No passado dia 26 de novembro, o docente e pesquisador do IFSC/USP, Prof. Dr. Richard Charles Garratt, recebeu o título de “Doutor Honoris Causa” atribuído pela Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo (UNPRG), Lambayeque, Peru. Não sendo a primeira vez que este pesquisador é homenageado com o título “Doutor Honoris Causa”, sendo que a última distinção ocorreu […]
O CEPIx-CePOF, alocado no IFSC/USP, acaba de receber um novo equipamento multiusuário que estará disponível para qualquer pesquisador interessado. Trata-se de um fluorímetro (espectrômetro de fluorescência para detecção de emissão de luz) com altíssima sensibilidade na região do infravermelho, como explica o docente e pesquisador do IFSC/USP, Prof. Sebastião Pratavieira. Adquirido com recursos da FAPESP […]
No passado dia 26 de novembro, o docente e pesquisador do IFSC/USP, Prof. Dr. Richard Charles Garratt, recebeu o título de “Doutor Honoris Causa” atribuído pela Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo (UNPRG), Lambayeque, Peru. Não sendo a primeira vez que este pesquisador é homenageado com o título “Doutor Honoris Causa”, sendo que a última distinção ocorreu […]
O CEPIx-CePOF, alocado no IFSC/USP, acaba de receber um novo equipamento multiusuário que estará disponível para qualquer pesquisador interessado. Trata-se de um fluorímetro (espectrômetro de fluorescência para detecção de emissão de luz) com altíssima sensibilidade na região do infravermelho, como explica o docente e pesquisador do IFSC/USP, Prof. Sebastião Pratavieira. Adquirido com recursos da FAPESP […]
(Figura-1) Impressão artística dos pequenos dispositivos (discos) flutuando na mesosfera como se fossem paraquedas e suportando pequenas cargas, sem precisar de motor ou combustível. No artigo é feito um estudo detalhado que leva em consideração o diâmetro do disco, sua altitude na mesosfera, o peso da carga e a intensidade da luz solar em cada época do ano
*Por: Prof. Roberto N. Onody
Cientistas da Universidade de Harvard construíram recentemente, via nanoengenharia, um dispositivo com cerca de 1 cm de diâmetro que, sob a ação de luz artificial, é capaz de flutuar no ar em baixa pressão atmosférica. Feito de material relativamente barato, ele é capaz de flutuar na camada da mesosfera (que fica entre 50 kms e 80 kms de altura) apenas sob a ação da luz solar (Figura 1).
A mesosfera é a camada da atmosfera terrestre menos conhecida, tanto assim, que é ela muitas vezes chamada de “ignosfera”. Nela, não há satélites, posto que a altitude é muito baixa; também não há balões ou aviões, posto que a altitude é muito alta.
O mecanismo utilizado para a flutuação é o da fotoforese. Chamamos de fotoforese à movimentação de partículas ou pequenos objetos pela ação da luz e suas consequência térmicas ao redor do objeto. Ela vem sendo estudada há mais de cem anos, mas só agora, com novos materiais e a nano industrialização, está sendo possível encontrar aplicações práticas.
Não devemos confundir a força fotoforética com aquela produzida pela pressão da radiação eletromagnética. As forças fotoforéticas são bem maiores que as da radiação e desaparecem quando aumentamos o vácuo.
Basicamente, na fotoforese a luz incidente permite que o sistema opere como uma máquina térmica. As forças fotoforéticas podem superar a força gravitacional e, dessa maneira, levitar pequenas partículas como grãos de poeira, fuligem, aerossóis e pluma vulcânica (veja vídeo).
Figura 2 – O moinho de luz ou radiômetro de Crookes. A explicação da causa de seu movimento cativou muitos cientistas, incluindo J. Maxwell e A. Einstein. Várias explicações incorretas foram apresentadas sobre o seu funcionamento e, mesmo hoje em dia, estão ainda presentes como é o caso do verbete “radiometer” da Enciclopédia Britânica
A descoberta da fotoforese é atribuída a Felix Ehrenhaft ao longo de pesquisas que ele realizou na década de 1920. O fenômeno, entretanto, já estava presente no radiômetro de Crookes (Figura 2).
