Livro sobre materiais funcionais editado por pesquisadores do Brasil é lançado pela editora Springer.


ebookOs professores Elson Longo, diretor do Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF), e Felipe de Almeida La Porta, da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), são os editores do livro “Recent Advances in Complex Functional Materials”, publicado pela editora Springer.

A obra reúne 17 capítulos de diversos autores, a maioria deles, de instituições brasileiras, sobre novas perspectivas para compreender e controlar as propriedades físicas e químicas de materiais funcionais complexos. Os textos abordam desde os métodos de fabricação até as propriedades e aplicações desses materiais. Além disso, discutem desafios e oportunidades do desenvolvimento de novos materiais funcionais capazes de resolver problemas associados a energias renováveis, saúde e meio ambiente, a partir do entendimento das propriedades físicas e químicas desses materiais.

Mais informações e venda do livro eletrônico (íntegra ou capítulos): http://www.springer.com/us/book/9783319538976#aboutBook

 

Artigo em destaque: Novo sensor de ozônio baseado em nanobastões de tungstato de prata.


O artigo científico com participação de membros da comunidade brasileira de pesquisa em Materiais em destaque neste mês é:

Luís F. da Silva, Ariadne C. Catto, Waldir Avansi, Laécio S. Cavalcante, Juan Andrés,  Khalifa Aguir, Valmor R. Mastelaro and Elson Longo. A novel ozone gas sensor based on one-dimensional (1D) α-Ag2WO4 nanostructures. Nanoscale (Print), 2014, v. 1, p. 1-2. DOI: 10.1039/C3NR05837A

Texto de divulgação:

Novo sensor de ozônio baseado em nanobastões de tungstato de prata

Um trabalho realizado por grupos de pesquisa do Brasil, com colaboração de cientistas da França e da Espanha e a coordenação do professor da Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” (UNESP) Elson Longo reportou, pela primeira vez, propriedades de detecção de gases de nanobastões de tungstato de prata na sua estrutura alfa (alfa-Ag2WO4). O estudo mostrou que o material pode ser aplicado como um sensor resistivo exibindo um desempenho muito bom na detecção de ozônio (O3).

Os sensores resistivos de gás são constituídos, basicamente, de um material capaz de mudar suas propriedades elétricas quando moléculas de um determinado gás são adsorvidas em sua superfície. Especificamente no tungstato de prata, quando ele é submetido a um gás oxidante como o ozônio, ocorre um aumento em sua resistência elétrica, proporcional à presença e concentração do gás.

Imagem de microscopia eletrônica de varredura dos nanobastões em um dos gráficos que mostram o desempenho do sensor.

Neste trabalho, os cientistas brasileiros sintetizaram os nanobastões de tungstato de prata e montaram um sensor baseado nessas nanopartículas. Colocaram o sensor numa câmara de testes com controle de temperatura, expostos a diferentes concentrações de gás ozônio, de 80 a 930 partes por bilhão (ppb), e avaliaram sua capacidade de detectar o ozônio.

Presente em altas camadas da atmosfera, o ozônio cumpre uma função importante de proteção dos seres vivos na absorção da radiação ultravioleta do sol. O ozônio também é utilizado pelo ser humano em várias aplicações, como, por exemplo, na potabilização de água. Porém, a exposição ao gás a partir de determinadas concentrações pode causar problemas de saúde, tais como dor de cabeça, queimação e irritação nos olhos e problemas no sistema respiratório. A Organização Mundial de Saúde (OMS) recomenda evitar uma exposição ao gás ozônio acima de 120 ppb (partes por bilhão).

“Ao submeter o composto a baixos níveis de ozônio, observamos uma rápida resposta, bem como um curtíssimo tempo de recuperação, sendo estas propriedades comparáveis ou até mesmo superiores aos sensores tradicionais, como o dióxido de estanho (SnO2), trióxido de tungstênio (WO3), e o óxido de índio (In2O3)”, diz Luís Fernando da Silva, primeiro autor do artigo e bolsista Fapesp de pós-doutorado no Instituto de Química de Araraquara da UNESP.

Os resultados foram publicados online no final de janeiro deste ano pela revista Nanoscale. Logo após essa publicação, o artigo foi destacado como “interesting paper” no site de divulgação da área de Materiais “Materials Views”.

O contexto do trabalho

As pesquisas sobre tungstato de prata começaram no pós-doutorado de Laécio Cavalcante, atualmente professor da Universidade Estadual do Piauí (UESPI). Cavalcante sintetizou nanobastões de tungstato de prata usando a técnica hidrotermal assistida por microondas (processo que foi utilizado também na síntese dos nanobastões do trabalho publicado na Nanoscale). Ao realizar análises de microscopia eletrônica no microscópio do Instituto de Química de Araraquara, o grupo de cientistas coordenado pelo professor Longo observou que a interação do feixe de elétrons com o material estimulava o crescimento de partículas de prata metálica sobre a superfície dos nanobastões. Esse resultado do trabalho originou um artigo publicado em abril do ano passado na revista Scientific Reports (DOI: 10.1038/srep01676) e destacado, na época, pelo boletim da SBPMat.

