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26 de novembro de 2024

Prof. Vanderlei Bagnato (IFSC/USP) conquista “Prêmio de Ciência e Tecnologia de São Carlos -2024” – Categoria “Cientista Emérito”

A Prefeitura de São Carlos, por meio da Secretaria de Desenvolvimento Sustentável, Ciência e Tecnologia, divulgou os vencedores do “Prêmio Ciência – Tecnologia São Carlos – 2024”, sendo que o docente e pesquisador do IFSC/USP, Prof. Vanderlei Salvador Bagnato, é um dos vencedores desse prêmio – na vertente “Prêmio Dietrich Schiel” – Categoria “Prêmio Cientista Emérito), juntamente com o Prof. Sylvio Goulart Rosa Junior.

Confira abaixo os restantes vencedores:

“Prêmio Sérgio Mascarenhas” – Categoria Pesquisador Sênior – Ladislau Martin Neto;

“Prêmio Yvonne Primerano Mascarenhas” – Categoria Pesquisadora Senior – Maria do Carmo Calijuri;

“Prêmio Antônio Pereira de Novaes” – Categoria Pesquisador Junior – Thomas Kauê Dal’Maso Peron e Arthur Vieira da Silva Oliveira;

“Prêmio Wanda Ap. Machado Hoffmann” – Categoria Pesquisadora Junior – Bianca Chieregato Maniglia;

“Prêmio José Galizia Tundisi” – Categoria Professor de Ciência – Tamar Rafael Alves Silva e Rogerio Vargas;

“Prêmio Odete Rocha” – Categoria Professora de Ciência – Ludmila De Marco Zanelatto, Tatiane Agostini Fantin e Luciane Akemi Sato:

“Prêmio Silvio Crestana – Categoria Jovem Cientista de São Carlos – Anita Ilhesca Kramer, Maria Alice da Silva e Thiciany Pereira Evangelista;

“Prêmio Gilberto Orivaldo Chierice – Categoria Clube de Ciências – H2O: O que vive aqui? Aprendendo sobre microorganismos presentes na água de reuso da escola (EE Antonio Adolfo Lobbe); Despertando a consciência: Projeto de redução de desperdício de alimentos (EE Professor Luíz Viviane Filho).

A entrega dos prêmios ocorrerá no dia 29 de novembro, às 14h00, no Paço Municipal.

Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

26 de novembro de 2024

“18º WFLD Internacional Congress” – IFSC/USP: A única instituição de pesquisa brasileira presente no evento

Inúmeros visitantes no estande do IFSC/USP

O Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP) foi a única instituição de pesquisa brasileira presente no “18º WFLD Internacional Congress”, através de pesquisadores e bolsistas do Centro de Pesquisas em Óptica e Fotônica (CEPOF), um encontro internacional que ocorreu na cidade de São Paulo entre os dias 11 e 13 de novembro.

O World Federation for Laser in Dentistry (WFLD) é uma associação internacional que reúne os seus membros a cada dois anos, sendo que esta edição do congresso foi coordenada pelo dentista pesquisador, Dr. Aldo Brugnera Jr., reunindo cerca de seiscentos participantes oriundos de todo o mundo.

A programação deste congresso compreendeu a realização de diversas apresentações, bem como contribuições orais e na forma de painéis de inúmeros congressistas. Participaram neste encontro pesquisadores que desenvolvem tecnologias e também procedimentos clínicos na área do laser em odontologia” e em diversas áreas afins, tendo participado instituições de pesquisa e empresas na forma de expositores.

Segundo o pesquisador do CEPOF, Dr. Antônio Aquino Junior, “Estamos presentes não só para conhecer o que se faz no mundo na área de óptica e fotônica, mas principalmente para mostrar as tecnologias que temos desenvolvido sobre aplicações do laser no controle e manutenção de doenças crônicas, como a Fibromialgia, Artrites, e mesmo o Parkinson”.

Ao apresentar um conjunto de pôsteres sobre as pesquisas realizadas e os dispositivos construídos para fins de pesquisa clínica, a equipe do IFSC/USP mostrou sua preocupação com o bem-estar das pessoas acometidas com doenças crônicas diversas, tendo se prontificado a verificar, em seu estande, as condições de operação dos lasers terapêuticos de qualquer marca.

Equipe do CEPOF-IFSC/USP

Segundo Antônio Aquino, “Os lasers terapêuticos devem ser constantemente verificados para que seu efeito seja de fato o esperado, já que eles são instrumentos delicados e que precisam de constante cuidado. Os profissionais devem ficar atentos às condições operacionais de seus aparelhos”, salientou o pesquisador, tendo enaltecido o grande número de visitantes ao pequeno estande do IFSC/USP.

