Colóquios e Seminários

17 de abril de 2017

Filosofísica: “Astronomia nas culturas e educação científica”

Filosofisica_-_LogoAstronomia cultural (AC) envolve tentativas de entendimento e de tradução de como outras culturas, do passado ou do presente, se relacionam com aquilo que no nosso recorte, ocidental, chamamos de céu. AC trata de fatos sociais – sejam socioambientais ou históricos – e lida com etnoconhecimentos. Trago exemplos de trabalhos em AC desenvolvidos por mim no sertão nordestino e por outros colegas em outras partes do Brasil e da Argentina. A denominação dessa área é inadequada, pois, em geral, ela não tem relação com a ciência astronômica. Problematizo a questão da inserção de conteúdos e contextos de astronomia cultural na educação científica da forma como esta tem sido pensada e praticada. Argumento que temos um sério problema na imbricação das visões de mundo, objetivos e métodos de cada uma dessas duas áreas. Comento as implicações de uma releitura do papel da educação científica à luz dos estudos coloniais e descoloniais.

 

12 de abril de 2017

Seminários do Grupo de Óptica: “New physics or simple fiction?”

Seminrios_GO-loguinhoTime crystals recently attracted the attentions of the world press, when two independent groups in USA announced that they had built such systems in the laboratory. The idea of a time crystal was proposed five years ago by Frank Wilczek, and explores the similarities between space and time. The idea is however controversial, and some theoreticians have denied its existence.

The subject of time crystal is revisited in the present talk, from the point of view of temporal optics. In this context, temporal Fresnel formulae for optical

transmission across the time crystal, and a temporal Bragg’s law for resonant scattering can be established. From this point of view, time crystals can simply be seen as a particular case of time refraction, and are closely related with the so-called dynamical Casimir effect. The related concept of temporal beam-splitters will also be defined.

The controversy associated with time crystals, and recent experimental results in temporal optics will be reviewed. A distinction between internal and external time symmetry breaking will be made. Examples of time crystals probed with photons, as well as with phonons, and possible configurations using ultra-cold atoms and Bose-Einstein condensates will be discussed.

11 de abril de 2017

Colloquium diei: “Vidros e vitrocerâmicas laser e materiais híbridos luminescentes”

Colloquium_Diei-loguinhoA grande utilidade de vidros e vitrocerâmicas tecnológicos se baseia na flexibilidade em combinar suas propriedades químicas e físicas para atender demandas específicas. Desde 1960, e a partir da invenção do laser, vidros dopados com íons terras raras trivalentes (Er3+, Yb3+, Nd3+, Eu3+, Tb3+, etc.) vêm sendo explorados como os principais meios ativos para geração e amplificação laser na região espectral do infravermelho próximo, bem como para dispositivos luminescentes na região do visível. Mais recentemente, interesse tem sido demonstrado pelo desenvolvimento de vitrocerâmicas em que o íon terra rara ocupe a fase cristalina pois, neste caso, é possível associar as vantagens dos vidros – como obtenção em maior escala e com variáveis formas, com as mais altas seções de choque de absorção e de emissão dos TR3+, em sítios cristalinos. Outros materiais fotônicos de crescente importância, são os híbridos baseados em silicatos, alumino- e organo-silicatos mesoporosos carregados com espécies moleculares altamente luminescentes. Neste caso, as matrizes hospedeiras podem ser géis, xerogéis, filmes finos e pós e são obtidas via metodologia sol-gel, enquanto que as espécies emissivas incluem complexos de Eu(III), Cu(I), Ir(III), corantes orgânicos e quantum dots. No LEMAF – Laboratório de Espectroscopia de Materiais Funcionais do IFSC, dedicamo-nos ao estudo de vários materiais fotônicos com base no ambiente químico das espécies ativas, utilizando-se da complementariedade de técnicas espectroscópicas ópticas e de RMN e EPR pulsado. O ambiente químico define características funcionais da espécie hóspede como por exemplo tempos de vida de estado excitado e rendimentos e eficiências quânticas de fluorescência. O objetivo da apresentação é, portanto, dar uma visão geral dos trabalhos desenvolvidos em nosso laboratório, que é parte do CeRTEV – Center of Research, Technology, and Education on Vitreous Materials, um dos Cepids/ FAPESP.

10 de abril de 2017

High-Energy Physics Seminars: “Hadrons in a Nonperturbative Continuum Approach”

High_energy_physics_seminars-_loguinhoNonperturbative Quantum Chromodynamics (QCD) is to this day a challenging issue in many seemingly disconnected fields of particle and hadron phenomenology. Various computational techniques and effective modeling have been developed over the past three decades to compute – making using of as many ingredients of QCD as possible – hadronic amplitudes which are dominated by nonperturbative contributions, e.g. weak decay constants, charge radii, electromagnetic and transition form factors, parton and transverse momentum distribution functions etc. The most popular approaches comprise relativistic quark models, QCD sum rules, AdS/QFT models, whereas Lattice-QCD provides in principle an ab initio machinery to calculate hadronic observables. A particular nonperturbative continuum approach to QCD are Dyson-Schwinger equations to describe confined quarks and gluons and the set of Bethe-Salpeter and Faddeev equations within a chiral symmetry-preserving Poincare-invariant truncation

scheme to compute meson and baryon wave functions, their resonant mass spectrum and electromagnetic as well as electroweak properties. I will discuss the current status and review recent results in this field of nonperturbative QCD with a focus on Jefferson Lab and GSI-FAIR physics.

 

5 de abril de 2017

Seminário do Grupo de Óptica: “Topological Varma superfluid in optical lattices”

Seminrios_GO-loguinhoIn the first part of the talk, I will give an overview of some problems that we have studied, in which cold atoms in optical lattices can be used as a quantum simulator to help us understand the phenomenon of high-Tc superconductivity. These include the generation of a pi-flux phase [1,2], p-wave superfluidity in higher bands [3], the realization of eta pairing [4], and the loss of phase coherence in the presence of lattice distortions [5]. Then, I will concentrate on topological states of matter, which

are peculiar quantum phases showing different edge and bulk transport properties connected by the bulk-boundary correspondence. While non-interacting fermionic topological insulators are well established by now and have been classified according to a ten-fold scheme, the possible realisation of topological states for bosons has not been much explored yet. Furthermore, the role of interactions is far from being understood. We show that a topological state of matter exclusively driven by interactions may occur in the p-band of a Lieb optical lattice filled with ultracold bosons. The single-particle spectrum of the system displays a remarkable parabolic band-touching point, with both bands exhibiting non-negative curvature. Although the system is neither topological at the single-particle level, nor for the interacting ground state, on-site interactions induce an anomalous Hall effect for the excitations, carrying a non-zero Chern number. Our work introduces an experimentally realistic strategy for the formation of interaction-driven topological states of bosons [6].

[1] A. Hemmerich and C. Morais Smith, Phys. Rev. Lett. 99, 113002 (2007)

[2] Lih-King Lim, C. Morais Smith, Andreas Hemmerich, Phys. Rev. Lett. 100, 130402 (2008)

[3] M. Ölschläger, T. Kock, G. Wirth, A. Ewerbeck, C. Morais Smith, A. Hemmerich, New Journal of Physics 15, 083041 (2013)

[4] M. Di Liberto, C. E. Creffield, G. I. Japaridze, C. Morais Smith Phys. Rev. A 89, 013624 (2014)

[5] M. Di Liberto, T. Comparin, T. Kock, M. Ölschläger, A. Hemmerich, C. Morais Smith, Nature Communications 5, 5735 (2014)

[6] M. Di Liberto, A. Hemmerich, C. Morais Smith, Phys. Rev. Lett. 117, 163001 (2016)

5 de abril de 2017

Seminário do CIERMag: “Cryogenic-free HTS magnets for NMR and MRI”

Konstantinos é pesquisador da Universidade de Wellington, logo-seminariosna Nova Zelândia, onde trabalha no desenvolvimento de magnetos com supercondutores de alto TC, ou seja, sem uso de hélio líquido, para espectroscopia e imagens. Nesta palestra, falará sobre a tecnologia envolvida e especificamente sobre o magneto de 3T para imagens que está sendo instalado em São Carlos.

31 de março de 2017

Colloquium diei: “Em busca da transição energética: escalando o monte Terawatt”

Colloquium_Diei-loguinhoO Terawatt (TW – trilhão de watts) é uma unidade conveniente de potência (energia por unidade de tempo). A geração anual de energia primária no mundo moderno é da ordem de 18 TW. Se pensarmos no monte Everest (altura de 8,5 km) como uma “montanha” de potência, e associarmos 1 km com 1 TW (1 nm com 1 W), o monte Terawatt seria cerca de 2 vezes mais alto do que o Everest.

• A primeira ideia que quero transmitir com esta imagem é a imensa escala de produção da energia primária que nossa civilização necessita para funcionar.

• A segunda ideia é a dificuldade que novas soluções energéticas enfrentam pois precisam ser levadas das pequenas escalas do laboratório para as imensas escalas do mundo real, enfrentando enormes barreiras, não as menores das quais são as de entrada no mercado.