“Desde então, o professor Elson Longo tem pesquisado e estimulado a investigação das potencialidades do composto alfa-Ag2WO4”, comenta Luís Fernando da Silva. Longo, sua equipe e seus colaboradores já puderam observar que o material possui propriedades bactericidas, (J. Phys. Chem. A, 2014; Doi: 10.1021/jp410564p), fotoluminescentes (J. Phys. Chem. C, 2014, DOI: 10.1021/jp408167v), e fotocatalíticas, com uma série de aplicações possíveis.

“Baseado nestas potenciais aplicações”, acrescenta Luís Fernando da Silva, “eu, o professor Waldir Avansi Junior, do Departamento de Física da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), juntamente com o professor Valmor Mastelaro, do Instituto de Física de São Carlos da Universidade de São Paulo (IFSC – USP) e sua aluna de doutorado Ariadne Catto iniciamos as investigações sobre as propriedades de detecção do composto alfa-Ag2WO4 não irradiado (sem a presença de nanopartículas de prata metálica)”. No decorrer dos experimentos, conta da Silva, a equipe verificou que o material era sensível à detecção de vapor de etanol e acetona e, finalmente, de gás ozônio, inclusive em baixas concentrações. Com a colaboração dos professores Khalifa Aguir, da Université Aix-Marseille (Marselha, França), e Juan Andrés, da Universitat Jaume I (Castelló, Espanha), foi elaborada a communication publicada na Nanoscale, conceituada revista na área de nanotecnologia.

Os estudos relativos ao tungstato de prata no grupo do professor Longo não devem parar por aqui. De acordo com da Silva, a equipe avaliará a capacidade do material de detectar outros gases. Além disso, retomando os nanobastões de tungstato de prata com nanopartículas de prata metálica, os cientistas vão estudar o efeito da irradiação de elétrons na capacidade do material de detectar gases.

“Este trabalho contribui para a descoberta de novos materiais aplicados como sensores de gás”, afirma o bolsista de pós-doutorado. “No entanto, investigações complementares são necessárias para uma maior compreensão dos mecanismos envolvidos no processo de detecção, adsorção e dessorção do(s) gas(es)”, conclui.

Minientrevistas com palestrantes do XII Encontro da SBPMat: Elson Longo da Silva (Unesp).


O professor Elson Longo. Crédito: divulgação.

Elson Longo é professor da pós-graduação na Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (Unesp) e Professor Emérito da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar). Coordena o Centro Multidisciplinar para o Desenvolvimento de Materiais Cerâmicos (CMDMC) e o Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia dos Materiais em Nanotecnologia (INCTMN).

Químico formado pela Unesp em 1969, com mestrado e doutorado em Físico-Química pela Universidade de São Paulo (USP), Longo conta com mais de 780 artigos publicados em revistas internacionais, que totalizam mais de 11.180 citações. O professor já foi orientador de mais de 50 mestres e mais de 60 doutores enquanto professor da UFSCar (1989-2005) e da Unesp (a partir de 2005).

Da sua carreira como pesquisador da área de Materiais, Longo destaca uma série de contribuições realizadas nos últimos vinte anos: varistores a base de óxido de zinco, óxido de estanho e titanato de cálcio e cobre; sensores; materiais fotoluminescentes a base de titanatos e tungstato; filmes finos ferroelétricos para utilização em memórias, e materiais fotodegradadores (materiais semicondutores). Também na área de Materiais, Longo participou, junto a empresas da indústria de refratários e siderúrgica, do desenvolvimento de novos tipos de refratários, pisos e azulejos e de cerâmica artística.

É membro titular da Academia Brasileira de Ciências, empossado neste ano, membro da Academia de Ciências do Estado de São Paulo e membro da Academia Internacional de Cerâmica (World Academy of Ceramics).

Atualmente é membro do Conselho da SBPMat. Foi presidente da sociedade de 2004 a 2005.

No XII Encontro da SBPMat, Longo será honrado com a Palestra Memorial “Joaquim Costa Ribeiro”, na qual falará sobre a evolução da pesquisa em Materiais no Brasil.

Segue uma breve entrevista com o palestrante.

Boletim da SBPMat (B.SBPMat): – O senhor tem vasta experiência em projetos realizados junto a empresas. O que teria a comentar sobre a relação da área de Materiais e a indústria no Brasil nesses 40 anos de Engenharia de Materiais? A inserção de engenheiros de Materiais na indústria tem ajudado a melhorar a qualidade, variedade e valor agregado dos produtos brasileiros?

Elson Longo(E.L.): – A área de Materiais evoluiu sobremaneira após a fundação e consolidação da primeira turma de Engenharia de Materiais da UFSCar. Este curso criou no país novas perspectivas para a indústria de um modo geral, pois contemplava três áreas extremamente carentes de especialistas: cerâmica, polímeros e compósitos. Na área de metais já existiam os engenheiros especializados formados em diferentes universidades do país. Vamos tomar somente dois exemplos: a indústria de refratários prosperou e tornou-se competitiva internacionalmente, o mesmo ocorrendo para a indústria de polímeros. Os produtos brasileiros são competitivos no mercado nacional e internacional em função do trabalho dos engenheiros de Materiais e demais categorias de engenharia que trabalham em consonância.

B.SBPMat: – Na sua visão, quais os principais resultados da evolução da formação de recursos humanos na área de Materiais nesses 40 anos no Brasil?

E.L.: – Mais importante que a formação de recursos humanos foi a estruturação de cursos de Engenharia de Materiais em nível de graduação e pós-graduação. Estes cursos hoje estão homogeneamente distribuídos pelo país beneficiando sobremaneira a nossa indústria.

B.SBPMat: – Como você consegue manter uma produtividade científica tão alta e com tantas citações?

E.L.: – A nossa produtividade é fruto de um trabalho em equipe que envolve pesquisadores de São Paulo, Rio Grande do Sul, Paraná, Rio de Janeiro, Minas Gerais, Goiás, Brasília, Sergipe, Paraíba, Rio Grande do Norte, Piauí, Maranhão e Pará. Devo destacar também as interações internacionais que proporcionam grandes oportunidades ao grupo de mostrar o nosso trabalho para a comunidade internacional.

B.SBPMat: – Enquanto participante ativo da história da SBPMat, o que você destacaria dos onze anos de existência da sociedade?

E.L.: – O principal ponto da SBPMat é a harmonia que existe entre os pesquisadores de todos os níveis e a saudável troca de informação entre os mesmos. Por outro lado, a SBPMat desde sua origem tem uma forte participação dos pesquisadores do exterior, o que a coloca na vanguarda do conhecimento.

Informações sobre a palestra de Elson Longo no XII Encontro da SBPMat
Título: “Evolução da pesquisa em Materiais no Brasil”
Resumo: Desde a fundação do curso de Ciência dos Materiais na UFSCar, São Carlos (SP), o país vem evoluindo de modo constante nesta área de conhecimento. É importante ressaltar que esse curso catalisou pesquisadores de Engenharia, Química e Física para o desenvolvimento de materiais cerâmicos, poliméricos e compósitos. Por outro lado, houve também uma ampliação dos cursos de Materiais a nível de graduação e pós graduação, o que contribuiu enormemente para o desenvolvimento da área. Com essa nova estrutura, houve a necessidade da criação da Sociedade Brasileira de Materiais, que vem evoluindo de modo positivo ao longo dos últimos 10 anos.
Quando: 29 de setembro (domingo) das 20h00 às 21h00, após a abertura do evento e antes do coquetel.

XII Encontro da SBPMat: evolução da pesquisa em Materiais no Brasil será tema da palestra memorial.


No Convention Center de Campos do Jordão, logo após a cerimônia de abertura do XII Encontro da SBPMat e antes do coquetel, os participantes do evento poderão assistir à terceira edição da palestra memorial “Joaquim Costa Ribeiro”, na qual o professor Elson Longo falará sobre a evolução da pesquisa em Materiais no Brasil.

Sobre a palestra

Quando: 29 de setembro (domingo), das 20h00 às 21h00.

Título: “Evolução da pesquisa em Materiais no Brasil”

Resumo: Desde a fundação do curso de Ciência dos Materiais na UFSCar, São Carlos (SP), o país vem evoluindo de modo constante nesta área de conhecimento. É importante ressaltar que esse curso catalisou pesquisadores de Engenharia, Química e Física para o desenvolvimento de materiais cerâmicos, poliméricos e compósitos. Por outro lado, houve também uma ampliação dos cursos de Materiais a nível de graduação e pós graduação, o que contribuiu enormemente para o desenvolvimento da área. Com essa nova estrutura, houve a necessidade da criação da Sociedade Brasileira de Materiais, que vem evoluindo de modo positivo ao longo dos últimos 10 anos.

 

XII Encontro da SBPMat: “Memorial Lecture Joaquim Costa Ribeiro” honrará Elson Longo.


Elson Longo da Silva: o próximo homenageado com a palestra memorial da SBPMat.

Desde 2011, a SBPMat outorga, anualmente, uma distinção a um pesquisador de carreira destacada na área de Materiais, quem profere uma palestra durante o encontro anual da sociedade. O nome desse ato é “Memorial Lecture Joaquim Costa Ribeiro”, em homenagem a esse pioneiro da pesquisa experimental em Materiais no Brasil.

Neste ano, o pesquisador honrado será o professor Elson Longo, que ministrará sua palestra na abertura do evento, no dia 29 de setembro, no Convention Center de Campos do Jordão (SP). O professor Longo foi um dos fundadores da SBPMat e um de seus primeiros presidentes.

A honraria já foi outorgada, em anos anteriores, aos professores Sergio Machado Rezende e Sergio Mascarenhas Oliveira.