Em exposição – Tecnologia das botas pneumáticas foto-assistidas, um projeto EMBRAPII em parceria com empresas e que agora está próximo de ser um produto final

O esforço feito pelos diversos participantes, estudantes bolsistas e demais pesquisadores para estarem presentes no evento, mostra o quanto o CEPOF está preocupado em ter a devida inserção internacional com seus trabalhos. De fato, os trabalhos do CEPOF, tanto na área do câncer como na terapia de doenças crônicas, são referências nacionais, tendo mesmo o Sistema Único de Saúde (SUS) adotado a terapia fotodinâmica para o tratamento do câncer de pele. “Nosso constante trabalho, mantendo as pesquisas clínicas na Santa Casa de São Carlos e em diversos outros locais, mostra o quanto nossos pesquisadores estão comprometidos com a realização de ciência com responsabilidade social“, salientou Aquino, que trabalha coordenando a unidade de terapias junto com a Santa Casa de São Carlos.

Um dos destaques do IFSC/USP na área de aplicações de laser não fica reduzido às pesquisas, mas também às parcerias proporcionadas pela Unidade Embrapii de Instrumentações Ópticas para a Saúde, abrigada no IFSC/USP. “Através dos mais de quarenta projetos de parcerias realizadas com empresas de todo Brasil, nosso centro de pesquisa vem tornando uma realidade a sua interação com a população, já que os diversos desenvolvimentos feitos são pensando no bem-estar da sociedade.

Pesquisas pagas pelas empresas, em conjunto com a EMBRAPII, têm permitido que a população receba os maiores benefícios em um curto intervalo de tempo, sendo que os desenvolvimentos e produtos gerados já extrapolam as fronteiras do país”, conclui Antonio Aquino.

De fato, a unidade Embrapii do IFSC/USP tem feito um grande esforço para que as ciências desenvolvidas no IFSC/USP tenham não só um impacto técnico-científico, mas também um impacto econômico pensando na sociedade.

Parabéns aos esforços e à participação do IFSC/USP nos eventos internacionais e de relevância para a saúde.

 

 

 

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

21 de novembro de 2024

Simpósio comemora os 30 anos do IFSC/USP e do IQSC/USP

O Auditório Prof. Sérgio Mascarenhas (IFSC/USP) recebeu no dia 14 deste mês de novembro o “Simpósio Comemorativo dos 30 anos do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP) e do Instituto de Química de São Carlos (IQSC/USP)”, onde foram abordados os principais destaques acadêmicos e científicos destas duas prestigiadas Unidades da Universidade de São Paulo, congregadas num caminho de excelência conquistada ao longo dos anos.
Com a abertura a cargo dos diretores das duas Unidades – Profs. Osvaldo Novais de Oliveira Junior (IFSC/USP) e Hamilton Brandão Varela de Albuquerque, o evento ficou marcado pelas apresentações de renomados pesquisadores, que, uns oriundos do antigo Instituto de Física e Química de São Carlos (IFQSC), e outros já “filhos” das duas unidades irmãs entretanto fundadas separadamente, ofereceram um conjunto lato de informações que corroboram com a excelência alcançada pelos dois Institutos.
Assim, a programação deste evento contou com as participações, além dos diretores das duas Unidades da USP, dos seguintes oradores:
* Prof. Dr. Silvio Crestana – Pesquisador da Embrapa-Instrumentação;
* Prof. Dr. Emanuel Carrilho – Docente e pesquisador do Departamento de Química e Física Molecular – IQSC/USP;
* Prof. Dr. Antonio José da Costa Filho – Docente e pesquisador da Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto – FFCLRP/USP;
* Prof. Dr. Fabio Henrique Barros de Lima – Docente e Pesquisa do Departamento de Físico-Química – IQSC/USP;
Confira como foi este Simpósio, clicando AQUI.
Assessoria de Comunicação – IFSC/USP
21 de novembro de 2024

IFSC/USP conquista “Prêmio MERCOSUL de Ciência e Tecnologia 2024” – Categoria – “Estudante Universitário”

Esquema de possíveis resultados

O Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI) e o Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) anunciaram na semana passada os vencedores do “17º Prêmio Mercosul de Ciência e Tecnologia 2024”, uma iniciativa da Reunião Especializada de Ciência e Tecnologia do Mercosul (RECyT) e dos organismos de ciência e tecnologia dos países-membros, cujo tema desta edição foi “Nanotecnologia Aplicada à Saúde”. O aluno Vitor Ribeiro de Almeida Reis (22), do Grupo de Nanomedicina e Nanotoxicologia (GNano) do IFSC/USP, conquistou o primeiro lugar na categoria “Estudante Universitário”, tendo direito, assim, a um prêmio pecuniário no valor de R$ 25 mil.

Este prêmio tem o objetivo de reconhecer e enaltecer os melhores trabalhos de estudantes, jovens pesquisadores(as) e equipes de pesquisa que representem potencial contribuição para o desenvolvimento científico e tecnológico dos países membros e associados ao Mercosul, bem como incentivar a realização de pesquisa científica e tecnológica e a inovação no âmbito do bloco e contribuir para o processo de integração regional entre os países, mediante incremento na difusão das realizações e dos avanços no campo do desenvolvimento científico e tecnológico no bloco.

