Boletim da SBPMat – 63ª edição.


 

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Boletim da
Sociedade Brasileira
de Pesquisa em Materiais

Edição nº 63. 30 de novembro de 2017.
Eleições na SBPMat

Começou o processo que resultará na eleição, no final de janeiro, da Diretoria Executiva (presidente e diretores) para os próximos 2 anos e membros do Conselho Deliberativo para os próximos 4 anos.

Quem participa? Todos os sócios em situação regular (com cadastro de sócio no portal e anuidade 2017 paga) poderão votar, constituir chapas para a Diretoria ou manifestarem interesse em ser conselheiros.

Como regularizar a situação? Até 11 de dezembro, é possível tornar-se sócio pela primeira vez (cadastro + anuidade 2017) ou regularizar a situação (anuidade 2017) para estar apto a participar deste importante processo da nossa sociedade.

Como candidatar-se? Para inscrever chapa de Diretoria ou manifestar interesse em fazer parte do Conselho, é necessário escrever para eleicoes2017@sbpmat.org.br.

Mais informações.

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XVII Encontro da SBPMat/ B-MRS Meeting
(Natal, RN, 16 a 20 de setembro de 2018)

Chamada de propostas de simpósio. Até 31 de janeiro de 2018, a comunidade científica internacional pode submeter propostas de simpósio. Saiba mais.

Expositores e patrocinadores. Empresas interessadas em participar do evento com estandes e outras formas de divulgação podem entrar em contato com Alexandre no e-mail comercial@sbpmat.org.br. Até 22 de dezembro há descontos nos valores dos estandes e cotas de patrocínio.

Chairman. O coordenador do evento é o professor Antonio E. Martinelli (UFRN).

Local. O evento será realizado no centro de convenções do Hotel Praiamar, localizado a metros da famosa praia de Ponta Negra.

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Artigo em destaque

Trabalho realizado principalmente no LNLS e Unicamp desenvolveu um método, baseado em XMCD, que permitiu um estudo experimental único da distribuição de elétrons e do magnetismo de compostos baseados em urânio, pouco estudados experimentalmente devido à sua toxicidade. Além dos resultados científicos publicados na Nature Communications, o trabalho deixa à comunidade científica um sistema para pesquisa em materiais magnéticos, instalado no LNLS. Saiba mais.

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Cientista em destaque

Entrevistamos Oscar Malta, professor da UFPE, que acaba de receber um diploma de doutor honoris causa pela prestigiosa Universidade de Wroclaw (Polônia). Em 4 décadas de pesquisa fundamental e aplicada sobre elementos lantanídeos e seus compostos, Malta fez uma série de contribuições de alto impacto. Seus artigos contam com cerca de 7.000 citações. Na entrevista, o cientista falou sobre sua trajetória, a área de lantanídeos e a importância da ciência e tecnologia para a humanidade. Também deixou uma mensagem para os mais jovens, instando que deem importância ao estudo dos fundamentos teóricos e históricos de seus temas de pesquisa. Saiba mais.

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Notícias da comunidade

  • Antonio Carlos Hernandes (IFSC), sócio fundador e ex-diretor da SBPMat, é novo vice-reitor da USP. Saiba mais.

Dicas de leitura

  • Combinando materiais com diferentes reações à radiação infravermelha, cientistas criam tecido que aquece de um lado e refrigera do outro (paper da Science Advances). Saiba mais.
  • Pesquisa de cientistas do Brasil mostra que NbB, citado como exemplo de supercondutividade há 65 anos, não é supercondutor (paper da Physical Review Materials). Saiba mais.

Oportunidades

  • Bolsas de mestrado FAPESP em Energias Renováveis. Saiba mais.
  • Bolsa para pós-doutorado na UFSC. Saiba mais.
  • Processo seletivo para pós-graduação em Engenharia Biomédica na UNIVAP. Saiba mais.
  • Seleção para mestrado na UFTM (MG) em materiais para biociências e produtos bioativos. Saiba mais.
  • Vaga para professor no Departamento de Engenharia Química e de Materiais do CTC/PUC-Rio. Saiba mais.
  • Seleção de professor visitante brasileiro ou estrangeiro em Física e Ensino de Física para atuar na Universidade Federal de Rio Grande (FURG). Saiba mais.
  • Call for applications of foreign visiting professors/researchers for the Federal University of Mato Grosso do Sul. Saiba mais.
  • Seleção para mestrado e doutorado em Engenharia da Nanotecnologia da COPPE/UFRJ. Saiba mais.

Eventos

  • 60 years of IEA-R1. São Paulo, SP (Brasil). 28 de novembro a 1º de dezembro de 2017. Site.
  • Primer Encuentro de Jóvenes Investigadores en Ciencias de Materiales. Montevideu (Uruguai). 13 a 14 de abril de 2018. Site.
  • International Conference on Electronic Materials 2018 (IUMRS-ICEM). Daejeon (Coreia do Sul). 19 a 24 de agosto de 2018. Site.
  • XVII Encontro da SBPMat/ B-MRS Meeting. Natal, RN (Brasil). 16 a 20 de setembro de 2018. Chamada de simpósios.

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Gente da comunidade: entrevista com o cientista Oscar Manoel Loureiro Malta.


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O Brasil, além de possuir uma das maiores reservas do mundo de minérios com elementos lantanídeos, também ocupa um lugar de destaque na pesquisa sobre esses elementos e seus compostos, que têm grande aplicabilidade em áreas estratégicas como energia, saúde e catálise, entre muitas outras.

