Entrevista com Pulickel Ajayan (professor da Rice University, EUA).


PulickelAjayan2Apesar de todo o conhecimento sobre nanotecnologia gerado nas últimas décadas, aplicar nanomateriais em produtos comerciais ainda pode ser uma tarefa difícil. No XVI Encontro da SBPMat, o professor Pulickel Ajayan, uma das referências mundiais em nanomateriais e nanoestruturas, vai lançar luz sobre esse problema.

Na palestra plenária que proferirá em Gramado na manhã de 14 de setembro, Ajayan discorrerá sobre alguns desafios inerentes à aplicação de nanomateriais (particularmente, os de duas dimensões) em sistemas e dispositivos, abordando questões relativas à síntese, caracterização e modificação desses materiais.

De fato, desde o início de sua carreira científica, Ajayan tem se destacado no desenvolvimento de nanomateriais com diversas funcionalidades, aplicáveis a segmentos como, por exemplo, o de armazenamento e conversão de energia, catálise, eletrônica de baixo consumo, nanomedicina e preservação do meio ambiente. Entre suas contribuições mais famosas, desenvolvidas junto à sua equipe e colaboradores, estão os nanotubos de carbono recheados com material fundido que funcionam como moldes de nanofios (1993); a nanoescova de nanotubos de carbono, destacada pelo Guinness World Records como a menor do mundo (2005); a bateria de papel, feita de celulose e nanotubos (2007); o tapete de nanotubos ultra escuro, que reflete apenas 0,045% de luz (2008); a esponja de nanotubos reutilizável capaz de absorver óleo disperso em águas (2012).

Professor e diretor do Departamento de Ciência de Materiais e Nanoengenharia da Rice University (EUA), Pulickel Madhavapanicker Ajayan é dono de excepcionais indicadores de produção científica (índice h de 144 e mais de 95 mil citações segundo o Google Scholar), construídos ao longo de 30 anos de pesquisa.

Pulickel Ajayan nasceu em 1962 na Índia, numa pequena cidade do estado de Kerala, localizado ao sul do país. Ali cursou o ensino primário. Realizou os estudos secundários na capital do estado, numa escola que despertou seu entusiasmo por aprender, sua curiosidade e seu interesse em ciência.

Em 1985, Ajayan formou-se em Engenharia Metalúrgica na Banaras Hindu University (BHU), localizada no nordeste da Índia e, em seguida, foi fazer um doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais na Northwestern University (EUA). Nesse momento, começou a incursionar na nanotecnologia. Em 1989, defendeu sua tese sobre partículas de ouro muito pequenas que, alguns anos mais tarde, começariam a ser chamadas de “nanopartículas”.

Em 1990, mudou-se para o Japão para fazer um estágio de pós-doutorado no Laboratório de Pesquisa Fundamental da NEC Corporation, onde permaneceu até 1993 no grupo responsável por uma série de estudos seminais sobre os nanotubos de carbono – inclusive a própria “descoberta” desses nanomateriais, atribuída a Sumio Iijima em 1991. Durante seu pós-doc, Ajayan obteve importantes resultados sobre a síntese de nanotubos em grande escala e sobre o enchimento de nanotubos com outros materiais.

Do Japão, foi para a França, onde atuou como pesquisador do Laboratório de Física dos Sólidos da Université Paris-Sud durante dois anos e, em seguida, para a Alemanha, onde trabalhou durante um ano e meio no Max-Planck-Institut für Metallforschung. Em 1997, mudou-se aos Estados Unidos ao se tornar professor assistente do Rensselaer Polytechnic Institute (RPI), a mais antiga universidade de pesquisa tecnológica do país, localizada no estado de Nova Yorque. No RPI, ocupou a cadeira Henri Burlage de Engenharia e trabalhou no grupo de pesquisa em nanotecnologia.

Em 2007, saiu do RPI e uniu-se ao corpo docente do Departamento de Engenharia Mecânica e Ciência de Materiais da Rice University, ocupando a cadeira Benjamin M. and Mary Greenwood Anderson de Engenharia. Em 2014, assumiu também a coordenação do recém-criado Departamento de Ciência de Materiais e Nanoengenharia.

Atualmente, além de lecionar e liderar um grupo de pesquisa de cerca de 40 membros na Rice University, Ajayan viaja muito, seja para dividir seus conhecimentos sobre nanotecnologia (já proferiu mais de 350 palestras a convite e é professor convidado em universidades da China, Índia e Japão), quer para cuidar de suas colaborações científicas. Além disso, Ajayan tem atuado em conselhos de diversos periódicos de Materiais e Nanotecnologia, de startups e de conferências internacionais.

O cientista recebeu importantes prêmios de diversas entidades como a Royal Society of Chemistry (Reino Unido), Alexander von Humboldt Foundation (Alemanha), Materials Research Society (EUA), Microscopic Society of America (EUA) e a famosa revista de divulgação científica Scientific American, bem como distinções de numerosas universidades do mundo, inclusive o doutorado honoris causa pela Université Catholique de Louvain (Bélgica). É membro eleito da Royal Society of Chemistry (Reino Unido), American Association for the Advancement of Science (AAAS), as academias nacionais de ciências da Índia e México, entre outras sociedades científicas.

Segue uma breve entrevista com o cientista

Boletim da SBPMat: – Gostaríamos que você escolhesse algumas de suas contribuições à nanotecnologia, a descrevesse brevemente e compartilhasse a referência do artigo em que foi publicada. Por favor, escolha aquela que você considera que causou ou causará mais impacto na sociedade e aquela que lhe deu mais satisfação pessoal.

Pulickel Ajayan: – Várias de nossas descobertas têm impacto comercial e social. Nas últimas duas décadas, alguns dos destaques da pesquisa do nosso laboratório foram arranjos de nanotubos de carbono como absorventes de luz extremos (para termofotovoltaica), arranjos de nanotubos como fitas de gecko, fibras de nanotubos de carbono de alta condutividade, membranas de óxido de grafeno para filtração de água, nanomateriais de carbono para armazenamento de energia, nanocompósitos de polímeros leves, desenvolvimento de materiais bidimensionais para eletrônicos e sensores, pontos quânticos baseados em carbono para catálise, por exemplo, redução de CO2 etc.

Um dos trabalhos mais emocionantes para mim foi relacionado à conversão de cebolas de carbono em nanopartículas de diamante por irradiação de elétrons. Este trabalho foi feito em colaboração com o Prof. Florian Banhart, quando visitei como pós-doc o Max Planck Intitute for Metallforschung, em Stuttgart, em meados da década de 90. Este trabalho publicado na revista Nature mostrou a observação direta da transição do grafite à fase de diamante sem aplicação de nenhuma pressão externa.

Boletim da SBPMat: – Alguma de suas contribuições já foi transferida a um produto comercial? Comente brevemente.

Pulickel Ajayan: – Duas empresas startup (Paper Battery Co. e Big Delta Systems) saíram do nosso trabalho; ambas envolvem tecnologias não convencionais de armazenamento de energia.

Boletim da SBPMat: – Deixe um convite para sua palestra plenária.

Pulickel Ajayan: – A nanotecnologia é uma abordagem de mudança de paradigma sobre como vamos construir materiais do futuro. Está no cerne da fabricação de baixo para cima (bottom-up) e afetará várias áreas das tecnologias futuras. Nosso trabalho nas últimas duas décadas tem se concentrado na criação de materiais nanoestruturados com vários tipos de blocos de construção em nanoescala.

 

Mais Informações

No site da reunião do XVI B-MRS, clique na foto de Pulickel Ajayan e veja seu mini CV e o resumo de sua palestra plenária:http://sbpmat.org.br/16encontro/home/

Participação da SBPMat na reunião anual da SBPC.


A partir da esquerda, Marcos Pimenta, Glaura Goulart Silva (diretora científica da SBPMat) e Aldo Zarbin em painel sobre nanoestruturas de carbono na 60ª Reunião Anual da SBPC.
A partir da esquerda, Marcos Pimenta, Glaura Goulart Silva (diretora científica da SBPMat) e Aldo Zarbin em painel sobre nanoestruturas de carbono na 60ª Reunião Anual da SBPC.

A SBPMat (B-MRS) esteve presente na 69ª Reunião Anual da SBPC (Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência), representada por um dos membros de sua diretoria, a professora Glaura Goulart Silva (UFMG). Evento gratuito e aberto à sociedade, a reunião anual da SBPC é realizada desde 1948 em universidades públicas de diferentes estados do Brasil. Neste ano, a reunião foi realizada na UFMG, em Belo Horizonte (MG), de 16 a 22 de julho, com o tema central “Inovação – Diversidade – Transformações”.

“A 69a Reunião Anual da SBPC constitui-se como um espaço de resistência ao desmonte da ciência e tecnologia no Brasil”, diz a diretora científica da SBPMat. “A comunidade brasileira atuante em ciência, em todas as suas idades, origens e funções, uniu-se numa mensagem clara: ciência e educação são investimentos, só nesta base temos como construir um futuro para nosso povo”, afirma.

Dentro da programação do evento, a professora Goulart Silva participou da mesa redonda “Nanoestruturas de carbono: a próxima revolução tecnológica? ”, que ocorreu no dia 17 de julho das 15:30 às 18:00 horas. Além da diretora científica da SBPMat, participaram da mesa o professor Aldo Zarbin (UFPR), presidente da Sociedade Brasileira de Química (SBQ), e o professor Marcos Pimenta (UFMG), coordenador do INCT de Nanomateriais de Carbono e do Centro de Tecnologia em Nanomateriais (CTNano), do qual a professora Goulart Silva é vice-coordenadora.

Na mesa redonda, que contou com grande audiência e muitas perguntas, foram apresentados os nanomateriais de carbono, sua estrutura, propriedades e aplicações com o foco em seu potencial para contribuir em diversas áreas tecnológicas. “Discutimos como a nanotecnologia pode ser impactante em uma nova era tecnológica que tenha a sustentabilidade como requisito fundamental”, relata a diretora científica da SBPMat. “Os membros da mesa e os participantes evoluíram para uma visão conjunta de que uma grande gama de nanomateriais vai ocupar espaços relevantes nas tecnologias futuras. Não só os nanomateriais de carbono, mas, sem dúvida, os nanotubos de carbono e o grafeno são sistemas muito importantes nesse conjunto”, reporta ela.

De acordo com Goulart Silva, todos participantes da sessão enfatizaram a necessidade de investimentos em ciência e tecnologia no Brasil, a fim de que os avanços feitos em áreas como a nanotecnologia tenham continuidade.

