No último dia 04 de dezembro o IFSC/USP abriu as portas de seus laboratórios à comunidade, no âmbito da iniciativa denominada “Física Quântica em Ação”, onde jovens alunos dos ensinos fundamental e médio, acompanhados por suas famílias, tiveram a oportunidade de contactar – muitos pela primeira vez – alguns aspectos teóricos e práticos da Física. […]
O Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP) realiza entre os dias 02 e 08 deste mês a 5ª edição do “São Carlos OpenLab 2024”, uma escola organizada por membros da Associação Latino-Americana de Cristalografia, tendo como base a última edição realizada em 2018, em Montevidéu – Uruguai –, bem como nas experiências organizativas dos […]
No último dia 04 de dezembro o IFSC/USP abriu as portas de seus laboratórios à comunidade, no âmbito da iniciativa denominada “Física Quântica em Ação”, onde jovens alunos dos ensinos fundamental e médio, acompanhados por suas famílias, tiveram a oportunidade de contactar – muitos pela primeira vez – alguns aspectos teóricos e práticos da Física. […]
O Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP) realiza entre os dias 02 e 08 deste mês a 5ª edição do “São Carlos OpenLab 2024”, uma escola organizada por membros da Associação Latino-Americana de Cristalografia, tendo como base a última edição realizada em 2018, em Montevidéu – Uruguai –, bem como nas experiências organizativas dos […]
Para ter acesso às atualizações da Produção Científica cadastradas no mês de novembro de 2024, clique (AQUI), ou acesse o Repositório da Produção USP (AQUI).
As atualizações também podem ser conferidas no Totem “Conecta Biblio”, em frente à Biblioteca.
A figura ilustrativa foi extraída do artigo publicado recentemente, por pesquisador do IFSC, no periódico “Chemical Engineering Journal” (AQUI).
Assessoria de Comunicação – IFSC/USP
Plácido Neto – Empresa “EcoStove”
Um novo projeto apoiado pela Unidade EMBRAPII do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP) foi testado com sucesso na Santa Casa de Misericórdia de São Carlos (SCMSC), correspondendo a um equipamento desenvolvido pela empresa “EcoStove”, sediada na cidade de Salto (SP), em colaboração com a fábrica “Relux”, de Ribeirão Pires (SP), para desinfecção e descontaminação de colchões hospitalares, um produto já patenteado em colaboração com a USP.
O citado equipamento será disponibilizado em duas versões – portátil, com capacidade para 06 colchões, e fixo, neste caso podendo fazer a descontaminação de 12 colchões.
A inovação deste novo equipamento está na combinação que é feita através de UVC, ozônio e índice de temperatura, incluindo a pulverização de Quartenário de Amônio 5, cujo processo total demora apenas entre 60 e 90 minutos. Para o inventor deste equipamento e proprietário da empresa, Plácido Neto, “A utilização do equipamento portátil torna-se bastante interessante para os hospitais e casas de saúde, já que, sendo uma prestação de serviço, os custos são muito atrativos”. O equipamento consegue desinfectar e descontaminar os colchões em até 99,99% nas superfícies externas e 90% na superfície interna das espumas, com a particularidade de apresentar um software que foi concebido unicamente para essa operação e que armazena os dados completos de cada processo de descontaminação, ficando os mesmos disponíveis para serem consultados pelos responsáveis clínicos.
Confira AQUI o relatório técnico emitido pelo IFSC/USP.
Engº Daniel Chianfrone (LAT-IFSC/USP)
Não necessitando de qualquer mão de obra dos estabelecimentos hospitalares, já que o equipamento é operado apenas por um funcionário da empresa, este equipamento portátil foi inicialmente testado no Laboratório de Apoio Tecnológico (LAT) do IFSC/USP antes de ser submetido à prova na SCMSC. O Engº Daniel Chianfrone (LAT) sublinha que é uma inovação que é entregue à sociedade e que numa primeira fase irá atender as demandas da SCMSC. “É um equipamento que dá uma resposta muito positiva às atuais necessidades dos hospitais, que estão cada vez mais impactados pela disseminação de infecções e contaminações transmitidas pelos colchões das enfermarias, pelo que nos sentimos felizes por estar contribuindo com esse desenvolvimento científico e tecnológico. Por outro lado, também foi uma experiência muito gratificante, já que podemos mergulhar em novas tecnologias, e, neste caso concreto, na combinação entre o ozônio e a temperatura”.
Prof. Dr. Daniel Varela Magalhães – Pesquisador EMBRAPII-IFSC/USP
Para o pesquisador da Unidade EMBRAPII – IFSC/USP, Prof. Dr. Daniel Varela Magalhães, este projeto usa a inovação no sentido de uma ação de descontaminação e de controlo microbiológico, sendo que, por isso, ela tem um apelo social muito grande já que o alcance é imediato na área da saúde. “Foi um projeto que saiu da área de pesquisa há pouco tempo e já está sendo aplicado. Além do tempo relativo às pesquisas realizadas para este projeto, e que como era de se esperar demoraram alguns anos até ficarem concluídas, este projeto demorou cerca de um ano para ficar pronto e agora está sendo apresentado este protótipo do equipamento, praticamente igual ao que vai ser o modelo final. Este protótipo ficará em ambientes relevantes, que são as dependências da SCMSC, naquilo que usualmente chamamos de “estágio de maturidade tecnológica”, onde realizaremos todos os últimos testes de segurança avançada”, finaliza o pesquisador.
Recordamos que a EMBRAPII é extremamente importante para a pesquisa e inovação industrial, já que ela permite compartilhar os riscos por que passam as empresas. Assim a EMBRAPII divide esses riscos com as empresas, fazendo com que elas tenham um melhor “arcabouço” para poderem desenvolver seus projetos junto com as universidades, já que com essa interação elas têm caminhos menos arriscados para trilhar. São esses recursos a fundo perdido, oriundos da EMBRAPII, que consolidam os projetos das empresas.
Clique na imagem abaixo para assistir o vídeo.
Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP
(Créditos – CNPEM-LNNano)
A Dra. Gabriela Dias Noske, egressa do Programa de Pós-Graduação em Física do IFSC/USP – Opção Física Biomolecular – e atualmente pesquisadora do Laboratório Nacional de Nanotecnologia – LNNano/CNPEM, conquistou neste mês de novembro o “Grande Prêmio CAPES de Tese Elisa Esther Maia Frota Pessôa – Edição 2024” (Colégio de Ciências Exatas, Tecnológicas e Multidisciplinar).
Em setembro último, Gabriela Dias Noske já havia conquistado o “Prêmio CAPES de Tese – 2024 – Astronomia e Física”, uma premiação que distingue os melhores trabalhos de conclusão de doutorado defendidos no Brasil em 2023, em cada uma das 54 áreas do conhecimento definidas pela CAPES, e agora foi anunciada como a vencedora do Grande Prêmio CAPES de Tese, concorrendo com outros ganhadores das 19 áreas de conhecimento do Colégio de Ciências Exatas, Tecnológicas e Multidisciplinar.
A tese de Gabriela Noske foi focada no tema “Caracterização estrutural e busca por inibidores das proteases dos vírus emergentes: Vírus da Febre Amarela e SARS-CoV-2”, tendo como orientador o docente e pesquisador do IFSC/USP, Prof. Glaucius Oliva e como co-orientador o pesquisador pós-doutorando Dr. Andre Schutzer de Godoy.
Gabriela Dias Noske possui graduação em Ciências Físicas e Biomoleculares pelo Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP), durante o qual fez iniciação científica na área de cristalografia, com enfoque no estudo estrutural e funcional da protease de febre amarela.
É Doutora pelo IFSC/USP, onde desenvolveu projeto de pesquisa em cristalografia e crio-microscopia eletrônica, com enfoque na descoberta e desenvolvimento de fármacos para a febre amarela baseados na estrutura do complexo NS2B-NS3 protease.
A premiada fez parte do projeto colaborativo, também sob supervisão do Prof. Dr. Glaucius Oliva e do pesquisador Andre Schutzer de Godoy, que teve como objetivo a descoberta e desenvolvimento de candidatos antivirais contra o SARS-CoV-2, baseado nas suas proteínas não estruturais, particularmente tendo como alvo as proteases virais.
Entre 2022-2023, realizou estágio de pesquisa no exterior (BEPE-FAPESP) no Centre for Structural System Biology (Desy, Hamburgo, Alemanha) onde trabalhou com as técnicas de crio-microscopia eletrônica e crio-tomografia (cryo-EM e cryo-ET), sob orientação do prof. Dr. Kay Grünewald. Atualmente trabalha como pesquisadora em crio-microscopia eletrônica, no Laboratório Nacional de Nanotecnologia, Centro Nacional para Pesquisa em Energia e Materiais (LNNano/CNPEM)
(Fonte: Currículo Lattes e https://www.gov.br/capes/pt-br/centrais-de-conteudo/resultados-dos-editais/18112024_Edital_2497653_SEI_2497210_Edital_N__04_2024___RESULTADO_PRELIMINAR.pdf).
Assessoria de Comunicação – IFSC/USP
(Créditos – aeditorialbow1/Best of Web)
Um grupo de pesquisadores brasileiros apresentou proposta inovadora para resolver um debate que já dura décadas entre físicos teóricos: quantas constantes fundamentais são necessárias para descrever o universo observável? Aqui, a expressão “constantes fundamentais” refere-se aos padrões básicos necessários para medir tudo.
O estudo, publicado na revista Scientific Reports, teve a participação de George Matsas e Vicente Pleitez, ambos do Instituto de Física Teórica da Universidade Estadual Paulista (IFT-Unesp), além de Alberto Saa, do Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica da Universidade Estadual de Campinas (Imecc-Unicamp), e Daniel Vanzella, do Instituto de Física de São Carlos da Universidade de São Paulo (IFSC-USP).
O grupo argumenta que o número de constantes fundamentais depende do tipo do espaço-tempo em que as teorias são formuladas. E que, em um espaço-tempo relativístico, esse número pode ser reduzido a uma única constante, utilizada para definir o padrão de tempo. O estudo é uma contribuição original à polêmica instaurada em 2002 por um artigo famoso de Michael Duff, Lev Okun e Gabriele Veneziano publicado no Journal of High Energy Physics.
A história toda começou dez anos antes, no verão de 1992, quando os três renomados cientistas se encontraram no terraço da cafeteria do Cern, a organização europeia para pesquisa nuclear. Em uma conversa informal, descobriram que divergiam em relação ao número de constantes fundamentais. “No verão de 2001, voltamos ao assunto e descobrimos que as nossas opiniões ainda divergiam. Decidimos, então, explicar nossas posições”, escrevem os três no Abstract de seu artigo.
Em resumo, Okun afirmou que três unidades básicas – metro (comprimento), quilograma (massa) e segundo (tempo) – eram necessárias para medir todas as grandezas físicas. Vale dizer que reafirmou aquilo que era conhecido como Sistema MKS (M, de metro; K, de quilograma; S, de segundo), posteriormente incorporado ao Sistema Internacional de Unidades (SI). Veneziano, por seu lado, argumentou que, em certos contextos, bastariam duas unidades: uma para o tempo e outra para o comprimento. Duff não ficou nem lá nem cá, afirmando que o número de constantes podia variar dependendo da teoria em questão.
Justificando o novo artigo agora publicado, Matsas afirma: “O objetivo é buscar a descrição mais fundamental possível da física. A questão que Okun, Duff e Veneziano levantaram não é, de forma alguma, trivial. Como físicos, somos confrontados com a necessidade de entender qual é o número mínimo de padrões de que precisamos para medir tudo”.
Os pesquisadores brasileiros – apoiados pela FAPESP (projetos 22/10561-9, 21/09293-7 e 23/04827-9) – sustentam que a quantidade de constantes fundamentais depende do espaço-tempo em que as grandezas físicas são consideradas. E analisam dois tipos de espaço-tempo: o galileano, sobre o qual Isaac Newton (1642-1727) construiu a mecânica clássica; e o relativístico, que oferece o substrato para a teoria da relatividade geral de Albert Einstein (1879-1955).
Há vários espaço-tempos relativísticos, que correspondem a diferentes soluções das equações de Einstein. O mais simples deles é o espaço-tempo de Minkowski, assim nomeado em referência ao matemático judeu-lituano de cultura alemã Hermann Minkowski (1864-1909). Trata-se de um espaço-tempo vazio (livre de partículas e tudo mais), homogêneo (em que todos os pontos apresentam as mesmas propriedades) e isotrópico (em que todas as direções espaciais se equivalem). Por uma questão de facilidade, o artigo em pauta utiliza o espaço-tempo de Minkowski. Mas seus autores advertem que as conclusões a que chegaram podem ser generalizadas para qualquer espaço-tempo relativístico.
“No espaço-tempo galileano, são necessárias réguas e relógios para medir todas as variáveis físicas. No espaço-tempo relativístico, porém, relógios são suficientes. Isto porque, na relatividade, o espaço e o tempo estão de tal forma interligados que basta uma única unidade para descrever todas as grandezas. Relógios de alta precisão, como os relógios atômicos utilizados atualmente, são capazes de atender a todas as necessidades de medição”, diz Matsas.
Como se percebe pela frase anterior, até mesmo no espaço-tempo galileano já é possível uma simplificação de grandezas fundamentais que deixa a massa de fora. “Historicamente, a partir de um esforço de padronização adotado durante a Revolução Francesa (1789-1799), o quilograma foi definido como sendo a massa de um litro de água pura em determinada condição de pressão e temperatura. Em termos práticos, é muito conveniente ter um padrão de massa, mas, do ponto de vista fundamental, ele não é necessário”, afirma Vanzella. “A massa de um corpo é dada pela aceleração com que uma partícula é atraída quando está a uma certa distância da massa.”
Em sua versão atual, o Sistema Internacional de Unidades (SI) utiliza sete unidades básicas: metro (comprimento), segundo (tempo), quilograma (massa), kelvin (temperatura), ampere (corrente elétrica), candela (intensidade luminosa) e mol (quantidade de moléculas ou átomos). “Mas essas unidades são básicas apenas porque atendem a objetivos práticos. Por exemplo, se alguém precisa comprar uma lâmpada, o número de candelas informa quanta intensidade luminosa essa lâmpada deverá fornecer. Porém, há muito tempo é sabido que essas unidades apresentam redundâncias. Isto é, que muitas delas podem ser definidas a partir de outras. Após uma revisão realizada em 2019, essas unidades passaram a ser associadas a constantes da natureza, como a velocidade da luz [c] e a constante de Planck [h]”, pontua Matsas.
Pelo critério usado por Duff, Okun e Veneziano, o número de constantes fundamentais está relacionado ao número mínimo de padrões independentes necessários para expressar todas as grandezas físicas. Repetindo, no espaço-tempo de Galileu todos os observáveis podem ser expressos em termos de unidades de tempo e espaço, que, usualmente, são o “segundo” e o “metro”. Em espaços-tempos relativísticos, a unidade de tempo – vale dizer, o “segundo” – é suficiente para expressar qualquer observável.
E a definição de “segundo” é estabelecida, atualmente, a partir de uma constante da natureza: a diferença de energia entre dois níveis específicos da camada eletrônica do césio-133. Um segundo (1s) corresponde ao tempo de 9.192.631.770 oscilações da radiação emitida quando um elétron transita entre esses dois estados do césio-133. “Qualquer artefato capaz de contar com regularidade 9.192.631.770 oscilações dessa radiação terá medido 1s e poderá ser considerado um relógio honesto”, informa Matsas.
Resumindo: no espaço-tempo relativístico (que é o espaço-tempo no qual o estudo em pauta considera que vivemos), qualquer grandeza física pode ser medida a partir do “segundo”, que constitui a unidade de tempo. O tempo é uma variável, pois está em incessante mudança; mas o “segundo” é definido a partir de uma constante, associada a um certo nível de energia da camada eletrônica do átomo de césio-133. “O veredicto de que um observável seja ou não uma constante da natureza é absoluto, pois é proclamado pelos relógios honestos, que precisam existir para que o próprio conceito de espaço-tempo faça sentido. Mas a eleição de qual ‘constante fundamental’ será usada para defini-los é uma construção social e histórica que depende da conveniência”, comenta Vanzella.
O artigo The number of fundamental constants from a spacetime-based perspective pode ser lido na íntegra em: www.nature.com/articles/s41598-024-71907-0
(Agência FAPESP – José Tadeu Arantes)
Assessoria de Comunicação – IFSC/USP
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