Inventado por Sir Williams Crookes em 1873, o radiômetro de Crookes consiste num bulbo de vidro (com vácuo parcial do ar) que tem no seu interior 4 palhetas giratórias montadas sobre um eixo rotor vertical com muito pouco atrito. Cada uma dessas palhetas têm uma face pintada na cor preta e a outra na cor prata.
Quando iluminado por luz solar ou artificial as palhetas giram. Elas giram no sentido da face preta para a face prateada. O radiômetro de Crookes é um moinho de luz!
Ambas as faces absorvem parte da energia da luz incidente aumentando a temperatura de suas superfícies. Como a face preta absorve mais luz, ela atingirá uma temperatura maior do que a face prateada, o mesmo acontecendo com o ar em contacto com elas.
No artigo de Crookes, que foi publicado em 1874, ele atribuiu, incorretamente, a rotação das palhetas como sendo um resultado da pressão de radiação eletromagnética. O revisor que aceitou o artigo foi ninguém menos do que James Clerk Maxwell, o formulador das leis do eletromagnetismo.
Foi muito fácil provar que a explicação dada era equivocada. Para isso, bastou constatar que a rotação das palhetas cessa quando a pressão do ar no interior do bulbo é: maior do que 1000 Pa (~10-2 atm), devido ao aumento da força de atrito com um ar mais denso, ou menor do que 0,0001 Pa (~10-9 atm). O fato de haver uma pressão mínima do ar para operar o radiômetro de Crookes mostra que a pressão de radiação eletromagnética (que existe mesmo no vácuo) não é a responsável pela rotação das palhetas.
Naturalmente, a pressão de radiação também está presente só que não tem força suficiente para girar as palhetas e, se tivesse, as giraria no sentido contrário (da face prata para a face preta). O radiômetro de Crookes é uma máquina térmica e precisa do ar em baixa pressão para operar.
A explicação correta do funcionamento do radiômetro de Crookes veio com Osborne Reynolds (sim, o mesmo do número de Reynolds da hidrodinâmica) em 1879. Ele estudou o fluxo de gás por um tubo isolado termicamente e que tem no meio uma placa porosa e fixa. As duas faces da placa foram mantidas em temperaturas diferentes e fixas, TA e TB. Inicialmente a pressão e a temperatura do gás são as mesmas dos dois lados da placa. Ele observou que o gás fluía através dos poros, indo do lado da face mais fria para o lado da face mais quente. Quando esse sistema atingia o equilíbrio, a razão das pressões PA/PB era igual a raiz quadrada da razão das temperaturas TA/TB . Ou seja, o lado mais quente tem também pressão maior e, se a placa porosa não estivesse fixa, ela se movimentaria no sentido da temperatura mais alta para a mais baixa. Essa forma de equilíbrio térmico por convecção do gás pelos poros, Reynolds denominou “transpiração térmica”.
Muito embora as palhetas do radiômetro de Crookes não tenham poros, elas têm bordas por onde o ar flui e, não sendo fixas, elas acabam girando. Albert Einstein chegou a calcular as forças na borda que, embora suficientes para movimentar as palhetas não lhes imprimia a aceleração correta. A força fotoforética no radiômetro de Crookes é, em geral, cem vezes menor do que o peso das palhetas, o que inviabiliza sua sustentação gravitacional e levitação.
Como é difícil miniaturizar o radiômetro de Crookes, em 2010 foi construído um micromotor com palhetas curvas (com tamanho aproximado de 1 mm). Tanto a superfície côncava quanto a convexa foram recobertas com nanocristais de ouro. O sistema todo é montado num rotor e colocado no interior de um bulbo de vidro com vácuo parcial. Quando iluminado, a superfície convexa se aquece mais do que a superfície côncava, de sorte que o motor gira do convexo para o côncavo. Na pressão de 0,00052 atm, o motor consegue rodar a 5.000 rpm!
A transpiração térmica que acabamos de discutir é uma das três dinâmicas de fotoforese – movimentação de pequenos objetos pela ação da luz e suas consequências térmicas ao redor do objeto. Elas geram forças fotoforéticas. Para detalhes, veja H. Horvath, no artigo: “Photophoresis – a forgotten force?”
