Colóquios e Seminários

Café com física: “Estudando rotações moleculares em sólidos orgânicos utilizando RMN”

Dinâmica molecular exerce um papel fundamental na função de muitos materiais orgânicos, em particular na chamada matéria mole. É bem conhecido que as propriedades de polímeros de construção, tais como resistência a cisalhamento, deformação e tensão, estão intimamente relacionados com a dinâmica de segmentos específicos das cadeias poliméricas. Isto também é verdade para materiais mais avançados, tais como copolímeros ou híbridos nano-estruturados, onde a combinação inteligente de componentes com propriedades dinâmicas distintas levam a sistemas compostos com comportamentos mecânicos específicos. No entanto, não só as propriedades mecânicas são sensivelmente afetadas pela dinâmica molecular. Por exemplo, em polímeros semicondutores, o transporte de carga e propriedades de emissão de luz são sensíveis a mudanças na dinâmica da cadeia polimérica, e em sistemas tipo “guest-host” usados como sensores, mudanças na conformação molecular estão intrinsecamente associada à reorientação das moléculas hóspedes. A importância da dinâmica molecular é ainda mais reconhecida em sólidos biológicos, estando intimamente relacionada com a suas funções. Neste sentido, a RMN provê técnicas poderosas para elucidar detalhes de rotações moleculares. Utilizando RMN é possível estudar processos dinâmicos que ocorrem em ampla faixa de frequências, indo desde centenas de MHz (Dinâmica rápida) a alguns Hz (Dinâmica lenta), com alto grau de detalhamento. Neste seminário, iremos explorar a ideia por traz da maioria das técnicas utilizadas para estudar movimentos moleculares em sólidos orgânicos e matéria mole, ilustrando como esses princípios podem ser explorados em diferentes experimentos. Em particular, ilustraremos desde técnicas de espectroscopia de RMN em alto campo magnético, até novos desenvolvimentos em RMN no domínio do tempo, onde informações similares podem ser obtidas em equipamentos de RMN de baixo campo magnético de bancada.

Journal Club: “O processo de Galileu: herói ou mártir?”

O docente discutirá o processo movido pela Igreja Católica contra Galileu Galilei no século XVII. Além de descrever a situação da Ciência e os avanços que motivaram a ação eclesiástica, ele fará crítica do processo propriamente dito. Em particular, Rogério discorrerá sobre a influência das personalidades dos participantes sobre o andamento e resultado.

Café com física: “Reversibilidade microscópica em sistemas fora do equilíbrio”

Quando um sistema, mantido fora do equilíbrio, alcança um estado estacionário, as flutuações da taxa de entropia produzida obedecem uma simetria muito bem definida chamada de Teorema Flutuação. Além de já ter sido verificada em laboratório para diversos tipos de sistemas, essa simetria é robusta em relação à modelagem da dinâmica microscópica do estado estacionário. Por ser um dos poucos resultados teóricos válidos em regimes arbitrariamente fora do equilíbrio, é de grande importância entender mais profundamente o Teorema Flutuação, em particular as hipóteses necessárias para derivá-lo. Uma dessas hipóteses se refere à reversibilidade microscópica fora do equilíbrio. Nesse seminário, discutirei a questão da reversibilidade microscópica fora do equilíbrio e como abordá-la quando a dinâmica microscópica é considerada estocástica. Como conclusão teremos que a reversão temporal das trajetórias realizadas pelo sistema fora do equilíbrio estão condicionadas ao valor oposto da taxa típica de entropia produzida no estado estacionário.

Seminário do Grupo de Óptica: “Desvendando as lesões orais pelo uso da fluorescência tecidual”

Neste seminário serão discutidos os métodos atuais de diagnóstico de câncer bucal. Em especial, alguns aspectos relacionados ao uso clínico da fluorescência no diagnóstico de lesões bucais.

Seminário do Grupo de Óptica: “A Layman’s Guide to the Multiconfigurational Time-Dependent…”

With the recent development of MCTDHB, numerically exact solutions of the time-dependent many-boson Schrödinger equation have become available for a wide set of problems. MCTDHB is a variationally derived method that uses time-dependent basis functions as well as time-dependent coefficients to assemble the many-body wavefunction. MCTDHB stands at the end of a long history of variationally derived methods which use ansatzes of increasing complexity. The introduction and variational derivation of the time-dependent Gross-Pitaevskii equation, the best mean-field as well as the MCTDHB are the subject of the course.

And a teaser or extension of the abstract:

In the description of many-boson dynamics there is the necessity to describe – 1) condensation and 2) fragmentation – as well as – 3) the transition from condensation to fragmentation. Condensation, where all particles occupy a single state, is captured by a product ansatz with a single orbital and the variational derivation with this ansatz leads to the famous 1) time-dependent Gross-Pitaevskii equation (TDGP).

When the description of a fragmented state, where the particles occupy several states macroscopically, is necessary the physics can be captured by a symmetrized product ansatz built from several orbitals (a configuration). The variational derivation with such an ansatz leads to the so-called 2) time-dependent multi-orbital mean-field or best mean-field (BMF). The BMF allows for the description of fragmented and un-fragmented condensates, i.e., it contains the TDGP as a special case.

Yet, the BMF cannot describe situations where the number of particles in the fragments is changing with time. This is for example the case when an initially coherent sample of ultracold bosons (a single fragment containing all particles) is dynamically fragmenting because the initial parabolic confinement is transformed into a double-well potential (with two fragments holding N/2 particles). In such scenarios, the employed ansatz needs to cover both, condensation, and fragmentation. For this purpose one forms a linear combination of all possible configurations of the N particles in M orbitals which are weighted by time-dependent coefficients to obtain the ansatz for the variational derivation of 3) MCTDHB.

Filosofísica: “Ciência em três dimensões: o aspecto psicológico”

Tendo como base os três aspectos de John M. Ziman para caracterizar ciência, os debates promoverão discussões entre membros do Filosofísica, tendo outro membro como mediador, sobre cada um desses aspectos, para conclui-los no último seminário. O primeiro trata a ciência de uma perspectiva psicológica, tomada como uma atividade realizada por indivíduos com motivações pessoais e criativas.

Seminário Especial do Grupo de Polímeros: Heinz von Seggern

In this talk the current knowledge of the electrical degradation during fatigue of polymer-based light-emitting diodes is reviewed focusing especially on derivatives of poly(p-phenylenevinylene) (PPV). Studied are observed phenomena, mechanisms and material properties changing during continuous device operation at constant current. This talk focuses on the effect of chemically induced defects introduced during synthesis and elaborates their influence on transport properties such as charge carrier mobility and device lifetime. Highlighted will be the influence of a halogen defect that leads to a degradation of the electrodes and therewith is mainly responsible for device degradation. In addition, an optical effect will be described in which the absorption of the emitted electroluminescence by the semiconductor itself is one of the reasons for device degradation. Finally, the influence of the triplet density is investigated indicating that local deposition of energy is also an important factor to contribute to degradation. All experiments were accompanied by theoretical modeling shining light on how the change of injection barriers, charge carrier mobility or trap density influence the current-voltage characteristics of the diodes. Especially interesting is thereby the consideration of image charges for low carrier densities through the Schottky effect, which allows for an enhanced barrier lowering, and a more realistic description of the device performance.

Seminário especial do Grupo de Polímeros: Duc Trong Duong

One of the biggest challenges in the field of semiconducting polymers is the fundamental understanding of crystallization kinetics and thin film growth. The difficulties facing such studies stem from the inherently short crystallization times of these materials and the relatively slow techniques available for characterizing nanoscale microstructures. To overcome these limitations, we chose to investigate the polymer poly(3-ethylhexylthiophene) (P3EHT). Due to its low melting point, P3EHT exhibits slow crystallization kinetics when quenched at room temperature from the melt, which is a rare property among semiconducting polymers. We perform quantitative analyses of x-ray diffraction patterns and optical absorption spectra P3EHT thin films and are able to monitor the evolution of aggregates and crystallites as well as the recrystallization kinetics as a function of time. Here we find that the growths of individual aggregates and crystallites along the three packing directions are indeed anisotropic and exhibit different growth rates. Furthermore, we show that crystallization kinetics depend on a number of parameters including film thickness, molecular weights and quenching temperatures, which is all attributed to chain confinement effects. Finally we also correlate the evolution of thin film microstructure to electronic properties and charge transport. From these measurements, we directly observe the onset of charge percolation in thin film and demonstrate that polymer tie chains are responsible for efficient charge transport.

Seminário do Grupo de Óptica: “Curriculum Lattes”

Neste seminário será feita uma apresentação da Plataforma Lattes, para conhecimento dos mecanismos e suas funcionalidades para busca, cadastro e atualização das produções Bibliográficas, Técnica e Artística. A importância da atualização do Curriculum Lattes faz com que a vida profissional, cientifica e intelectual dos alunos e pesquisadores tenha mais visibilidade e transparência permitindo uma avaliação global através das agências de fomento, instituições de pesquisa, empresas etc.

Journal Club: “Indirect dark matter search and the positron fraction measurement”

The Alpha Magnetic Spectrometer (AMS-02) is a large acceptance particle physics detector, operating onboard the International Space Station (ISS) since May 2011. The main goals of AMS-02 are the search for antimatter and dark matter, and the precise measurements of cosmic rays composition and flux.

The study of the electromagnetic component of the cosmic rays, namely electrons, positrons, is of primary importance in the search for primordial antimatter and dark matter in the Universe.

The present seminary will describe the methods to identify electrons and positrons in cosmic rays in GeV to TeV region, and will describe the performances of AMS-02 in this context. Particular emphasis will be given to the latest AMS positron fraction measurement, that will be published this week.

Café com física: “O detector biológico de infravermelho mais preciso do mundo”

Não se sabe como este detetor funciona. Após descrevê-lo, serão apresentados dados experimentais e as dificuldades para propor um modelo minimamente realista. Tal como o nosso olho, que consegue detectar um só fóton, desconfiamos que este seja um “aparelho” explorando os limites da fisica.

Seminário do Grupo de Óptica: “Biophotonic Technologies to Improve Global Health”

In this presentation Dr. Rebecca will talk about translating research that integrates advances in nanotechnology and molecular imaging with microfabrication technologies to develop optical imaging systems that are inexpensive, portable, and provide point-of-care diagnosis. This basic and translational research is highly collaborative and has led to new technologies to improve the early detection of cancers and other diseases, especially in impoverished settings.

Seminário: “Monitoramento da Resistência do Plasmodium falciparum”

Chloroquine (CQ), a cost effective antimalarial drug with a relatively good safety profile and therapeutic index, is no longer used by itself to treat patients with Plasmodium falciparum due to CQ-resistant strains. P. vivax, representing over 90% of malaria cases in Brazil, despite reported resistance, is treated with CQ as well as with primaquine to block malaria transmission and avoid late P. vivax malaria relapses. Resistance to CQ and other antimalarial drugs influences malaria control, thus monitoring resistance phenotype by parasite genotyping is helpful in endemic areas.

Journal Club: “Controlling spin-correlations in double quantum dots”

In the last decades, a great effort has been invested in understanding how to utilize the spin degree of freedom of confined electrons as a component of a quantum computation device or in spintronics. In this regard, one of the main challenges is to be able to construct, control and manipulate entangled states between spins.

First, for a double quantum dot system in a parallel geometry, I will demonstrate that by combining the effects of a flux and driving an electrical current through the structure, the spin correlations between electrons localized in the dots can be controlled at will. In particular a current can induce spin correlations even if the spins are uncorrelated in the initial state. Therefore, we are able to engineer an entangled state in this double-dot structure. Using a canonical transformation, I will provide an intuitive explanation for the results, related to Ruderman-Kittel-Kasuya-Yoshida physics driven by the bias.

In the second part of this talk I will consider the two quantum dots structure to study the decay of a maximally entangled state between the dots. The system is prepared in a perfect singlet and then coupling one of the dots to electronic baths. Two cases can be identified: In a first regime a direct electronic current cause decoherence and the entanglement, as well as spin correlations, decay exponentially fast. A second regime is found for zero or small voltages and beyond the mixed-valence regime; in this case virtual tunneling processes dominate and lead to a slower loss of coherence.

A combination of these two effects, the formation and destruction of a singlet state using a bias, can be proposed as a mechanism to control the entanglement between electrons in quantum dots.

Seminário Grupo de Óptica: “Pesquisa Clínica e Desenvolvimento de Novos Medicamentos”

A consultora científica da Novartis Biociências S.A. abordará neste seminário informações para o suporte na elaboração e desenvolvimento de projetos de pesquisa clínica e desenvolvimento de novos medicamentos, dando continuidade à apresentação sobre o papel do consultor científico Medical Science Liaison.

Ana Paula é Fisioterapeuta pela Universidade Estadual de Londrina (2002), Mestre em Bioengenharia pela USP (2004), doutora em Ciências Endocrinológicas pela UNIFESP (2008), com período “sanduíche” na Université de Lyon, França e pós-doutora pela UNIFESP (2009).

Foi docente do departamento de Fisioterapia da UNICASTELO São Paulo (2009-2011) e coordenadora do Programa de Reabilitação e Atividade Física direcionada ao Osteoporótico por sete anos na UNIFESP. Atualmente trabalha como consultora científica na área de Reumatologia na Novartis Biociências.