Especial: Sirius, o novo síncrotron brasileiro de última geração.


Antes da virada desta década, o Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), localizado no município de Campinas (SP), deve começar a receber pesquisadores do Brasil e do resto do mundo para utilizarem o Sirius, o síncrotron brasileiro de quarta geração que substituirá ou complementará o UVX – atual síncrotron brasileiro, de segunda geração, que está em funcionamento desde 1997 e é o único síncrotron da América Latina.

Muito apreciados pela comunidade científica de Materiais, e de muitas outras áreas, os síncrotrons são as melhores fontes de feixes de raios X e de luz ultravioleta, dois tipos de radiação de grande utilidade no estudo da matéria. O processo para obter a radiação começa quando elétrons são acelerados até atingirem uma velocidade próxima à da luz e submetidos a desvios na sua trajetória. Quando desviados, os elétrons perdem parte de sua energia na forma de luz síncrotron, a qual é filtrada por monocromadores, encarregados de liberar a passagem de radiação apenas no comprimento de onda desejado. Assim, feixes de raios X ou de luz ultravioleta são levados até as estações experimentais ou linhas de luz, em volta do acelerador, que têm diversos instrumentos científicos. Ali ficam os usuários dos síncrotrons, aproveitando a radiação para analisar sua interação com a matéria por meio dos instrumentos científicos e, dessa maneira, obter informações sobre a estrutura e propriedades dos materiais em escala micro e nanométrica.

Voltando ao Sirius, como sugere seu nome, que remete à estrela mais brilhante do céu noturno, ele será capaz de gerar feixes de luz de altíssimo brilho (até um bilhão de vezes mais alto do que o brilho do UVX) – uma característica muito importante para poder fazer mais e melhores experimentos.

Essa radiação de altíssimo brilho, em combinação com avançados instrumentos científicos e poderosos computadores para processar rapidamente uma grande quantidade de dados, permitirá a realização de uma diversidade de experimentos que devem gerar resultados científicos e tecnológicos em segmentos como Agricultura, Biologia, Geologia, Energia e Saúde, além, é claro, na transversal área de Materiais.

Localização das fontes de luz síncrotron em construção e em operação no mundo. Crédito: LNLS-CNPEM.

Para isso, cerca de 300 pessoas estão trabalhando no projeto e construção do Sirius, uma obra de grande dimensão e complexidade que envolve vários desafios. Um deles é o desenvolvimento da fonte de luz síncrotron. De fato, o Sirius será uma das primeiras fontes de quarta geração do mundo (existe apenas mais uma, em construção, na Suécia, e nenhuma operando). Desafios também estão presentes na construção do prédio, que deve garantir a quase absoluta ausência de vibrações, por menores que sejam. Os desafios continuam, por exemplo, no desenvolvimento de um sistema de monitoramento, diagnóstico e correção da estabilidade da trajetória do sensível feixe de elétrons.

Este grande empreendimento brasileiro, cujo valor é estimado em 1,3 bilhões de reais, está sendo realizado pelo LNLS, que desenvolveu o UVX e cuida da sua operação, manutenção e atualização há 19 anos. A direção geral da equipe está sob a responsabilidade do atual diretor do LNLS, Antonio José Roque da Silva. Professor titular da Universidade de São Paulo (USP), Roque da Silva tem graduação e mestrado em Física pela Unicamp, e doutorado (PhD), também em Física, pela University of California at Berkeley. É autor de mais de 120 artigos publicados em periódicos científicos indexados, muitos deles referentes a estudos sobre materiais. Suas publicações contam com mais de 4.400 citações, segundo o Google Scholar.

Veja a entrevista do Boletim da SBPMat com Roque da Silva sobre as características técnicas do Sirius, as possibilidades que oferecerá à comunidade de Materiais, o andamento do projeto e o futuro do UVX, entre outros assuntos.

Boletim da SBPMat: – O Sirius será uma fonte de luz síncrotron de alto brilho. Qual é a importância do brilho para as pesquisas em Ciência e Tecnologia de Materiais?

Antonio José Roque da Silva: – Para uma dada frequência da radiação, o seu brilho é diretamente proporcional ao fluxo (número de fótons por unidade de tempo) e inversamente proporcional ao produto (tamanho do feixe x divergência angular do feixe). Esse último produto é a emitância do feixe. Portanto, quanto menor a emitância, maior o brilho.

Um alto brilho influencia as análises de materiais de diferentes formas:

a.  Quanto maior o brilho da luz produzida pela fonte de luz síncrotron, maior é o número de amostras que podem ser analisadas num mesmo espaço de tempo; isso permite, inclusive, fazer experimentos com resolução temporal, em que se acompanha a evolução de reações ou processos, por exemplo, em função do tempo.

b.  Quanto maior o brilho, melhor é a relação sinal-ruído de diversas técnicas de análise.

c.  A menor emitância, e portanto maior brilho, permite que menores escalas espaciais sejam sondadas pelas técnicas de análise. Isso abre oportunidades para estudos com feixes de poucos nanometros, importantes para áreas como nanotecnologia, dentre outras.

As primeiras 13 linhas de luz que serão instaladas no Sirius. Dados fornecidos pelo LNLS-CNPEM.

d. Um maior brilho permite que novas técnicas surjam ou sejam exploradas mais efetivamente. Isso ocorre, por exemplo, com a técnica de Coherent Diffraction Imaging. As técnicas de imagem, tomografia e microscopia irão ser bastante beneficiadas pelo maior brilho.

Boletim da SBPMat: – Quais são as limitações do síncrotron UVX que serão superadas pelo Sirius? Por exemplo, nas estações experimentais do Sirius haverá técnicas de caracterização de materiais que não podem ser instaladas no UVX?

Antonio José Roque da Silva: – A primeira diferença entre as duas máquinas é a faixa de energia em que trabalham. Os elétrons no anel de armazenamento do Sirius serão acelerados até a energia de 3 GeV, mais que o dobro da energia do UVX. Isso faz com que raios X de maior energia sejam produzidos e permite que materiais como aço, concreto e rochas sejam estudados mais profundamente devido à penetração dos raios X de até alguns centímetros, contra alguns micrômetros do UVX.
Também pela diferença de energia, o número de elementos químicos que podem ser estudados por espectroscopia de absorção de raios X moles também é diferente. No UVX pouco menos da metade dos elementos químicos pode ser estudada, enquanto no Sirius quase todos os elementos da Tabela Periódica poderão ser estudados.

O baixo brilho e alta emitância (ver acima) do UVX limitam sobremaneira as técnicas mais modernas de síncrotron disponíveis para a comunidade do país. Nanotomografia, imagem por difração coerente, nanomicroscopia de fluorescência, análise de nanocristais, estudos de materiais em condições extremas (altas pressões e altas temperaturas), espalhamento inelástico, acompanhamento temporal de diversos processos, acompanhado de resolução espacial nanométrica e resolução química (importante, por exemplo, para processos catalíticos), dentre várias outras técnicas, não são possíveis de serem realizadas no UVX, ou são realizadas com grandes limitações, e todas poderão ser executadas no Sirius em alto padrão.

Boletim da SBPMat: – O que acontecerá com o UVX? Será desmontado?

Antonio José Roque da Silva: – É importante salientar que tudo o que o UVX faz hoje poderá ser feito muito melhor no Sirius. Além do enorme número de novos experimentos que são impossíveis de serem realizados pelo UVX, como citado acima. É uma preocupação do LNLS que durante o período de comissionamento das linhas de luz do Sirius, o UVX seja mantido operacional, garantindo que a comunidade não sofra nenhuma descontinuidade. Entretanto, após o Sirius ficar totalmente operacional, não se sabe ainda se a máquina atual será mantida ou desativada. Sabemos que o instrumental científico hoje disponível em algumas estações experimentais do UVX será transferido para o Sirius. Além disso, é necessário avaliar os custos e a viabilidade da manutenção e operação simultânea de duas fontes de luz síncrotron, bem como do pessoal necessário (engenheiros, técnicos, pesquisadores etc.) para operação de ambas as fontes. É necessário avaliar, ainda, qual será a demanda dos usuários pelas estações experimentais do UVX, uma vez que o Sirius esteja em operação.

Boletim da SBPMat: – A competência de profissionais (cientistas, engenheiros, técnicos) e empresas do Brasil desenvolvida durante a construção do UVX é/será aproveitada no Sirius? Se sim, de que maneira?

Antonio José Roque da Silva: – O projeto Sirius não seria possível sem a competência dos profissionais formados pelo LNLS ao longo dos anos, particularmente durante a construção do UVX. Esse corpo profissional (cientistas, engenheiros, técnicos) de alta capacidade e especialização, formado ao longo dos últimos 30 anos, é essencial para o sucesso do Sirius. O amálgama de profissionais experientes, originários da construção do UVX, com jovens é estratégia central do LNLS. Para o Sirius e para o futuro do laboratório. Do ponto de vista técnico, o conhecimento acumulado pelos nossos engenheiros e técnicos na construção e operação do UVX é que permite projetar um síncrotron como o Sirius, no estado da arte. Essa experiência será crucial também para a operação do novo síncrotron.  O mesmo vale para os cientistas. O envolvimento com a construção e operação das linhas de luz e estações experimentais do UVX é fator importantíssimo para os projetos das sofisticadas linhas de luz do Sirius. O contínuo envolvimento desses pesquisadores no treinamento de novos usuários, o que é feito regularmente pelo LNLS, é também algo fundamental, e que remonta desde o início da construção do UVX. Vale mencionar que todo esse conhecimento adquirido ao longo de décadas também depende de forte interação com a comunidade internacional de síncrotrons. O LNLS está fortemente inserido nessa comunidade.

Do ponto de vista de empresas, o número envolvido na construção do UVX foi pequeno. O UVX foi não somente projetado, mas também construído em grande parte dentro do LNLS. Entretanto, algumas empresas, como a Termomecânica, que foram parceiros importantes do UVX, também estão participando da construção do Sirius. Mas o LNLS estruturou programas específicos, com sucesso, para envolver empresas brasileiras no desenvolvimento e construção de diversos componentes para o Sirius. Programas esses em parceria com agências de fomento como FAPESP e FINEP. Esse desenvolvimento de parcerias com empresas brasileiras será importante também para o futuro. Por último, o conhecimento desenvolvido pelas empresas brasileiras que colaboram (e que ainda irão colaborar) com o projeto é de uma relevância que extrapola os limites do próprio projeto. Este é o motivo pelo qual consideramos o Sirius um projeto “estruturante”, cujos desenvolvimentos podem se refletir em novas tecnologias, em novos produtos e processos que trarão benefícios para a cadeia produtiva brasileira de alta tecnologia.

Boletim da SBPMat: – Por ser uma obra de engenharia muito complexa, de alto padrão de exigência e pioneira (não tem outro síncrotron de 4ª geração pronto no mundo), a construção do Sirius apresenta desafios sem precedentes, não é mesmo? Enquanto diretor do projeto, com que você conta para resolver esses desafios?

Antonio José Roque da Silva: – Contamos principalmente com a experiência, conhecimento e arrojo da equipe de cientistas, engenheiros e técnicos do LNLS. A coragem dessa equipe para enfrentar desafios é um dos maiores legados que remontam da construção do UVX. A bela história da construção do UVX já foi abordada em outros boletins da SBPMAT [Nota do boletim: veja aqui a primeira e segunda parte dessa história). A cultura do “yes, we can do”, que vem desde o início do LNLS, é fundamental para vencermos os desafios. Uma das estratégias é aumentar o quadro de profissionais, fundamental dadas as dimensões do Sirius, mesclando jovens com os profissionais mais experientes, garantindo a manutenção da cultura e conhecimento existentes na casa. Além dessa experiência, competência e coragem, a constante interação com outros laboratórios é fundamental. Investimos fortemente nessa área, tanto enviando profissionais do LNLS para o exterior, quanto trazendo especialistas do exterior para visitarem o laboratório. Nesse aspecto, é também importante o processo de avaliação das nossas soluções por renomados especialistas internacionais. Isso é feito através de comitês de avaliação que vêm de forma regular ao LNLS, e através da apresentação dos nossos resultados em conferências e workshops especializados. É importante, também, o investimento em infra-estrutura de ponta, tanto para fabricação quanto para metrologia. Finalmente, uma parte relevante é a gestão e coordenação das atividades e da equipe, garantindo a execução eficiente dos processos necessários.

Boletim da SBPMat: – Comente a participação de empresas e instituições externas ao CNPEM, nacionais e internacionais, no desenvolvimento do Sirius.

Antonio José Roque da Silva: – O projeto Sirius tem como um dos seus objetivos estimular o desenvolvimento da indústria brasileira, por meio da indução de demandas de desenvolvimentos tecnológicos, serviços, matérias-primas, processos e equipamentos. A meta é aplicar entre 65% a 70% dos recursos financeiros do projeto dentro do país. Vale lembrar que o projeto, em si, é 100% nacional.
Dentre parcerias já estabelecidas, cita-se, como exemplo, a realizada com a empresa Termomecânica São Paulo, que desenvolveu o processo para fabricação da matéria prima para as câmaras de vácuo do anel de armazenamento, bem como dos fios de cobre ocos para os eletroímãs, que permitem circulação de água para refrigeração (desenvolvimento este que remonta ao UVX). Outro exemplo é a empresa WEG Indústrias (SC), tradicional fabricante de motores elétricos, que irá fabricar os mais de 1.350 eletroímãs do Sirius, projetados pela equipe técnica do LNLS. Essa é uma parceria excepcional, ligada a sofisticados desenvolvimentos de processos produtivos e que tem sido extremamente bem sucedida.
Existem também exemplos de parcerias com empresas de menor porte, como a FCA Brasil (Campinas, SP), para a fabricação das câmaras de vácuo do Booster, e com a empresa EXA-M Instrumentação do Nordeste (BA), para o desenvolvimento e fabricação dos dispositivos para aquecimento das câmaras de vácuo do anel de armazenamento, e com a Engecer de São Carlos para fabricação de câmaras especiais de vácuo feitas de cerâmica.

Para ampliar a participação de empresas nacionais no projeto Sirius, outras ações sistemáticas foram realizadas. Negociações junto Finep e FAPESP culminaram no lançamento, em 2014, da primeira chamada pública para seleção de empresas paulistas para o desenvolvimento de 20 das demandas tecnológicas do projeto Sirius, com recursos da ordem de R$ 40 milhões. Esses recursos foram disponibilizados no âmbito do Programa PIPE/PAPPE Subvenção Econômica, de modo que cada proposta pudesse solicitar até R$ 1,5 milhão para seu desenvolvimento. Foram selecionadas oito empresas que desenvolverão 13 projetos de pesquisa para a realização dos desafios propostos no edital.
Em 2015 uma segunda chamada pública de propostas foi lançada para o desenvolvimento de 13 novos desafios tecnológicos, com recursos da ordem de R$ 20 milhões no âmbito do mesmo programa. O prazo final para envio das propostas pelas empresas foi encerrado em fevereiro, e atualmente estão em fase de análise pela FAPESP. A expectativa para o segundo semestre de 2016 é que se tenha pelo menos outras treze empresas aprovadas para o desenvolvimento dos desafios da segunda chamada FAPESP/Finep de apoio ao projeto Sirius.

Do ponto de vista internacional, como já mencionado, a constante interação com vários laboratórios tem sido fundamental ao projeto. Um movimento interessante é que hoje, como estamos na fronteira e com várias soluções inovadoras, há naturalmente um interesse de grupos internacionais em interagirem com o LNLS. Ou seja, o Sirius é naturalmente um enorme vetor de internacionalização.

Boletim da SBPMat: – Cite quais são as fontes de financiamento do projeto.

Antonio José Roque da Silva: – O projeto é majoritariamente financiado pelo Governo Federal, através do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação, MCTI. Inclusive, é importante salientar que o projeto Sirius recentemente foi incluído no PAC (Programa de Aceleração do Crescimento), estando na lista dos primeiros projetos do MCTI a fazerem parte do Programa.

Outros recursos importantes foram fornecidos pelo Governo do Estado de São Paulo. Por exemplo, o terreno de 150 mil metros quadrados onde será instalado o Sirius foi adquirido pelo Governo Estadual e cedido ao CNPEM.

Além disso, a FAPESP tem sido importante parceira nos programas de interação com empresas e no apoio a eventos e na aquisição de instrumental científico que será instalado nas estações experimentais (linhas de luz) do Sirius.

Boletim da SBPMat: – Em que estágio o projeto se encontra neste momento? Qual é, atualmente, a previsão de inauguração da fonte de luz e das primeiras estações experimentais?

Antonio José Roque da Silva: – As obras civis do edifício que abrigará o Sirius estão cerca de 20% concluídas. Já foi construída parte da superestrutura da edificação principal e parte da estrutura metálica da cobertura da edificação principal. Um marco importante é a liberação do túnel para início da montagem dos aceleradores ao final de 2017.

Diversos componentes do acelerador estão em fase de produção. Todos os quadrupolos e corretoras do booster já foram fabricados (pela WEG) e já foram entregues. Na semana passada foi entregue o lote-piloto do sextupolo, e a fabricação dos sextupolos será iniciada em duas semanas. Os dipolos do booster terão seus protótipos entregues até o fim do mês de março, e sua produção deve ser iniciada no começo de maio. O acelerador linear, Linac já está pronto e passando por testes no Instituto de Física de Xangai. Além disso, outros componentes terminaram a fase de desenvolvimento e estão aguardando a liberação do início da produção, como é o caso das câmaras de vácuo do booster e parte das câmaras de vácuo do anel de armazenamento. As cavidades de RF do booster já foram encomendadas, e as cavidades de RF do anel de armazenamento estão prestes a serem encomendadas. Vários outros subsistemas estão em fase final de prototipagem ou início de produção.

No que se refere às estações experimentais (linhas de luz), seus projetos estão entrando na fase de detalhamento técnico e construção e/ou aquisição de componentes. Os projetos das linhas Ipê, Carnaúba, Ema e Cateretê estão entrando agora em uma fase de detalhamento de componentes das estações experimentais, desenhos técnicos e construção/encomenda de componentes como onduladores e espelhos, que tem tempo de entrega de até dois anos e meio. Praticamente todos os protótipos importantes das linhas de luz estarão concluídos até o final de 2016. De maneira geral, o cronograma do Sirius está dentro do previsto, com previsão de primeiro feixe e início da fase de comissionamento em 2018, para que em 2019 a máquina possa receber os primeiros pesquisadores.

Boletim da SBPMat: – Deseja acrescentar algum comentário ou informação?

Antonio José Roque da Silva: – É importante salientar que o Sirius é uma decorrência da evolução tanto da capacidade interna do laboratório quanto do amadurecimento da comunidade científica do Brasil. O conceito de Laboratório Nacional Aberto, que no caso do LNLS visa prover um equipamento extremamente sofisticado e único para a comunidade de CT&I, está no cerne da cultura do laboratório. O seu funcionamento em alta performance exige investimento constante na formação de recursos humanos altamente especializados (cientistas, engenheiros, técnicos), na manutenção de equipamentos e infraestrutura de ponta (aceleradores, linhas de luz, estações experimentais, grupos de apoio, metrologia, técnicas de fabricação, etc.), treinamento de usuários, desenvolvimento de novas tecnologias, comunicação e gestão de excelência. O projeto síncrotron do Brasil, desde o UVX até o Sirius, é algo que todos os brasileiros podem e devem se orgulhar, tendo saído da “estaca zero” e em trinta anos coloca o Brasil no estado da arte, com enorme impacto na formação de recursos humanos, em ciência de alto nível, em inovação, no desenvolvimento de alta tecnologia e na internacionalização.

Simulação do edifício do Sirius (redondo, acima à esquerda) implantado junto ao campus no CNPEM. Crédito: LNLS – CNPEM.

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Sobre o Sirius

Sobre o UVX

Artigo em destaque: Delivery de genes com nanomateriais funcionalizados.


Artigo científico com participação de membros da comunidade brasileira de pesquisa em Materiais em destaque neste mês é: Functionalized nanomaterials: are they effective to perform gene delivery to difficult-to-transfect cells with no cytotoxicity? Tonelli, F.M.P. ; Lacerda, S. M. S. N.; Paiva, N. C. O.; Pacheco, F. G.; Scalzo Junior, S. R. A.; de Macedo, F. H. P.; Cruz, J. S.; Pinto, M. C. X.; Correa Junior, J. D.; Ladeira, L. O.; França, L. R.; Guatimosim, S.; Resende, R. R. Nanoscale, 2015,7, 18036-18043. DOI: 10.1039/C5NR04173B.

Delivery de genes com nanomateriais funcionalizados

Nanomateriais podem ser úteis em processos nos quais o ser humano introduz genes (segmentos de DNA) de maneira controlada em determinadas células. Esses processos são chamados de transfecções, e podem ter como objetivo a cura de uma doença provocada pela falta de um gene (terapia génica) ou a obtenção de organismos transgênicos, citando apenas alguns exemplos.