Figura 3 – Os 3 tipos de fotoforese: (a)Temperatura constante, mas, com diferentes coeficientes de acomodação; (b) Diferentes temperaturas; (c) transpiração térmica. Na Figura, vemos também as condições necessárias para a levitação, relacionando as dimensões típicas do corpo (r), do buraco perfurado na estrutura (rh) e do livre caminho médio λ do ar
Seriam essas forças capazes de se equiparar à força gravitacional e levitar os objetos?
As 3 formas de fotoforese estão mostradas na Figura 3. Elas são responsáveis pela movimentação do aerossol na atmosfera sob a ação da luz solar. O aerossol pode ter origem natural, como as gotas de ácido sulfúrico emitidas pelos vulcões (que podem flutuar na atmosfera por até 2 anos) e a poeira dos desertos ou de origem humana, como as fumaças produzidas pela queima do petróleo, do carvão e por indústrias poluidoras.
Uma partícula, seja ela sólida ou líquida, em suspensão num gás é constantemente bombardeada pelas moléculas do próprio gás. Se, além disso, sobre ela estiver incidindo luz, seu movimento dependerá de uma complexa relação entre o aumento da temperatura de sua superfície (pela absorção de luz) e a interação desta superfície aquecida com as moléculas do gás.
Analisemos a primeira forma de fotoforese – uma partícula com temperatura constante em todo o seu corpo, mas, com diferentes valores do seu coeficiente de acomodação α nas superfícies (Figura 3a). Essa forma de fotoforese surge quando a estrutura (espessura) da partícula é muito fina. Devido à rápida condução de calor, as temperaturas das superfícies se igualam.
Seja T0 a temperatura do gás e Ts a temperatura das superfícies aquecidas da partícula (Ts > T0). As moléculas do gás, ao abandonarem a superfície aquecida da partícula, adquirem uma energia cinética adicional que corresponde a uma temperatura T (menor ou igual a Ts). Definimos o coeficiente de acomodação α por α = (T – T0)/(Ts – T0).
O valor desse coeficiente depende do tipo de gás, da sua temperatura, da frequência e intensidade da luz incidente e o quanto dessa luz é absorvida ou refletida pela partícula.
Se uma partícula aquecida tem, em sua superfície, diferentes valores do coeficiente de acomodação, ela sentirá uma força fotoforética Δα, no sentido da face que tem o maior de α para a que tem o menor valor de (Figura 3a). Se a força fotoforética for suficiente para superar a força gravitacional, a partícula flutuará.
Na Figura abaixo, mostramos o comportamento da força fotoforética Δα dividida pelo peso da partícula (em escala logarítmica) como função da pressão e das dimensões da partícula.
(Figura-4)
Os gases do efeito estufa como o CO2, aumentam a temperatura da Terra. A Terra tem um mecanismo natural – a erupção vulcânica, que se contrapõe a esse aumento de temperatura, ao lançar na atmosfera sulfato na forma de aerossol. Em 1991, a erupção do monte Pinatubo lançou 9 milhões de toneladas de enxofre na estratosfera, criando aerossóis de sulfato que, por um ano, aumentaram o albedo da Terra (albedo é a proporção da radiação solar que é refletida de volta ao espaço) diminuindo a temperatura terrestre em 0,5 oC.
Existem propostas de nanoengenharia para a produção de aerossóis que, lançados um pouco acima da estratosfera (para não prejudicar a camada de ozônio), aumentem o albedo terrestre amenizando o efeito estufa. Esses aerossóis flutuariam por alguns anos graças à força fotoforética.
(Figura-5)
A segunda forma de fotoforese aparece quando a partícula, ao ser iluminada pela luz, desenvolve temperaturas diferentes nas suas superfícies (Figura 3b). São partículas com baixa condutividade térmica. Com a acomodação, as moléculas do gás são refletidas com maior velocidade da superfície mais quente, gerando uma força fotoforética ΔT no sentido da superfície com maior temperatura para a de menor temperatura.