Um dos cientistas brasileiros mais proeminentes nesse campo de pesquisa é o pernambucano Oscar Manoel Loureiro Malta, 63 anos, professor titular do Departamento de Química Fundamental da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE). Ao longo de quatro décadas, Malta fez importantes contribuições à pesquisa em lantanídeos, tanto no entendimento de suas propriedades quanto no desenvolvimento de aplicações.

Nascido em Recife, Malta definiu seu interesse pela ciência durante o ensino secundário. Em 1974, iniciou o curso de Engenharia Química na UFPE e de licenciatura em Física na Universidade Católica de Pernambuco. Ao concluir a licenciatura, abandonou o curso de Química para ingressar no mestrado em Física da UFPE. Ali desenvolveu um trabalho de pesquisa sobre espectroscopia de compostos com lantanídeos, orientado pelo professor Gilberto Fernandes de Sá. Em dezembro de 1977, obteve o diploma de mestre. Continuou seus estudos em espectroscopia de lantanídeos no seu doutorado na Universidade de Paris VI (França), também conhecida como Université Pierre et Marie Curie, orientado pelo professor Yves Jeannin. Obteve o título de doutor em março de 1981. Retornou, então, a Recife, onde, no mesmo ano, tornou-se professor da UFPE. Em 1986, voltou à França por um ano como pesquisador visitante no grupo do Paul Caro, cientista mundialmente renomado na área de lantanídeos, ligado ao Centro Nacional da Pesquisa Científica (CNRS).

Oscar Malta foi professor visitante em diversas instituições do mundo: Universidade de Wroclaw (Polônia) em 2015; Universidade de Aveiro (Portugal) em 2005; Universidade Industrial de Santander (Colômbia) no ano 2000; Universidade de São Paulo, USP, em 1995, 1996 e 1999, e Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Neto, UNESP, em 1994-95 e 1998.

Na UFPE, participou da criação e consolidação do Departamento de Química Fundamental, no qual atuou como chefe de departamento (1987-89) e coordenador de pós-graduação (1991-93 e 1999-2001). Além disso, o cientista foi coordenador de duas redes nacionais de pesquisa: a Rede Nacional de Nanotecnologia Molecular e de Interfaces, RENAMI (2001 – 2009), e o Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia para Marcadores Integrados, INAMI (2009-2015).

Malta tem sido distinguido com uma série de reconhecimentos à sua trajetória científica. Em 15 de novembro passado, recebeu o diploma de doctor honoris causa da Universidade de Wroctaw, importante instituição da Polônia da qual surgiram, por exemplo, nove laureados com o Prêmio Nobel. Em 2016, uma edição especial do Journal of Luminescence (editora Elsevier) sobre espectroscopia de lantanídeos foi dedicada ao pesquisador pernambucano (https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2015.11.024). Em 2015, Malta recebeu o Prêmio Ricardo Ferreira ao Mérito Científico, recém-criado pela Fundação de Amparo à Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco, Facepe. Em 2014, ganhou um reconhecimento ao mérito científico da Associação Brasileira de Química, a Medalha Professor Paulo José Duarte. Em 2003, foi nomeado membro titular da Academia Brasileira de Ciências, ABC.

Neste ano de 2017, Malta foi chairman da International Conference on Luminescence (ICL), a qual, depois de dezessete edições realizadas no hemisfério norte, foi sediada em João Pessoa.

Bolsista de produtividade em pesquisa 1A do CNPq, Oscar Malta é autor de cerca de 180 artigos publicados em periódicos internacionais, que contam com cerca de 7.000 citações na Web of Science. O cientista possui um índice H de 42.

Veja nossa entrevista com Oscar Manoel Loureiro Malta.

Boletim da SBPMat: – Na sua própria avaliação, quais são as suas principais contribuições à área de Materiais e por que as considera mais relevantes?

Oscar Malta: – Desde a época do mestrado, iniciado em 1977, meus trabalhos estão nas áreas da química teórica, teoria do campo ligante, intensidades espectrais 4f-4f, transferência de energia não radiativa, em particular, transferência de energia intramolecular em compostos de coordenação com íons lantanídeos cuja teoria desenvolvi entre 1996 e 1998 e continuo trabalhando com ela até hoje, assim como vários grupos no Brasil e no exterior. Ao longo dessas últimas três décadas, num trabalho envolvendo uma grande e extraordinária sinergia entre teoria e experimento, conseguimos construir um esquema muito bem-sucedido para a modelagem de compostos de coordenação com íons lantanídeos luminescentes altamente funcionais, com potencial para diversas aplicações tais como marcadores luminescentes em bioensaios. Muitos desses resultados foram obtidos nos períodos em que coordenei duas redes nacionais de nanotecnologia. A primeira, Rede Nacional de Nanotecnologia Molecular e de Interfaces (RENAMI), teve vigência de 2001 a 2009, a segunda, o Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia para Marcadores Integrados (inct-INAMI), teve vigência de 2009 a 2015. Acoplados a esses resultados foram também desenvolvidos dois importantes temas: o efeito de plásmons de nanopartículas metálicas sobre a luminescência de compostos com íons lantanídeos, um assunto hoje ligado à chamada plasmônica, e o conceito de polarizabilidade da região de recobrimento na ligação química como uma forma de quantificar covalência, introduzido por mim entre 2002 e 2005 com a finalidade de melhor compreender a ligação química envolvendo orbitais 4f. Tal conceito foi posteriormente generalizado para qualquer ligação química, de moléculas simples a materiais complexos. Em todos esses resultados vale salientar a participação dos estudantes, da iniciação científica ao doutorado.

Boletim da SBPMat: – Você começou a pesquisar no campo de espectroscopia de compostos com íons lantanídeos em seu mestrado, 40 anos atrás, e ainda continua trabalhando na área. O que mais lhe atrai nesse tema de pesquisa? Trata-se de uma área ainda promissora? O que mudou na pesquisa nessa área no Brasil desde a década de 1970 até agora?

Oscar Malta: – Os lantanídeos e seus compostos são fascinantes. Eles me levaram a mergulhar no mundo da química teórica, no mundo da álgebra de momento angular, no mundo da interação da radiação com a matéria e no mundo da espectroscopia. Quando terminei o mestrado estava tudo certo para que eu fosse realizar o doutorado na Inglaterra trabalhar em física atômica. Nessa época esteve em Recife, a convite de Gilberto Sá e Ricardo Ferreira, Paul Caro, um dos mais renomados pesquisadores em espectroscopia de lantanídeos. Fez um seminário que me deixou fascinado. Desisti de ir para a Inglaterra e fui trabalhar no grupo de Paul Caro no CNRS em Meudon-Bellevue na França. No início o plano era desenvolver uma tese experimental. Entretanto, eu queria trabalhar com a teoria. Paul Caro aceitou sem problemas, e surgiu uma interação teoria/experimento muito frutífera que se estendeu para outros grupos e continua até hoje, sempre com muito a se fazer tanto do ponto de vista fundamental como do ponto de vista de aplicações. O Brasil é um dos líderes mundiais nesse assunto, com grupos de pesquisa no país extremamente ativos e reconhecidos internacionalmente. Inclusive está retomando com muita propriedade a discussão sobre a produção de lantanídeos, pois é um país muito rico em minerais desses elementos, tão importantes para a tecnologia atual e, sem dúvida, a do futuro. Não podemos negligenciar isso.

Boletim da SBPMat: – Agora convidamos você a deixar uma mensagem para os leitores que estão iniciando suas carreiras científicas.

Oscar Malta: – Percebe-se hoje uma forte tendência dos jovens pesquisadores (refiro-me aqui à área científica ora em apreço) a valorizar exacerbadamente a ciência aplicada de modo imediatista. Com isso esquecem os fundamentos teóricos e até mesmo, muitas vezes, desconhecem a história do próprio assunto, inclusive experimentais, com que trabalham ou pretendem trabalhar. Canso (um fato) de notar isso em reuniões científicas e normalmente fico abismado. Isso é como um processo inflacionário linear em que se lança moeda no mercado sem ter um lastro. Mais cedo ou mais tarde termina-se caindo em problemas cujas soluções criativas (um pressuposto que deve acompanhar um cientista) poderiam ser encontradas caso tivesse havido um maior investimento na fundamentação teórica e uma maior preocupação com a história daquilo com que se está lidando. Portanto, com respeito a essa questão, a minha mensagem é: não negligencie uma boa formação teórica e o conhecimento da origem do assunto com que pretende trabalhar. Os países que hoje desenvolvem e exportam boa tecnologia percebem a importância disso.

Boletim da SBPMat: – Fique à vontade para compartilhar outros comentários com a nossa comunidade.

Oscar Malta: – A ciência e a tecnologia constituem mais do que nunca uma atividade social que requer criatividade (como sempre), formação, e, portanto, educação, dedicação e forte cooperação interdisciplinar. E requer investimentos. Sem esses ingredientes, somados a comitês de ética atuantes e sensatos, não seremos capazes de criar políticas inteligentes e sólidas de ciência e tecnologia que garantam a continuação da civilização humana. O grande astrônomo Carl Sagan dizia que sem esses ingredientes levados a sério e sem a noção de que daqui a cinco bilhões de anos o nosso sistema solar terá sido queimado (por nossa, então, gigante vermelha), não teremos chances de sair daqui. Isso parece ficção científica, mas não é. Tomara que as próximas gerações, principalmente de governantes, percebam isso. Neste aspecto sou otimista, assim como um grande neurocientista (Miguel Nicolelis) que escreveu “Muito Além do Nosso Eu”, que recomendo aos meus colegas da Ciência de Materiais. Sobretudo no que diz respeito a propriedades emergentes.

Artigo em destaque: Sondando elétrons de compostos actinídeos.


O artigo científico com participação de membros da comunidade brasileira de pesquisa em Materiais em destaque neste mês é: “Unraveling 5f-6dhybridization in uraniumcompounds via spin-resolved L-edge spectroscopy”. R. D. dos Reis, L. S. I. Veiga, C. A. Escanhoela Jr., J. C. Lang, Y. Joly, F. G. Gandra, D. Haskel & N. M. Souza-Neto. Nature Communications 8:1203 (2017). DOI: 10.1038/s41467-017-01524-1. Link: https://www.nature.com/articles/s41467-017-01524-1

Sondando elétrons de compostos actinídeos

box orbitais e bordasUma equipe liderada por pesquisadores do Brasil conseguiu desvendar detalhes da distribuição dos elétrons em materiais baseados em actinídeos (grupo de 15 elementos químicos, radiativos, cujos números atômicos vão do 89 ao 103).

O grupo de cientistas desenvolveu um método experimental que permitiu realizar uma sondagem única dos orbitais 5f e 6d e de sua hibridização em materiais baseados em urânio (um dos elementos actinídeos mais abundantes na crosta terrestre). Dessa maneira, a equipe pôde demonstrar, por exemplo, que a hibridização 5f-6d determina as propriedades magnéticas dos materiais estudados. O trabalho deixou como legado um sistema experimental para pesquisas em materiais magnéticos diversos (metais 3d, terras raras, actinídeos e outros), disponível para uso da comunidade científica no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS).

O estudo foi reportado em artigo recentemente publicado na Nature Communications (fator de impacto 12,124). “Nesse artigo publicado na revista Nature Communications, nós demonstramos o uso da técnica de dicroísmo circular magnético (XMCD) na borda L do urânio para sondar diretamente os orbitais 6d e 5f e também o seu grau de hibridização, ao invés de apenas sondar os orbitais 5f como é o caso de bordas M de absorção de actinídeos”, detalha o autor correspondente do artigo, Narcizo Marques de Souza Neto, professor colaborador da UNICAMP e pesquisador no LNLS.

Para poderem sondar os orbitais dos compostos de urânio, principalmente o UCu2Si2 e o UMn2Si2, os cientistas tiveram que driblar as dificuldades de manipular os materiais, devidas à sua toxicidade. Além disso, precisaram fazer uma série de ajustes na técnica de XMCD de altas energias para melhorar a sensibilidade da técnica (estender seus limites de detecção).

Esses desenvolvimentos foram inicialmente realizados na linha DXAS do LNLS, dedicada a técnicas de absorção de raios X. Atualmente, a instrumentação de XMCD faz parte da linha XDS do LNLS, dedicada a difração e espectroscopia de raios X, onde está sendo usada e aprimorada. Futuramente, a técnica poderá ser aproveitada no Sírius (a nova fonte de luz síncrotron, de última geração, que está sendo construída em Campinas), mais precisamente na linha EMA, que será dedicada a técnicas de raios X sob condições extremas de pressão e temperatura. Segundo Souza-Neto, que coordena tanto a linha XDS quanto o projeto da EMA, as condições para estudos de actinídeos e materiais similares por XMCD serão inigualáveis no Sírius.

Além de avançar no conhecimento sobre actinídeos, a pesquisa demonstrou a potencialidade da técnica de XMCD aprimorada pela equipe brasileira para continuar desvendando as características desses elementos ainda pouco estudados experimentalmente. Uma compreensão mais profunda dos actinídeos, diz Souza-Neto, é necessária para propor novos usos para esses elementos, e também para poder utilizá-los de forma mais eficiente em aplicações existentes, como, por exemplo, a geração de energia, o diagnóstico e tratamento de doenças e a produção de vidros especiais.

A história do trabalho

Foto dos pesquisadores Ricardo dos Reis (esquerda) e Narcizo Souza-Neto (direita), autores principais do artigo. Entre eles, na tela, o desenho da linha de luz EMA do Sirius aonde esses experimentos poderão ser realizados de forma altamente otimizada.
Foto dos pesquisadores Ricardo dos Reis (esquerda) e Narcizo Souza-Neto (direita), autores principais do artigo. Entre eles, na tela, o desenho da linha de luz EMA do Sirius aonde esses experimentos poderão ser realizados de forma altamente otimizada.

A gênese do trabalho se remonta ao ano 2009, quando Souza-Neto estava estudando estrutura eletrônica e magnetismo de terras raras durante seu pós-doutorado no Argonne National Laboratory, nos Estados Unidos. “Eu tive a ideia de expandir para compostos actinídeos o estudo que fizemos em terras raras (Souza-Neto et al., Phys. Rev. Lett. 102, 057206 (2009)) usando XMCD para sondar uma transferência de carga nos orbitais 4f e 5d”, relata o pesquisador. Procurando materiais com características similares, o pesquisador se deparou com compostos de urânio. “Tentamos iniciar esse estudo ainda em Argonne, porém, as condições para essa realização lá não nos permitiram ter êxito como esperávamos”, conta ele. O professor voltou ao Brasil em 2010 como pesquisador do CNPEM, com o desejo de dar continuidade a essa iniciativa. Assim, em 2011, Souza-Neto começou a orientar a pesquisa de doutorado de Ricardo Donizeth dos Reis, sobre esse assunto, junto ao co-orientador Flávio César Guimarães Gandra professor da Unicamp, com quem já tinha colaborado anteriormente.

As amostras de compostos de urânio foram preparadas e caracterizadas no Laboratório de Metais e Ligas da Unicamp, coordenado pelo professor Gandra, onde já havia experiência em pesquisa com materiais actinídeos e terras raras. Os experimentos de espectroscopia de absorção de raios X foram realizados no Advanced Photon Source de Argonne e no LNLS. “Todos os experimentos nas bordas L do urânio, que compõem a principal contribuição inovadora deste trabalho, foram realizados no LNLS”, detalha Souza-Neto. “Em Argonne foram realizados os experimentos na borda M do urânio para sondar a contribuição dos orbitais 5f de forma isolada e corroborar a nossa interpretação dos resultados”, completa. Além disso, a equipe brasileira contou com a participação de um pesquisador da França nas simulações teóricas realizadas para a interpretação dos dados.

A pesquisa foi realizada com recursos financeiros da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo; da agência federal brasileira Capes; do Ministério de Ciência, Tecnologia e Inovação do Brasil, e do Escritório de Ciência do Departamento de Energia dos Estados Unidos.

 

Boletim da SBPMat – 62ª edição.


 

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Boletim da
Sociedade Brasileira
de Pesquisa em Materiais

Edição nº 62. 31 de outubro de 2017.
Notícias da SBPMat

XVII Encontro da SBPMat (Natal, 16-20/09/2018). O comitê organizador do próximo evento anual da SBPMat, coordenado pelo prof. Antonio E. Martinelli (UFRN), convida a comunidade científica a submeter propostas de simpósio. A chamada está aberta até 31 de janeiro de 2018. Saiba mais.

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Enquanto membro da IUMRS (International Union of Materials Research Societies), a SBPMat participou da assembleia geral dessa entidade internacional, realizada no fim de agosto no Japão durante o evento IUMRS-ICAM 2017. Saiba mais.

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XVI Encontro da SBPMat (Gramado, 10-14/09/2017). Confira no YouTube da SBPMat vídeos com depoimentos do presidente da SBPMat, do coordenador do evento e do presidente da Sociedade Argentina de Materiais. Veja no site do encontro os proceedings do evento (ISBN: 978-85-63273-35-2).

youtube

Artigo em destaque

Cientistas do Brasil têm dado passos importantes no desenvolvimento do diamante bidimensional. Em artigo da Nature Communications, equipe liderada por pesquisadores da UFMG reporta evidência experimental (Raman) da formação de diamante 2D obtido pela compressão de duas folhas de grafeno, e propõe mecanismo de formação do material baseado em cálculos e simulações computacionais. Saiba mais.

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Notícias da comunidade

Sócios da SBPMat (inclusive o presidente da sociedade) foram recentemente nomeados editores dos periódicos científicos internacionais ACS Applied Materials and Interfaces, Solar Energy e Journal of Nanoscience and Nanotechnology. Saiba mais.

editores

Jovem sócio da SBPMat ganhou prêmios da E-MRS, IEEE Magnetics Society e SBPMat no que vai de 2017 por trabalhos desenvolvidos em seu doutorado na UFMA. Saiba mais.

navadeep

Sócio fundador da SBPMat foi eleito “Cientista do ano” na área de Materiais em premiação promovida pelo Instituto Nanocell. Saiba mais.

zanotto

Pesquisador da comunidade foi eleito membro honorário da Sociedade Europeia de Cerâmica (ECerS) e se tornou primeiro latino-americano escolhido para essa honraria. Saiba mais.

pandolfelli fellow

Dicas de leitura

  • Inaugurado na Europa, maior laser de raios X, de 3,4 km, captará em imagens 3D detalhes de processos do mundo nano. Saiba mais.
  • Dispositivo de bolso de polímero e nanotubos esfria bateria em segundos e possibilita inovações em esfriamento (paper da Science). Saiba mais.
  • Novo material 2D composto por 4 elementos tem bandgap regulável e potencial para uso em células solares e LEDs (paper de capa da Advanced Materials). Saiba mais.
  • Sistema baseado em nanopartículas ataca tumores com combinação de entrega de fármaco e estímulo à resposta imune (paper da Materials Today). Saiba mais.

Oportunidades

  • Seleção para mestrado e doutorado em Materiais na USP São Carlos. Saiba mais.
  • Seleção para mestrado e doutorado em Engenharia da Nanotecnologia da COPPE/UFRJ. Saiba mais.
  • KAUST promove competição internacional de pesquisas de graduação que reunirá 50 finalistas na Arábia Saudita. Saiba mais.

Eventos

  • 1st Pan American Congress of Nanotechnology. Fundamentals and Applications to Shape the Future. Guarujá, SP (Brasil). 27 a 30 de novembro de 2017. Site.
  • 60 years of IEA-R1. São Paulo, SP (Brasil). 28 de novembro a 1º de dezembro de 2017. Site.
  • Primer Encuentro de Jóvenes Investigadores en Ciencias de Materiales. Montevideu (Uruguai). 13 a 14 de abril de 2018. Site.
  • XVII Encontro da SBPMat/ B-MRS Meeting. Natal, RN (Brasil). 16 a 20 de setembro de 2018. Chamada de simpósios.

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Artigo em destaque: Rumo ao diamante bidimensional.


O artigo científico com participação de membros da comunidade brasileira de pesquisa em Materiais em destaque neste mês é: Raman evidence for pressure-induced formation of diamondene. Luiz Gustavo Pimenta Martins, Matheus J. S. Matos, Alexandre R. Paschoal, Paulo T. C. Freire, Nadia F. Andrade, Acrísio L. Aguiar, Jing Kong, Bernardo R. A. Neves, Alan B. de Oliveira, Mário S.C. Mazzoni, Antonio G. Souza Filho, Luiz Gustavo Cançado. Nature Communications 8, Article number: 96 (2017). DOI:10.1038/s41467-017-00149-8. Disponível em: https://www.nature.com/articles/s41467-017-00149-8

Rumo ao diamante bidimensional

Materiais bidimensionais, aqueles cuja espessura vai de um átomo até alguns poucos nanometros, possuem propriedades únicas ligadas à sua dimensionalidade e são protagonistas do desenvolvimento da nanotecnologia e da nanoengenharia.

Uma equipe de cientistas de cinco instituições brasileiras e uma estadunidense deu um passo importante no desenvolvimento, ainda incipiente, da versão bidimensional do diamante. Esse trabalho sobre diamante 2D foi reportado em artigo publicado na Nature Communications (fator de impacto 12,124) com acesso aberto.

“Nosso trabalho apresentou uma evidência espectroscópica da formação de um diamante bidimensional, ao qual demos o nome de diamondeno”, destaca Luiz Gustavo de Oliveira Lopes Cançado, professor da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) e autor correspondente do paper. Ao escolher o nome do novo material, os cientistas seguiram a tradição de usar o sufixo “eno” para materiais bidimensionais, como ocorreu com o grafeno, versão 2D do grafite.

box ptAliás, foi a partir da compressão de folhas de grafeno que o diamondeno foi obtido pela equipe liderada pelo professor Cançado. Inicialmente, o time depositou duas camadas de grafeno uma em cima da outra e transferiu a bicamada de grafeno para um substrato de Teflon, escolhido por ser quimicamente inerte, impedindo a formação de ligações com o grafeno.

