Notícias Destaque

25 de janeiro de 2021

“Negligência Mortal” – um Game que ensina sobre doenças negligenciadas

O Jogo foi desenvolvido no Espaço Interativo de Ciências (São Carlos, SP), sede das atividades de Educação e Difusão Científica do CIBFar, com sede no IFSC/USP 

Negligência Mortal (NM) foi desenvolvido como atividade pedagógica para estudantes do Ensino Fundamental e Médio. É uma mídia interativa onde o usuário irá atuar como um investigador no processo de aprendizagem sobre quatro doenças negligenciadas:  Malária, Doença de Chagas, Esquistossomose e Leishmaniose.

Essas doenças são temas de textos escolares e afetam populações ribeirinhas, de zonas rurais e urbanas, onde faltam tratamento de água, esgoto e meio ambiente degradado.

No jogo NM, o estudante assume o papel da Dra. Odete, médica epidemiologista brasileira que tem a missão de descobrir qual foi a doença que uma jornalista norte-americana contraiu durante uma visita de trabalho ao Brasil. Ao retornar ao seu país, a jornalista apresentou sintomas diversos, mas os médicos não conseguiram chegar a um diagnóstico. Foi então solicitada ajuda ao Ministério da Saúde no Brasil no sentido de auxiliar a equipe médica americana.

O desafio do jogador é descobrir que doença a jornalista contraiu, para isso ele ajudará a epidemiologista Odete a percorrer as regiões em que ela visitou. Durante o percurso, o jogador irá interagir com a população, fará anotações, e observará o ambiente em que vivem. No final, o jogador deve relacionar sintomas às enfermidades correspondentes e assim chegar ao diagnóstico da doença da jornalista.

Além do Negligência Mortal, o EIC/CIBFar já desenvolveu cerca de 30 games, sobre diferentes temas e formatos, como InfoGypti, Liga dados, Conhecimento na ponta dos dedos, Caça Palavras, Microscópio Virtual e outros. Alguns podem ser baixados de lojas de aplicativos e diretamente do site https://eic.ifsc.usp.br, alguns com versões para celulares, tablets, notebooks.

No link abaixo pode ser visto um “trailer” do jogo:

https://drive.google.com/file/d/14calWFwMeAbADfE109XEGqmFbFTHt8_4/view?usp=sharingPCs.

O EIC/CIBFar também está nas mídias sociais:

www.facebook.com/EIC.USP/

https://www.instagram.com/eiciencia/ https://www.youtube.com/c/EspaçoInterativodeCiências/

Contato: Profa. Leila Maria Beltramini – leila@ifsc.usp.br

Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

21 de janeiro de 2021

Iniciação científica e intercâmbio em evento no Instagram

Já pensou em conseguir um intercâmbio com bolsa?

E sobre uma Iniciação Científica (IC) na área que você curte, e ainda sendo remunerado?

Tudo o que você precisa saber sobre Iniciação Científica e Intercâmbio, em um evento no Instagram – @enzoqwe

Você não apenas vai aprender sobre os tipos de intercâmbio, de dentro e fora da USP, a se preparar para conseguir uma vaga, e sobre a vida em outro país, como também terá a companhia próxima de diversos intercambistas, em uma semana completa, para te ajudar de verdade com o tão sonhado intercâmbio.

E isso é só metade do conteúdo!

Você vai aprender a escolher uma IC, encontrar um professor, ganhar uma bolsa, aprender sobre os editais PAPFE e PUB, bem como vai ter contato com alunos e professores da faculdade que mandam muito bem nas suas pesquisas!

Sem falar que você vai aprender a burocracia necessária para conseguir, de maneira muito mais fácil, uma IC pela USP, seja você aluno dela, ou não.

Neste evento teremos:

– Lives no Instagram com intercambistas de diversos países, cursos e editais;

– Lives no Instagram com alunos de Iniciação Científica;

– Lives no Instagram com docentes da USP e da UNICAMP mostrando os passos para uma iniciação científica de qualidade, diferenciais que a IC e o Intercâmbio promovem para a carreira do aluno. E muitas dicas de como conseguir e facilitar cada um dos processos.