O objetivo desta palestra é o de apresentar certos aspectos da questão energética, que podem ser resumidos em quatro pontos para “levar para casa”:

1. Progresso científico-tecnológico, crescimento populacional, desenvolvimento econômico e energias baratas e abundantes são inseparáveis.

2. Processos insustentáveis de agressão ao meio ambiente são a decorrência histórica da explosão das escalas das necessidades humanas.

3. Todas as alternativas às fontes primárias fósseis e nuclear (estoques de energia primária) são baseadas nos fluxos da energia solar primária. Apesar de serem abundante, há muitos desafios a vencer.

4. Transições energéticas para modelos sustentáveis são complexas, lentas e, sobretudo, incertas. Elas envolvem tecnologias e investimentos, mas também (e sobretudo) políticas: “custos de continuar como está versus custos de mudar” são determinantes.

Procuraremos demonstrar esses pontos por meio de um conjunto de perguntas, cujas respostas, mesmo preliminares, nos ajudam a entende-los.

• Qual a relação entre população e energia primária?

• Como é distribuída a energia primária no mundo?

• Quanto de energia primária adicional precisaríamos em um mundo mais igualitário?

• Onde ir buscar esta energia primária? Quais as opções de transição?

• Quais são as promessas e os desafios da energia primária solar, por natureza abundante, porém intermitente?

Cada uma dessas perguntas levanta inúmeras outras indagações “colaterais”, que iremos abordando. Em especial, na última parte, daremos uma atenção especial a baterias para o armazenamento de energia elétrica e mobilidade (carro elétrico).

27 de março de 2017

Filosofísica: “Interconectando as ciências”

Filosofisica_-_LogoVocê acredita que todos os fenômenos naturais serão completamente explicáveis pelas equações matemáticas da física? Já se perguntou em qual domínio das ciências naturais, ou seja, física química ou biologia, é mais pertinente colocar as moléculas de proteína que evoluem com o tempo? Se interessa em saber se existe relação entre a biologia e a história? Fica curioso do porque da criação de tantas novas disciplinas como, por exemplo, psicologia evolutiva e antropologia cognitiva? Se você se interessou por essas questões, não perca a oportunidade de participar da reunião da Filosofísica.

Ali discutiremos a solução proposta para organizar os fenômenos da natureza que inclui: (1) mostrar que alguns objetos da natureza podem e outros não podem participar de eventos deterministas; (2) interligar as ciências por disciplinas de conexão, que usam a linguagem de uma ciência e a lógica de outra; (3) apresentar formas alternativas de explicação para fenômenos complexos não deterministas, que implicam em validações probabilísticas ou qualitativas.

A biologia será usada como exemplo de ciência histórico-adaptativa, mais próxima das ciências sociais que da física e química, enquanto que a bioquímica ilustrará uma disciplina de conexão, que usa a linguagem da química, mas que se conforma aos princípios organizadores da biologia.

24 de março de 2017

Colloquium diei: “Linha MANACA – micro e nano cristalografia no Sirius”

Colloquium_Diei-loguinhoNeste colóquio apresentarei um breve resumo de minha trajetória científica, desde a graduação em Física no IFQSC até os dias de hoje, em que atuo como cientista no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron, LNLS, parte integrante do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais, CNPEM, em Campinas.

Serão apresentados os planos para a construção da linha MANACA, uma das primeiras linhas de luz planejadas para o Sirius, o novo acelerador de elétrons e fonte de luz Síncrotron em construção no LNLS.

A primeira linha de cristalografia de macromoléculas do Sirius contará com duas estações experimentais e será otimizada para alto fluxo e focos micrométrico e sub-micrométrico, dedicada aos estudos das estruturas tridimensionais de macromoléculas, em particular arranjos complexos como vírus, proteínas de membrana e proteínas modulares, bem como complexos entre proteínas e ligantes.

A determinação de estruturas tridimensionais de proteínas, com o detalhamento das posições espaciais e interações entre os átomos destas moléculas, na área de estudos conhecida como Biologia Estrutural, é extremamente importante para o entendimento de processos biológicos tais como câncer, cardiopatias, doenças virais, Tuberculose, AIDS e outras enfermidades. O detalhamento a nível atômico das estruturas das proteínas humanas, e daquelas de patógenos tais como vírus e bactérias, guia o desenvolvimento de moléculas que atuam como inibidores, e que podem levar à produção de fármacos cada vez mais eficientes e com menos efeitos colaterais.

Informações detalhadas sobre as estruturas são importantes não apenas na área da saúde, mas também na descoberta de enzimas (proteínas com funções catalíticas) com aplicações comerciais na produção de alimentos, bio-combustíveis, defensivos agrícolas e cosméticos.