Teste rápido para detecção simultânea de tuberculose e pneumonia

Esquema do dispositivo

Natural de Juiz de Fora (MG), Vitor Reis ingressou na Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) no curso de Biotecnologia, tendo realizado entre 2023 e 2024 a sua Iniciação Científica no GNano – IFSC/USP sob orientação do Prof. Valtencir Zucolotto no projeto “Desenvolvimento de Testes Rápidos nanoestruturados para detecção diferencial de Tuberculose e Pneumonia”, com bolsa da FAPESP. Com esse projeto, Vitor concorreu e venceu a competição na categoria “Estudante Universitário”.

“A ideia inicial foi fazer um dispositivo que diagnosticasse uma doença que fosse importante no contexto da saúde pública e como a tuberculose e a pneumonia se encontram inseridas nesse contexto e como têm sintomas parecidos, decidimos avançar nessas pesquisas”, salienta Vitor, complementando que a grande diferença que existe nesse projeto foi a utilização de duas nanopartículas – uma de ouro e outra de prata. “De fato, nesses testes a nanopartícula de ouro apresenta uma coloração avermelhada, enquanto a de prata tem uma coloração amarela.  Os diagnósticos para tuberculose e pneumonia são dados e apresentados exatamente através da cor que é apresentada em uma fita que está impregnada com um anticorpo para tuberculose e uma proteína oriunda da pneumonia, bastando, para isso, a coleta de escarro dos pacientes”, pontua o jovem pesquisador. Segundo Vitor Reis, este estudo conduzirá no futuro ao desenvolvimento de um biossensor inovador, de baixo custo e que apresente resultados rápidos.

Segundo a Dra. Isabella Sampaio, co-orientadora e participante do trabalho “(…) Esse dispositivo representa um importante avanço no diagnóstico dessas doenças ao oferecer a possibilidade de testagem no ponto de atendimento, o que é especialmente relevante para áreas periféricas, com resultados rápidos, os quais permitem um tratamento mais eficiente”.

Vitor Ribeiro de Almeida Reis

O tema escolhido para este prêmio – “Nanotecnologia Aplicada à Saúde”, relaciona-se com a crescente tendência de aplicação da nanomedicina e pela possibilidade que ela representa de trazer inúmeros benefícios, como o desenvolvimento de novos medicamentos e tratamentos, além de ajudar na prevenção e diagnóstico de doenças, aumentando, assim, a qualidade de vida da população.

Para o Prof. Valtencir Zucolotto, coordenador do GNano, a temática do prêmio não poderia ter sido mais bem escolhida pelo CNPq, pois “A Nanotecnologia já é uma revolução industrial e não apenas tecnológica. Essa revolução ocorreu inicialmente na área da Saúde, catalisada principalmente pela pandemia de Covid-19, com o desenvolvimento das vacinas de RNA e dos testes rápidos, ambos à base de nanopartículas. Nossa missão é implementar essa revolução em outras áreas, como o agronegócio”, enfatiza Zucolotto.

O “Prêmio Mercosul de Ciência e Tecnologia” contempla 5 categorias: Iniciação Científica, Estudante Universitário, Jovem Pesquisador, Pesquisador Sênior e Integração. Nesta 17ª Edição foram recebidas 130 inscrições, distribuídas da seguinte forma: 6 na categoria Iniciação Científica, 23 na categoria Estudante Universitário, 47 na categoria Jovem Pesquisador, 48 na categoria Pesquisador Sênior e 6 na Categoria Integração.

 

 

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

19 de novembro de 2024

Workshop “NanoWork: Explorando a Nanotecnologia aplicada à Agricultura”

A “Agricultura A a Z” realiza nos dias 19 e 20 deste mês de novembro o workshop “NanoWork: Explorando a Nanotecnologia”, um evento dedicado à aplicação da nanotecnologia na agricultura, salientando como a nanotecnologia pode revolucionar o manejo de culturas, otimizar recursos e aumentar a sustentabilidade no campo.

Palestras com especialistas, exploração de estudos de caso inovadores e o entendimento como essa tecnologia pode transformar o futuro da agricultura, este evento terá transmissão ao vivo no canal “Agricultura A a Z”.

Inscreva-se AQUI.

18 de novembro de 2024

Atualização da produção científica do IFSC/USP em outubro de 2024

Para ter acesso às atualizações da Produção Científica cadastradas no mês de outubro 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 “Physical Review Letters” (VER AQUI).