– Palestra: “Do zero à Iniciação Científica”

Desde escolher a sua IC, encontrar um bom professor, ganhar uma bolsa de pesquisa até como fazer sua própria pesquisa científica, seja você aluno USP, ou não.

– Palestra: “Do zero ao Intercâmbio”

Desde os mais de 36 tipos de Intercâmbio, com e sem bolsa, para alunos ou não da USP. Editais de Duplo diploma, AUCANI, intercâmbio de 6 meses, 1 ano; passando por toda a preparação necessária para ser inscrito, até a vida em outro país.

– Palestra: “Iniciação Científica PUB e Edital PAPFE”

O que é o Edital PAPFE e como ele é essencial para uma IC PUB-USP. Passo a passo para conseguir uma IC PUB-USP. O que ninguém te contou sobre o contato com os docentes, a melhor época de ir atrás de uma IC e MUITAS dicas que irão facilitar sua vida.

Tudo isso sem sair de casa, pelo Instagram @enzoqwe , começando às 19h do dia 25/01 até o dia 29/01. Semana que vem, não perca!

Link das lives e palestras:

https://www.instagram.com/enzoqwe/

Link do evento no facebook:

https://www.facebook.com/events/3532703256799029

Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

21 de janeiro de 2021

LEAR-IFSC/USP publica artigo convidado em fascículo especial do Journal of Magnetic Resonance

O primeiro fascículo do Journal of Magnetic Resonance de 2021 (AQUI) foi dedicado a um dos mais importantes nomes da Ressonância Magnética Nuclear (RMN), o Prof. Bernhard Blümich, contando com artigos sobre “Advances and applications in low field magnetic resonance”, em comemoração, tanto aos 18 anos de sua atuação como Editor Associado da renomada revista, quanto às suas expressivas contribuições para essa área de pesquisa. Entre suas inúmeras contribuições, uma das mais importantes foi a proposição e amplo emprego do MOUSE-NMR para o estudo da superfície de materiais, destacando meios porosos.

Esta metodologia utiliza magnetos unilaterais (em inglês, single-sided), onde as amostras são analisadas próximas à sua superfície e não em seu interior, como ocorre nos experimentos tradicionais de RMN.

O Laboratório de Espectroscopia de Alta Resolução por RMN (LEAR), do IFSC/USP, tem atuado fortemente nesta área de pesquisa, com destaque para o emprego deste tipo de metodologia ao estudo de rochas reservatório de petróleo.

Para esta finalidade, desenvolveu, em parceria com colaboradores da KU Leuven e Cenpes/Petrobras, um sofisticado magneto single-sided, neste caso empregado para simular, em ambiente de laboratório, uma ferramenta de perfilagem de poço de petróleo por RMN, tecnologia que o Brasil ainda não domina.

Este magneto será também empregado no desenvolvimento de novas metodologias nas áreas de Medicina, Solos e Construção Civil, entre outras. Em função dos esforços do LEAR – IFSC/USP nesta área de pesquisa, sua equipe foi convidada para redigir um dos artigos deste importante fascículo, que pode ser obtido no site da revista (AQUI)

O desenvolvimento deste projeto contou com a efetiva participação de vários Doutores egressos do Programa de Pós-Graduação em Física do IFSC/USP, que atuam nas três instituições envolvidas: KU Leuven, Cenpes/Petrobras e IFSC/USP.

O projeto contou também com a importante participação do funcionário do IFSC/USP Aparecido Donizeti Fernandes de Amorim (VER AQUI)

Visitem a webpage do LEAR-IFSC/USP! 

Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

20 de janeiro de 2021

No IFSC/USP – Bolsas de Mestrado e Doutorado em Astroparticulas

O Grupo de Astrofísica de Partículas do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP) está oferecendo uma (1) bolsa de Mestrado (duração: 24 meses) e uma (1) bolsa de Doutorado Direto (48 meses) em Astropartículas associada a um projeto Jovem Pesquisador da FAPESP.

O projeto de pesquisa propõe uma ampla diversidade de tópicos de estudos nos campos de busca de matéria escura e astrofísica de altas energias do Centro Galáctico, com foco especial na modelagem e análise de dados de telescópios de raios gama.

Podem concorrer à bolsa alunos do último semestre de graduação, recém-formados ou transfereências do Mestrado para o Doutorado Direto,  nas áreas de Física, Astronomia ou áreas afins – preferencialmente aprovados na prova escrita EUF (Brasil) ou GRE (exterior) – com excelente histórico escolar e nível de inglês, de acordo com os critérios estabelecidos pela FAPESP.

O(A) candidato(a) à vaga terá a oportunidade de estágio no exterior visando realizar parte de seu trabalho de teses em Instituições de Pesquisa na Europa (França ou Alemanha) ou Estados Unidos.

A bolsa poderá ser iniciada no primeiro ou segundo semestre de 2021.

Os interessados devem entrar em contato com Prof. Aion Viana (aion.viana@ifsc.usp.br).

No campo “assunto”, colocar “Candidato a Bolsa FAPESP”.

Os candidatos devem enviar os seguintes documentos (como um único arquivo PDF):

*Histórico Escolar completo do seu curso de graduação (incluindo reprovações, quando for o caso);

*Currículo Vitae (com link para o Currículo Lattes do CNPq, atualizado).

*Um ou dois contatos de referência (de preferência orientador de iniciação científica, TCC ou mestrado)

* Nota EUF ou GRE  (se já tiver).

Encerramento das inscrições: 22/02/202

Valor da bolsa, conforme tabela FAPESP (VER AQUI).

Mais informações sobre Doutorado Direto (VER AQUI).

Mais informações sobre as atividades do grupo de Astrofísica de Partículas do IFSC/USP (VER AQUI).

Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

13 de janeiro de 2021

Dia 23 de janeiro: Simpósio em Memória ao Prof. Reuven Opher (IAG/USP)

Foto IAG/USP

O South American Institute for Fundamental Research (ICTP-SAIFR), localizado no Instituto de Física Teórica da UNESP, realiza no próximo dia 23 de janeiro, a partir das 10h00, de forma virtual, o Simpósio em Memória ao Prof. Emérito do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da USP, Reuven Opher (88), falecido em 28 de novembro do ano passado.

Este Simpósio irá homenagear a impressionante carreira de Opher, reunindo, para o efeito, amigos, colegas, ex-alunos e membros da família do homenageado, para lembrar suas realizações.

Para este evento, não haverá formulário de inscrição e todos são bem-vindos a participar.

Programa:

10h00 – 10h30

Abertura e breve panorama científico – Rogerio Rosenfeld;

10:00 -10:30 – Opening and brief scientific overview – Rogerio Rosenfeld;

10:30-11:00 – Technion years – Stephen Lipson & Yehoshua Felsteiner;

10:00-10:15 – Break;

10:15-10:45 – First years in Brazil – Zulema Abraham & Jacques Lepine;

10:45-11:15 – Opher as a supervisor – Elisabete Maria de Gouveia Dal Pino & Vera Jatenco;

11:15-11:30 – Break;

11:30-11:45 – Nova Física no Espaço – George Matsas;

11:45-12:00 – Challenges of New Physics in Space – Ioav Waga;

12:00-14:00 – Lunch and open Zoom;

14:00-14:15 – Sarah White;

14:15-14:45 – Michal Lipson & Merav Opher;

14:45-15:30 – Testimonies from the participants

Mais informações sobre este evento, clique AQUI.

Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

7 de janeiro de 2021

Atualização da produção científica do IFSC/USP – dezembro 2020

Para ter acesso às atualizações da Produção Científica cadastradas no mês de dezembro de 2020, clique AQUI,  ou acesse o Repositório da Reprodução USP  (AQUI).

A figura ilustrativa foi extraída do artigo publicado recentemente por pesquisador do IFSC no periódico Biomacromolecules (VER AQUI).

 

 

 

 

 

Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

5 de janeiro de 2021

Atividades de Difusão de Ciências do CEPOF/IFSC-USP são reconhecidas e premiadas

Nas últimas semanas o Centro de Pesquisas em Óptica e Fotônica (CEPOF/IFSC-USP) e a Diretoria de Ensino – Região de São Carlos, foram laureados com o Prêmio Ciência e Tecnologia, na categoria Clubes de Ciências, Oferecido pela Secretaria Municipal de Meio Ambiente, Ciência, Tecnologia e Inovação – SMMACTI, coordenada pelo Prof. Dr. José Galizia Tundisi.

Os profissionais que receberam essa premiação foram o Prof. Dr. Vanderlei Bagnato, coordenador do CEPOF, a Dirigente de Ensino, Profa. Debora Gonzalez C. Blanco e os professores Marilia Faustino da Silva, Euclydes Marega Junior e Wilma R. Barrionuevo.

Adicionalmente, a coordenadora de Difusão Científica do CEPOF, Dra. Wilma R. Barrionuevo foi laureada com o prêmio de Cientista Emérita.

Tais premiações foram fruto dos anos dedicados a inúmeras atividades de popularização e disseminação da ciência, junto às escolas públicas da região de São Carlos, bem como, de ações realizadas em âmbito estadual e nacional.

No ano de 2020, mesmo em contexto de pandemia, o CEPOF atuou de modo constante e ativo, junto às escolas estaduais de nossa região, bem como de escolas da rede municipal da cidade de São Carlos. Dentre tais atividades, destacam-se a Semóptica Virtual 2020; a Homenagem aos Professores da Rede Estadual de Ensino; a live com o ganhador de Prêmio Nobel, William Phillips; as aulas oferecidas aos bolsistas de iniciação científica de Ensino Médio do Projeto EduSCar; as aulas gravadas pelas escolas municipais nos estúdios do CEPOF pelo projeto Educação para Todos e, de modo especial, pela criação de 91 Clubes de Ciências, mesmo em contexto de isolamento social. Tais Clubes de Ciências desenvolveram experimentos com o tema: “As Grandes Invenções que Mudaram o Mundo” e os apresentaram na Feira Virtual de Ciência e Tecnologia da USP/DE 2021, promovida pelo CEPOF e pela Diretoria de Ensino-Região de São Paulo.

Desde os primeiros meses de 2020, os Clubes de Ciências produziram vídeos educacionais e monografias. Ao longo do ano os estudantes e professores foram orientados por meio de encontros virtuais realizados com a coordenadora de difusão científica do CEPOF, Profa. Wilma Barrionuevo. Durante o mês de outubro tais materiais foram julgados por cerca de 30 professores e pesquisadores do CEPOF/USP, coordenados pelo Prof. Dr. Sebastião Pratavieira. Ao final, foram classificados cerca de 50 Clubes. Os Clubes classificados receberam troféus, além de medalhas de ouro, prata, e bronze.

A premiação por parte da SMMACTI foi realizada virtualmente no dia 17 de dezembro. Vários cientistas renomados participaram do evento. Dentre os premiados, na categoria Pesquisador Sênior, a USP foi também representada pelo Prof. Dr. Osvaldo de Oliveira Junior, do IFSC. Fruto do trabalho realizado pelo CEPOF e Diretoria de Ensino, tivemos ainda como vencedores a Professora Caroline Paganelli Correa dos Santos, da escola E.E. João Jacinto Nascimento, na Categoria Clubes de Ciências; a Profª Joice Bissoloti Brigati, da E.E. André Donatoni, na Categoria Professor de Ciências, e a estudante Stefany de Mello da EE. João Jorge Marmorato na Categoria Jovem Cientista.

O prêmio São Carlos de Ciência e Tecnologia é um reconhecimento do município aos cientistas que contribuíram para a ciência nacional e internacional, como também aos professores de ciências, aos alunos de ciências, aos clubes de ciências, enfim todos que participaram de alguma atividade científica relevante.