Atualmente são conhecidas as estruturas de mais de 120 mil proteínas, com informações disponíveis na base de dados PDB (rcsb.org), mas alguns tipos mais desafiadores, tais como as proteínas localizadas nas membranas lipídicas das células, que constituem cerca de 30% das proteínas de organismos eucarióticos, ainda não são muito exploradas. O principal desafio é produzir cristais destas moléculas, passo necessário para a determinação da estrutura utilizando a técnica de Cristalografia por Raios-X. Os cristais que são produzidos frequentemente têm dimensões de poucos micrometros e são bastante frágeis, dificultando a aquisição de dados da maneira tradicional.

Proteínas que atuam na forma de complexos, que podem ser compostos por diversas proteínas e ácidos nucléicos, como por exemplo o Ribosomo, também são desafiadoras, e novas estratégias de coleta de dados vem sendo desenvolvidas e serão contempladas nas estações experimentais da linha Manacá.

Diversas técnicas experimentais já foram e vem sendo utilizadas para aumentar nossa compreensão sobre moléculas como o Ribosomo, e espero que minha apresentação inspire futuras aventuras moleculares.

17 de março de 2017

Colloquium diei: “Cor, sabor e liberdade: o caso dos quarks”

Colloquium_Diei-loguinhoApesar de seu nome significar “primitivo”, “primordial”, prótons não são partículas elementares, mas sim estados ligados de partículas menores, os quarks, que interagem por efeito da chamada carga de cor. Essas são as interações fortes, responsáveis pela coesão do núcleo atômico e pelos principais processos envolvendo hádrons (como prótons, nêutrons e píons). Sua descrição é dada pela Cromodinâmica Quântica (QCD), uma teoria quântica de campos com propriedades bastante peculiares. A principal característica da QCD é a não-linearidade, que dificulta muito o tratamento teórico das interações fortes e possivelmente determina um comportamento absolutamente bizarro para os quarks: seu confinamento permanente em estados ligados, sem cor. O entendimento do confinamento de quarks é ainda um problema em aberto. Vamos discutir a QCD e os métodos para seu estudo, apresentando alguns resultados dessa área de pesquisa. Em particular, se a sua resposta à pergunta “de onde vem a nossa massa?” tem sido “do bóson de Higgs”, venha se surpreender.

16 de março de 2017

Astro-Cosmo-Particle Journal Club: “Acceleration of petaelectronvolt protons in the Galactic Centre

Astro-Cosmo-Particle_JC-_loguinhoA proposta do programa é reunir estudantes e cientistas interessados em discutir temas relevantes na física de partículas, cosmologia e astrofísica de partículas.

Todos estão convidados a participar das reuniões, mas se recomenda a leitura do artigo com antecedência, para que se possa acompanhar a discussão.

Clique aqui para saber qual artigo será discutido no próximo encontro.

9 de março de 2017

Seminário especial: “The molecular architecture of plant cell walls”

Seminarios-_logo_genericoPaul Dupree is Professor of Plant Biochemistry in the Department of Biochemistry, University of Cambridge, UK. He studies how plants synthesise polysaccharides, and has developed genetic modification of plants to understand polysaccharide functions and interactions. The research has impact in the fields of bioenergy, paper manufacture and the use of timber in building construction. He has productive collaborations in the University of São Paulo/Sao Carlos and Campinas. He was named in 2015 as one of the world’s most highly cited researchers in Plant and Animal science by Thomson Reuters.

14 de fevereiro de 2017

Seminários do Grupo de Óptica: “Coherent control of cold atoms and Bose-Einstein Condensates”

Seminrios_GO-loguinhoSeveral novel theoretical proposals involving cold atom clouds and Bose-Einstein condensates (BEC) trapped and monitored using shaped and driven dipole laser potentials are reviewed. In the first part of the talk, Iwill present the cold atoms beam-splitter as a basic atom optics component in the thermal[1,2] and condensed regime [3]. Then, I move to a discussion of the specific properties of Bose-Einstein condensation in Laguerre-Gauss optical potentials[4,5]. In the last part, I present our most recent work dealing with species-selective lattice launch for high-precision atom interferometry[6,7]. We propose a new technique to selectively and simultaneously accelerate different atomic species (41K and 87Rb BECs) by driven optical lattices to operate atomic fountains with dual sources launched with the same velocity. Our method would allow for accurate tests of General relativity weak equivalence principle . The choice of Bose-Einstein condensed input states as a case study is motivated by the expected performance of atom interferometers based on these novel source concepts.