Em um estudo realizado no Brasil por uma equipe multidisciplinar, foi testada a eficiência de diversos nanomateriais para entregar genes a diferentes tipos de células de camundongos e de humanos, todas consideradas de difícil transfecção.

Resultados do trabalho foram recentemente publicados em forma de communication no periódico científico Nanoscale e foram objeto de pedidos de patente sobre usos afins submetidos ao INPI.

A pesquisa, que foi realizada em apenas 6 meses, contando desde o delineamento do projeto até a submissão do artigo, envolveu o trabalho de 13 cientistas da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), que estavam organizados numa rede de pesquisa em Nanobiotecnologia iniciada em parceria com a FAPEMIG. “A multidisciplinaridade do grupo foi essencial para a realização do trabalho em curto intervalo de tempo e de maneira a ser aceito para publicação na Nanoscale”, conta Rodrigo Resende, professor do Departamento de Bioquímica e Imunologia da UFMG e autor correspondente do artigo publicado na Nanoscale.

Painel de fotos dos autores do artigo. Da esquerda para a direita e de cima para baixo: Fernanda Tonelli, Nicole Paiva, Mauro Xavier, Rodrigo Resende, Samyra Nassif, Luiz França, Sérgio Scalzo, Silvia Guatimosim, Flávia Pacheco, Luiz Ladeira, José Dias, Jader Cruz.

 A ideia que deu origem à pesquisa surgiu a partir da dissertação de Fernanda Maria Policarpo Tonelli, desenvolvida com orientação de Resende para a obtenção do diploma de mestre em Bioquímica e Imunologia. “O trabalho envolveu espermatogônias-tronco de tilápias (cultura primária), que são células de difícil transfecção”, relata o professor. “Ao tentar entregar genes de interesse a estas células, percebeu-se que esta era tarefa árdua”, conta. Quando a estudante conferiu que o uso de nanotubos de carbono de paredes múltiplas funcionalizados facilitou o processo, surgiu a ideia de verificar sistematicamente a capacidade de uma série de nanomateriais funcionalizados para entregar genes a células de difícil transfecção.

De fato, nanomateriais são interessantes candidatos a veículos de entrega de genes, não apenas pela variedade de tamanhos, formatos e propriedades que podem ser obtidos por meio da funcionalização e dos diversos métodos de síntese, mas também por oferecerem alta proteção ao gene que devem entregar. “Previnem a degradação do ácido nucleico durante o tráfego extra e intracelular”, diz Resende. “Além disso, dentre os nanomateriais, os nanobastões de ouro oferecem ainda uma característica muito útil ao gene delivery: a possibilidade de liberação fototérmica; ou seja, a liberação de genes pode ser induzida com incidência de luz no comprimento de onda correto sobre o nanocomplexo”, completa o professor.

Para realizar a pesquisa experimental que originou o artigo da Nanoscale, Resende e seus colaboradores procederam à fabricação de alguns nanomateriais. Assim, nanotubos de carbono, nanobastões de ouro, nanodiamantes e óxido de nanografeno foram sintetizados no Laboratório de Nanomateriais do Instituto de Ciências Exatas e no Laboratório de Sinalização Celular e Nanobiotecnologia da UFMG, enquanto nanocompósitos de fosfato foram produzidos no Laboratório de Interações Químico-biológicas e Reprodução Animal do Departamento de Morfologia da mesma universidade.

Na sequência, todos os nanomateriais foram funcionalizados; ou seja, grupos de átomos foram adicionados a suas superfícies de modo a conseguir determinadas propriedades químicas nos materiais. Essa parte da pesquisa, assim como quase todos os experimentos seguintes, foi realizada no Laboratório de Sinalização Celular e Nanobiotecnologia do Departamento de Bioquímica e Imunologia, e no Laboratório de Biologia Celular do Departamento de Morfologia, sempre na UFMG. A efetiva funcionalização dos nanomateriais foi confirmada por análises de espectroscopia no infravermelho próximo por transformada de Fourier (FI-NIR), realizadas no Centro de Desenvolvimento de Tecnologia Nuclear (CDNT), localizado no campus da UFMG. Graças à funcionalização, os nanomateriais grudaram ao DNA que continha o gene de interesse, formando nanocomplexos.

Então, células de difícil transfecção, de camundongos e de humanos, obtidas em laboratórios dos departamentos de Fisiologia e Farmacologia e de Bioquímica e Imunologia da UFMG, foram expostas aos nanocomplexos.

Finalmente, os cientistas observaram, para cada material e para cada tipo de célula estudada, se o gene de interesse tinha ingressado na célula e se estava realizando suas funções na nova morada.

Esquema das etapas principais do estudo. Os nanomateriais foram funcionalizados para associarem-se ao DNA plasmidial contendo o gene de interesse (neste caso o gene da proteína fluorescente ciano). As células de difícil transfecção foram então expostas aos nanocomplexos nanomaterial funcionalizado – DNA plasmidial, e observou-se a expressão de proteína fluorescente.

Os resultados publicados na Nanoscale mostram que, de modo geral, os nanomateriais são bons veículos de entrega de genes para células de difícil transfecção, igualando ou superando, em alguns casos, a capacidade de reagentes disponíveis no mercado. Detalhe: a síntese dos nanomateriais tem custo inferior à compra de alguns reagentes.

Além disso, os autores da communication conferiram a citotoxicidade de cada nanomaterial frente às diversas células estudadas, e puderam determinar as respectivas taxas de morte celular. Os cientistas concluíram que, em concentrações adequadas, os nanomateriais estudados têm baixa citotoxicidade.

Essas descobertas da equipe da UFMG já podem ser aplicadas em pesquisas que envolvem gene delivery. “Por exemplo, caso se deseje estudar a função de uma determinada proteína em cardiomiócitos e seja necessário se fazer a expressão dessa proteína nestas células, nanotubos de carbono de paredes múltiplas funcionalizados são uma opção mais eficiente que a lipofecção com o reagente comercial Lipofectamina 2000”, ilustra o professor.

“Quanto a aplicações um pouco mais distantes, também encontra-se uma possibilidade de adaptação da metodologia para viabilização de terapia gênica e também transgenia mediada por nanomateriais”, continua Resende, que comenta que seu grupo de pesquisa já está realizando estudos complementares in vitro e in vivo para desenvolver essas aplicações.

De acordo com Resende, outro desdobramento do artigo pode surgir perante a diferença de comportamento observada nas diferentes células frente a diferentes nanomateriais. “Isso oferece a possibilidade de desenvolver estudos a respeito de como os genes entregues são internalizados por cada célula e por qual razão há a diferença de eficiência observada em nosso estudo”, diz o professor.

A pesquisa foi financiada com recursos do CNPq, FAPEMIG, INCT de Nanomateriais de Carbono e Instituto Nanocell, uma entidade independente fundada pelo grupo de pesquisa do professor Rodrigo Resende para a promoção da ciência e educação.

Gente da nossa comunidade: entrevista com o pesquisador Helio Chacham.


Durante sua infância e adolescência em Belo Horizonte, nas décadas de 1960 e 1970, não faltaram estímulos para que começasse a crescer em Helio Chacham a semente de cientista.  Na fase dos estudos universitários, após iniciar o curso de Engenharia Elétrica, Chacham acabou optando pela Física. E foi nessa área que realizou, na Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), sua graduação, mestrado e doutorado.

Pouco depois de finalizar o doutorado, ingressou na UFMG como professor adjunto e, em seguida, partiu para os Estados Unidos para fazer um estágio de pós-doutorado de cerca de dois anos na Universidade de Califórnia em Berkeley. De volta a Minas Gerais, coordenou o programa de pós-graduação em Física da UFMG, entre 1995 e 1997. De 1999 a 2000 retornou aos Estados Unidos para realizar um segundo estágio de pós-doutorado, na Universidade de Texas em Austin. Em 2004, tornou-se professor titular da UFMG.

Ao longo de 30 anos de atividade científica, o professor Chacham tem estudado diversos materiais a partir da investigação teórica, baseada no uso intensivo de cálculos computacionais, embora em numerosas oportunidades ele tenha trabalhado em colaboração com grupos de pesquisa experimental. No início de sua carreira, Chacham fez aportes importantes ao estudo das propriedades de materiais sob ultra-alta pressão. Desde meados da década de 1990, o pesquisador tem se dedicado, junto a seu grupo e colaboradores, a prever, verificar e explicar fenômenos que ocorrem em nanomateriais e materiais bidimensionais, realizando, também nesse tema, contribuições significativas.

Atualmente com 55 anos, Helio Chacham é bolsista de produtividade do CNPq de nível 1 A. É autor de cerca de 100 artigos publicados em periódicos internacionais de revisão por pares, os quais contam com mais de 1.800 citações. Chacham é subcoordenador do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia (INCT) de Nanomateriais de Carbono. Em dezembro de 2014, foi eleito membro titular da Academia Brasileira de Ciências (ABC).

Segue uma entrevista com o cientista.

Boletim da SBPMat: – Como se despertou seu interesse pela ciência? O que o levou a se tornar um cientista e a trabalhar em Física da Matéria Condensada?

Helio Chacham: – Minha infância se passou nas décadas de 60 e 70, quando havia um grande interesse por ciência e tecnologia – em parte devido à corrida espacial e a ida à lua. Na infância e adolescência, sempre tive acesso a livros de divulgação científica – lembro-me do “O Universo” de Isaac Asimov – e também de ficção científica (vários também do Asimov). Nesta época também colecionei kits de experimentos de ciência que eram vendidos em bancas de jornal – eram ótimos kits com materiais e instruções para experimentos, incluindo também pequenos textos sobre os cientistas associados aos experimentos.  Nas escolas que frequentei a partir da 5ª série (Centro Pedagógico da UFMG e Colégio Técnico da UFMG) havia bons laboratórios e bons professores de ciência, que também me estimularam nesta direção.

Ao entrar na universidade (UFMG) iniciei como estudante de Engenharia Elétrica, mas após o primeiro ano verifiquei que meu interesse maior era nas áreas e Física e Computação. Mudei para o curso de Física e fiquei por algum tempo como estudante de iniciação em Ciência da Computação. Passei na seleção ao mestrado em ambos – Física e Computação – e acabei optando pelo primeiro. A partir daí, dediquei-me à pesquisa em Física da matéria condensada, talvez por estar de alguma forma relacionada aos meus interesses anteriores (engenharia e computação).

Boletim da SBPMat: –  Quais são, na sua própria avaliação, as suas principais contribuições à área de Materiais?

Helio Chacham: – Nos anos 90 dediquei-me principalmente à investigação teórica de propriedades de materiais sob ultra-alta pressão. Estas propriedades são relevantes, por um lado, sob o ponto de vista acadêmico, porque permitem investigar condições similares às de interiores planetários. Por outro, estas propriedades determinam limites de dureza de materiais, como o diamante. Minhas maiores contribuições nesta área foram a determinação da pressão acima da qual o hidrogênio se torna um metal – o que ocorre no interior de Júpiter – e a determinação teórica de uma das medidas de dureza do diamante, o ideal shear strength.

A partir de meados dos anos 90 iniciei uma linha de pesquisa em nanomateriais. Esta tem sido uma das áreas de pesquisa mais ativas em materiais, desde a descoberta dos fulerenos e nanotubos de carbono. Minhas primeiras contribuições na área, em colaboração com estudantes, foram a previsão de morfologias de fulerenos de nitreto de boro e a previsão da transformação das propriedades eletrônicas de nanotubo de carbono – de isolante para metálico – quando submetidos a compressão. Este último fenômeno só foi comprovado experimentalmente vários anos depois, em um trabalho em colaboração com experimentais em meu próprio departamento – o departamento de Física da UFMG. Estas colaborações teórico/experimental tiveram uma profícua continuidade até os dias de hoje, o que nos tem permitido prever, verificar e explicar diversos novos fenômenos em nanotubos de carbono, grafeno e materiais bidimensionais, fenômenos estes tais como: a compressibilidade dinâmica negativa em grafeno; a cristalização de rugas em nitreto de boro; e a exfoliação do talco até o limite de única camada, de maneira semelhante à do grafeno, e a determinação das propriedades deste novo material bidimensional.

Durante todos estes projetos sempre me preocupei em formar mestres e doutores, cujas teses versaram em propriedades eletrônicas e estruturais de nanotubos, fulerenos, DNA, nanopartículas, nanofios, grafeno, e outros materiais bidimensionais. Estes ex-estudantes são agora professores e pesquisadores tanto na UFMG como em outras universidades, e tem realizado diversos projetos, principalmente na área de nanomateriais.

Boletim da SBPMat: – No ano passado você foi eleito membro titular da Academia Brasileira de Ciências (ABC). Comente o que significa para você essa distinção e como você vê seu papel dentro da ABC.

Helio Chacham: Agradeço profundamente o apoio de meus colegas da Academia na eleição. Tomarei posse em maio, e poderei a partir de então procurar formas de contribuição à ABC, seja pela participação em comissões ou em projetos específicos da Academia, como a colaboração com Academias de Ciências de outros países, em uma das quais já participei (Brasil/Índia) antes de ingressar como membro. Como já venho prestado serviços à comunidade, seja por exemplo como membro de comitê assessor do CNPq ou coordenando projetos em nanomateriais, creio que minha eleição me permitirá continuar a contribuir para a comunidade de pesquisadores em diversas formas.

Boletim da SBPMat: –  Deixe uma mensagem para nossos leitores que estão iniciando suas carreiras de cientistas.

Helio Chacham: – Baseando-me em minha experiência profissional até o momento, eu talvez possa dar algumas sugestões – que podem ser úteis ou não dependendo da personalidade de cada um, é claro:

a)      Trabalhe naquilo que realmente o entusiasme – a carreira de pesquisador é uma das poucas que lhe permitem isto.

b)      Procure áreas de pesquisa em que há muitos problemas a serem resolvidos, ou novos materiais sendo produzidos, e que estejam consistentes com o ítem (a) acima. Para isto, é importante estar sempre em dia com a literatura científica da área.

c)       Domine as metodologias que usa tão profundamente quanto possível. Isto lhe permitirá atacar problemas difíceis e relevantes.

d)      Esteja disposto a sempre estudar e aprender novas metodologias – isto lhe dará a flexibilidade e a habilidade de procurar novos problemas e áreas de pesquisa, assim como colaborar com pesquisadores que utilizam outras metodologias. A ciência evolui continuamente, e sempre.

Gente da nossa comunidade: entrevista com o pesquisador Aldo Craievich.


Ao longo de meio século dedicado à pesquisa em Física da Matéria Condensada, o cientista Aldo Felix Craievich fez relevantes contribuições ao estudo de estruturas e transformações estruturais de sólidos, pesquisando vidros (tema no qual foi pioneiro em pesquisa científica no Brasil), parafinas, materiais obtidos por sol-gel e diversos nanomateriais. Essas pesquisas renderam mais de 200 artigos publicados em revistas internacionais com revisão por pares, os quais contam com mais de 3.600 citações.

Entretanto, o legado do trabalho de Craievich para a comunidade de Materiais vai além da sua produção científica. Durante 17 anos, o cientista foi um dos protagonistas das sucessivas fases da história da criação do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), cujos recursos para pesquisa têm impactado a comunidade de Materiais, não só no Brasil, como também em outros países, principalmente latino-americanos. Craievich também se dedicou intensamente à formação de usuários da luz síncrotron em cursos oferecidos em diversos países da América Latina e em dez escolas que dirigiu e nas quais participou como professor no Centro Internacional de Física Teórica (ICTP), em Trieste, Itália.

Nascido no interior da província de Santa Fé, na Argentina, Craievich se formou em Física em nível de graduação e doutorado pelo prestigiado Instituto Balseiro, localizado na cidade argentina de Bariloche, tendo desenvolvido seu trabalho de pesquisa de doutorado na França, no Laboratoire de Physique des Solides da Université Paris-Sud, sob supervisão de André Guinier, um dos maiores expoentes da cristalografia e das técnicas de caracterização por raios X do século XX.

Craievich começou a trabalhar no Brasil em 1973, ano em que assumiu tarefas de docência e pesquisa no Instituto de Física e Química de São Carlos (IFQSC), ligado à USP, a convite de Yvonne Mascarenhas. Em 1976 voltou ao Laboratoire de Physique des Solides para realizar um estágio de pós-doutorado de um ano, retornando depois ao IFQSC. Em 1980 mudou-se para o Rio de Janeiro para trabalhar como pesquisador no Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF), cargo no qual permaneceu até 1986. Em 1981 fez um segundo estágio de pós-doutorado na França, dessa vez no centro nacional de luz síncrotron LURE – laboratório que continuou freqüentando por períodos mais curtos nos anos seguintes. Dessa maneira, quando assumiu a coordenação do comitê executivo do projeto que visava à criação de um laboratório de luz síncrotron no Brasil, Aldo Craievich era um dos raríssimos cientistas (seriam dois em todo o país) que tinham experiência no uso dessa fonte de luz.

Em 1987, voltou ao estado de São Paulo. Até 1997, liderou o planejamento, projeto e construção das primeiras sete linhas de luz do LNLS na cidade de Campinas e desenvolveu um extenso programa de formação de novos usuários. Simultaneamente, a partir de 1987, Craievich deu aulas no Instituto de Física da USP, na cidade de São Paulo e, a partir de 1997, dedicou-se em tempo integral a seu cargo de professor titular nessa instituição, na qual foi chefe do departamento de Física Aplicada de 2002 a 2006.

Aldo Craievich também participou da criação da nossa SBPMat desde as primeiras reuniões e intercâmbios de mensagens eletrônicas, ocorridos no ano 2000. Além disso, seu nome consta entre os cientistas que compuseram a “comissão interdisciplinar de Materiais”, encarregada de elaborar os estatutos da SBPMat.

Entre outras distinções, Craievich recebeu homenagens outorgadas pela comunidade de usuários e pela equipe do LNLS (1997 e 2010), pela Sociedade Brasileira de Cristalografia (2000), pelo Instituto Balseiro (2011) e pela Asociación Argentina de Cristalografía (2014). Recebeu duas vezes o Prêmio Mercosul de Ciência e Tecnologia em 2004 e em 2010, por sua participação em trabalhos de pesquisa sobre os temas “Energia para o Mercosul” e “Nanotecnologia para o Mercosul”, respectivamente. É membro titular da Academia de Ciências do Estado de São Paulo (ACIESP) desde 1980. Em dezembro de 2014, foi eleito membro titular da Academia Brasileira de Ciências (ABC).

Atualmente com 75 anos de idade, Aldo Craievich continua realizando atividades de pesquisa no IFUSP enquanto professor sênior (aposentado) e pesquisador 1A do CNPq. É também membro do Núcleo de Apoio à Pesquisa em Nanotecnologia e Nanociências (NAP-NN) da USP e do corpo editorial de várias revistas científicas; entre elas o Journal of Synchrotron Radiation (IUCr, Chester, UK), no qual atua como coeditor.

Segue uma entrevista com o pesquisador.

Boletim da SBPMat:  – Quando se despertou seu interesse pela ciência?

Aldo Craievich: – Iniciei meus estudos universitários na Faculdad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales de la Universidad Nacional de Córdoba, Argentina,  em março de 1959, ingressando na carreira de engenharia aeronáutica. Durante meus primeiros anos na universidade tinha que dividir meu tempo entre o estudo e meu trabalho nas Indústrias Aeronáuticas e Mecânicas do Estado (IAME). A decisão de minha escolha de Engenharia Aeronáutica deveu-se à relação entre essa carreira e a área do meu trabalho no IAME, onde eu pensava continuar minhas atividades após minha formatura. No entanto, limitações do meu tempo disponível, causadas por minhas atividades de trabalho, me fizeram perceber que a qualidade e o ritmo de avanço de meus estudos universitários eram insatisfatórios.

Depois de completar dois anos de engenharia aeronáutica, em março de 1961, enquanto fazia minha inscrição para o terceiro ano, li acidentalmente um cartaz que mencionava a abertura de um concurso de ingresso a um curso oferecido pelo Instituto de Física de São Carlos de Bariloche na Argentina (hoje Instituto Balseiro). Um dos requisitos para o ingresso, que eu satisfazia, era ter aprovado o segundo ano de estudos de Física ou Engenharia. Fiquei particularmente interessado nessa possibilidade, principalmente pelo fato de o Instituto Balseiro, além de oferecer uma formação de excelente qualidade, concedia bolsas de estudo integrais para todos seus alunos de graduação. Sem refletir muito no assunto me apresentei no concurso de ingresso, que aprovei. Assim, desde agosto 1961 até dezembro 1964 completei meu bacharelado em Física no Instituto Balseiro. Nesse Instituto tive de fato a possibilidade de me dedicar exclusivamente ao estudo, num ambiente adequado e sem dividir minha atenção com outras preocupações.

Meu real interesse pela ciência nasceu pouco depois de meu ingresso ao Instituto Balseiro. Durante a parte básica de meus estudos nesse Instituto, tive vários professores de qualidade singular, entre os quais José Balseiro (fundador e diretor do Instituto), Enrique Gaviola (físico experimental argentino de prestígio internacional) e Guido Beck (renomado físico teórico de origem austríaca). Balseiro teve uma abnegada, entusiasta e eficiente atuação como diretor e professor, e exerceu uma forte influência sobre seus colegas e  alunos assim como sobre as gerações posteriores do Instituto. A pesar de o período da minha interação com Balseiro ter sido breve (ele faleceu em março de 1962), foi suficiente para que me fizesse descobrir a importância das Ciências Físicas. Hoje penso que minha interação com os professores exemplares que tive durante meus primeiros anos no Instituto Balseiro, foi o que despertou meu interesse pela ciência, que perdura até hoje.

Boletim da SBPMat:  – O que o levou a se tornar um cientista e a trabalhar na área de Materiais, mais precisamente em Física da Matéria Condensada?

Aldo Craievich: – Durante a fase final de meus estudos de Física no Instituto Balseiro, comecei a refletir sobre o tipo de área de investigação específica aonde deveria orientar meu futuro profissional. Nessa época de dúvidas ouvi o conselho de Conrado Varotto, mais tarde fundador da empresa INVAP (spin-off do Instituto Balseiro) e agora diretor executivo da Comissão Nacional de Atividades Espaciais (CONAE) da Argentina, que me propôs realizar meu trabalho final de graduação sobre  propriedades estruturais e eletrônicas de ligas metálicas. Logo depois de formado no Instituto Balseiro, ingressei ao Instituto de Matemática, Astronomia e Física (IMAF, depois FaMAF) da Universidad Nacional de Córdoba, Argentina, como assistente de ensino, em março de 1965. Minha intenção inicial foi trabalhar num tema experimental de Física da Matéria Condensada, sem ainda ter decidido a área específica. Sabendo de meu interesse, o diretor do IMAF, Alberto  Maiztegui, me sugeriu implantar um laboratório de raios X para pesquisas de materiais utilizando um difratômetro previamente adquirido. Nessa oportunidade recebi o apoio de Alberto Bonfiglioli, pesquisador da Comissão Nacional de Energia Atômica de Buenos Aires. Bonfiglioli me sugeriu completar inicialmente minha formação de base na área, realizando minha tese de doutorado no Laboratoire de Physique des Solides da Université Paris Sud, em Orsay, França, sob a supervisão do eminente professor André Guinier.  Guinier foi um dos criadores e diretor do  Laboratoire de Physique des Solides e autor de pesquisas pioneiras sobre o a relação entre a estrutura de sólidos imperfeitos e as características do espalhamento difuso dos raios X. Ele foi também pioneiro em aplicações da técnica de espalhamento de raios-X a baixos ângulos (SAXS) ao estudo de materiais, um dos descobridores das conhecidas zonas Guinier-Preston em ligas de alumínio e autor de vários livros clássicos nessa área de pesquisa.

Em resumo, meu interesse pela pesquisa na área de materiais, mais precisamente pelos estudos da estrutura e das transformações na matéria condensada, foi inicialmente despertado durante meu trabalho final da graduação no Instituto Balseiro supervisado por C. Varotto, cresceu com minhas primeiras atividades em IMAF em colaboração com A. Bonfiglioli e se consolidou durante minha tese de doutorado na França sob orientação de A. Guinier.

Boletim da SBPMat:  – E por que você veio ao Brasil?

Aldo Craievich: – Em 1969, após meu regresso da França e recentemente doutorado, iniciei a implantação do Laboratório de Raios X no IMAF em Córdoba, Argentina, com o objetivo de aplicar as técnicas de difração de raios X e de SAXS em estudos de materiais vítreos. Depois de vários anos de trabalho e de ter conseguido já alguns resultados, percebi que o desenvolvimento do laboratório ocorria mais lentamente do que eu esperava. Os motivos eram diversos, entre eles, dificuldades financeiras para adquirir equipamentos e um excessivo envolvimento em atividades administrativas, o que reduzia significativamente meu tempo para a pesquisa. Foi assim que, no fim de 1971, decidi realizar um estágio de pós-doutorado no exterior para poder privilegiar durante algum tempo minha dedicação à pesquisa.

Nessa mesma época, em uma reunião da Sociedade Chilena de Física realizada em Valdivia, Chile, em janeiro de 1972, tive meu primeiro contato com Yvonne Mascarenhas, professora do Instituto de Física e Química de São Carlos – IFQSC/USP (hoje IFSC/USP), São Carlos, que me convidou para realizar um estágio de um ano em seu Laboratório de Cristalografia. Aceitei o convite e, em março 1973, iniciei minhas tarefas de pesquisa e ensino no IFQSC. No Laboratório de Cristalografia havia nessa época um difratômetro de raios X em operação para estudos de policristais e um aparelho de SAXS adquirido pouco tempo antes. O que era esperado de mim, além de realizar tarefas de docência, era instalar o novo aparelho de SAXS e iniciar linhas de pesquisa em temas de meu próprio interesse e em colaboração com outros cientistas locais.

Depois de iniciado meu estágio no Brasil, a situação política geral na Argentina e particularmente as condições para o ensino e a pesquisa nas universidades se foram deteriorando, o que me induziu a estender várias vezes meu estágio temporário no IFQSC. Mais tarde, em minhas várias visitas à Argentina durante a parte final da década de 1970, percebi um declínio adicional e também uma situação política e social inquietante. Essas constatações e, por outro lado, os interessantes novos desafios que se apresentaram no IFQSC e o forte apoio que recebi da comunidade local e das agências de fomento (FAPESP e CNPq), me levaram a decidir transformar meu estágio temporário numa transferência definitiva. Percebi nesse momento que no Brasil tinha encontrado as condições básicas necessárias e promissoras para que eu pudesse realizar um bom trabalho em pesquisa.

Boletim da SBPMat: – Quais são, na sua própria avaliação, as suas principais contribuições à área de Materiais? Considere na sua resposta todos os aspectos da sua atividade profissional.

Aldo Craievich: As principais pesquisas que desenvolvi desde 1965 até hoje podem ser classificadas em cinco grandes linhas que descrevo a seguir (Menciono algumas referências relevantes associadas a cada linha de trabalho).

(i)Separação de nanofases em sólidos vítreos

Após minha transferência ao Brasil em 1973 iniciei estudos experimentais mediante a técnica de SAXS para determinar os mecanismos responsáveis pelas primeiras etapas do processo isotérmico de separação de nanofases em vidros de B2O3-PbO-Al2O3. Dessa forma continuava a linha de pesquisa que tinha iniciado no IMAF, na Argentina. Para interpretar os resultados utilizei um modelo termodinâmico proposto por John Cahn, chamado decomposição espinodal, para sistemas correspondentes ao centro do gap de miscibilidade, e o modelo clássico de nucleação e crescimento para composições e temperaturas próximas à fronteira binodal. Observei, em particular, a existência de um desvio sistemático dos resultados experimentais de SAXS com respeito às previsões do modelo de Cahn, que atribui a um efeito de relaxação de tensões iniciais na matriz vítrea, produzidas pelo processo preliminar de quenching. Como consequência dessas pesquisas, redigi os dois primeiros artigos publicados em revistas indexadas referentes a pesquisas sobre materiais vítreos realizadas no Brasil [Craievich, Phys.Chem.Glasses 16, 133 (1975); Craievich, Phys.Stat.Sol. 28, 09 (1975)].

Verifiquei também que o modelo da decomposição espinodal não descreve adequadamente os estágios avançados da separação de nanofases no sistema vítreo B2O3-PbO-Al2O3. Foi então feita uma comparação dos resultados das experiências de SAXS que realizei no IFQSC em 1973/74, referentes aos estágios avançados do processo, com as predições da nova teoria estatística desenvolvida por Joel Lebowitz et al. no fim da década de 1970. Os resultados conduziram a um artigo que redigi em colaboração com Juan M. Sanchez (ex-aluno do IMAF e hoje vice-president for research da Texas University) no qual demonstramos, por primeira vez quantitativamente para materiais vítreos, que a evolução temporal  da função de estrutura experimental exibe as propriedades de escala dinâmica previstas pela teoria [Craievich and Sanchez, Phys.Rev.Lett. 47, 1308 (1981)].

(ii)Estrutura e transições de fases em cristais moleculares

De volta ao IFQSC de São Carlos, em 1977, depois de completar um estágio de pós-doutorado na França, trabalhei, em colaboração com Jean Doucet doLaboratoire de Physique des Solides, Orsay, França, e um aluno de doutorado, em estudos sistemáticos das estruturas e das transições de fase de um conjunto de cristais de parafinas, compostos por moléculas lineares CnH2n+2. Todas as parafinas estudadas exibem uma estrutura formada pela superposição de camadas de moléculas de CnH2n+2, com os seus eixos maiores paralelos e com empacotamento lateral compacto. Associamos as características da expansão térmica e das transições de fase destes sólidos a variações da amplitude das librações das moléculas lineares em torno do seu eixo principal. Como resultado destas pesquisas, publicamos, em poucos anos, mais de 10 artigos, todos os quais receberam um alto número de citações. Em particular, um deles, sobre os estudos de fases “rotatórias” observadas em três parafinas com n = 17, 19 e 21, recebeu até hoje 209 citações [Doucet et al, J.Chem.Phys. 75, 1523 (1981)].

(iii)Processos de formação de nanomateriais pelo método sol-gel

Durante a década de 1980 realizei uma série de pesquisas in situ de transformações estruturais mediante o uso da linha de SAXS associada à fonte de luz síncrotron francesa (LURE). Interessaram-me em particular as transformações estruturais que ocorrem durante um novo processo, denominado sol-gel, para a obtenção de materiais nanoestruturados. Este processo complexo consta de uma sequência de passos que se inicia a partir de um precursor na forma de solução líquida coloidal, continua com a agregação das partículas coloidais e subsequente transição sol-gel, para eventualmente ser completado por secagem e sinterização do material nanoporoso resultante.

Realizei os primeiros trabalhos nesta linha em colaboração com grupos de pesquisa liderados por Jerzy Zarzycki (Laboratoire de Verres du CNRS, Université de Montpellier, France) e André Aegerter (IFQSC-São Carlos).  A maioria desses estudos experimentais visava à análise da cinética de processos e foram feitos utilizando a técnica de SAXS in situ [Lours et al, J.Non-Cryst.Solids 100, 207 (1988)]. Isso foi possível mediante a utilização de uma linha de SAXS associada a uma fonte de luz síncrotron de alta intensidade, o que permitiu medições com alta resolução temporal. Em vários casos, utilizamos novos conceitos de geometria fractal para conseguir uma caracterização precisa das estruturas, o que nos permitiu identificar de forma clara os mecanismos de agregação.

Durante a década de 1990, continuei meus estudos sobre as estruturas de vários nanomateriais e de processos de tipo sol-gel com a participação de Luis Esquivias e seus colaboradores (Universidade de Cádiz, Espanha), e com os pesquisadores do grupo liderado por Celso Santilli (UNESP-Araraquara). Com o grupo de Luis Esquivias trabalhamos em diversos temas, com ênfase em pesquisas da influência do uso controlado de ultrassom sobre as características estruturais dos “sonogéis” finais.  Com Celso Santilli e seu grupo pesquisamos uma série de nanomateriais, mediante estudos de SAXS in situ, que contribuíram, em particular, para um melhor conhecimento da estrutura, dos mecanismos da formação e das relações com as propriedades de vários tipos de nanocompósitos híbridos organo-inorgânicos [Dahmouche et al, J.Phys.Chem. B 103, 4937 (1999)]. 

(iv)Proteínas em solução

Participei desde a década de 1980 em numerosas colaborações sobre estudos estruturais de proteínas em solução. Particularmente, colaborei num estudo da estrutura terciária da albumina que resultou ser a primeira pesquisa publicada com resultados experimentais obtidos exclusivamente no LNLS[Castelletto et al, J.Chem.Phys. 109, 2825 (1998)]. Mais tarde, publicamos um trabalho sobre a variação da densidade média das proteínas com a massa molecular que na literatura estava sendo considerada invariante [Fischer et al, Protein Sci. 13, 2825 (2004)]. Este artigo teve durante uma década mais de 200 citações na literatura. Mais recentemente, desenvolvemos um novo método de determinação da massa molecular de proteínas em solução utilizando exclusivamente resultados de experiências de SAXS em escala relativa [Fischer et al, J.Appl.Cryst. 43, 101 (2010)].

(v)Estrutura e estabilidade de fases de nanopartículas metálicas e soluções sólidas de óxidos nanoestruturadas

Durante a última década participei num conjunto de estudos sobre estrutura, mecanismos de formação e estabilidade de fases de diversos nanomateriais, em colaboração com vários grupos de pesquisa.

Com Guinther Kellerman, um dos meus alunos de tese e hoje professor na UFPR, publicamos vários artigos pioneiros sobre os mecanismos de formação de nanopartículas de Bi e Ag em matriz vítrea e sobre a relação entre o tamanho das nanopartículas de Bi e suas temperaturas de fusão e de cristalização. Os resultados experimentais foram também quantitativamente comparados com as previsões teóricas correspondentes [Kellermann and Craievich, Phys.Rev. B 78, 054106 (2008)].

Em colaboração com Felix Requejo e seu grupo da Universidad Nacional de La Plata, Argentina, pesquisamos diversas características estruturais de nanopartículas de metais nobres suportadas em matrizes porosas [Giovanetti et al, Small 8, 468 (2012)] e, mais recentemente, de arranjos de nanoplacas de CoSi2 enterradas  e coerentes num substrato de  Si monocristalino.

Com Diego Lamas da Universidad Nacional de San Martín, Argentina, e membros de seu grupo realizamos um conjunto de pesquisas de soluções sólidas de óxidos nanoestruturadas. No caso particular do sistema nanoestruturado zircônia-escândia, demonstramos que é possível reter a temperatura ambiente fases de estrutura cúbica e tetragonal, com propriedades interessantes, que são estáveis somente a altas temperaturas nesses mesmos materiais quando compostos por cristais micro ou macroscópicos [Abdala et al, RSC Adv. 2, 5205 (2012)].

b. Participação na criação e gestão de instituição de pesquisa

No final de 1986 fui designado vice-diretor e chefe do departamento científico do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS) em Campinas.  Nessa época o diretor e o chefe de projeto do LNLS eram Cylon Gonçalves da Silva e Ricardo Rodrígues, respectivamente. No LNLS iniciou-se em 1987 a construção de uma fonte de luz síncrotron composta por um acelerador linear de elétrons de 120 MeV, um anel de armazenamento de elétrons (UVX) de 1,37 GeV e  um conjunto de linhas de luz.

Durante minha gestão no LNLS fui responsável pelo projeto das primeiras sete linhas de luz do LNLS, que foram desenvolvidas paralelamente à construção do acelerador linear e do anel de armazenamento. Também realizei um esforço persistente para promover a formação dos futuros usuários do LNLS, organizando numerosos eventos (cursos de curta duração, oficinas etc.) nos quais diversos especialistas (principalmente pesquisadores estrangeiros) ministraram palestras e/ou participaram em sessões de treinamento.

Além das tarefas administrativas e técnicas associadas a minhas funções como vice-diretor, continuei realizando pesquisas experimentais durante períodos de uma a duas semanas por ano no laboratório de luz síncrotron LURE, na França. Os conhecimentos de primeira mão adquiridos nesses estágios no exterior foram úteis para meu trabalho relacionado com o planejamento e a construção das primeiras linhas de luz do LNLS.

A fase de construção da fonte UVX e do primeiro conjunto de linhas de luz findou durante o primeiro semestre de 1997 [Rodrigues et al, J.Synchr.Rad. 5, 1157 (1998)] sendo em seguida  abertas ao uso pela comunidade científica.

Quando a fonte de luz síncrotron foi concluída, em julho de 1997, considerei que tinha chegado o momento de afastar-me de minha função de vice-diretor do LNLS e continuar meu trabalho com dedicação exclusiva no Instituto de Física da USP, a partir de 1998. Considerei que dessa forma eu poderia continuar minhas atividades como pesquisador usuário da fonte de luz e também contribuir de forma mais direta à formação de estudantes e ao crescimento da comunidade de usuários do LNLS.

c. Participação na criação de grupos e laboratórios de pesquisa

Durante meus 50 anos de atividades de ensino e pesquisa trabalhei sucessivamente em cinco instituições: IMAF/UNC na Argentina (1965-1972), IFQSC/USP em São Carlos (1973-1980), CBPF em Rio de Janeiro (1981-1986), LNLS em Campinas (1987-1997) e IF/USP em São Paulo (1998-…). As minhas contribuições à criação e ao desenvolvimento de grupos e linhas de pesquisa nessas instituições são suscintamente expostas a seguir.

(i)IMAF (Córdoba, Argentina): Criei e organizei no IMAF o seu primeiro laboratório de raios X, iniciei uma nova linha de pesquisa sobre separação de fases de sólidos vítreos e contribui à formação de jovens estudantes na área de Ciência dos Materiais. Publiquei em 1973 o primeiro artigo em colaboração sobre a estrutura de um material vítreo associado a pesquisas realizadas no IMAF.

(ii)IFQSC/USP (São Carlos): Implantei no IFQSC em 1973 o primeiro laboratório de SAXS em funcionamento no Brasil. Nesse mesmo ano iniciei uma linha de pesquisa sobre materiais vítreos que se desenvolveu fortemente mais tarde pela ação principal de Edgar Zanotto (hoje diretor do LaMaV na UFSCar, São Carlos), a quem orientei na sua dissertação de mestrado. Finalmente, em colaboração com Yvonne Mascarenhas e um aluno de pós-graduação, concluímos em 1984 pesquisas estruturais pioneiras de proteínas em solução realizadas mediante  uso de SAXS.

(iii)CBPF (Rio de Janeiro): Implantei o primeiro laboratório de raios X do CBPF composto por um difratômetro de policristais e uma câmara de SAXS. Minha principal atividade no CBPF durante o período 1981-86  foi a participação nos estudos de viabilidade, tarefas de difusão e sessões de discussão que conduziram à criação, em 1986, do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron.

(iv)LNLS (Campinas): Durante meu trabalho no LNLS, além de realizar as atividades associadas à construção da fonte de luz sincrotron descritas anteriormente, promovi e coordenei um dos projetos da primeira série aprovada em 1996 pelo Programa de Apoio a Núcleos de Excelência (PRONEX) do CNPq.  Neste projeto sobre “Pesquisa e caracterização estrutural e magnética de materiais” participaram 22 pesquisadores/docentes do LNLS, IF/USP, IF/UNICAMP, IQ/UNESP e DF/UFPR.

(v)IFUSP (São Paulo): Contribui à consolidação do Laboratório de Cristalografia do IFUSP, principalmente mediante minha participação no planejamento do projeto e na incorporação de um novo aparelho de SAXS de última geração com feixe de seção pontual. Este aparelho permite estudos de SAXS e GISAXS a temperatura ambiente e a altas temperaturas com sistema automatizado de coleta de dados. Esse moderno equipamento foi o primeiro em operação no Brasil e provavelmente também em América Latina.

d. Contribuição em política científica

Após realizar um estágio sabático no laboratório de luz síncrotron LURE, Orsay, França, de volta ao CBPF em 1982, participei em reuniões de um grupo pequeno de pesquisadores que discutia a eventual viabilidade da construção uma fonte de luz síncrotron no Brasil. Nesse mesmo ano, o presidente do CNPq depois de manifestar o seu apoio à iniciativa, decidiu criar o Projeto Radiação Sincrotrónica (PRS/CNPq) coordenado pelo diretor do CBPF, Roberto Lobo. No contexto desse projeto atuei como coordenador do Comitê Executivo e membro do Conselho Técnico Científico (CTC). Em minha função de coordenador do Comitê Executivo organizei reuniões, palestras e visitas de especialistas estrangeiros. Também colaborei na elaboração de um primeiro projeto conceitual de uma fonte de radiação síncrotron e participei na redação de uma proposta de plano diretor para sua implantação. Detalhes dos trabalhos desenvolvidos foram expostos no artigo “Proposta preliminar de estudo de viabilidade de um Laboratório Nacional de Radiação Síncrotron” [Lobo et al, CBPF/PRS 1 (1983)] e no relatório “PRS: Atividades e Perspectivas” [Craievich, CBPF/PRS 14 (1984)]. Coordenei também um programa de bolsas do CNPq que permitiram a jovens brasileiros acessar por primeira vez fontes de luz síncrotron no exterior e adquirir assim experiência no seu uso.

No período 1983-1985, apresentei na Argentina o projeto do síncrotron brasileiro, no Instituto Balseiro de Bariloche, na CNEA de Constituyentes, em reunião da Associação Física Argentina (AFA) em La Plata e no Simpósio Latino Americano de Física do Estado Sólido (SLAFES) em Mar del Plata.

Por outro lado, participei na fase de fundação de duas novas organizações científicas: a Sociedade Brasileira de Pesquisa de Materiais (SBPMat) no ano 2000, que até hoje organizou treze encontros anuais, e a Rede Latino Americana Matéria, que promoveu desde 1995 doze reuniões científicas (Simpósios Matéria) em oito diferentes países da América Latina.

e. Formação de novos cientistas

Desde 1965 até 2009 ministrei diversas disciplinas de graduação e pós-graduação nas diferentes instituições da Argentina e do Brasil onde trabalhei. Por outro lado, desde 1982 até hoje, participei em cursos curtos, escolas e oficinas de formação e treinamento de usuários de luz síncrotron em diversas cidades do Brasil, Argentina, Chile, Uruguai, Peru, Colômbia, Venezuela, Cuba e México. Também contribui à formação de usuários da luz síncrotron fora da América Latina, atuando como diretor e professor de uma série de escolas sobre aplicações da luz síncrotron organizadas pelo Centro Internacional de Física Teórica (ICTP), em Trieste, Itália. Essa atividade no ICTP se prolongou durante quase 20 anos, num total de dez escolas sucessivas de quatro semanas cada uma, realizadas bianualmente desde 1991 até 2008.

Por outro lado, orientei 18 alunos de pós-graduação (nove mestrandos e nove doutorandos). A maioria de meus antigos orientandos continuou atuando como pesquisadores e professores em diversas universidades, nos estados de São Paulo, Bahia e Paraná, e em centros de pesquisa em Rio de Janeiro e São Paulo. Um deles trabalha numa empresa industrial do interior do Estado de São Paulo e outro, de origem francesa, que orientei na modalidade de cotutela com pesquisador da Université Paris V, atua em laboratório de pesquisa industrial na Bélgica. Mantenho ainda colaborações com dois de meus antigos orientandos em pesquisas de propriedades estruturais e transições de fase de nanomateriais e em estudos mediante SAXS de proteínas e outras macromoléculas em solução.

Boletim da SBPMat: – O que o motivou a participar da história do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron?

Aldo Craievich: – Em 1981, já havendo ingressado ao CBPF, em Rio de Janeiro, decidi passar um ano sabático no laboratório de luz síncrotron LURE, em Orsay, França.  A minha motivação para esse estágio surgiu da possibilidade que se me apresentava de acessar um novo tipo de instrumentação experimental que me permitiria realizar pesquisas de meu interesse, impossíveis em laboratórios clássicos, tais como estudos cinéticos in situ de variações estruturais rápidas a altas temperaturas de materiais vítreos.

Finalizado meu ano sabático no LURE e já de retorno ao CBPF, em setembro de 1982, fui convidado pelo Diretor do CBPF para participar nas atividades formais que visavam à futura construção de uma fonte de luz sÍncrotron no Brasil. Minha motivação para participar no CBPF nos trabalhos preliminares desse projeto e depois no LNLS na fase de construção da fonte de luz foi consequência de uma conjunção de razões. Eu considerei que (i) a eventual futura disponibilidade local de uma fonte de luz síncrotron seria de grande relevância para o desenvolvimento da ciência brasileira, (ii) a disponibilidade de um sÍncrotron no Brasil seria, em particular, muito útil para o avanço de minhas linhas de pesquisa em andamento, e (iii) eu havia adquirido, já em 1982, a competência e a experiência necessárias para participar de forma ativa nas tarefas propostas.

Boletim da SBPMat: – Deixe uma mensagem para nossos leitores que estão iniciando suas carreiras de cientistas.

Aldo Craievich: – Considero que uma condição necessária e importante para ser um bom cientista na área na qual eu trabalho é sentir um forte interesse por entender e tratar de explicar a natureza essencial e as propriedades relevantes da matéria que nos rodeia. Por isso minha primeira mensagem é para encorajar nas suas carreiras científicas os jovens estudantes que de fato sentem esse tipo de interesse.

Os estudos que transformam um jovem estudante num bom cientista dependem menos da natureza dos temas específicos e muito mais da forma como os novos conhecimentos são apresentados e adquiridos. O estudante e o professor devem considerar cada novo tema de estudo como um desafio a ser enfrentado. Por outro lado, o  estudante deve valorizar o trabalho mais difícil dos professores que apresentam cada novo tema visando sua compreensão profunda, evitando caminhos fáceis. Nesse sentido minha segunda mensagem aos jovens estudantes é a de, na medida do possível, procurar os ensinamentos, conselhos e orientação de professores não somente destacados, mas também exigentes.

As contribuições pessoais de todo pesquisador para o progresso da ciência devem ser consideradas por eles, em geral, como relativamente modestas. A minha terceira mensagem está relacionada com uma qualidade importante que, a meu ver, deve possuir todo pesquisador novo e também aqueles com maior experiência: uma atitude permanente de respeito pelo trabalho alheio. Uma mensagem muito clara sobre este tema foi mencionada por Balseiro, diretor do Instituto de Física onde realizei meus estudos de graduação, em seu discurso aos alunos recém-formados na primeira turma desse Instituto em 1958. Ele disse “Não creio que haja um índice mais patético de incultura, excetuando a violência, que a falta de respeito pelo trabalho alheio. Essa falta de respeito é uma forma de destruição e quem destrói o fruto do trabalho alheio bem pode ser qualificado de selvagem, isto é, a incultura em sua mais prístina forma” [http://www.ib.edu.ar/index.php/historia-del-ib/primera-graduacion.html].

Para saber mais sobre o professor Aldo Craievich: artigo “Un físico del Mercosur” publicado pela revista “Ciencia e Investigación. Reseñas”, tomo 1, no 3, disponível aquí: http://aargentinapciencias.org/images/stories/R-tomo1-3/RevRes-1-3xArt/7a24Craievich-ceiRes-1-3.pdf.

Minientrevistas com palestrantes do XII Encontro da SBPMat: Douglas Soares Galvão (Unicamp).


O professor Douglas Soares Galvão (divulgação).

Douglas Soares Galvão é mestre e doutor pelo Instituto de Física Gleb Wataghin da Unicamp, aonde ingressou como professor em 1990. Na graduação, formou-se, também em Física, pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN). Realizou trabalhos de pós-doutoramento nos Estados Unidos, na empresa de pesquisa e desenvolvimento em telecomunicações Bell Communications Research e na Universidade de Princeton. É autor de mais de 160 artigos publicados em periódicos indexados, totalizando aproximadamente 3.800 citações.

Na palestra plenária do XII Encontro da SBPMat, o pesquisador falará sobre desafios e perspectivas da modelagem de nanomateriais num contexto de problemas e demandas surgidas da nanotecnologia. Em particular, Galvão abordará propriedades mecânicas incomuns de materiais a base de carbono na escala nano, o aproveitamento dessas propriedades para criar macromateriais funcionais e a formação espontânea de estruturas metálicas complexas que só podem existir na nanoescala – assuntos tratados em artigos científicos de sua autoria que foram publicados em revistas científicas de alto impacto como a Science e a Nature Nanotechnology.

Segue uma minientrevista com o palestrante.

Boletim da SBPMat (B. SBPMat): – Qual é a importância da modelagem na nanociência e na nanotecnologia? Quais papéis essa modelagem está cumprindo atualmente?

Nanofios de ouro e prata.

Douglas Soares Galvão (D.S.G.): – Com os avanços recentes na parte de hardware e software e a redução dos preços dos computadores, a modelagem se tornou hoje uma ferramenta importante na área de Materiais, em particular para nanomateriais. É possível hoje construir modelos confiáveis que permitem evitar testes desnecessários nos laboratórios, consequentemente reduzindo os custos e o tempo para produzir novos produtos e/ou materiais.

B. SBPMat: – Comente particularidades da interação do pesquisador experimental e o teórico na área de nanomateriais. Há muitos pesquisadores no Brasil e no mundo trabalhando com modelagem de nanomateriais?

D.S.G.: – É de fundamental importância. Infelizmente no Brasil ainda não existe uma tradição consolidada dessas interações, principalmente quando envolve parceiros industriais. O número de grupos no Brasil ainda é pequeno, mas está crescendo rapidamente. No mundo é uma área em forte expansão.

B.SBPMat: – Comente sobre a evolução das ferramentas computacionais para se adaptarem à escala nano.

D.S.G.: A escala nano coloca novos desafios para a modelagem. Nós temos muito boas ferramentas para a escala atômica e para as escalas meso e macroscópica. Na escala nano algumas dessas ferramentas não funcionam bem; o desafio agora é construir e/ou adaptar essas ferramentas para a escala nano. Algumas vezes isso não é fácil.

B.SBPMat: – Na sua avaliação, quais são os principais desafios na área de modelagem de nanomateriais?

D.S.G.: – O grande desafio é construir modelos que permitam projetar o uso de nanomateriais para aplicações multifuncionais em macroescala. Um dos problemas em que estamos muito interessados é o de construir modelos para explicar como fibras de nanotubos de carbono funcionam como músculos artificiais.

Veja o resumo da palestra plenária do professor Douglas Soares Galvão.

Serpentinas de carbono (capa da Physical Review Letters).

 

Osciladores de nanotubos de carbono (capa da Physical Review Letters.

Oportunidade: mestrado e doutorado na área de aplicações fotônicas de grafeno e nanomateriais.


O Centro Mackenzie de Pesquisas Avançadas em Grafeno e Nanomateriais (MackGrafe) anuncia que estão abertas (até dia 21/05) as inscrições para mestrado e doutorado na área de aplicações fotônicas, optoeletrônicas e plasmônicas de grafeno e nanomateriais, vinculada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica (PPGEE) da Universidade Presbiteriana Mackenzie.

Inscrições: até 21/05 para início no segundo semestre de 2013.

O MackGrafe iniciou suas atividades em 2012 e tem um financiamento inicial de cerca de R$ 30 milhões, que inclui a construção de um novo prédio e a aquisição equipamentos de estado-da-arte para fabricação e caracterização de amostras e dispositivos de grafeno. O Centro visa a desenvolver pesquisa de nível mundial em grafeno e nanomateriais, com uma abordagem de engenharia aplicada e foco em dispositivos fotônicos, optoeletrônicos e plasmônicos. O MackGrafe é um centro “irmão” do Graphene Research Centre da National University of Singapore (GC-NUS), trabalhando de forma integrada e complementar.

Mais informações sobre o processo seletivo:
http://www.mackenzie.br/fileadmin/Decanato_Pesquisa_Pos/2013/index.html