Na Figura abaixo, mostramos o comportamento da força fotoforética ΔT dividida pelo peso da partícula (em escala logarítmica) como função da pressão (em escala logarítmica) e das dimensões da partícula.
Quando a luz que incide sobre uma partícula aquece mais a face anterior do que a face posterior, a força fotoforética ΔT tem a direção e o sentido da radiação eletromagnética. É a fotoforese positiva. Para partículas que absorvem fracamente a luz, a face mais aquecida é aquela oposta sobre a qual incide a radiação, de modo que a partícula se movimenta no sentido contrário ao da luz. É a fotoforese negativa. É o que acontece, por exemplo, com as partículas de enxofre, bismuto, selênio, fósforo e tabaco.
(Figura-6)
Uma aplicação interessante da força fotoforética ΔT é a sua utilização na construção de telas tridimensionais que formam imagens de alta resolução utilizando um mecanismo de armadilhas óticas fotoforéticas. Essa é a técnica que forma imagens 3D mais próximas daquelas que vemos em filmes de ficção científica.
A terceira forma de fotoforese é a da transpiração térmica (como a do radiômetro de Crookes). Na Figura 3c vemos que (como no experimento de Osborne de 1879) podemos aumentar a força fotoforética criando pequenos furos com diâmetros rh bem menores do que do que o livre caminho médio λ do gás.
Na atmosfera terrestre, à medida que a aumentamos a altitude: o livre caminho médio aumenta, a pressão atmosférica diminui, a temperatura flutua e a radiação solar aumenta. A atmosfera da Terra é sistematicamente dividida em 5 camadas. Segue, ao lado, um quadro para entendermos melhor o que acontece acima de nossas cabeças.
Descrevemos acima os 3 tipos de fotoforese, mas, qual deles é melhor, mais eficiente, na atmosfera terrestre? Para responder a essa pergunta, temos que definir o parâmetro de rarefação δ = r/λ, onde r é o diâmetro do objeto e λ o livre caminho médio das moléculas do ar (que depende da altitude).
Figura 7 – A estrutura nano fabricada consiste em duas membranas com espessuras de 0,1 µm separadas entre si por 125 µm e com cerca de 0,5 cm de diâmetro. A alumina é um material cristalino bastante duro que funde a 2.072oC. Um número rigorosamente controlado de ligamentos cilíndricos de alumina (cada um com 0,25 µm de diâmetro) conecta essas duas membranas para lhes dar rigidez. Essas duas membranas são também perfuradas com poros de 25 µm (1 µm corresponde a milionésima parte de 1 metro).
Se 0,1 < δ < 10 , as forças fotoforéticas Δα e ΔT são maiores do que a da transpiração térmica, se δ > 10, a força fotoforética por transpiração térmica através dos poros é dominante. Um estudo de 2024 mostrou que materiais porosos nanoestruturados com dimensão de 10 m, posicionados na mesosfera numa altura de 80 km, pode levitar objetos de até 1 kg. As forças por unidade de área da fotoforese são de dez mil a milhão de vezes maiores do que aquelas produzidas pela pressão de radiação!
Analisemos agora os experimentos realizados por Schafer et al em 2025. Eles montaram uma estrutura composta por duas membranas: uma membrana de alumina ou óxido de alumínio (Al2O3) e a outra de alumina e cromo. Essas membranas estão conectadas por ligamentos (as ´paredes´ da estrutura) que lhe dão rigidez e são perfuradas para permitir o escoamento do ar. Quando iluminada, a camada inferior (com alumina e cromo) aquece mais do que a superior (que tem somente alumina). O ar flui para baixo através das perfurações, diminuindo a pressão na parte superior de forma a permitir a levitação da estrutura (veja Figura 7).
Schafer et al fizeram um estudo pormenorizado dessa estrutura, analisando-a tanto experimentalmente quanto através de modelos teóricos e numéricos. Os parâmetros de controle utilizados foram a fração superficial dos furos e a fração volumétrica dos ligamentos. Eles calcularam que uma estrutura assim fabricada, com 80 cm de diâmetro e colocada a uma altura de 73 km, suportaria uma carga de 0,9 kg, durante o dia e na latitude zero (equador). Para latitudes maiores, o valor da carga suportada diminui. No círculo polar, ela seria de 0,2 kg.
Eles projetaram um dispositivo com 3 cm de raio e que tem o formato de um paraquedas (Figura 8). Ele é capaz de levitar cargas de 10 mg a uma altitude de 75 km na mesosfera e suportar ventos com velocidade de até 10 m/s.
Assim, sem utilizar nenhum tipo de combustão, mas, simplesmente a força silenciosa de ar rarefeito fluindo por um gradiente de temperatura, nós poderemos ter, em breve, uma nova tecnologia espacial. Schafer é cofundador de uma empresa que pretende construir e lançar seus primeiros flutuadores fotoforéticos na mesosfera em 2026.
Figura 8 – Visão futurista dos pesquisadores da Universidade de Harvard. Na próxima década, um enxame de flutuadores fotoforéticos poderá coletar, com alta precisão, dados da temperatura, pressão, composição química e velocidade dos ventos na mesosfera
*Físico, Professor Sênior do IFSC/USP
e-mail: onody@ifsc.usp.br
Meus agradecimentos ao Sr. Rui Sintra da Assessoria de Comunicação do IFSC/USP
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Assessoria de Comunicação – IFSC/USP
(a) Representação esquemática da metassuperfície com cilindros MOHMM. Os parâmetros geométricos são apresentados em (b) vista superior e (c) vista em corte transversal (Créditos “ACS Applied Materials & Interfaces”)
Um grupo de pesquisadores do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP) e do Instituto Nacional de Telecomunicações – Inatel apresentou um avanço que pode transformar a forma como se detectam moléculas essenciais para a saúde humana, como proteínas associadas a doenças neurológicas. Eles propuseram uma superfície óptica ultrassensível (metassuperfície) capaz de identificar até uma única molécula — que será um marco para técnicas de diagnóstico e monitoramento de doenças.
O estudo teórico, publicado na revista “ACS Applied Materials & Interfaces”, propõe uma estrutura composta por minúsculos discos feitos de camadas alternadas de metal e um material ferromagnético, sensível a campos magnéticos. Quando iluminados, esses discos produzem sinais extremamente precisos que mudam conforme o ambiente ao redor — inclusive quando moléculas se aproximam.
A importância de detectar moléculas quirais
Grande parte das moléculas fundamentais para a vida — como aminoácidos, proteínas e alguns tipos de medicamentos — possui uma característica chamada quiralidade. É como a diferença entre a mão direita e a esquerda: parecidas, porém impossíveis de sobrepor. Esse detalhe, apesar de sutil, pode determinar se um remédio é eficaz ou se uma proteína se comporta de maneira saudável ou prejudicial.
O problema é que identificar a quiralidade de moléculas em baixíssimas concentrações é extremamente difícil, já que as técnicas atuais exigem grandes quantidades de material, ou métodos complexos, caros e lentos. Quando os sensores propostos no artigo forem produzidos, o que pode ser feito com técnicas de nanofabricação existentes, o cenário se alterará.
Como funciona a tecnologia
A estrutura criada funciona como uma espécie de “tapete” nanoscópico formado por nanodiscos que interagem com a luz de forma altamente controlada. Ao aplicar um pequeno campo magnético, esses discos modificam a maneira como refletem diferentes tipos de luzes circularmente polarizadas. Se uma molécula quiral está presente, mesmo que seja apenas uma, a resposta dessas luzes muda. E muda o suficiente para que os pesquisadores possam medi-la com precisão inédita.
Segundo o estudo, esse sistema pode produzir sinais 20 vezes mais intensos que as técnicas tradicionais — uma diferença que permite detectar moléculas em concentrações que antes eram consideradas impossíveis.
A inovação abre caminho para vários avanços:
*Diagnósticos mais precoces, com a detecção de proteínas associadas a doenças como Parkinson ou Alzheimer muito antes dos sintomas surgirem;
*Análise de medicamentos, com a rápida verificação se um remédio está na forma correta (quiralidade certa), o que afeta sua eficácia e segurança;
*Monitoramento de biomoléculas, através do acompanhamento de processos biológicos em tempo real e sem a necessidade de marcadores fluorescentes.
Uma das demonstrações feitas pelos autores simula a detecção de moléculas semelhantes às fibrilas de α-sinucleína — proteínas cuja alteração de forma está ligada ao desenvolvimento de Parkinson.
Os pesquisadores também obtiveram a resposta esperada com diferentes quantidades de moléculas — desde quatro por unidade da superfície, até apenas uma. Mesmo no limite mínimo, o sinal ainda era suficientemente forte para ser detectado.
Em outras palavras, a tecnologia com a metassuperfície proposta alcançará o nível considerado como o “último degrau” para sensores ópticos – a detecção de uma única molécula.
Por que isso será revolucionário
Este novo tipo de sensor une vantagens raras de se ver juntas, quais sejam uma altíssima sensibilidade em tempo real para detectar moléculas sem marcadores, e com um equipamento compacto. A combinação desses fatores permitirá fabricar dispositivos mais baratos, portáteis e eficazes, o que pode democratizar tecnologias que hoje pertencem apenas a grandes laboratórios.
Da saúde para as telecomunicações
A pesquisa em colaboração IFSC/USP / Instituto Nacional de Telecomunicações – Inatel em metassuperfícies vem sendo ampliada para diferentes áreas, uma vez que os princípios e materiais usados podem ser estendidos para qualquer aplicação em que se busque controlar ondas eletromagnéticas. Além da saúde, metassuperfícies são importantes para telecomunicações, já que elas oferecem uma forma nova de controlar ondas eletromagnéticas — incluindo a forma como os sinais de rádio, Wi-Fi, 5G e futuros sistemas 6G se propagam, se refletem e se focalizam no ambiente.
Antenas de metassuperfície podem viabilizar futuras redes de comunicação 6G (Créditos “University of Glasgow – Escócia”)
Essa importância está relacionada com diversas particularidades, como um controle preciso do sinal, em que as metassuperfícies permitem “moldar” o caminho que um sinal percorre. Isso significa que uma antena pode, por exemplo, direcionar um feixe exatamente para um receptor específico, reduzir interferências e aumentar o alcance. Por outro lado, elas permitem aumentar a capacidade das redes (essencial para 5G e 6G), pois com o enorme crescimento da utilização de dados as redes precisam transmitir mais informações entre milhares de dispositivos conectados.
Por último, as metassuperfícies promovem um menor consumo de energia. Como elas direcionam o sinal de forma mais precisa, as antenas precisam usar menos potência, o que reduz custos operacionais, diminui o aquecimento dos equipamentos e torna as redes mais sustentáveis.
Assinam este artigo os pesquisadores William Orivaldo Faria Carvalho, Jorge Ricardo Mejía-Salazar e Ana Luísa Lyra Pavanelli, todos do Instituto Nacional de Telecomunicações – Inatel, e o Prof. Osvaldo Novais de Oliveira Junior, do IFSC/USP.
Confira AQUI o artigo científico publicado na revista internacional “ACS Applied Materials & Interfaces”.
Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP
(Créditos – PUSP/2023)
A Unidade Regional de Ensino de São Carlos (URE-São Carlos) promoverá a “XI Feira de Ciências e Tecnologia da Diretoria de Ensino – Região de São Carlos” a ser realizada nos dias 5/12 e 6/12, das 9h às 17h, no Salão de Eventos da Área 1 do Campus USP São Carlos.
Com a participação de cerca de quatrocentos estudantes e mais de cem professores, o evento irá apresentar aos visitantes os experimentos e pesquisas realizadas ao longo do ano pelos “Clubes de Ciências” das escolas estaduais da região de São Carlos, cujo tema é “Água: dos rios aos oceanos – mudanças climáticas”.
Apoio do Campus USP – São Carlos
O CDCC, uma das instituições parceiras do evento, levará a exposição “São Carlos por suas bacias” que mostra, com maquetes, fotos e mapas, como os rios e córregos que atravessam São Carlos, e as áreas que os alimentam, influenciam nossa vida diária.
Já a atração “Células em Ação: descubra este universo microscópico” será apresentada pelo Espaço Interativo de Ciências (EIC/CIBFar/FAPESP/IFSC), mostrará ao visitante modelos físicos de células animal, vegetal e procariota no formato de quebra-cabeça, permitindo montar e desmontar estruturas ou então visualizá-las por meio de Realidade Aumentada.
Outras atrações relacionadas às pesquisas realizadas por grupos do campus USP São Carlos também estarão presentes, como, por exemplo, o grupo CEPOF (IFSC) que apresentará novas tecnologias e demonstrações científicas do tema “Aplicações da fotônica na saúde”.
O evento é aberto ao público e proporciona uma oportunidade única para a comunidade de São Carlos conhecer projetos inovadores desenvolvidos por estudantes de ensino fundamental e médio de escolas públicas, além de fomentar o interesse pela CIÊNCIA entre os jovens.
Assessoria de Comunicação – IFSC/USP
Profª Nelma Bossolan (EIC/IFSC e CDCC); Amanda Maria Martinez (aluna da Escola Jesuíno de Arruda que ganhou o prêmio “Jovem Cientista”); Gislaine Santos ( EIC-IFSC/USP); Profª Débora Gonzalez Costa Blanco (dirigente regional de ensino URE São Carlos); Profª Andréia Abib de Souza Neves (Diretora da Escola Jesuíno de Arruda) e Profª Carolina de Luca Menezes Nogueira (docente da Escola Jesuíno de Arruda e parceira no desenvolvimento do projeto)
O projeto intitulado “Uso consciente da água e tecnologias sustentáveis: captação e reaproveitamento da água da chuva na escola”, resultado da parceria entre o Espaço Interativo de Ciências (EIC/IFSC-USP) e a Escola Estadual Jesuíno de Arruda, conquistou o “Prêmio Gilberto Orivaldo Chierice” de melhor Clube de Ciências, uma das categorias do “Prêmio Ciência e Tecnologia de São Carlos – 2025”, consolidando-o entre as iniciativas educacionais mais inovadoras do município.
A premiação, instituída pela Lei Municipal nº 12.618/2000, reconhece ações que impulsionam o desenvolvimento científico local e o EIC se destacou este ano pela capacidade de transformar conteúdos acadêmicos em experiências investigativas acessíveis e altamente engajadoras.
Este ano, o Clube de Ciências do EIC – uma atividade regular do Espaço Interativo de Ciências desde 2007 – foi desenvolvido de forma inédita em uma parceria com a Escola Estadual Jesuíno de Arruda, mobilizando vinte e cinco estudantes desse estabelecimento de ensino em atividades semanais durante nove meses.
Nesse período, os jovens participaram de experimentos práticos e de oficinas interativas conduzidas pela educadora Gislaine Santos (IFSC/USP) e pelos alunos de graduação Benjamin Luansi e Luiz Felipe Silva, estes integrantes do projeto “Clube de Ciências do CIBFar: despertando vocações no ensino público”, apoiado pela Pró-Reitoria de Cultura e Extensão da USP (PRCEU) e supervisionados pelas docentes do IFSC/USP, Leila Maria Beltramini e Nelma Bossolan.
Da escola parceira participaram os professores Carolina Nogueira e Paulo Roberto Júnior, sendo que o percurso formativo incluiu a investigação de problemas reais da escola, construção de protótipos, testes, análise de dados e comunicação dos resultados — um ciclo que aproximou os estudantes do fazer científico de forma concreta e estimulante.
O projeto vencedor demonstrou sua relevância ao apresentar uma solução tecnicamente consistente, baseada em pesquisa, dimensionamento e construção de um protótipo funcional. A iniciativa ganhou destaque por unir tecnologia e responsabilidade socioambiental, traduzindo conceitos complexos em aplicações práticas de impacto direto no cotidiano escolar. Sublinhe-se que o trabalho também figurou entre os cinquenta melhores projetos selecionados no “Prêmio Nacional Liga STEAM 2025”, reforçando o protagonismo do EIC na promoção da cultura científica entre jovens da rede pública.
Além do mérito técnico, a participação dos estudantes no clube resultou em mudanças perceptíveis de comportamento. Alunos que antes apresentavam baixa adesão, passaram a frequentar as atividades com regularidade e entusiasmo, pelo que o clube se tornou um espaço de pertencimento, onde os jovens assumiram o protagonismo, tomaram decisões e se reconheceram como produtores de conhecimento.
A conquista coloca o EIC-IFSC/USP em evidência no cenário científico e educacional da cidade, demonstrando que projetos bem estruturados, realizados em colaboração com escolas públicas e alinhados à investigação prática, podem revelar talentos, fortalecer a autonomia estudantil e gerar soluções originais para desafios reais do território.
A entrega dos prêmios ocorreu no dia 26 do corrente mês de novembro, em cerimônia realizada na Câmara Municipal de São Carlos.
Prof. Paulo Rogério Castelo (docente da Escola Jesuíno de Arruda, parceiro no projeto vencedor do prêmio), Victor Hugo André dos Santos, Yasmin Gabrielly de Oliveira Leme e Isabelly Vitória Alves Ferreira (alunos da Escola Jesuíno de Arruda que participaram do projeto), Vereador Lucão Fernandes (Presidente da Câmara Municipal de São Carlos), Luiz Felipe (tutor do Clube de Ciências – EIC-IFSC/USP), que desenvolveu o projeto vencedor), Roselei Françoso, Vice-Prefeito de São Carlos, Profª Carolina de Lucas Menezes Nogueira (professora parceira no desenvolvimento do projeto na escola), Júlio César – Vereador da Câmara Municipal de São Carlos, Laíde das Graças Simões (Presidente do Rotary Clube de São Carlos), Profª Andréia Abib de Souza Neves (Diretora da Escola Jesuíno de Arruda) e Gislaine Santos (educadora EIC-IFSC/USP)
Saiba mais sobre o Espaço Interativo de Ciências (EIC/IFSC-USP), acessando – https://eic.ifsc.usp.br/
Assessoria de Comunicação – IFSC/USP
Um grupo de cientistas liderado pelo docente e pesquisador do IFSC/USP, Prof. Igor Polikarpov, identificou uma enzima capaz de desmontar, com alta eficiência, estruturas que tornam a bactéria Staphylococcus aureus mais resistente a tratamentos. O estudo, publicado no “World Journal of Microbiology and Biotechnology”, abre caminho para novas estratégias contra infecções persistentes — especialmente aquelas […]
Um grupo de cientistas do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP), da Embrapa Instrumentação e do Instituto Federal de São Paulo, de Araraquara, desenvolveu uma nova língua eletrônica capaz de identificar metais pesados na água de forma rápida, precisa e de baixo custo. A língua eletrônica foi produzida com polissulfetos, que são polímeros ricos […]
Um estudo recente publicado na revista Photochemistry and Photobiology propõe uma estratégia inovadora para combater um dos maiores desafios das unidades de terapia intensiva: as infecções associadas ao uso de tubos endotraqueais. A pesquisa, conduzida por Gabriel Grube dos Santos, Kate Cristina Blanco, Amanda Cristina Zangirolami, Maria Luiza Ferreira Vicente e Vanderlei Salvador Bagnato, pesquisadores […]
O Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP) apresentou oficialmente no dia 23 do corrente mês o projeto “PROTEMA”, uma iniciativa que visa construir, dentro do próprio Instituto, um setor exclusivo para a confecção de próteses externas, personalizadas, desenvolvidas a partir de escaneamento 3D, IA e impressão aditiva, para mulheres que foram sujeitas a mastectomia […]
O Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP) está realizando uma chamada de pacientes voluntário(a)s residentes na cidade de São Carlos para o novo tratamento de úlceras venosas e diabéticas. O tratamento, inovador, é realizado através de uma combinação de tecnologias que abrangem o uso de uma fonte de luz capaz de acelerar a cicatrização […]
Um grupo internacional de cientistas, liderado pela Universidade de São Paulo (USP), descobriu uma nova forma de dar valor às folhas de café, um resíduo abundante da agricultura. Em vez de serem descartadas, essas folhas foram utilizadas para produzir nanopartículas de óxido de zinco — estruturas microscópicas com propriedades que podem transformar áreas como saúde, […]