A amostra de grafeno bicamada sobre Teflon foi então submetida a altas pressões e simultaneamente analisada por espectroscopia Raman no Laboratório de Espectroscopia Vibracional e Altas Pressões do Departamento de Física da Universidade Federal do Ceará (UFC). O sistema experimental utilizado foi uma célula de bigornas (anvil em inglês) de diamante com espectrômetro Raman acoplado. Esse equipamento permite aplicar altas pressões a pequenas amostras que se encontram imersas em um meio transmissor da pressão (neste caso, água). A pressão é aplicada através de duas peças de diamante (material escolhido por ser um dos mais duros e resistentes à compressão), as quais comprimem o meio transmissor, que repassa a pressão para a amostra. Ao mesmo tempo, o espectrômetro permite monitorar as mudanças que ocorrem na estrutura do material da amostra frente às diversas pressões aplicadas. “Na espectroscopia Raman, a luz se comporta como uma sonda que mede estados vibracionais do material”, explica Cançado. Como resultado da sondagem, o espectrômetro gera gráficos (espectros), por meio dos quais é possível identificar a estrutura do material que está sendo estudado.

Analisando os espectros, a equipe de cientistas observou mudanças no material bidimensional que indicaram a transição de uma estrutura de grafeno para uma estrutura de diamante. Os pesquisadores puderam concluir que o diamondeno foi obtido a uma pressão de 7 gigapascals (GPa), valor dezenas de milhares de vezes superior ao da pressão atmosférica. “A evidência que apresentamos nesse trabalho é uma assinatura no espectro vibracional obtido a partir de um material de carbono bidimensional que indica a presença de ligações do tipo sp3, típicas da estrutura do diamante”, precisa o professor Cançado.

Para explicar a formação do diamondeno, a equipe acudiu a cálculos de primeiros princípios seguindo a Teoria do Funcional da Densidade e simulações de Dinâmica Molecular. “Foram esses resultados teóricos que guiaram os experimentos e permitiram o entendimento dos resultados experimentais”, diz Cançado.

Esquema do mecanismo de formação do diamondeno a partir de duas camadas de grafeno submetidas a altas pressões (setas azuis) em água como meio transmissor de pressão. As bolas de cor cinza representam os átomos de carbono; as vermelhas, os átomos de oxigênio e as azuis, os átomos de hidrogênio.
Esquema do mecanismo de formação do diamondeno a partir de duas camadas de grafeno submetidas a altas pressões (setas azuis) em água como meio transmissor de pressão. As bolas de cor cinza representam os átomos de carbono; as vermelhas, os átomos de oxigênio, e as azuis, os átomos de hidrogênio.

De acordo com os resultados teóricos, quando o sistema de grafeno bicamada sobre substrato inerte com água como meio transmissor de pressão é submetido a altas pressões, as distâncias entre os elementos do sistema diminuem e ocorrem novas ligações entre eles. “Ao se aplicar esse nível de pressão sobre o grafeno, o mesmo pode ter suas ligações modificadas, passando da configuração sp2 para a configuração sp3”, explica o professor Cançado. Os átomos de carbono da camada superior de grafeno passam então a estabelecer ligações covalentes com quatro átomos vizinhos: os átomos da camada inferior e os grupos químicos oferecidos pela água (OH e H). Estes últimos são fundamentais para estabilizar a estrutura. Na camada inferior, em contato com o substrato inerte, a metade dos átomos de carbono fica ligada a apenas três átomos vizinhos. “As ligações pendentes dão origem a abertura de gap na estrutura eletrônica, e também a bandas de spin polarizado”, acrescenta Cançado.

Essa característica faz do diamondeno um material promissor para o desenvolvimento da spintrônica (vertente emergente da eletrônica na nanoescala que se baseia no aproveitamento do spin). De acordo com Cançado, o diamondeno também poderia ser utilizado em computação quântica, sistemas micro-eletromecânicos (MEMS), supercondutividade, eletrodos para tecnologias relacionadas à eletroquímica, substratos para engenharia de DNA e biossensores –  aplicações nas quais filmes finos de diamante já provaram ter bom desempenho.

Entretanto, ainda há um longo caminho a percorrer até demonstrar as aplicações do diamondeno. Em primeiro lugar, porque o diamondeno apresentado no artigo se desmancha em condições normais de pressão. Para superar essa limitação, o grupo do professor Cançado na UFMG está montando um sistema experimental que permitirá aplicar pressões muito maiores às amostras, da ordem dos 50 GPa, e analisa-las por espectroscopia Raman. “Com isso pretendemos produzir amostras estáveis de diamondeno, que permaneçam sob essa forma mesmo depois de ter a pressão reduzida ao nível de pressão ambiente”, conta Cançado.

Além disso, como a espectroscopia Raman fornece evidências indiretas da estrutura do material, seria necessário realizar medidas diretas do diamondeno para se conhecer em detalhe sua estrutura. “As técnicas mais promissoras neste caso seriam a difração de raios X em fontes de luz sincrotron ou a difração de elétrons”, sugere Cançado. “O fator complicador nesse experimento é a necessidade de se ter a amostra submetida a altas pressões”, completa.

História do diamondeno é brasileira

A ideia da formação do diamante 2D surgiu na pesquisa de doutorado de Ana Paula Barboza, realizada com orientação do professor Bernardo Ruegger Almeida Neves e defendida em 2012 no Departamento de Física da UFMG. Nesse trabalho, conta Cançado, foram utilizadas pontas de microscopia de força atômica (AFM) para se aplicar altas pressões sobre grafenos de uma, duas e várias camadas. Evidências indiretas da formação de um diamante bidimensional foram obtidas por meio de microscopia de força elétrica (EFM). O trabalho mostrou a importância da presença de duas camadas de grafeno e de água para a formação da estrutura bidimensional de tipo sp3. Os principais resultados da pesquisa foram reportados no artigo Room-temperature compression induced diamondization of few-layer graphene [Advanced Materials 23, 3014-3017 (2011)].

Autores principais do artigo. À esquerda, Luiz Gustavo Pimenta Martins (mestre pela UFMG e doutorando no MIT). À direita, o professor Luiz Gustavo Cançado (UFMG).
Autores principais do artigo. À esquerda, Luiz Gustavo Pimenta Martins (mestre pela UFMG e doutorando no MIT). À direita, o professor Luiz Gustavo Cançado (UFMG).

“A ideia de se medir o espectro Raman dos grafenos em condições de altas pressões (utilizando células de diamante tipo anvil) veio posteriormente, após o Luiz Gustavo Pimenta Martins, estudante de iniciação científica à época, ter desenvolvido um método bastante eficaz de transferência de grafenos para diferentes substratos”, relata o professor Cançado. Esse desenvolvimento foi realizado em uma visita que o estudante fez ao laboratório da professora Jing Kong, no Massachusetts Institute of Technology (MIT), após ter ganhado uma bolsa de estudos para mobilidade internacional do Prêmio Fórmula Santander. Durante seu mestrado no Departamento de Física da UFMG, realizado com orientação do professor Cançado e defendido em 2015, Pimenta Martins fez um extenso e sistemático trabalho de obtenção de espectros Raman de grafenos submetidos a altas pressões. “Foram muitas visitas à UFC e muito estudo até entendermos os mecanismos de formação do diamondeno”, conta Cançado.

A pesquisa reportada no paper da Nature Communications foi possível graças ao trabalho colaborativo de diversos grupos de pesquisa brasileiros com reconhecida expertise em diversos assuntos, além da participação da pesquisadora do MIT na preparação de amostras. Os cientistas dos departamentos de Física da UFMG e UFC aportaram sua reconhecida competência em espectroscopia Raman aplicada a nanomateriais de carbono e, no caso da UFC, em experimentos realizado sob altas pressões. Também participaram desses experimentos pesquisadores do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará e da Universidade Federal do Piauí (UFPI). Além disso, físicos teóricos da Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP) e da UFMG realizaram os cálculos e simulações computacionais.

A pesquisa teve financiamento do CNPq, FAPEMIG, FUNCAP, Programa Fórmula Santander e UFOP.

Call for symposium proposals for the XVII Brazilian MRS (B-MRS) Meeting (Natal – RN, Brazil).


logo-natal.jpgSymposium proposals for the XVII Brazilian MRS Meeting can be submitted from October 31st, 2017 to January 31st, 2018.

The meeting will take place at the Praiamar Natal Hotel & Convention Center, located at the Ponta Negra Beach, Natal, RN, from September 16th to 20th, 2018. The meeting chair is Prof. Antonio Eduardo Martinelli (Federal University of Rio Grande do Norte).

Proposals may be submitted by any PhD professor or researcher affiliated to a Higher Education and/or a Research Institution in Brazil or abroad, in any current field of Materials Science and Engineering. A submission form is available at http://sbpmat.org.br/proposed_symposium/.

The following data is required:

– Description of the symposium scope
– List of topics of interest
– Tentative list of invited speakers
– Names and contacts of symposium organizers

The organizing committee looks forward to having your contribution and participation at the 2018 B-MRS Meeting in Natal.

Sócio fundador da SBPMat é escolhido “Cientista do Ano” pelo Instituto Nanocell.


Edgar Dutra Zanotto.
Edgar Dutra Zanotto.

O professor Edgar Dutra Zanotto (UFSCar), sócio da SBPMat e um de seus fundadores, foi eleito “Cientista do Ano” na área “Química Fina de Materiais: Rotas sustentáveis e novos (nano)materiais” no “II Prêmio Cientistas e Empreendedor do Ano Instituto Nanocell”. No total, oito professores, seis estudantes e uma empresa foram premiados nas diversas categorias. O prêmio foi entregue no dia 20 de outubro em cerimônia realizada no Instituto de Química da Universidade de São Paulo (USP).

Os vencedores foram escolhidos por meio de um processo que envolveu a indicação de candidatos por parte dos usuários do portal do Instituto Nanocell, a votação online dessa comunidade e a votação de uma banca composta por pesquisadores (membros de comitês de assessoramento, fundações, associações e sociedades científicas).
O “Prêmio Cientistas e Empreendedor do Ano” é promovido pelo Instituto Nanocell, organização não governamental cuja missão é “promover as ciências e a educação, desenvolvendo a tecnologia e a inovação para o bem estar social” e a Sociedade Brasileira de Sinalização Celular (SBSC). A premiação visa reconhecer e divulgar trabalhos inovadores nas áreas de ciências, educação e saúde pública.
Mais informações sobre o prêmio: http://www.institutonanocell.org.br/premio/

Jovem sócio da SBPMat recebe 4 prêmios de sociedades científicas do mundo em 2017.


Navadeep Shrivastava no E-MRS Spring Meeting 2017 apresentando o trabalho premiado.
Navadeep Shrivastava no E-MRS Spring Meeting 2017 apresentando o trabalho premiado.

No que vai deste ano, o sócio da SBPMat Navadeep Shrivastava ganhou quatro reconhecimentos por trabalhos sobre materiais com propriedades magnéticas e luminescentes desenvolvidos no contexto do doutorado em Física que está realizando na Universidade Federal do Maranhão (UFMA) com orientação do professor Surender Kumar Sharma.

Inicialmente, no mês de fevereiro, Shrivastava foi selecionado para receber isenção na inscrição ao E-MRS 2017 Spring Meeting, dentro de um acordo existente entre a SBPMat e a Sociedade Europeia de Pesquisa em Materiais (E-MRS). O prêmio recebido possibilitou a participação do doutorando no evento, que foi realizado em Estrasburgo (França) de 22 a 26 de maio de 2017.

No evento da E-MRS, Shrivastava ganhou o prêmio ao melhor pôster do simpósio O pelo trabalho “Luminescence and Magnetic Behavior of Color Tuned LaF3:RE3+  (RE= Ce, Gd, Eu) Nanoparticles”. Além disso, ele apresentou outro trabalho no simpósio V (“Green emitting magneto-luminescent iron-oxide/ZnS coated by codoped lanthanum fluoride nanomaterials”), que chamou a atenção da plateia, gerou uma colaboração com um grupo da Université de Strasbourg (França) e ampliou sua rede de contatos profissionais, relata ele. “Quero expressar a minha gratidão pela oportunidade de participar do E-MRS 2017 Spring Meeting”, diz Shrivastava.

Em terceiro lugar, o doutorando foi um dos vencedores do Bernhard Gross Award de 2017, outorgado pela SBPMat aos melhores trabalhos apresentados por estudantes nos simpósios de seus eventos anuais. Shrivastava recebeu a distinção pelo trabalho “Facile synthesis and magneto-luminescence study of aliance of iron oxide and NaGdF4:RE3+ into nanoentity”, apresentado em sessão oral no simpósio B. O prêmio foi entregue em 14 de setembro deste ano na cidade de Gramado, durante a cerimônia de encerramento do XVI Encontro da SBPMat/B-MRS Meeting.

Finalmente, o doutorando da UFMA acaba de ser selecionado para receber um auxílio de viagem da IEEE Magnetics Society para apresentar dois trabalhos na 62ª edição da conferência internacional de Magnetismo e Materiais Magnéticos, chamada de MMM 2017, que será realizada em Pittsburgh (EUA) em novembro deste ano.

Sócios da SBPMat nomeados editores de periódicos científicos internacionais.


Prof. Novais de Oliveira Jr (esquerda), editor associado da ACS Appl. Mater. Interfaces, com o editor-chefe, Prof. Schanze no XVI B-MRS Meeting.
Prof. Novais de Oliveira Jr (esquerda), editor associado da ACS Appl. Mater. Interfaces, com o editor-chefe, Prof. Schanze no XVI B-MRS Meeting.

O presidente da SBPMat, Osvaldo Novais de Oliveira Junior, é o mais novo editor associado da ACS Applied Materials and Interfaces, periódico da ACS Publications com fator de impacto de 7,504. O professor titular do IFSC – USP (Instituto de Física de São Carlos da Universidade de São Paulo) assumiu a função no início de setembro. Na SBPMat, Oliveira Junior já foi diretor administrativo e conselheiro, e preside a sociedade desde início de 2016.

A revista Solar Energy (fator de impacto 4,018) também incorporou recentemente um membro da SBPMat entre seus editores. Trata-se de Carlos Frederico de Oliveira Graeff, professor titular e pró-reitor de pesquisa da Unesp (Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho). Graeff foi nomeado editor associado na área de Fotovoltaicos nesse periódico da editora Elsevier. Sócio da SBPMat desde sua fundação, Graeff foi diretor científico da sociedade e atuou no comitê científico do Boletim da SBPMat.

Finalmente, Carlos José Leopoldo Constantino, também professor da Unesp e membro da comunidade da SBPMat, assumiu em julho deste ano como editor associado na área de Nanomateriais do periódico Journal of Nanoscience and Nanotechnology (fator de impacto 1,483), da American Scientific Publishers.

Prof. Graeff (esquerda) e Constantino, nomeados editores associados de revistas internacionais.
Prof. Graeff (esquerda) e Constantino, nomeados editores associados de revistas internacionais.

SBPMat na Assembleia Geral da IUMRS no Japão.


Participantes da assembleia geral da IUMRS. Prof. Bianchi (SBPMat) é o sexto em pé a partir da esquerda.
Participantes da assembleia geral da IUMRS. Prof. Bianchi (SBPMat) é o sexto em pé a partir da esquerda.

O professor Rodrigo Fernando Bianchi (UFOP), diretor científico da SBPMat, representou a sociedade na Assembleia Geral da IUMRS (União Internacional de Sociedades de Pesquisa em Materiais), realizada em 27 de agosto de 2017 na cidade de Kyoto (Japão) durante o evento IUMRS-ICAM 2017 (décima quinta edição da Conferência Internacional de Materiais Avançados).

A SBPMat é uma das quatorze sociedades de pesquisa em Materiais do mundo que compõem atualmente a IUMRS. As outras são as sociedades da África, Austrália, China, Cingapura, Coreia, Europa, Índia, Indonésia, Japão, México, Rússia, Tailândia e Taiwan. De acordo com Bianchi, na reunião ficou claro o interesse de diversas associações em colaborar com o Brasil.

Além de representar a SBPMat na reunião, o professor Bianchi apresentou, na IUMRS-ICAM 2017, trabalhos de seu grupo de pesquisa voltados ao desenvolvimento de sensores de radiação impressos.

Dentro da programação do evento, que contou com cerca de 1.900 participantes de dezenas de países, o que mais chamou a atenção do diretor científico da SBPMat foram as apresentações sobre aplicação da ciência e das técnicas de caracterização de materiais na conservação de recursos culturais (pinturas, monumentos etc). “Ou seja, a valorização cultural dentro da área de materiais – algo de grande importância para a conservação de patrimônio artístico, histórico e cultural de um país, e que está no contexto de Kyoto, capital cultural do Japão. O Brasil poderia seguir a mesma tendência! ”, disse Bianchi.

No evento, o professor Ado Jorio (UFMG), também membro da comunidade brasileira de Materiais, proferiu uma palestra plenária sobre espalhamento inelástico da luz em nanoestruturas de carbono.