 

 

 

 

Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

14 de novembro de 2024

Simpósio Comemorativo dos 30 Anos de Sucesso do IFSC e do IQSC

PROGRAMAÇÃO

ABERTURA

9h00 – Prof. Dr. Osvaldo Novais de Oliveira Junior

(Diretor do IFSC)

9h25 – Prof. Dr. Hamilton Varela 

(Diretor do IQSC)

9h50 – “Física,  Agricultura e a Emergência Climática: Para onde Vamos?”

(Prof. Dr. Silvio Crestana,  Pesquisador EMBRAPA Instrumentação)

10h15 –  “Sistemas Microfluídicos de Baixo Custo para Bioanálises e Biologia Celular ”.

(Prof. Dr. Emanuel Carrilho, docente do Departamento de Química e Física Molecular do IQSC)

10h40 –  Coffee break

(Anexo 18 do Auditório)

11h00 – “Condensados e uma nova fase em Biofísica”.

(Prof. Dr. Antonio José da Costa Filho,  docente no Departamento de Física da  FFCLRP-USP)

11h25 –  ” Eletrocatálise em Conversão Eletroquímica de Energia”.

(Prof. Dr. Fabio Henrique Barros de Lima, docente do Departamento de Físico-Química do IQSC)

ENCERRAMENTO

 

13 de novembro de 2024

“Quarta Sináptica” – Neuroetologia: Comparando cérebros (2ª parte)

Qual a relação entre o tamanho dos cérebros e dos corpos dos animais?

Há algum ingrediente comum nos sistemas nervosos que podemos usar para ordená-los em uma linha de tempo evolutiva?

Existem modelos simples para depressão e agressividade?

O que existe no neocortex dos mamíferos?

O material base da discussão está AQUI.

 

12 de novembro de 2024

Novo sistema de avaliação dos(as) alunos(as) do Programa em 2025

Por decisão da CPG, a partir de 2025 a avaliação dos(as) alunos(as) do Programa será realizada através da apresentação de relatórios.

As orientações detalhadas estão disponibilizadas na página do PPG (AQUI) no menu ALUNOS—>Relatório de Atividades.

 

 

 

 

Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

12 de novembro de 2024

Palestra Especial – “Vida e Negócios”

Numa iniciativa inserida nas comemorações dos 30 anos do IFSC/USP, realiza-se no próximo dia 12 de novembro, às 09h00, no Auditório “Prof. Sérgio Mascarenhas” (IFSC/USP), uma palestra subordinada ao tema “Vida e Negócios”, com a participação de Claudia Cury.

A palestra “Vida e Negócios” propõe uma abordagem integrada, explorando como a vida pessoal e a trajetória profissional estão profundamente interligadas. Com base na premissa de que o desenvolvimento pleno de um indivíduo reflete em seu desempenho no trabalho e no sucesso empresarial, esta palestra tem como objetivo oferecer insights e estratégias para alinhar vida e negócios de forma saudável e sustentável. A intenção é capacitar os participantes a cultivarem uma mentalidade de alto desempenho no ambiente corporativo, ao mesmo tempo em que promovam equilíbrio, saúde e bem-estar na esfera pessoal. Essa palestra busca mostrar que esses objetivos não precisam ser excludentes, e que um negócio sólido e rentável pode, e deve, estar alinhado com uma vida plena e equilibrada.

Em um contexto onde o estresse, a ansiedade e o ritmo acelerado da vida moderna se tornam desafios cada vez maiores, “Vida e Negócios” busca fornecer uma compreensão profunda da importância do autoconhecimento, da gestão emocional e da inteligência financeira. A palestra abordará temas como propósito, metas pessoais e profissionais, inteligência emocional, e estratégias para equilibrar a saúde física e mental.
Profissionais que estão em harmonia com seus valores e que sabem gerenciar seus recursos emocionais e financeiros são mais resilientes e tendem a desenvolver uma visão de negócios mais clara e sustentável. A palestra, então, será um convite para que o público reflita sobre a importância de investir na sua própria evolução como caminho para construir uma carreira de sucesso e um legado
Essa abordagem holisticamente alinhada entre vida e negócios visa não apenas o sucesso financeiro, mas também a realização pessoal, a saúde mental e o bem-estar geral. É uma oportunidade para os participantes refletirem sobre suas trajetórias e adotarem práticas que tragam mais leveza e satisfação em todas as esferas de sua vida, impulsionando o sucesso de forma mais suave.
A partir de insights práticos, casos reais e ferramentas para autoconhecimento, “Vida e Negócios” visa proporcionar um espaço de aprendizado e inspiração para que cada participante possa alinhar seus objetivos pessoais e profissionais, encontrando assim um novo sentido de propósito e motivação

A palestrante é formada no Magistério, Faculdade de Ed.Física, Pedagogia.

Pós graduada em Psicopedagogia, atuou na área educacional por 22 anos, é radialista e jornalista profissional, pelo Senac São Carlos.

Palestrante, Master Practitioner em Programação Neurolinguística (PNL).

Ministrou cursos da Dale Carnegie Course.

Analista Comportamental.

DISC, Eneagrama, Cis Assessment, CARFO.

Criadora do Método e curso Tomorrow Young (Inteligência Emocional para adolescentes e jovens).

Especialista em desenvolver pessoas e negócios.

Ministra cursos e palestras para empresas, empresários, empreendedores, gestores de escolas, professores, pais e alunos.

Há mais de 20 anos apoia mulheres em seus negócios e na vida pessoal, fazendo com que elas atinjam seu potencial máximo.

Inscreva-se para esta palestra AQUI.

8 de novembro de 2024

Tecnologia de Sensores é alternativa de baixo custo para o diagnóstico de contaminação de solos

Créditos – Ej Atlas

É muito comum que os produtores de alimentos se utilizem de aditivos químicos e biológicos nos campos de produção. Para os animais, como as vacas, porcos e galinhas, muitas vezes são administradas doses de hormônios para engorda e maior produtividade, e também são utilizados antibióticos para quando ficam doentes. Com frutas, vegetais e hortaliças é comum que os produtores enfrentem dificuldades com pragas e baixa produtividade, levando ao uso recorrente de pesticidas e defensivos agrícolas.

O uso dessas substâncias na produção pode gerar impactos fora do campo. As moléculas químicas presentes nesses compostos podem contaminar a água de mananciais, os trabalhadores rurais e até mesmo os próprios alimentos, que acabam ficando com resquícios do que foi utilizado durante sua produção. A situação fica ainda mais complicada: essas são moléculas de difícil detecção, o que torna a tarefa de fiscalizar essas contaminações complexas.

O pesquisador Osvaldo Novais, desenvolvedor da patente Dispositivo clínico para análise ambiental, revelou detalhes sobre a inovação de sua patente, que dialoga diretamente com o problema da contaminação: sensores fotoeletroquímicos que oferecem uma solução portátil e de baixo custo para o monitoramento ambiental e de saúde.

Desvendando a tecnologia

Desenvolvido em conjunto pelo Instituto de Física e o Instituto de Química da USP em São Carlos, os sensores em desenvolvimento têm a capacidade de detectar resíduos de pesticidas e medicamentos, como antibióticos, em água e produtos agrícolas. Segundo o pesquisador, a ideia é que esses dispositivos possam ser utilizados em farmácias, supermercados e até em ambientes clínicos.  A grande inovação está na utilização de materiais degradáveis, que minimizam o impacto ambiental e garantem alta sensibilidade na detecção.

“Estamos focados em desenvolver sensores que não apenas sejam eficazes, mas que também sejam acessíveis e sustentáveis. A tecnologia é portátil e permite que os usuários realizem medições diretamente no local, evitando a necessidade de transporte de amostras para laboratórios”, explica o pesquisador. Ele identifica dois públicos-alvo principais para a tecnologia. O primeiro é a área da saúde, para monitorar a contaminação de humanos e animais por pesticidas, medicamentos e hormônios, substâncias que também impactam o meio ambiente, principalmente a água. “Com essas técnicas, podemos verificar se a saúde humana ou animal está comprometida”, destaca. O segundo seria a indústria de alimentos, com a tecnologia portátil permitindo a detecção de contaminantes em diversas etapas da cadeia produtiva. “Você pode usar na fazenda, no supermercado ou na indústria, sem precisar levar amostras para o laboratório.”

Um olhar sobre a contaminação

Prof. Osvaldo Novais de Oliveira Junior

Os dados alarmantes sobre a contaminação ambiental são preocupantes. O uso excessivo de antibióticos na pecuária, por exemplo, leva à presença de resíduos em rios e lagos, uma vez que esses compostos não são completamente degradados durante o tratamento de água. Isso representa um risco significativo para a saúde pública, já que a contaminação da água pode afetar comunidades inteiras.

Além disso, pesquisas recentes em Barretos revelaram que trabalhadores rurais estão expostos a pesticidas proibidos, evidenciando a necessidade de monitoramento eficaz. “Em um trabalho recente que fizemos com urina de trabalhadores rurais da região de Barretos, em parceria com o Hospital de Câncer de Barretos, o Hospital de Amor de Barretos, nós verificamos que os trabalhadores rurais estavam contaminados com dois pesticidas, que são, aliás, proibidos. Nossos sensores podem ajudar a identificar rapidamente a contaminação, permitindo que medidas sejam tomadas para proteger a saúde dos trabalhadores e a qualidade dos alimentos”, destaca Novais.

Apesar das promessas da tecnologia, a implementação em escala comercial enfrenta obstáculos significativos. “É um desafio montar a infraestrutura necessária para a produção em massa dos sensores, pois isso requer investimentos substanciais e uma cadeia produtiva bem estabelecida”, afirma. Novais ressalta que, embora a pesquisa tenha avançado, a transição do protótipo para a produção comercial requer apoio financeiro e interesse de empresas que queiram licenciar a tecnologia. “Sem o investimento de empresas dispostas a desenvolver e comercializar essa tecnologia, fica difícil dar os próximos passos”, finaliza.

(Reginaldo Ramos / In: Jornal da USP)

Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

8 de novembro de 2024

“Minicourse on disorder and dynamics in strongly correlated materials”

A physical description of strongly correlated materials is one of the biggest challenges in theoretical and experimental condensed matter research. An obstacle in describing quantum phases and quantum phase transitions in real materials is the ubiquitous inhomogeneities that enter as a quenched random variable (disorder) in the system. Examples where disorder effects play a major role are the low-temperature physics of frustrated magnets or the electronic nematic phases of iron pnictides and cuprates. On the other hand, there is a growing interest in the description and the control of time-dependent properties of quantum materials. Examples are the use of ultrafast spectroscopy as a tool to control quantum phases of matter, and the development of cold atoms as platforms to study out-of-equilibrium dynamics.

This one-week course is designed to provide graduate (and, perhaps, a few senior undergraduate) students in physics with an introduction to disorder and dynamical properties in condensed matter systems. In addition, we will have space for participants to present their research in poster sessions.

Requirements:

A graduate course on quantum mechanics and statistical physics.

Participants are required to bring their laptops to the lectures involving numerical analysis.

There is no registration fee and limited funds are available for local expenses.

Organizers:

*José Hoyos (IFSC-USP, Brazil);

*Rui Aquino (ICTP-SAIFR/IFT-UNESP, Brazil);

*W. Joe Meese (University of Illinois at Urbana-Champaign, USA).

Click HERE for online application

Application deadline: September 15, 2024

6 de novembro de 2024

Fenômeno misterioso da água também pode ser produzido em sistemas quânticos

Profª Krissia Zawadzki (Foto – IFSC/USP)

Efeito Mpemba faz líquidos mais quentes congelarem mais rápido que os mais frios

Em 1966, uma pergunta de um aluno do ensino médio em uma palestra desconcertou o físico britânico Denis Osborne (1932-2014), da Universidade de Das es Salaam, na capital da Tanzânia. “Se você pegar dois copos de igual volume de água, um a 35 graus Celsius [°C] e o outro a 100 °C, e colocá-los num refrigerador, o que começou a 100 °C congela primeiro. Por quê?”, indagou ao professor universitário Erasto Mpemba, que morreu no início desta década em data incerta. O questionamento tinha origem em uma observação do jovem tanzaniano quando, algum tempo atrás, preparava sorvete em casa. O estudante havia notado que, estranhamente, uma mistura de leite fervido e açúcar congelava mais rápido do que outra mais fria, que não fora ao fogo. Em vez de desconsiderar o relato do menino, Osborne decidiu testá-lo. O resultado, confirmando as observações iniciais do aluno, foi publicado em 1969 em artigo redigido por ambos no periódico Physics Education.

A capacidade de a água quente, e também de outros líquidos, solidificarem-se antes de seus congêneres mais frios é denominada efeito Mpemba. O fenômeno, macroscópico e contraintuitivo, desafia a lei do resfriamento de Isaac Newton (1643-1727), segundo a qual a perda de calor de um corpo é diretamente proporcional à diferença entre sua temperatura e a do ambiente. O efeito Mpemba já havia sido percebido na água por Aristóteles na Antiguidade, mais de 2 mil anos antes, e posteriormente pelo filósofo britânico Francis Bacon (1561-1626) e o matemático francês René Descartes (1596-1650). Nunca foi explicado de forma convincente pela termodinâmica, que estuda a transferência de calor e de outras formas de energia em um sistema. Ainda hoje não há consenso sobre o que faz a água mais quente se solidificar antes da fria.

Nos últimos anos, tem crescido o interesse na compreensão de fenômenos análogos ao efeito Mpemba nos domínios da mecânica quântica, que estuda o comportamento da luz e da matéria na escala atômica e subatômica, no mundo microscópico. Um estudo publicado em outubro no periódico Physical Review Letters propõe uma explicação teórica da versão quântica do fenômeno e sugere um caminho para que ela seja manipulada. “Estudos anteriores focavam em sistemas e condições muito restritos. Nosso trabalho expande o escopo teórico para compreender e ativar o efeito Mpemba em qualquer sistema quântico”, explica a física brasileira Krissia Zawadzki, do Instituto de Física de São Carlos da Universidade de São Paulo (IFSC-USP) e coautora do artigo, ao lado de uma equipe do Trinity College de Dublin, na Irlanda.

O efeito Mpemba pode ser entendido como a aceleração de um processo que tenta levar o estado inicial de um sistema para outro que ficará fixo no tempo, chamado de estacionário. Se esse estado tem uma temperatura bem definida, ele está em equilíbrio. Nessa situação, é possível saber exatamente a proporção de moléculas que estão quietas e em movimento e o grau de agitação segue uma distribuição de probabilidades conhecida. Quando a água está congelando ou fervendo, essas informações são perdidas e o sistema é considerado fora do equilíbrio. Estar inicialmente fora de equilíbrio pode ser interessante quando essa situação permite tomar uma rota mais rápida para o estado final que se deseja alcançar.

Um raciocínio similar é adotado para sistemas quânticos. “Chamamos de efeito Mpemba quântico qualquer fenômeno que faz com que um sistema quântico chegue mais rápido ao equilíbrio quanto maior for seu estado inicial de desequilíbrio”, esclarece Zawadzki. É o mesmo princípio paradoxal do efeito Mpemba original, em que o mais quente congela antes do que o menos quente. No universo quântico, quando esse fenômeno ocorre, o mais desequilibrado se equilibra antes do menos desequilibrado.

Magnascan/Getty Images

Para ativar uma versão quântica do efeito Mpemba, o estudo propõe selecionar as partes de um sistema, chamadas de modos, que apresentam maior desequilíbrio de energia, ou seja, que exibam propriedades quânticas em um nível mais intenso, como emaranhamento ou superposição de estados. Se mais modos (partes) em maior desequilíbrio forem selecionados, mais rápido o sistema pode se mover para o equilíbrio e, como no mundo clássico, literalmente se tornar mais frio.

“Nosso trabalho fornece essencialmente uma receita para gerar o efeito Mpemba em sistemas quânticos, nos quais uma transformação física que efetivamente ‘aquece’ o sistema quântico pode ser realizada”, diz o físico John Goold, do Trinity College, em material de divulgação do estudo. “Essa transformação, então, paradoxalmente permite que ele relaxe ou ‘esfrie’ exponencialmente mais rápido explorando características únicas na dinâmica quântica.”

O estudo pode ser útil para o desenvolvimento de tecnologias que permitam o resfriamento mais rápido de computadores quânticos, que funcionam a temperaturas próximas do zero absoluto, -273,15 °C. O artigo não propõe uma técnica específica de arrefecimento, mas Zawadzki aponta a manipulação de campos magnéticos sobre materiais, a exemplo do alúmen de cromo e potássio, como uma técnica atualmente promissora.

Zawadzki é cautelosa em associar o estudo ao desenvolvimento de novas tecnologias, mas aponta para a possibilidade de o efeito Mpemba ser relevante para a emergência de baterias quânticas, com carregamento muito mais rápido e maior capacidade de armazenamento, além do potencial para ser empregado em sistemas de resfriamento necessários na área de computação quântica. “Ainda não é possível prever quão longe ou quão perto estamos da criação de possíveis novas tecnologias de resfriamento. Isso pode acontecer daqui a algumas décadas ou em menos tempo”, pondera o físico Roberto Serra, da Universidade Federal do ABC (UFABC), que não participou do estudo.

No curto prazo, a abordagem proposta no trabalho abre caminho para a física experimental testá-la em diferentes condições e materiais. Para o físico Marcelo Terra, do Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica da Universidade Estadual de Campinas (Imecc/Unicamp), que também não fez parte do estudo, a teoria proposta é interessante e pode ser aplicada em diferentes sistemas experimentais. Serra diz que o trabalho é muito convincente e deve atrair o interesse de vários grupos de pesquisa experimental. “É questão de tempo para alguém fazer os experimentos e testar essas ideias”, comenta o pesquisador da UFABC.

(Texto: Danilo Albergaria / In: Pesquisa FAPESP)

Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

6 de novembro de 2024

E.E Jesuíno de Arruda conquista “Prêmio Ciência para Todos”

A equipe do Ensino Fundamental da E.E Jesuíno de Arruda (São Carlos) foi uma das seis vencedoras da terceira edição do “Prêmio Ciência para Todos”, uma iniciativa da FAPESP e da Fundação Roberto Marinho.

De fato, foi surpreendente a participação das escolas de São Carlos nas categorias de Ensino Básico e Ensino Médio nesta edição do prêmio, tendo chegado à final quatro escolas de nossa cidade, entre outras vinte de todo o Estado de São Paulo. Confira:

Categoria: Ensino Fundamental

E.E Escola Estadual PEI Orlando Signorelli (Campinas) – Prof. Acácio Pereira da Silva Júnior;

E.E Olivia Angela Furlani (Birigui) – Profª Clelia Rosilene Bergo Martins;

E.E Bairro Pouso Alto (Natividade da Serra) – Profª Daniela Jesus da Silva;

E.E Profª Alzira Martins Lichti (Santos) – Profª Ellen Corrêa Malteze de Macedo;

Escola Municipal de Ensino Fundamental Ermides Barsaglini Gulla (Gavião Peixoto) – Profª Laís Goyos Pieroni;

E.E Prof. Marivaldo Carlos Degan (São Carlos) – Profª Luciane Akemi Sato;

E.E Otávio Martins de Souza (Franca) – Profª Silvia Borges de Carvalho Souza;

E.E Jesuíno de Arruda (São Carlos) – Profª Simoni Camila Bogni;

E.E Brasil (Limeira) – Prof. Vinícius Akira Sugae;

Escola Municipal de Ensino Fundamental Dr. João Maria de Araújo Júnior (Botucatu) – Prof. Vinícius Nunes Alves;

Categoria: Ensino Médio

E.E Dr. Pereira de Mattos (Caçapava) – Profª Ana Paula Mancilha Benedeti Fortes;

E.E Prof. Aduar Kemell Dibo (São Carlos) – Profª Catia Cristina Teodoro;

Instituto Federal de São Paulo (Campus Campinas) – Prof. Edson Anício Duarte;

E.E Prof. João Batista Gasparin (São Carlos) – Prof. Fabio Alves de Moraes;

E.E Profª Paulina Cardoso (Aparecida_ – Professor Fábio Henrique Moreira de Jesus;

Escola Técnica Estadual (Etec) (Praia Grande) – Profª Janara De Camargo Matos;

E.E Profª Desolina Betti Gregorin (Irapuã) – Professora Kelly Cristina Ronchi;

E.E Severino Moreira Barbosa (Cachoeira Paulista) – Profª Luiziene Soares Alves;

E.E Padre Fidelis (Tanabi) – Profª Natália Regina Cesaretto;

E.E Professor Ernani Rodrigues (Assis) – Prof. Ricardo Portes Pataro;

Resultado final e conquista do prêmio:

Ensino Fundamental:

EMEF Ermides Barsaglini Gulla, em Gavião Peixoto;

E.E. Jesuíno de Arruda, em São Carlos;

EMEF Dr. João Maria de Araújo Júnior, em Botucatu;

Ensino Médio:

E.E. Severino Moreira Barbosa, em Cachoeira Paulista;

E.E. Padre Fidélis, em Tanabi;

IFSP – Campus Campinas;

Segundo publicação da FAPESP, este prêmio tem o objetivo de destacar projetos de pesquisa desenvolvidos por professores e alunos dos ensinos fundamental e médio das escolas das redes públicas do Estado de São Paulo que utilizem métodos da ciência para propor soluções de problemas concretos, tendo como referência um dos 17 Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) da Organização das Nações Unidas (ONU). Todos os inscritos – professores e suas equipes de estudantes – participaram de jornadas formativas em ambiente digital do Canal Futura da Fundação Roberto Marinho, com orientações sobre o desenvolvimento de projetos de pesquisa e produção audiovisual, pelas quais receberam certificação.

Este sucesso coletivo das escolas de São Carlos consolida o título dado à cidade, em 2011, como “Capital da Tecnologia”, onde, a partir de 2014, inúmeras iniciativas foram realizadas com todas as escolas, em colaboração com a Diretoria de Ensino Regional de São Carlos, na pessoa de sua Dirigente Regional, Profª Débora Gonzalez Costa Blanco, e, principalmente, com as iniciativas da USP de São Carlos, através do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP) e do Centro de Pesquisa em Óptica e Fotônica (CEPOF), um CEPID da FAPESP alocado nesse mesmo Instituto.

As feiras de ciência e tecnologia em São Carlos

Dentro dessas iniciativas, certamente que a realização, em nossa cidade, das já conhecidas “feiras de ciência e tecnologia”, muito contribuíram para este sucesso não só individual, mas principalmente coletivo de nossas escolas neste prêmio, tendo envolvido, ao longo dos anos, mais de dois mil alunos e de centenas de professores de ambos os ensinos. Estas feiras de ciências rapidamente se transformaram em atividades dinâmicas que promoveram o desenvolvimento de habilidades científicas, tecnológicas e criativas, permitindo que os estudantes realizem projetos, experimentos e pesquisas sobre temas de seu interesse, incentivando o pensamento crítico, a curiosidade e a solução de problemas de forma prática.

Com estas iniciativas, que ainda hoje acontecem anualmente, bem como com outras que ao longo do tempo foram implementadas – como foi o caso da distribuição dos “kits educacionais” pelas escolas, numa iniciativa do IFSC/USP -, os alunos aprendem a aplicar o método científico, formulando hipóteses, coletando dados e analisando os resultados, tudo congregado para que se incentive os alunos a pensar “fora da caixa” e a buscar soluções inovadoras para problemas reais, em trabalhos que promovem a colaboração entre os alunos e a concretização de projetos em conjunto para alcançar um objetivo comum. A apresentação, pelos alunos, dos seus projetos e trabalhos em público, seja para juízes ou outros alunos, ajuda a aprimorar a capacidade de falar em público e de articular ideias de maneira clara e eficaz, como demonstram agora os resultados obtidos neste “Prêmio Ciência para Todos”.

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP