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16 de maio de 2025

“Direcionamento Acadêmico” mostrou a interconexão entre a teoria e a prática experimental em Física

Palestra do Prof. Dr. Paulo Barbeitas Miranda

O Auditório “Prof. Sérgio Mascarenhas” (IFSC/USP) recebeu no dia 16 de maio a terceira palestra inserida na segunda edição da iniciativa “Direcionamento Acadêmico”, um evento que esteve  subordinado ao tema “Física: Uma ciência experimental”.

O palestrante convidado foi o docente do IFSC/USP, Prof. Dr. Paulo Barbeitas Miranda, que, na oportunidade, falou sobre a forte interconexão da Física entre a teoria e a experimentação.

Nesta palestra, o docente mostrou o papel fundamental e imprescindível da pesquisa experimental na evolução da Física, sendo que ela pode servir para comprovar modelos teóricos para expor falhas e contradições em teorias aparentemente consolidadas, ou para trazer surpresas inicialmente inexplicáveis, que servirão como base para novas teorias.

O palestrante exemplificou esses aspectos da interação teoria-experimento em casos de grande relevância histórica na evolução da Física ao longo dos séculos, tendo no final de sua apresentação realizado experimentos com a colaboração dos próprios alunos, que praticamente lotaram o auditório.

Enfim, um conjunto de demonstrações que estão inseridas na jornada experimental que os alunos do bacharelado em Física do IFSC/USP irão percorrer durante sua formação, bem como a relevância na sua atuação profissional futura, mesmo que tenham interesses predominantemente teóricos.

Carla

Carla, aluna do Curso de Bacharelado em Física Computacional, natural da cidade de Confresa (MT), confessa que gostou muito da apresentação. “A relação próxima entre a teoria e a prática, na Física, nem sempre nos mostra essa interação, mas esta apresentação do Prof. Paulo Miranda comprovou o sentido e a importância que essa relação tem. Foi muito legal”!

Já para o João Vitor, que reside em Ribeirão Preto (SP), também aluno do Curso de Bacharelado em Física Computacional, mas já no 3º ano, assistir a este tipo de palestra é muito prazeroso. “É muito bom recordar o caminho que percorri até hoje. É muito divertido e também serve para “refrescar a memória”. Este tipo de palestra traz muitas recordações. Um conselho que posso dar aos que agora iniciam suas vidas acadêmicas é que o mais importante de tudo é não pensarem muito naquilo que virá. Concentração total no que se está aprendendo no início a “aprender a aprender” é fundamental”, sublinha o aluno.

João Vitor

O Prof. Dr. Paulo Barbeitas Miranda possui bacharelado em Física pela Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (1991), tendo concluído o mestrado (1994) e doutorado (1998) em Física, ambos na Universidade da Califórnia, em Berkeley (EUA), trabalhando com espectroscopia não linear de interfaces. Fez pós-doutoramento na Universidade da Califórnia, em Santa Barbara (EUA), trabalhando com espectroscopia ultrarrápida de polímeros conjugados, e foi contratado em 2001 como professor doutor no Departamento de Física da Unesp, Campus de Bauru.

Em 2003 assumiu o cargo de professor doutor no(IFSC/USP), e em 2015 tornou-se professor associado. Vem atuando principalmente em físico-química de interfaces, utilizando espectroscopia não-linear para estudar o arranjo molecular em superfícies e interfaces (adsorção de polieletrólitos, filmes de Langmuir e Langmuir-Blodgett, monocamadas automontadas, eletrocatálise e interação de água e óleo com minerais).

Outra linha de pesquisa envolve espectroscopia de polímeros conjugados, onde se utiliza absorção, fotoluminescência e espectroscopia resolvida no tempo para investigar a fotoprodução e recombinação de portadores de carga em células solares orgânicas, bem como fenômenos de transporte e de interface em transistores orgânicos.

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

16 de maio de 2025

Biossensor para diagnóstico da COVID-19 – Tecnologia sustentável para democratizar diagnósticos moleculares no mundo

(Créditos – ACS Sens. 2025, 10, 3, 1970-1985)

Plataforma desenvolvida com materiais reciclados detecta vírus com alta precisão e baixo custo, resultado de um projeto temático da FAPESP envolvendo os Institutos de Química e de Física de São Carlos (USP)

Motivado pelo fato de que milhões de pessoas no mundo ainda não têm acesso a diagnósticos básicos, um projeto temático da FAPESP uniu pesquisadores dos Institutos de Química (IQSC/USP) e de Física (IFSC/USP) de São Carlos no desenvolvimento de uma tecnologia sustentável para diagnóstico molecular acessível. A iniciativa integra o projeto temático “Rumo à convergência de tecnologias: de sensores e biossensores à visualização de informação e aprendizado de máquina para análise de dados em diagnóstico clínico”, coordenado pelo Prof. Dr. Osvaldo Novais de Oliveira Junior, do IFSC/USP.

O resultado é uma plataforma eletroquímica-magnética universal, de baixo custo, portátil e fabricada a partir de materiais reciclados – grafite recuperado de baterias recicladas e plástico de copos descartáveis. Inicialmente validada para a detecção do vírus SARS-CoV-2, a plataforma representa uma inovação de impacto global, combinando ciência de materiais, engenharia, sustentabilidade e saúde pública. O dispositivo pode ser operado manualmente, sem necessidade de laboratórios ou infraestrutura especializada, sendo que os testes são rápidos, apresentando resultados em poucos minutos, e o custo por unidade é de apenas 20 centavos de dólar — uma fração do preço dos exames convencionais.

Prof. Dr. Frank Crespilho (IQSC/USP) (Créditos: Bioelectrochemistry and Interfaces Group)

O funcionamento do biossensor se baseia em nanopartículas magnéticas funcionalizadas com anticorpos, capazes de capturar biomarcadores virais em amostras de saliva. A interação gera um sinal eletroquímico que é lido por um dispositivo portátil. No caso do SARS-CoV-2, o sensor apresentou precisão de 95%, similar ao RT-PCR, considerado padrão-ouro em diagnóstico molecular. O sistema foi validado em amostras de saliva de pacientes com diferentes faixas etárias e sexos, com confirmação por RT-PCR, garantindo sua eficácia em condições clínicas reais.

“O sensor é uma plataforma universal. Embora o primeiro teste tenha sido para COVID-19, ele pode ser adaptado para detectar rapidamente outros vírus, como influenza”, explica o Prof. Dr. Frank Crespilho, do IQSC/USP, que tambem foi coordenador da Rede de Pesquisa em Metabolômica e Diagnóstico da Covid-19 (MeDiCo) USP/CAPES, coordenador do desenvolvimento tecnológico e autor correspondente do artigo publicado na revista ACS Sensors em março de 2025. “Queremos democratizar o acesso a diagnósticos de qualidade com soluções sustentáveis e de baixo custo.” A publicação tem como primeiro autor o pesquisador Caio Lenon Chaves Carvalho, ex-bolsista de pós-doutorado no laboratório do Prof. Crespilho. Sua liderança foi essencial no desenvolvimento e validação do biossensor, contribuindo diretamente para os resultados inéditos alcançados.

Para o Prof. Osvaldo, “foi um projeto longo, liderado pelo grupo do Prof. Crespilho, que contou com renomados colegas cientistas e que culminou em resultados sem precedentes na literatura científica”. A colaboração entre grupos interdisciplinares foi fundamental para integrar inovação tecnológica com impacto social e ambiental.

Além do IQSC/USP e IFSC/USP, o projeto contou com parcerias nacionais e internacionais, envolvendo a Faculdade de Medicina da USP, a Universidade Federal do Piauí (UFP), a Universidade do Minho (Portugal) e o centro de pesquisa BCMaterials, na Espanha.

Mais do que uma resposta à pandemia, essa plataforma inaugura um novo paradigma em dispositivos de diagnóstico acessíveis, reaproveitando resíduos tecnológicos e viabilizando soluções para regiões vulneráveis. O projeto mostra como ciência, sustentabilidade e política pública podem caminhar juntas rumo a um futuro mais justo e saudável para todos.

Acesse AQUI o artigo científico relativo a esta pesquisa.

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP