Bolsa de Doutorado Direto – Desenvolvimento de Semicondutores para Geração de Hidrogênio Verde via Fotoeletrocatálise da Água

O IFSC/USP abre inscrições até o dia 20 de fevereiro do corrente ano para uma bolsa de doutorado direto, sob a supervisão do Prof. Dr. Renato Vitalino Gonçalves.

O projeto faz parte do Centro de Pesquisa em Engenharia Molecular para Materiais Avançados (CEMol) e se concentra no desenvolvimento de filmes finos semicondutores baseados em BiVO4 simples e dopados para divisão fotoeletroquímica da água.

O candidato selecionado para o doutorado trabalhará na deposição de fotoânodos à base de BiVO4, incluindo elementos dopantes, e na otimização do desempenho fotoeletroquímico e da estabilidade para a produção de hidrogênio sob iluminação solar.

O projeto envolve síntese e caracterização de materiais avançados usando técnicas como XPS, XRD, Raman, UV–Vis e medições fotoeletroquímicas (PEC) no laboratório NaCA (IFSC/USP).

Os candidatos deverão ter graduação em Física, Ciência dos Materiais ou áreas afins, e com interesse em energia renovável, filmes finos e nanomateriais, são incentivados a se inscrever.

Requisitos:

*Graduação em Física, Ciência dos Materiais ou áreas afins.

*Experiência (não obrigatória) em materiais semicondutores, fotoeletroquímica ou técnicas avançadas de caracterização (XPS, Raman, XRD, UV–Vis).

*Experiência (não obrigatória) em medições elétricas e fotoeletroquímicas, como LSV, EIS e IPCE.

*Proficiência em inglês (leitura e escrita científica).

*Capacidade de trabalhar em uma equipe multidisciplinar e integrar diferentes tipos de dados.

*Por se tratar de uma bolsa de doutorado direto, não aceitaremos candidaturas de pessoas com mestrado.

Duração e Localização:

O projeto terá duração de até quatro anos, com atividades realizadas principalmente no Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo (São Carlos, Brasil). O bolsista também contará com a infraestrutura e as colaborações do Centro Nacional de Pesquisas em Energia e Materiais (CNPEM), em Campinas, SP, por meio de sua associação com o CEMol, um Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPID) da FAPESP.

Orientador:

Prof. Dr. Renato Vitalino Gonçalves, Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo/ Brasil.

Como se inscrever:

Os candidatos interessados devem enviar os seguintes documentos para rgoncalves@ifsc.usp.br:

1- Carta de motivação destacando experiências anteriores relevantes para o projeto (máximo de 2 páginas);

2- Curriculum vitae (CV), incluindo links para o currículo Lattes (para candidatos brasileiros) e outros perfis acadêmicos.

Processo seletivo:

Os candidatos pré-selecionados serão convidados para uma entrevista online entre fevereiro e março de 2026.

Sobre o CEMol:

O Centro de Pesquisa em Engenharia Molecular para Materiais Avançados (CEMol) é um Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPID) com financiamento da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP).

O CEMol é uma iniciativa multi-institucional com sede no Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) composto também por pesquisadores da USP, UFSCar, UFABC, Unifesp, Unesp, Embrapa e IPEN. Os pesquisadores do CEMol empregam técnicas de síntese e caracterização de materiais e se utilizam de ciência de dados para contribuir com o desenvolvimento de dispositivos e novos materiais.

A abordagem interdisciplinar do CEMol está voltada para produzir soluções para problemas da sociedade nas áreas de Energia Alternativa, Materiais Sustentáveis, Saúde, Materiais Quânticos e Ferramentas Científicas.

Para mais informações acesse: https://pages.cnpem.br/cepidcemol/ 

Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

Atividade extensionista em Educação Ambiental e Biodiversidade oferece 60 horas para alunos da USP

Inscrições seguem abertas no sistema JúpiterWeb até 12 de fevereiro para projeto que atua em espaços e escolas públicas – Jardins polinizadores: concepção, instalação e manejo de abelhas sem ferrão em práticas de biodiversidade e Economia Solidária.

Estudantes de cursos da USP interessados em atuar em Extensão Universitária podem se inscrever em atividades de concepção, instalação e manejo de jardins polinizadores para atrair e sustentar agentes polinizadores (abelhas sem ferrão, borboletas e insetos).

No projeto pretende-se desenvolver competências pedagógicas por meio de encontros educativos e treinamentos em escolas e em espaços públicos, com amplo leque de aprendizagens e possibilidade de construção de espaços que promovam impactos ambientais positivos.

Além disto, estudantes da USP podem ampliar o aprendizado e atuar com público externo à universidade em valores, princípios e práticas de Economia Solidária: auxiliar na sistematização de experiências vivenciadas, melhoria de registros (desenvolvimento de aplicativos) e controle – por meio de registros, depoimentos, vídeos – organização/divulgação em ações de coleta, processamento e comercialização do mel e de outros produtos para usos múltiplos. A atividade de extensão tem início previsto para 23 de fevereiro de 2026, contabiliza 60 h de Extensão e recebe inscrições até 12 de fevereiro, exclusivamente pelo sistema JúpiterWeb.

Ao longo do semestre, os graduandos da USP participam ativamente do planejamento e da condução das atividades. De acordo com a professora Débora Gonçalves, do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP), coordenadora do projeto, e a professora Eny Maria Vieira, do Instituto de Química e São Carlos (IQSC/USP), vice-coordenadora, o foco está na formação de estudantes com interesse em áreas tais como Educação Ambiental, Ciências, Biodiversidade, Ecologia, Economia Solidária e Processos de Aprendizagem por meio de encontros, palestras e eventos comunitários em espaços rurais, públicos e em escolas, em ações comprometidas com o papel social da USP e possibilidades de transformação.

Nesta edição, serão oferecidas 20 vagas e as atividades ocorrerão entre 23 de fevereiro e 3 de julho de 2026. Para participar, é necessário ter disponibilidade para atuar uma vez por semana com dias e horários das atividades definidos posteriormente.

Saiba mais

Inscreva-se pelo sistema JúpiterWeb: https://uspdigital.usp.br/jupiterweb/webLogin.jsp

Dúvidas? Envie uma mensagem para
gdebora@ifsc.usp.br 

Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

Programa “Vem Saber” alcança mais de 165 mil estudantes e quase 10 mil professores em 2025

Atividades com jovens estudantes nas áreas de Ciência, Tecnologia, Engenharia) e Matemática

Programa do IFSC chega a todas as regiões do Estado de São Paulo

O programa “Vem Saber”, iniciativa de difusão científica da Universidade de São Paulo (USP) vinculada ao Instituto de Física de São Carlos (IFSC), consolida-se como uma das mais abrangentes ações de extensão universitária voltadas à educação pública no estado de São Paulo.

Com sede na área 2 do campus da USP São Carlos, no Conjunto de Apoio Didático, o programa reúne projetos que integram estudantes, professores e gestores do ensino médio em uma agenda permanente de formação, orientação acadêmica e estímulo à ciência.

Em 2025, o “Vem Saber” alcançou mais de 165 mil estudantes e aproximadamente 9.900 professores, em articulação com as Diretorias de Ensino e com parceiros institucionais como a Secretaria da Educação do Estado de São Paulo (SEDUC), o Centro Paula Souza (CPS), o Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF/FAPESP) e a USP/Esalq, por meio do Instituto PECEGE.

Entre as frentes de atuação, destaca-se a “Competição USP de Conhecimentos e Oportunidades (CUCO)”, considerada a principal ação do programa. Em 2025, a CUCO registrou 157.664 estudantes inscritos e mobilizou a colaboração de 9.552 professores. Ao longo de nove edições, a competição já atingiu 936.482 participantes da rede pública estadual paulista, com adesão de 100% das Diretorias Regionais de Ensino e participação ativa da direção central do Centro Paula Souza.

A iniciativa consolidou-se como um processo formativo, com foco especial em estudantes em situação de maior vulnerabilidade social, ao articular avaliação diagnóstica, orientação vocacional e acesso a oportunidades acadêmicas.

Para o coordenador executivo do “Vem Saber”, Dr. Herbert Alexandre João, “a força da CUCO está nos professores colaboradores, que incentivam os estudantes a conhecer o processo de acesso ao ensino superior. O engajamento impressiona até mesmo quem atua na área. Na Unidade Regional de Ensino de Caieiras, por exemplo, a colaboradora trabalha há 2 anos com estudantes em privação de liberdade da Fundação Casa, ampliando a relevância e o impacto social da CUCO”, destacou Herbert João.

Formação de professores

Outra vertente estratégica do “Vem Saber” são as visitas monitoradas ao campus da USP São Carlos, realizadas por meio do projeto Universitário por um Dia (UPD). Em 2025, o programa recebeu 57 escolas distintas, reunindo 2.121 alunos do ensino médio em atividades na Sala do Conhecimento, com a participação de estudantes provenientes de 40 cidades do estado. A experiência imersiva aproxima os jovens do ambiente universitário, apresenta carreiras científicas e tecnológicas e amplia o repertório de escolhas educacionais. Em paralelo, a plataforma do programa registrou a participação de 6.165 estudantes em cursos on-line de formação complementar, como “Decifrando seu dinheiro”, “Fotografia” e “Desenvolvimento de Aplicativos e Jogos”, ampliando o alcance territorial das ações.

Atividade de Pré-Iniciação Científica na cidade de Descalvado (SP)

No campo da formação de jovens, o projeto de pré-iniciação científica “Cientistas do Amanhã” desempenha papel central ao inserir estudantes do ensino médio em atividades orientadas de pesquisa. Entre fevereiro e dezembro de 2025, 50 estudantes participaram do projeto, dos quais 46 eram oriundos do município de Descalvado (SP), da E.E. José Ferreira da Silva. O programa concedeu 35 bolsas de fomento, sendo 34 destinadas a meninas, reforçando o compromisso institucional com a diversidade, a inclusão social e a promoção da equidade de gênero nas áreas de ciência e tecnologia.

A agenda de formação continuada de professores completa o ecossistema do “Vem Saber”. Em 2025, 290 docentes do ensino médio participaram das atividades, com a realização de quatro Orientações Técnicas envolvendo educadores das Diretorias Regionais de Ensino de Guarulhos, Zona Leste da cidade de São Paulo, Jaú, São Carlos e Araraquara. As ações priorizam metodologias ativas, atualização de conteúdos em ciências e física e a integração entre escola e universidade, contribuindo para a qualificação do ensino e para a disseminação de práticas pedagógicas inovadoras.

Ao articular competição acadêmica, visitas monitoradas, pré-iniciação científica, cursos on-line e formação docente, o “Vem Saber” constrói uma política pública de alcance estadual ancorada na cooperação interinstitucional e na vocação extensionista da USP. O programa opera como ponte entre a educação básica e o ensino superior, ampliando oportunidades, estimulando trajetórias científicas e promovendo a democratização do acesso ao conhecimento. Com resultados expressivos em 2025 e parcerias consolidadas, a iniciativa reafirma o lema que orienta sua atuação: transformar vidas por meio da educação.

Para o coordenador-geral e criador do “Vem Saber”, Prof. Antonio Carlos Hernandes, “os resultados positivos alcançados ao longo dos anos demonstram que a aproximação com a educação básica, quando bem estruturada, gera impacto real na formação e no projeto de vida dos estudantes, fortalece a escola pública e amplia as perspectivas de acesso ao ensino superior, especialmente para jovens em situação de vulnerabilidade social”, concluiu Hernandes.

Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

USP deposita patente da primeira bateria de Nióbio alcançando uma nova fronteira estratégica para o Brasil

Tecnologia supera bloqueio químico histórico, atinge 3 volts e avança para testes industriais

Durante décadas, o nióbio foi visto como um paradoxo na ciência de materiais. Embora seja um metal estratégico, abundante no Brasil e amplamente utilizado em ligas de alto desempenho, ninguém no mundo havia conseguido transformá-lo em uma bateria funcional, estável e recarregável. O obstáculo não estava na engenharia, mas na química extremamente complexa dos componentes ativos à base de nióbio, que se degradam rapidamente em contato com água e oxigênio.

Esse impasse histórico começou a ser superado por uma pesquisa desenvolvida na Universidade de São Paulo, que resultou não apenas em um novo dispositivo tecnológico, mas em uma descoberta científica sobre como controlar a química do nióbio em baterias, protegida por depósito de patente junto à USP.

Uma descoberta científica inspirada na biologia

A história da descoberta começou há cerca de dez anos, quando o professor Frank Crespilho, do Instituto de Química de São Carlos (IQSC/USP), líder do Grupo de Bioeletroquímica e Interfaces da USP e pesquisador do Instituto Nacional de Eletrônica Orgânica e Sustentabilidade (INCT), sediado no Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP), atuava como professor visitante na Harvard University.  Na época, ele estudava sistemas biomiméticos, inspirados em processos biológicos capazes de controlar reações químicas extremamente delicadas, como ocorre em enzimas e metaloproteínas.

Do ponto de vista químico, o nióbio é um elemento com uma estrutura eletrônica singular, capaz de acessar múltiplos estados de oxidação próximos em energia. Cada um desses estados representa um nível eletrônico distinto, potencialmente utilizável para armazenamento de carga. Essa característica torna o nióbio extremamente promissor para aplicações eletroquímicas avançadas.

Prof. Frank Crespilho (IQSC/USP)

No entanto, essa mesma riqueza eletrônica sempre impôs um desafio fundamental: em ambientes eletroquímicos convencionais, especialmente na presença de água e oxigênio, o nióbio sofre com reações químicas parasitas rápidas, levando à formação de espécies inativas e à perda irreversível da atividade redox. A descoberta associada à arquitetura N-MER (Niobium Multi-stage Electronic Redox), viabilizada pelo meio redox ativo NB-RAM (Niobium Redox Active Medium), nasce da transposição de um princípio já conhecido na biologia — o controle fino do ambiente químico para estabilizar metais altamente reativos — para um sistema artificial de armazenamento de energia.

“Eu já sabia que a natureza resolvia esse problema há bilhões de anos”, explica o Prof. Frank Crespilho. “Em sistemas biológicos, como enzimas e metaloproteínas, metais altamente reativos mudam de estado eletrônico o tempo todo sem se degradar, porque operam dentro de ambientes químicos muito bem controlados. A pergunta que fizemos foi simples e ousada: será que daria para copiar esse princípio e aplicar em uma bateria de nióbio? O nióbio é como um interruptor com muitos níveis, não apenas ligado e desligado. Cada nível guarda uma quantidade diferente de energia. Fora de um ambiente controlado, esse interruptor enferruja e quebra. O que fizemos foi criar uma caixa de proteção inteligente para ele; essa caixa é o NB-RAM. Dentro dela, o interruptor pode mudar de nível várias vezes, de forma controlada, sem se degradar. É exatamente isso que os sistemas biológicos fazem, e foi isso que adaptamos para a bateria de nióbio.”

Dois anos de otimização até a estabilidade

Grande parte do avanço da bateria de nióbio é resultado de um trabalho extenso de otimização conduzido pela doutoranda Luana Italiano, que dedicou dois anos ao refinamento do sistema até alcançar estabilidade e reprodutibilidade. O processo envolveu dezenas de versões experimentais, com ajustes sucessivos no ambiente químico e nos mecanismos de proteção do material ativo.

“Não bastava fazer a bateria funcionar uma única vez. Ao longo de dois anos de trabalho no projeto, nosso foco foi garantir estabilidade, repetibilidade e controle fino dos parâmetros”, explica Luana. Segundo ela, o principal desafio foi encontrar o equilíbrio entre proteger o sistema e manter seu desempenho elétrico. “Se você protege demais, a bateria não entrega energia. Se protege de menos, ela se degrada.”

Esse refinamento foi essencial para permitir que o nióbio operasse de forma reversível, alternando entre diferentes estados eletrônicos sem perda significativa de desempenho. Como resultado, o sistema passou a funcionar de forma estável não apenas em condições de laboratório, mas também em arquiteturas próximas das utilizadas pela indústria.

“Depois desse período de desenvolvimento e validação, os testes mostram que não estamos falando apenas de um conceito”, destaca a pesquisadora. “É um sistema que já funciona em formatos reais.”

Da descoberta à patente: 3 volts e validação tecnológica

Após o desenvolvimento do protótipo funcional, a tecnologia teve sua patente depositada pela USP e avançou para níveis intermediários de maturidade tecnológica (TRL-4). Essa etapa comprova que a bateria funciona não apenas em condições ideais de laboratório, mas também em ambientes e arquiteturas próximas da realidade industrial. Atingir 3 volts é um marco estratégico.

Essa é a faixa de tensão da maioria das baterias comerciais atuais, o que significa que a bateria baseada na arquitetura N-MER compete diretamente com tecnologias existentes. Para validar essa compatibilidade, a bateria foi testada em formatos industriais padrão, como células tipo coin (moeda) e pouch (laminadas flexíveis), em parceria com o pesquisador Hudson Zanin, da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp). Nesses sistemas, a bateria foi carregada e descarregada diversas vezes, demonstrando a prova de conceito em ambientes controlados.

Tecnologia estratégica, interesse internacional e próximos passos

O avanço científico e tecnológico despertou o interesse de grupos internacionais, incluindo empresas chinesas do setor de baterias, que já entraram em contato para conhecer a tecnologia desenvolvida na USP. Apesar desse interesse externo, Crespilho defende que o desenvolvimento completo da bateria deve permanecer no Brasil, sob liderança do Estado de São Paulo.

“Essa é uma tecnologia estratégica. O depósito da patente garante proteção, mas é o empenho institucional que assegura que ela se transforme em desenvolvimento, indústria e soberania tecnológica”, afirma o pesquisador.

Para avançar e viabilizar a fase 3 do desenvolvimento é necessário empenho institucional para a criação de um centro multimodal de pesquisa e inovação, envolvendo governos estadual e federal, universidades e startups de base tecnológica.

Crespilho finaliza, afirmando que “A bateria de nióbio desenvolvida na USP mostra que o Brasil não precisa apenas exportar recursos, mas pode liderar tecnologias; desde que a ciência seja tratada como prioridade nacional.”

(26/12/2025)

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP