contribuição deste trabalho é para a nova e realmente promissora área de pesquisa em eletrônica flexível”, diz Rajesh Kumar, pesquisador no Centro de Componentes Semicondutores (CCS) da Unicamp e autor correspondente do artigo. “Como os capacitores estão entre os componentes principais dos dispositivos eletrônicos, estes microsupercapacitores baseados em óxido de grafeno eficientes e flexíveis podem ser usados, em um futuro próximo, como componentes de dispositivos eletrônicos flexíveis e vestíveis (celulares, relógios inteligentes, dispositivos para monitoramento da saúde e para armazenamento de energia etc.) ”, completa o pesquisador indiano.

A gênese do trabalho remonta a 2015, quando Rajesh Kumar, que vinha trabalhando com microsupercapacitores de óxido de grafeno em outros países, candidatou-se a uma bolsa de pós-doutorado para trabalhar no grupo do professor Stanislav Moshkalev, diretor do CCS – Unicamp. “Enxerguei uma grande oportunidade nesse grupo, desde que sua principal linha de pesquisa é nanofabricação e nanoeletrônica baseada em carbono nanoestruturado”, relata Kumar. O indiano conseguiu financiamento do CNPq, na modalidade de especialista visitante, para realizar um projeto no CCS – Unicamp. Inicialmente, fabricou umas finas folhas de óxido de grafeno chamadas buckypapers. Depois, trabalhando em interação com mais 5 pessoas do CCS – Unicamp, Kumar buscou novas estratégias para melhorar as propriedades do material.

A equipe da Unicamp encarou, então, o desafio de fabricar um material híbrido de grafeno e óxido de ferro de estrutura controlada por meio de um processo que não fosse complexo como os reportados na literatura científica. Os cientistas conseguiram fazê-lo mediante a simples exposição de óxido de grafite e cloreto férrico (FeCl3) à radiação de micro-ondas.

Imagem MEV do material híbrido tridimensional Fe3O4/rGO (esquerda) e esquema representativo da morfologia do material (direita).
Imagem MEV do material híbrido tridimensional Fe3O4/rGO (esquerda) e esquema representativo da morfologia do material (direita).

O material obtido apresentou uma interessante morfologia: uma rede tridimensional, na qual nanofolhas de grafeno interconectadas formam “túneis” que albergam nanopartículas de óxido de ferro cristalinas e multifacetadas, de 50 a 200 nm, fortemente anexadas às nanofolhas, como mostra a figura ao lado.

A morfologia, estrutura, composição, estabilidade térmica e outras propriedades foram analisadas usando diversas técnicas disponíveis no CCS – Unicamp e na universidade indiana.

Posteriormente, na Unicamp, a equipe testou a eficiência do material para atuar no armazenamento de eletricidade. Os testes demonstraram o alto desempenho do material como eletrodo de supercapacitor. Os cientistas concluíram que a especial morfologia deste material híbrido (particularmente, as nanopartículas facetadas que grudam bem nas nanofolhas, a separação entre as nanofolhas, os “túneis” que albergam as nanopartículas individualmente evitando aglomerações e a grande área superficial da rede de nanofolhas interconectadas) favoreceu o desempenho do material nessa aplicação.

“Estes microsupercapacitores poderão substituir, e certamente o farão, os capacitores tradicionais em dispositivos eletrônicos”, afirma Kumar. De acordo com o pesquisador, suas vantagens principais são a alta performance, resistência mecânica, tamanho reduzido e, principalmente, flexibilidade – uma propriedade essencial para a eletrônica vestível.

Além disso, o método desenvolvido pela equipe da Unicamp e UCHP pode se tornar uma boa alternativa para fabricar outros materiais híbridos baseados em carbono e óxidos metálicos.

O trabalho foi realizado com apoio financeiro do CNPq e FAPESP.

Fotos dos autores do artigo. A partir da esquerda do leitor, Rajesh Kumar (Unicamp), Rajesh Kumar Singh (CUHP), Alfredo Vaz (Unicamp), Raluca Savu (Unicamp) e Stanislav Moshkalev (Unicamp).
Fotos dos autores do artigo. A partir da esquerda do leitor, Rajesh Kumar (Unicamp), Rajesh Kumar Singh (UCHP), Alfredo Vaz (Unicamp), Raluca Savu (Unicamp) e Stanislav Moshkalev (Unicamp).

Entrevista com Hans-Joachim Freund (diretor do Instituto Fritz-Haber da Sociedade Max-Planck-Gesellschaft – Alemanha).


Prof "Hajo" Freund.
Prof “Hajo” Freund.

Por aumentar a velocidade e seletividade de muitíssimos processos industriais que envolvem reações químicas, a catálise tem sido uma grande aliada da indústria, amplamente utilizada. Contudo, a compreensão profunda da catálise ainda apresenta desafios à ciência.

Em setembro, a cidade de Gramado (RS) receberá um especialista no assunto, Hans-Joachim Freund (índice h: 97 segundo o Google Scholar), diretor geral do Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft (Berlim, Alemanha), um instituto de pesquisa fundado em 1911 e atualmente voltado à ciência de superfícies e interfaces, onde trabalharam, por exemplo, vários cientistas distinguidos com prêmios Nobel, como Gerhard Ertl (Nobel de Química 2007). Nessa instituição, Freund também dirige o Departamento de Físico – Química, onde mais de 40 pesquisadores se dedicam ao estudo da catálise heterogênea (aquela em que a fase do material catalisador é diferente da fase dos reagentes; por exemplo, nanopartículas catalisadoras em reações envolvendo gases).

Hans-Joaquim Freund nasceu em 1951 em Solingen, filho único de donos de uma pequena empresa de cutelaria (atividade típica dessa cidade) que sempre o incentivaram a estudar. Diplomou-se em Química e em Física pela Universidade de Colônia e, em 1978, obteve o diploma de doutor pela mesma universidade. Fez um estágio de pós-doutorado no Departamento de Física da Universidade de Pensilvânia (Estados Unidos) entre 1979 e 1981. Em 1983, obteve a habilitação (grau que dá acesso à carreira de professor universitário na Alemanha) na Universidade de Colônia.

No início de sua carreira acadêmica, foi professor da Universität Erlangen-Nürnberg (1983 – 1987). Em 1987, tornou-se professor da Ruhr-Universität Bochum, onde permaneceu até 1996, quando foi contratado pelo Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft como membro e diretor. Ao longo de sua carreira, foi professor/pesquisador visitante em sete universidades, laboratórios nacionais, laboratórios de empresas e institutos de pesquisa dos Estados Unidos, França, China e Japão.

Recebeu dezenas de prêmios e distinções de instituições da Europa e dos Estados Unidos. Particularmente, a relevância de seus trabalhos na área de catálise foi reconhecida por meio do “Gabor A. Somorjai Award for Creative Research in Catalysis” da American Chemical Society (2007), “Karl-Ziegler-Prize” da German Chemical Association e Karl-Ziegler Foundation (2011), “Blaise Pascal Medal in Materials Sciences” da European Academy of Science (2012), o “Gaede-Langmuir Award” da American Vacuum Society (2014), o “Michel Boudart Award for the Advancement of Catalysis” da North American Catalysis Society and the European Federation of Catalysis Societies (2015), entre outros prêmios.

Além disso, Freund tem três doutorados honoris causa e é membro de sociedades de Física, Química, Físico-Química e Catálise da Alemanha, Estados Unidos e Reino Unido, além da German National Academy of Sciences Leopoldina, American Academy of Arts and Sciences, Academia Europaea e a Academia Brasileira de Ciências.

Atualmente, além de suas atividades no Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft, ele é professor honorário de Física e/ou Química em quatro universidades da Alemanha e na University of Birmingham, no Reino Unido.

Já orientou mais de 120 trabalhos de doutorado e deu cerca de 750 palestras convidadas em eventos internacionais. É autor ou coator de mais de 770 artigos científicos publicados em periódicos indexados e alguns livros, e conta com mais de 38.000 citações, segundo o Google Scholar.

No XVI Encontro da SBPMat/B-MRS Meeting, Freund falará sobre catálise heterogênea e, particularmente, sobre os resultados obtidos até o momento mediante o estudo de sistemas modelo.

Segue uma breve entrevista com o cientista.

Boletim da SBPMat: – Descreva brevemente quais são, na sua opinião, as suas principais contribuições no estudo da catálise.

Prof. Freund: – O departamento dedica-se ao estudo de catalisadores modelo, aplicando um grande número de técnicas e instrumentos, alguns dos quais foram desenvolvidos recentemente no departamento para investigar superfícies de óxidos e interfaces óxidos – metais. O grupo foi pioneiro no estudo de nanopartículas compatíveis com óxido na escala atômica em relação às reações de hidrogenação usando técnicas de preparação de filmes finos, e forneceu a primeira medida micro-calorimétrica de energias de adsorção molecular como função do tamanho para sistemas modelo. Recentemente, experiências de controle de carga em nanopartículas suportadas na ativação de CO2 forneceram informações detalhadas sobre os sítios ativos na interface óxido-metal. Outra direção de pesquisa nos últimos anos tratou da determinação da primeira estrutura de um filme de sílica amorfa em resolução atômica em UHV, bem como no líquido, que fornece a base para futuros estudos de catalisadores modelo homogêneos heterogeneizados preparados por ligação de complexos metálicos com sílica amorfa.

Boletim da SBPMat: – Conte-nos brevemente como é realizado o estudo da catálise por sistemas modelo. Envolve pesquisa teórica e experimental? Simulações? Por que essa abordagem por sistemas modelo é importante no caso da catálise?

Prof. Freund: – Os catalisadores heterogêneos são materiais multicomponentes complexos. Os sistemas modelo podem ser projetados a partir dos sistemas mais simples e aumentar a complexidade gradualmente para identificar o papel que os vários componentes desempenham na determinação da química. Usando as ferramentas da ciência da superfície, isso pode ser realizado no nível atômico.

Boletim da SBPMat: – Pensando nas aplicações, que impacto teria, na sua opinião, uma compreensão mais detalhada da catálise heterogênea?

Prof. Freund: – A única maneira de finalmente sermos capazes de projetar catalisadores heterogêneos a partir do zero é alcançar uma profunda compreensão dos materiais e sua química em condições operacionais no nível atômico.

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Mais informações

No site do XVI Encontro da SBPMat, clique na foto de Hans-Joaquim Freund e o mini CV dele e o resumo da palestra que proferirá no evento : http://sbpmat.org.br/16encontro/home/

Divulgação dos vencedores do Young Research Award, prêmio da SBPMat para pós-docs.


A SBPMat (Sociedade Brasileira de Pesquisa em Materiais) divulga a lista de vencedores do “Young Researcher Award” (YRA), um prêmio da Sociedade para bolsistas de pós-doutorado, que neste ano conta com a parceria da E-MRS.

Os vencedores são:

  • Gisele Amaral-Labat (USP – Departamento de Engenharia Metalúrgica e de Materiais)
  • Seyedeh Parinaz Akhlaghi  (UNICAMP – Instituto de Química)
  • Kassio Papi Silva Zanoni (USP – Instituto de Física de São Carlos)
  • Eduardo Guilherme Cividini Neiva (UFPR – Departamento de Química)
Os vencedores do prêmio. A partir da esquerda do leitor: Gisele Amaral-Labat, Seyedeh Parinaz Akhlaghi, Kassio Papi Silva Zanoni e Eduardo Guilherme Cividini Neiva.
Os vencedores do prêmio. A partir da esquerda do leitor: Gisele Amaral-Labat, Seyedeh Parinaz Akhlaghi, Kassio Papi Silva Zanoni e Eduardo Guilherme Cividini Neiva.

Os ganhadores do prêmio participarão, com despesas de estadia pagas, de dois eventos internacionais cuja participação ocorre apenas por convite: “Forum for the Next Generation of Researchers 2017” (Estrasburgo, França, 18-19 de novembro de 2017) e “6th World Materials Summit” (Estrasburgo, França, 20-21 de novembro de 2017).

A SBPMat agradece a participação de todos os candidatos e parabeniza os selecionados, desejando-lhes uma proveitosa participação nos eventos.

Comissão julgadora

Os vencedores foram selecionados dentre 20 pós-docs que enviaram suas candidaturas até 31 de março deste ano. Na seleção dos vencedores do YRA, considerou-se a adequação aos critérios de elegibilidade explicitados no edital, a avaliação do resumo do trabalho a ser apresentado nos eventos e a avaliação do CV.

A SBPMat agradece à comissão julgadora, composta pelos professores Christoph Deneke, Iêda Maria Garcia dos Santos e Newton Barbosa.

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Saiba mais sobre o YRA: http://sbpmat.org.br/pt/aberta-a-submissao-de-candidaturas-ao-young-research-award-que-distinguira-pos-docs-da-sbpmat/

Boletim da SBPMat – 56ª edição.


 

Saudações !

Edição nº 56 – 28 de abril de 2017

XVI Encontro da SBPMat/ XVI B-MRS Meeting

Submissão de resumos: ÚLTIMOS DIAS. Está aberta no site do evento, até 5 de maio, a submissão de trabalhos para apresentação oral ou em forma de pôster. Veja instruções para autores, aqui.

Auxílio Fapesp. Veja as regras da solicitação de auxílio coletivo para pesquisadores ligados a instituições do estado de São Paulo, aqui.

Simpósios. Veja a lista dos 23 simpósios aprovados, dentro dos quais os resumos são submetidos, aqui

Prêmio Bernhard Gross. Trabalhos submetidos por autores que são estudantes de graduação ou pós-graduação podem ser candidatos ao prêmio da SBPMat. Para participar da seleção, o autor deve submeter, até 14 de agosto, um resumo estendido adicional ao resumo convencional. Mais informações, nas instruções para autores, aqui

Organização. Conheça o comitê organizador, aqui

Expositores. Veja no site do evento as 18 empresas que já confirmaram participação. Empresas interessadas em participar do evento com estandes e outras formas de divulgação devem entrar em contato com Alexandre, no e-mail comercial@sbpmat.org.br.

Artigo em destaque

Um catalisador feito com materiais abundantes e sem metais torna eficiente a produção de eletricidade por meio de células a combustível de hidrazina. A pesquisa foi reportada por uma equipe científica internacional que inclui pesquisadores da UEM no Journal of Materials Chemistry A
 Veja nossa matéria de divulgação.

Gente da comunidade

Entrevistamos Angelo Fernando Padilha, professor da Escola Politécnica da USP.  Graduado na primeira turma de Engenharia de Materiais da América Latina (UFSCar), Padilha prosseguiu sua formação de pesquisador entre o Brasil e a Alemanha. Desde a década de 1970, trabalha com pesquisa, desenvolvimento e inovação em materiais para reatores nucleares e em materiais metálicos. Recentemente, presidiu a Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN). É autor de livros didáticos da área de Materiais bastante conhecidos no país. Na entrevista, Padilha, que faz parte do grupo de fundadores da SBPMat, falou sobre sua trajetória profissional e sobre os desafios do segmento nuclear para a área de Materiais, além de deixar uma mensagem para os leitores que estão iniciando suas carreiras científicas. Veja a entrevista.

Victor C. Pandolfelli (DEMa-UFSCar) recebe pela terceira vez prêmio da ACerS (Estados Unidos) ao melhor paper sobre cerâmicas refratárias. Saiba mais.
Marcelo Knobel (IFGW-Unicamp) tomou posse como reitor da Unicamp. Saiba mais.

Dicas de leitura

  • Novo método de nanofabricação baseado em materiais auto-organizados tem potencial para produção industrial de fios de menos de 10 nm de largura (baseado em paper da Nature Nanotechnology). Aqui.
  • Transístor de pontos quânticos desenvolvido com participação brasileira faz operações complexas (enxerga, conta, lembra) prescindindo de memória complementar (baseado em paper da Nano Letters). Aqui.
  • Método de fabricação permite controle preciso da morfologia e composição de objetos unidimensionais (baseado em paper da 
    Small). Aqui.
  • Vídeo de cientistas mostra uma população real de nanotubos de carbono crescendo e se organizando. Aqui.
  • Matéria no MRS Bulletin (EUA) sobre cortes no orçamento de CTI no Brasil, com depoimentos de presidente e sócios da SBPMat. Aqui.

Oportunidades

  • Chamada de projetos multinacionais de P&D em Materiais FAPESP – M-ERA NET. Aqui.
  • Feira virtual sobre oportunidades de pesquisa na Alemanha. Aqui.

Próximos eventos da área

  • 9th International Conference on Materials for Advanced Technologies. Suntec (Cingapura). 18 a 23 de junho de 2017. Site. 
  • 1ª Escola Brasileira de Síncrotron (EBS). Campinas, SP (Brasil). 10 a 21 de julho de 2017. Site.
  • XI Brazilian Symposium on Glass and Related Materials (XI Brazglass). Curitiba, PR (Brasil). 13 a 16 de julho de 2017. Site.
  • VIII Método Rietveld de Refinamento de Estrutura. Fortaleza, CE (Brasil). 24 a 28 de julho de 2017. Site.
  • XXXVIII Congresso Brasileiro de Aplicações de Vácuo na Indústria e na Ciência (CBRAVIC) + III Workshop de Tratamento e Modificação de Superfícies (WTMS). São José dos Campos, SP (Brasil). 21 a 25 de agosto de 2017. Site.
  • IUMRS-ICAM 2017. Kyoto (Japão). 27 de agosto a 1º de setembro de 2017. Site.
  • 18 International Conference on Luminescence. João Pessoa, PB (Brasil). 27 de agosto a 1º de setembro de 2017. Site.
  • XVI Encontro da SBPMat/ XVI B-MRS Meeting. Gramado, RS (Brasil). 10 a 14 de setembro de 2017. Site.
  • 18th International Conference on Internal Friction and Mechanical Spectroscopy (ICIFMS-18). Foz do Iguaçu, PR (Brasil). 12 a 15 de setembro de 2017. Site.
  • 2ª Conferência Nacional em Materiais Celulares (MatCel’2017) + Conferência Internacional em Dinâmica de Materiais Celulares (DynMatCel’2017). Aveiro (Portugal). 25 a 27 de setembro de 2017. Site.
  • 1st Pan American Congress of Nanotechnology. Fundamentals and Applications to Shape the Future. Guarujá, SP (Brasil). 27 a 30 de novembro de 2017. Site.

   
Você pode divulgar novidades, oportunidades, eventos ou dicas de leitura da área de Materiais, e sugerir papers, pessoas e temas para as seções do boletim. Escreva para comunicacao@sbpmat.org.br.

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Artigo em destaque: Melhores catalisadores para células a combustível de hidrazina.


O artigo científico com participação de membros da comunidade brasileira de pesquisa em Materiais em destaque neste mês é: From ionic liquid-modified cellulose nanowhiskers to highly active metal-free nanostructured carbon catalysts for the hydrazine oxidation reaction. Elizângela H. Fragal, Vanessa H. Fragal, Xiaoxi Huang, Alessandro C. Martins, Thelma Sley P. Cellet, Guilherme M. Pereira, Eliška Mikmeková, Adley F. Rubira, Rafael Silva* and Tewodros Asefa*. J. Mater. Chem. A, 2017,5, 1066-1077. DOI: 10.1039/C6TA09821E.

Melhores catalisadores para células a combustível de hidrazina

Células a combustível são dispositivos que, valendo-se de processos de oxidação, convertem diretamente a energia química dos combustíveis, os quais podem ser renováveis, em eletricidade. As células a combustível operam com alta eficiência energética e baixo impacto ambiental, e podem ser usadas nas mais diversas aplicações. De uso ainda restrito, as células a combustível apresentam vários desafios à pesquisa, como o desenvolvimento de catalisadores que tornem mais eficientes os processos de conversão de energia.

Uma equipe científica internacional deu um significativo passo nesse sentido ao desenvolver um material que demonstrou ser muito eficiente para catalisar a oxidação de hidrozina (N2H4) – um combustível líquido adequado para uso em células a combustível.  Diferentemente da maioria dos catalisadores eficientes, este novo catalisador não possui metais nobres na sua composição, e sim materiais abundantes, baratos e renováveis. O trabalho foi reportado em artigo recentemente publicado no Journal of Materials Chemistry A. Materials for energy and sustainability (fator de impacto 8,262), assinado por pesquisadores de instituições do Brasil, Estados Unidos e República Checa.

“Nesse trabalho destacamos a síntese de materiais nanoestruturados de carbono usando como precursor nanopartículas de celulose cristalina modificada com líquido iônico”, diz Rafael da Silva, professor da Universidade Estadual de Maringá (UEM) e um dos autores correspondentes do artigo. “O material obtido neste processo foi utilizado como catalisador para o processo de oxidação de hidrazina”, completa.

Como se fossem cozinheiros testando qual é a melhor combinação de ingredientes para fazer determinado prato, os pesquisadores fabricaram uma série de materiais de carbono com pequenas diferenças entre eles, com a finalidade de compará-los e determinar qual teria melhor desempenho como catalisador na oxidação de hidrozina.

Para isso, inicialmente, a equipe preparou cuidadosamente os precursores (compostos que participam de uma reação química para formar um novo composto) dos materiais de carbono: as nanopartículas de celulose modificadas com líquido iônico. O algodão comercial, aquele que é vendido em farmácias, foi escolhido como matéria-prima para a preparação das nanopartículas de celulose. Polímero natural de fórmula (C6H10O5)n muito abundante na Terra, a celulose é produzida por plantas e bactérias. As nanopartículas foram “funcionalizadas” em dois grupos: enquanto uma parte delas recebeu a adição do grupo funcional SO3, às demais adicionou-se o grupo CO2. Em etapas posteriores, determinados grupos de nanopartículas foram submetidos a determinados processos de modificação superficial.

Com os diferentes precursores (nanopartículas) obtidos, os cientistas conseguiram preparar vários tipos de materiais de carbono. Tanto os precursores quanto os materiais obtidos a partir deles foram caracterizados por uma série de técnicas. Finalmente, a equipe investigou a atividade catalítica perante a oxidação da hidrazina em cada um dos materiais de carbono preparados. Os cientistas puderam concluir que o material com melhor desempenho nessa aplicação tinha sido preparado com nanopartículas de celulose funcionalizadas com SO3– e, posteriormente modificadas com um líquido iônico (composto iônico em estado líquido que funciona como solvente) de fórmula ([C4mim][CH3SO3]) e sem traços de elementos metálicos em sua composição.

“Usamos precursores simples e conseguimos obter um catalisador que está entre os melhores já reportados para a reação de oxidação de hidrazina”, comemora o professor Silva. “De fato, nosso material, que é baseado apenas em elementos químicos abundantes, consegue ser mais ativo que catalisadores baseados em metais nobres”, completa.

Os autores do artigo justificaram o bom desempenho do material pela sinergia da celulose e o líquido iônico, desde que o solvente se adsorve na superfície e também penetra na estrutura das nanopartículas de celulose, propiciando a inserção de impurezas e defeitos – fenômenos que favorecem a atividade catalítica.

O projeto foi realizado na Universidade Rutgers (New Jersey, EUA), no contexto do doutorado em Química da estudante da UEM Elizângela Hafemann Fragal, orientada pelos professores Adley Rubira e Rafael da Silva. O trabalho foi desenvolvido no início do doutorado de Elizângela, em 2015, durante um estágio sanduiche no grupo do professor Tewodros Asefa em Rutgers. Elizângela fez o estágio sanduíche no mesmo período e grupo que a sua irmã mais velha Vanessa Hafemann Fragal, ambas autoras do artigo do Journal of Materials Chemistry A. Na época, Vanessa também era aluna de doutorado do mesmo grupo da UEM.

Oito dos dez autores do paper. A partir da esquerda do leitor: estudante Elizângela Fragal (UEM), doutora Vanessa Fragal (UEM), doutor Alessandro Martins (UEM), doutora Thelma Sley Cellet (UEM) estudante Guilherme Pereira (UEM), professor Adley Rubira (UEM), professor Rafael Silva (UEM) e professor Tewodros Asefa (Rutgers).
Oito dos dez autores do paper. A partir da esquerda do leitor: estudante Elizângela Fragal (UEM), doutora Vanessa Fragal (UEM), doutor Alessandro Martins (UEM), doutora Thelma Sley Cellet (UEM) estudante Guilherme Pereira (UEM), professor Adley Rubira (UEM), professor Rafael da Silva (UEM) e professor Tewodros Asefa (Rutgers).

A cooperação entre UEM e a Universidade Rutgers, bem como a gênese do trabalho divulgado nesta matéria, remontam a 2010, quando Silva foi fazer doutorado pleno em Rutgers como bolsista Fulbright/Capes, depois de ter feito graduação e mestrado na UEM. Depois disso, Silva voltou à UEM, onde se tornou professor efetivo em 2015, e seis membros do grupo da instituição paranaense foram trabalhar no grupo do professor Asefa (três doutorandos em estágios sanduíche e três pós-docs). Além disso, Asefa é professor visitante na UEM, contando com bolsa do CNPq.

No doutorado, Silva participou do primeiro trabalho que demonstrou que um catalisador para oxidação eletroquímica de hidrazina pode ser feito sem o uso de metais. “Em 2012, publicamos um artigo [SILVA, Rafael ; Al-Sharab, Jafar ; Asefa, Tewodros . Edge-Plane-Rich Nitrogen-Doped Carbon Nanoneedles and Efficient Metal-Free Electrocatalysts. Angewandte Chemie (International ed. Print), v. 51, p. 7171-7175, 2012] no qual divulgamos a síntese de uma nova estrutura de carbono, a qual denominamos de nanoagulhas de carbono, que era ativa em relação à oxidação de hidrazina, com atividade semelhante à dos melhores catalisadores à época”, relata Silva, que conta com mais de 2.700 citações a seus artigos, segundo o Google Scholar, conseguidas em apenas 10 anos atuando em pesquisa.

Desde o paper de 2012, novos avanços sobre o tema foram publicados por diversos grupos. “Os fatos que aprendemos nestes anos levaram-nos a construir um sistema que é muito mais ativo que o material publicado em 2012. Para isso usamos a celulose e a sua interação específica com líquido iônico, que introduz agentes dopantes à estrutura do carbono final”, conclui Silva. Com o artigo divulgado nesta matéria, a equipe mostrou que é possível recuperar de forma eficiente a energia armazenada em moléculas de hidrazina. “Hoje dominamos o processo de síntese dos melhores catalisadores possíveis para a reação de hidrazina”, diz Silva.

O trabalho foi realizado com recursos das agências brasileiras CAPES, CNPq e Fundação Araucária, bem como recursos da Universidade Rutgers e da National Science Foundation (EUA).

Gente da comunidade: entrevista com o pesquisador Angelo Fernando Padilha.


Prof. Angelo Fernando Padilha (USP).
Prof. Angelo Fernando Padilha (USP).

Angelo Fernando Padilha nasceu no dia 30 de agosto de 1951 em Novo Horizonte, uma pequena cidade do estado de São Paulo. Cursou o ensino primário e os primeiros anos do secundário (o então chamado “ginásio”) na cidade natal e, aos 16 anos, mudou-se para São Carlos, a uns 170 km de Novo Horizonte, para fazer o “curso científico”, que abrangia os últimos três anos do ensino secundário e oferecia ao aluno uma formação com ênfase maior do que no “curso clássico” nas disciplinas de Matemática, Física, Química e Biologia.

Em 1970, ingressou no curso de graduação em Engenharia de Materiais da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), que acabara de ser criado. Formou-se em 1974. No ano seguinte, realizou uma especialização em Ciência e Tecnologia Nucleares da Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN), oferecida no Instituto de Energia Atômica (IEA), atual Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN), na cidade de São Paulo. No mesmo ano, ele começou a trabalhar no IEA com pesquisa e desenvolvimento de materiais para reatores nucleares. Também em 1975, Padilha iniciou o mestrado em Engenharia Metalúrgica da Universidade de São Paulo (USP), o qual concluiu em 1977 com a aprovação da sua dissertação sobre recuperação e recristalização em uma liga de alumínio.

Em 1978, ainda vinculado ao IEA, iniciou o doutorado em Engenharia Mecânica na Universität Karlsruhe, atual Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Alemanha, obtendo o diploma de Doktor-Ingenieur em 1981 após a defesa de sua tese sobre precipitação em um aço inoxidável, utilizado no elemento combustível do reator rápido regenerador (fast breeder reactor) alemão SNR300. No ano seguinte, no Max Planck Institut für Metallforschung, na cidade alemã de Stuttgart, Padilha fez uma especialização de três meses em Ciência dos Materiais na qual estudou diagramas de fases envolvendo metais refratários.

De 1984 a 1986, além de desenvolver atividades de pesquisa no IPEN, atuou como docente no curso de graduação em Engenharia Metalúrgica da Universidade Presbiteriana Mackenzie.

De 1987 a 1988, realizou um pós-doutorado na Ruhr Universität Bochum (RUB), na Alemanha.

Em 1988, depois de passar 13 anos trabalhando no IPEN, Angelo Padilha tornou-se docente do Departamento de Engenharia Metalúrgica e de Materiais da Escola Politécnica da USP (EPUSP). Na Politécnica fez a livre-docência em 1989, e, em 1993, foi aprovado em concurso de professor titular.

No ano 1993, voltou à RUB, na Alemanha, para realizar uma especialização em aços inoxidáveis dúplex. Em 1998, realizou um segundo pós-doutorado, na University of Wales Swansea, hoje Swansea University, no Reino Unido.

De julho de 2011 a novembro de 2015, foi cedido pela USP para exercer cargos diretivos em entidades ligadas ao Ministério de Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI), atualmente de Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTIC). Nesse período, foi presidente e presidente da comissão deliberativa da CNEN, presidente da Rede Nacional de Fusão (criada em 2006 para coordenar e ampliar a pesquisa em fusão nuclear no Brasil) e presidente do conselho de administração de duas empresas do segmento nuclear vinculadas ao MCTI, a Nuclebrás Equipamentos Pesados (NUCLEP) e a Indústrias Nucleares do Brasil (INB). Além disso, foi membro do comitê de coordenação dos fundos setoriais e, de 2012 a 2014, membro do conselho técnico-científico do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF).

É autor de mais de 100 artigos publicados em periódicos científicos indexados e cerca de vinte livros e capítulos de livros, como o conhecido livro didático “Materiais de Engenharia”. Sua produção acadêmica conta com, aproximadamente, 2.800 citações, segundo o Google Scholar. Já orientou 25 dissertações de mestrado e 24 teses de doutorado.

Ao longo da sua trajetória profissional, Padilha recebeu uma série de distinções da Presidência da República, Marinha do Brasil e Associação Brasileira de Metalurgia e Materiais (ABM), entre outras entidades.

Atualmente, Angelo Padilha é professor titular da EPUSP, onde ministra disciplinas na graduação e pós-graduação e desenvolve pesquisas sobre metais. Ele é membro titular da Academia de Ciências do Estado de São Paulo desde 2012 e bolsista de produtividade do CNPq de nível sênior (nível outorgado a cientistas ativos na pesquisa e formação de recursos humanos que tenham sido bolsistas de nível 1 A ou B por, no mínimo, 15 anos). Seu índice h é de 27, de acordo com o Google Scholar.

Segue uma entrevista com o pesquisador.

Boletim da SBPMat: – Conte-nos o que o levou a estudar Engenharia de Materiais na primeira turma de Engenharia de Materiais da América Latina (UFSCar, 1970-1974) e a se tornar um pesquisador da área.

Angelo F. Padilha: – Durante o curso ginasial, eu já havia decidido ser engenheiro, mas não tinha clareza sobre que modalidade de Engenharia escolheria. Concluído o ginásio em minha cidade natal (Novo Horizonte, SP), fui para São Carlos, fazer o curso científico. São Carlos foi essencial para a minha formação. A cidade oferecia tudo que um garoto de 16 anos e distante dos pais poderia desejar! No meio estudantil, fervilhavam cultura, debate e rebeldia. Estou falando do início de 1967. O período pior do regime militar iniciado em 1964 ainda estava por vir.

Fui alertado da criação de um curso de Engenharia de Materiais em São Carlos por uma tia, que havia lido um artigo ou uma entrevista do professor Sérgio Mascarenhas no jornal da cidade e ficara impressionada. Foi a primeira vez que ouvi falar desta modalidade de Engenharia. O exame de ingresso foi instigante, muito diferente dos vestibulares da época. Fui muito bem classificado e fiz matrícula. A primeira turma de Engenharia de Materiais da UFSCar era composta de 50 alunos: 2 garotas e 48 rapazes. A universidade foi instalada em uma fazenda de mais de 200 alqueires, pouco distante da cidade. As instalações iniciais foram adaptadas. O ambiente era calmo e acolhedor. Hoje, posso avaliar melhor do que podia à época e estou convencido de que o curso como um todo foi excelente. Ofereceu-nos uma base científica consistente e moderna. A proporção de aulas experimentais foi a mais elevada que tenho conhecimento, para um curso de engenharia. Graças à base científica e tecnológica adquirida nos cinco anos de UFSCar, pude aproveitar bem o mestrado em Engenharia Metalúrgica na Escola Politécnica e depois o doutorado na faculdade de Engenharia Mecânica da Universidade de Karlsruhe. Grande parte da nossa turma fez pós-graduação, em universidades de primeira linha do Brasil e do exterior.

Boletim da SBPMat: – Quais são, na sua própria avaliação, as suas principais contribuições à área de Materiais? Descreva brevemente as contribuições de mais impacto ou mais destacadas considerando todos os aspectos da atividade científica.

Angelo F. Padilha: – A área de Materiais fez muito mais por mim do que eu fiz por ela. Nunca trabalhei na fronteira do conhecimento, tampouco procurei nichos científicos. Procuro utilizar conceitos científicos modernos e técnicas experimentais avançadas para estudar, entender e aperfeiçoar materiais tradicionais e amplamente utilizados, tais como aços e ligas de alumínio. Por exemplo, meu artigo (em coautoria com Paulo Rangel Rios) mais lido e citado é um trabalho de revisão, publicado em 2002 e aborda a microestrutura de aços inoxidáveis austeníticos; um material descoberto em 1911 e ainda bastante utilizado.

Encaro como uma obrigação agradável escrever livros técnicos em português. Publiquei meu primeiro livro, sobre técnicas de análise microestrutural, em coautoria com Francisco Ambrózio Filho, em 1985. Sinto-me gratificado ao ver meus livros espalhados por várias bibliotecas do país. Embora sejam todos muito simples, são lidos e até citados.

Gosto muito da atividade docente, tive muitas centenas, talvez milhares, de alunos e dezenas de orientados. Até hoje sinto prazer em orientar estudantes e em dar aulas de Ciência dos Materiais no primeiro ano da Poli e de disciplinas mais específicas nos anos finais da graduação e na pós-graduação. Considero a interação com a indústria essencial para um professor e pesquisador da área de Engenharia. Mais da metade dos trabalhos que orientei foram em cooperação com a indústria.

Boletim da SBPMat: – Você tem uma significativa trajetória de pesquisa e gestão em instituições do segmento da energia nuclear. Quais são, na sua visão, os desafios da pesquisa em Materiais para área nuclear?

Angelo F. Padilha: – Meu primeiro emprego como engenheiro foi na área nuclear, na Coordenadoria de Ciência e Tecnologia de Materiais (CCTM) do Instituto de Energia Atômica (IEA), hoje IPEN-CNEN. O grupo foi criado e era liderado pelo Professor Shigueo Watanabe. Era composto de cerca de 50 pessoas, quase todos físicos do estado sólido. A convivência com eles foi para mim uma escola importante.

As aplicações da tecnologia nuclear contemplam não apenas a geração de energia núcleo-elétrica, mas também numerosas aplicações na indústria, na medicina, na agricultura, além da propulsão nuclear. Por exemplo, o número de pessoas que já se beneficiaram dos radio-fármacos produzidos no IPEN é comparável ao número de pessoas que se beneficiam da energia elétrica gerada pelos reatores instalados em Angra dos Reis.

Quase todos os materiais utilizados na construção de um reator nuclear, ou de um submarino de propulsão nuclear, ou até mesmo de uma centrífuga para enriquecimento isotópico de urânio são materiais que não foram desenvolvidos para estas aplicações. Na década de 1950, quando os norte-americanos construíram o primeiro reator nuclear para geração de energia núcleo-elétrica e o primeiro submarino de propulsão nuclear, em termos de materiais, eles precisaram desenvolver principalmente a tecnologia do urânio e do zircônio. Centenas de outros materiais indispensáveis para as aplicações mencionadas já eram disponíveis ou precisaram tão somente de alguma adaptação.

Por outro lado, as tecnologias nucleares apresentam algumas características especiais: i) são dominadas por poucos países; ii) muitas delas não podem ser adquiridas no mercado; iii) existe pouca cooperação internacional, especialmente nas tecnologias nucleares sensíveis; iv) são tecnologias complexas e exigem uma grande quantidade de recursos humanos e econômicos para serem desenvolvidas; v) são em geral tecnologias maduras, dominadas e aperfeiçoadas ao longo de décadas. Um país ao dominar uma tecnologia madura, pode rapidamente transformá-la em vantagem geopolítica ou econômica.

O Brasil construiu ao longo dos últimos sessenta anos um programa nuclear que pode ser classificado como um dos dez ou doze mais importantes do planeta. Além disto, temos grandes reservas de urânio. Do ponto de vista de materiais, ainda somos dependentes de importações, que frequentemente encontram grandes obstáculos. Acredito que os maiores desafios e oportunidades na área de materiais para aplicações nucleares estão na produção nacional, nas adaptações e nos aperfeiçoamentos. É mais provável que as inovações futuras sejam do tipo incremental do que radical.

Boletim da SBPMat: – Deixe uma mensagem para os leitores que estão iniciando suas carreiras científicas.

Angelo F. Padilha: – Procure obter uma formação científica consistente, o resto será consequência. Um pesquisador com conhecimentos profundos em disciplinas fundamentais, tais como termodinâmica, cristalografia e transformação de fases será sempre bem-vindo em qualquer grupo de pesquisa. Não desanime ao enfrentar a nossa mastodôntica e caolha burocracia.

Boletim da SBPMat: – Seu nome consta na “comissão interdisciplinar de materiais”, criada no final do ano 2000 para viabilizar a fundação da SBPMat. Se possível, compartilhe alguma lembrança ou comentário a respeito da sua participação na criação da sociedade.

Angelo F. Padilha: – Acredito que a SBPMat foi criada no momento certo e com o perfil adequado. Em minha opinião, esta é a principal razão do seu perdurável sucesso. Todos da “Comissão Interdisciplinar de Materiais” contribuíram de alguma forma; uns mais e outros menos. Eu estou certamente entre os que menos contribuíram. Acho que a capacidade de articulação agregadora do Guillermo Solórzano e a liderança científica do Edgar Zanotto foram decisivas. Tenho orgulho de ter participado da criação da SBPMat.