References :

[1]N. Gaaloul, A. Suzor-Weiner, L. Pruvost, M. Telmini et E. Charron, Phys. Rev. A 74 023620 (2006).

[2] N. Gaaloul, A. Jaouadi, M. Telmini, L. Pruvost and E. Charron, AIP Conf. Proc. 935, 10 (2007)

[3] N. Gaaloul, A. Jaouadi, L. Pruvost, M. Telmini and E. Charron, Eur. Phys. J. D53, 343-351 (2009)

[4] A. Jaouadi, N. Gaaloul, B. Viaris de Lesegno, M. Telmini, L. Pruvost and E. Charron. Phys. Rev. A 82, 023613 (2010)

[5] A. Jaouadi, M. Telmini and E. Charron, Phys. Rev. A 83, 320616 (2011)

[6] R. Chamakhi, H. Ahlers, M. Telmini, C. Schubert,E. Rasel, N. Gaaloul, New J. Phys, 17 123002 (2015)

[7] R. Chamakhi, H. Ahlers, M. Telmini, C. Schubert,E. Rasel, N. Gaaloul, New J. Phys, 18 118002 (2016)

10 de fevereiro de 2017

Quantum phases and dynamics of long-range Rydberg and dipolar gases

The realization and the control of long range interactions with atomic GRUPO_DE_PTICA-IFSC-100systems at very low temperatures opens up a whole new realm of many-body physics that has become a central focus of research. In the first part I will show from a theoretical perspective how non-local Ising interactions in optical lattices can provide an optimal playground for the engineering of exotic crystalline phases that has been recently realized in the lab [1,2]. In the second part I will focus on the quantum phases of dipolar bosons at zero and finite temperature. I will discuss the superfluid properties of such phases investigated via Path intergral Monte Carlo methods and the possibility of observing them in the laboratory [3].

[1] H. Labuhn, D. Barredo, S. Ravets, S. de Leseleuc, T. Macri, T. Lahaye, A. Browaeys,

Nature 534, 667 (2016)

[2] P. Schauß, J. Zeiher, T. Fukuhara, S. Hild, M. Cheneau, T. Macri, T. Pohl, I. Bloch, C.

Gross, Science 347, 1455 (2015)

[3] F. Cinti, A. Cappellaro, L. Salasnich, T. Macri, arXiv:1610.03119 (2016)

8 de fevereiro de 2017

Seminários LQMC/CIBFar: Reações Multicomponente: Estratégia para a descoberta de compostos biologica

Seminario-_logo_geralGraduado em Farmácia (Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 2003) e Doutor em Ciências Farmacêuticas (PPGCF/UFRGS, 2008). Fez estágio de pós-doutoramento no Centro de Biotecnologia da UFRGS (2009). Professor Adjunto no Departamento de Química da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (Seropédica, RJ) desde 2009. Atua na área de Química Orgânica/Medicinal, ministrando disciplinas teóricas e práticas das duas áreas em nível de graduação e pós-graduação, e em pesquisa com ênfase na síntese e avaliação farmacológica de novos compostos bioativos empregando produtos naturais como precursores e na síntese de novos compostos heterociclos com potencial atividade farmacológica a partir de reações multicomponente.

27 de janeiro de 2017

Journal club: “A First-Principles Investigation of the Structural and Optical Properties”

JC-_loguinhoTransparent conducting oxides (TCO) are materials that combine electrical conductivity, with transparency around 90% in visible spectrum. Although these oxides have been deeply studied, several questions remain unsolved such as the role of the atomic radius and the stability of the gallia (Ga2O3) structure and an atomic-orbital understanding of the crystal structure, electronic states, symmetry, and chemical species in the disparity between the optical and fundamental band gap in In2O3 bixbyite. Those questions were addressed by first-principles calculations based on density functional theory, and a solid explanation will reported for the crystal stability of the gallia structure and three fundamental rules to explain the band gap disparity, which can be applied for every compound: (i) inversion symmetry in the crystal structure; (ii) conduction band minimum formed by cations and O

9 de dezembro de 2016

Seminários do Grupo de Polímeros

Seminarios-_logo_generico

Títulos dos seminários:

“Carbon screen-printed electrodes on paper, modified with a sensing hydrogel layer, for the detection of monosaccharides using electrical impedance Spectroscopy” (Cristiane Daikuzono)

“Carbon nanotube-based biosensor for detection of a pancreatic cancer biomarker” (Anshu Thapa)

Os seminários terão início às 16 horas e serão realizados na sala 147, localizada no piso térreo do Prédio dos LEF do IFSC, próxima aos anfiteatros azul e verde.

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Instituto de Física de São Carlos - IFSC Universidade de São Paulo - USP
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