(Por: Wilma Barrionuevo (CEPOF/IFSC-USP)

Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

 

29 de dezembro de 2020

LEAR-IFSC/USP oferece três bolsas para novo projeto da Petrobras

O Laboratório de Espectroscopia de Alta Resolução por Ressonância Magnética Nuclear (LEAR), do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP), acaba de ter mais um projeto aprovado pela Petrobras para o Estudo de Meios Porosos, estando previstas duas bolsas de Iniciação Científica e uma de Mestrado.

Para os interessados em atuar neste projeto com o apoio dessas bolsas, a equipe do LEAR, coordenada pelo Prof. Tito José Bonagamba, estará apresentando suas atividades em meados do próximo mês de janeiro, através da plataforma Google Meet.

Os interessados neste projeto deverão se manifestar até o dia 11/01/2021, através do email: tito@ifsc.usp.br

Para conferir a equipe e as atividades de pesquisa desenvolvidas no LEAR-IFSC/USP, clique AQUI.

Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

28 de dezembro de 2020

Com participação do IFSC/USP: Plataforma Biotecnológica de Ingredientes Saudáveis é aprovada pela Fapesp

Núcleo de Pesquisa Orientada a Problemas envolve Unicamp, USP, Unesp, IAC, IEA, Fundação Shunji Nishimura, Dori, Coplana e Jacto

Com investimento público-privado de aproximadamente R$ 6,7 milhões ao longo de cinco anos, sairá do papel a Plataforma Biotecnológica Integrada de Ingredientes Saudáveis (PBIS), sob liderança do Instituto de Tecnologia de Alimentos (Ital), da Secretaria de Agricultura e Abastecimento do Estado de São Paulo, envolvendo institutos de pesquisa, universidades públicas, fundação, cooperativa e empresas paulistas.

Alinhada aos objetivos de desenvolvimento sustentável da Organização das Nações Unidas – ONU (ver AQUI), a proposta de Núcleo de Pesquisa Orientada a Problemas (NPOP) foi aprovada no dia 22 de dezembro do corrente ano pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), no Edital Ciência para o Desenvolvimento, com a missão de integrar os sistemas produtivos e aplicar processos biotecnológicos sustentáveis para produção de alimentos usando matérias-primas nacionais e aproveitando subprodutos da agroindústria.

Outros dois órgãos de pesquisa da Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios (APTA) da Secretaria estão envolvidos na PBIS, a saber, o Instituto Agronômico (IAC) e o Instituto de Economia Agrícola (IEA), assim como a Faculdade de Engenharia de Alimentos (FEA) da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), a Escola de Engenharia de Lorena (EEL/USP) e o Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP) e a Faculdade de Ciências e Letras da Universidade Estadual Paulista (Unesp), em Assis.  Também uniram-se à plataforma a Dori Alimentos, sediada em Marília, a Jacto, sediada em Pompeia, com fábricas na Argentina e na Tailândia e escritórios comerciais nos Estados Unidos e no México, e a cooperativa agrícola Coplana, sediada em Guariba, com filiais em Jaboticabal, Taquaritinga, Dumont, Pradópolis, Batatais e Colina, com postos avançados em Catanduva, Monte Aprazível e Frutal (MG), além da Fundação Shunji Nishimura de Tecnologia.

Pelo mesmo edital, foi aprovado ainda outro NPOP-IAC liderado pelo Instituto Agronômico (IAC), da Secretaria de Agricultura, dedicado a biotecnologia em citros, cana e café. Os dois núcleos somam R$ 69,6 milhões em investimentos, sendo R$ 7,240 milhões da Fapesp, R$ 8,47 da iniciativa privada e R$ 53,89 milhões do Estado, incluindo infraestrutura e salários. Já o Instituto de Pesca (IP), também vinculado à APTA, participa do NPOP sediado pela Universidade de São Paulo (USP) com a temática Pescado para Saúde, com financiamento de R$ 3,6 milhões da Fapesp, R$ 6 milhões da iniciativa privada e R$ 14,2 milhões do Estado, incluindo infraestrutura e salários.

Para melhor alinhamento dos profissionais das instituições de pesquisa e ensino envolvidos nos NPOPs, as equipes passaram pelo treinamento de 120 horas em gestão ágil ao longo de seis meses, em que aprenderam sobre as metodologias Design Thinking, MVT (Tecnologia Mínima Viável) e Scrum. Durante a capacitação, foram ainda definidos valores, visão, identidade e missão e elaborado o regimento interno de cada núcleo em conjunto com as empresas parceiras.

Maria Teresa Bertoldo Pacheco

“É um modelo de trabalho que existe em outros países considerando a tríplice hélice de inovação, envolvendo governo, pesquisa pública e iniciativa privada, o que tem gerado no mundo resultados mais eficientes e rápidos por considerar as demandas e os problemas do sistema produtivo e da sociedade para concretizar pesquisas e desenvolvimentos. O setor privado envolvido será beneficiado por estar perto do conhecimento e integrar o comitê executivo e estratégico que direciona as pesquisas”, explica a gestora executiva da PBIS, Gisele Camargo, diretora de Programação de Pesquisa e vice-diretora do Ital. “Tudo foi pensando para conseguirmos no final tecnologias, produtos e processos que tragam maior competitividade para as indústrias que atuam no setor de alimentos e bebidas, de forma que possam gerar resultados para o País como emprego e renda”, complementa Gisele, lembrando que a grande maioria de ingredientes utilizados atualmente é importada.

A pesquisadora responsável pela PBIS, Maria Teresa Bertoldo Pacheco, que atua no Centro de Ciência e Qualidade de Alimentos (CCQA) do Ital, considera as aprovações um marco na virada do modelo de pesquisa no Brasil. “A Fapesp foi inovadora nesse arranjo, onde com o apoio do governo permite às indústrias pinçar da academia e dos institutos os conhecimentos que consideram importantes para seu crescimento, diferencial de mercado e atendimento aos anseios dos consumidores”, avalia. “O arranjo proposto vai ser o fio condutor para construção de uma mentalidade inovadora, com troca de conhecimento e experiências. Trata-se de uma oportunidade de externar as expertises dos pesquisadores dos institutos e de aprender novas tecnologias e métodos de trabalho, além da troca de experiências e networking”, completa.

Motivação e diretrizes

A PBIS foi concebida para atender à tendência mundial da indústria de alimentos em oferecer praticidade, indulgência e ao mesmo tempo nutrição com benefícios à saúde, considerando o crescimento da população e da urbanização com consequente aumento do consumo de alimentos de industrializados. Também foi levado em conta a falta de acessibilidade da indústria brasileira a tecnologias dominadas por um número reduzido de multinacionais, responsáveis pela maior parte dos ingredientes disponíveis no Brasil.

No mercado nacional, essa demanda é sustentada dentre os principais fatores pelo Plano de Ações Estratégicas para o Enfrentamento das Doenças Crônicas Não Transmissíveis (DCNT) 2011-2022, pela Estratégia Intersetorial de Prevenção e Controle da Obesidade e pela Política Nacional de Alimentação e Nutrição (PNAN).

O projeto foi construído ouvindo as demandas da sociedade e dos consumidores e os interesses das indústrias parceiras, tendo sido selecionados então institutos e universidades envolvidos em pesquisas científicas relevantes e compatíveis com os interesses levantados, sempre considerando as perspectivas de tendências de mercado alinhadas com propostas de inovação.

“Vamos juntar as competências e atuar com a aplicação em alimentos e bebidas e o escalonamento, passando pela caracterização nutricional, microbiológica e tecnológica, para obtenção de ingrediente competitivo no mercado e que, dentro da matriz alimentícia, atenda a indústria e ao consumidor, garantindo a saudabilidade”, resume a gestora executiva da PBIS, Gisele Camargo, sobre a contribuição do Ital, que terá como parceiras sedes a Unicamp e a USP e como associados o IAC, o IEA e a Unesp.

Da Unicamp, será aproveitada a expertise em processos biotecnológicos, biotransformações enzimáticas e avaliação de compostos bioativos in vitro das pesquisadoras Gabriela e Juliana Macedo, do Departamento de Nutrição da FEA. Pelo IFSC-USP, participa o professor Igor Polikarpov, reconhecido mundialmente por seu trabalho com estruturas de proteínas e bioprocessos, possibilitando a atuação com proteínas doces e fibras como xilooligossacarídeos e frutooligossacarídeos. Nas áreas de biotransformação e bioprocessos, ainda haverá o suporte da EEL-USP e da Unesp Assis, com os pesquisadores Fernando Segato e Pedro Oliva Neto, respectivamente. Já o IAC contribuirá com a seleção de fontes de matérias-primas viáveis a serem utilizadas e o IEA, com a avaliação da viabilidade econômica.

Segundo a pesquisadora responsável pela PBIS, Maria Teresa, o Ital destinará 268 m2 de área física com apoio técnico e administrativo para a realização e desenvolvimento das diferentes plataformas biotecnológicas envolvidas no projeto. Além disso, todas as áreas técnicas estarão envolvidas, direta ou indiretamente, com equipes bem definidas e treinadas. “Acreditamos que tanto os pesquisadores quanto as instituições terão maior reconhecimento e projeção nacional e internacional, ocupando lugar de destaque no cenário atual de inovação. Do ponto de vista de recursos humanos, serão abertas novas oportunidades de trabalho através de bolsas, inclusive de pós-graduação vinculadas ao Ital e às universidades”, finaliza.

Próximos passos

Dividido em sete etapas, contemplando toda a cadeia produtiva, o programa de pesquisa será executado através de quatro plataformas de investigação de média e grande complexidades para oferecer substitutos saudáveis e funcionais de ingredientes convencionais. São elas: síntese de lipídios estruturados para redução calórica de alimentos com perfis de fusão e cristalização adequados para aplicação em diferentes tipos de produtos (I); obtenção de extratos fenólicos a partir de resíduos agrícolas nacionais abundantes com aplicação em alimentos funcionais (II); desenvolvimento e produção de prebióticos e proteínas doces e suas interações para promoção da saúde humana (III); novas fontes de proteínas vegetais utilizando pulses para obtenção de farinha de maior teor proteico com funcionalidade tecnológica e nutricional melhoradas para serem substitutas das proteínas animais em sistemas alimentícios (IV).

Na primeira etapa serão sintetizados os compostos saudáveis, por vias biotecnológicas e validação dos métodos. Em seguida, haverá o escalonamento de produção dos ingredientes e o desenvolvimento e readequação de formulações, envolvendo caracterização, avaliação sensorial e estudo de estabilidade dos alimentos desenvolvidos, trabalhos correspondentes à segunda e à terceira etapas.

Já a quarta etapa abrange os ensaios pré-clínicos in vitro e in vivo e na quinta etapa haverá scale up, transferência de tecnologia e estudos de viabilidade econômica. Por fim, a sexta e a última etapas envolverão apoio aos assuntos regulatórios e gestão da propriedade intelectual.

Sobre o Ital

Localizado em Campinas/SP, o Instituto de Tecnologia de Alimentos (Ital) realiza pesquisa, desenvolvimento, assistência tecnológica e difusão do conhecimento nas áreas de embalagem e de processamento, conservação e segurança de alimentos e bebidas.

Fundado em 1963, vinculado à Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios (Apta) da Secretaria de Agricultura e Abastecimento do Estado, o Ital possui unidades técnicas especializadas em carnes, produtos de panificação, cereais, chocolates, balas, confeitos, laticínios, frutas, hortaliças e embalagens, sendo certificado na ISO 9001 com parte dos ensaios acreditados na ISO/IEC 17025.

Por meio do Centro de Inovação em Proteína Vegetal, do Núcleo de Inovação Tecnológica e da Plataforma de Inovação Tecnológica, o Ital estimula alianças estratégicas para inovação e projetos de cooperação. Possui ainda Programa de Pós-Graduação aprovado pela Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes).

Outras informações estão disponíveis no site http://www.ital.agricultura.sp.gov.br

Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

28 de dezembro de 2020

Trabalho científico internacional homenageia Profª Yvonne Mascarenhas

Um artigo científico publicado no dia 22 de dezembro do corrente ano, no The Journal of Chemical Physics, intitulado A new interpretation of the absorption and the dual fluorescense of Prodan in solution, foi integrado como parte da Coleção Especial do citado jornal em homenagem à docente e pesquisadora do IFSC/USP, Profª Yvonne Primerano Mascarenhas – “Women in Chemical Physics and Physical Chemistry – WCP-2020”.

Yvonne Mascarenhas foi uma das pioneiras na área de estruturas biomoleculares no Brasil.

Com uma excelente capacidade de ensino e mentoria, ela inspirou muitos alunos a seguirem carreiras em biofísica química, com um papel preponderante na criação de grupos importantes.

Para conferir o citado artigo, clique AQUI.

Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

 

17 de dezembro de 2020

Zeptosegundo – a menor unidade de tempo medida até agora

Em A – Cor roxa: padrão de interferência entre dois elétrons rápidos (velocidade de 1,6 107 m/s), com energias de 735 eV, produzidos por um único fóton circularmente polarizado, com energia de 800 eV e distância média internuclear de 7,4 10 -11m. Cor azul: padrão de interferência de luz (raios-x) com comprimento de onda 4,5 10 -11m (que é exatamente o comprimento de onda de Broglie associado aos elétrons rápidos) para dupla fenda com separação de 7,4 10 -11m entre os furos. Crédito: Grundmann et al 2

Por: Prof. Roberto N. Onody*

Um zeptosegundo corresponde a unidade de tempo 10 – 21 segundos, isto é, 0,000 000 000 000 000 000 001 segundos. Para se ter idéia de quão pequeno é esse intervalo de tempo, a luz violeta, no limite do visível, tem período de 1,3 10 -15 segundos, cerca de um milhão de vezes maior do que o zeptosegundo!

Todo o espectro da luz visível está na faixa de um femtosegundo = 10 -15 segundos. O femtosegundo é o intervalo de tempo em que as ligações químicas se formam ou se quebram. Estudar reações químicas através da luz envolvida criou uma área chamada de femtoquímica. Foi uma pesquisa utilizando femtoquímica que deu ao egípcio (depois naturalizado norte-americano) Ahmed Zewail o Prêmio Nobel de Química de 1999.

Em 2016, usando laser pulsado em átomo de Hélio, Ossiander et al.1 mediram tempos da ordem de 850 zeptosegundos.

O novo recorde veio agora em 2020. A ideia do experimento, realizado por Grundmann et al 2, é medir o tempo que a luz leva para percorrer a distância de uma molécula de Hidrogênio (H2). Eles bombardearam moléculas de Hidrogênio com raios-x gerados no sincrotron DESY (Deutsches Elektronen-Syncroton) localizado em Hamburgo.

Eles sintonizaram a energia do feixe de raios-x de modo que um único fóton arrancasse os dois elétrons da molécula de Hidrogênio. O fóton arrancava um elétron do primeiro átomo de Hidrogênio e, em seguida, o elétron do segundo átomo de Hidrogênio. Algo semelhante ao que acontece quando arremessamos uma pedra na superfície de um lago e ela quica duas vezes.

Esses dois elétrons, fotoemitidos em tempos diferentes, criam um padrão de interferência que foi analisado com o microscópio COLTRIMS (Cold Target Recoil Ion Momentum Spectroscopy). Esse experimento é completamente análogo à interferência da luz após passar por uma fenda dupla (veja Figura).

O valor encontrado para a luz atravessar a molécula de Hidrogênio foi de 247 zeptosegundos!

Um zeptosegundo é realmente um tempo muito pequeno, porém, ele é gigantesco quando comparado com o tempo de Planck, que vale cerca de 5,4 10 – 44 segundos.

Muitos autores acreditam que eventos que ocorram em tempos menores do que o tempo de Planck não precisariam seguir as Leis da Física e que a formação das partículas virtuais, na eletrodinâmica quântica, se daria em tempos menores do que o tempo de Planck.

Referências :

1 https://www.nature.com/articles/nphys3941?proof=trueMay

2 S. Grundmann, D. Trabert, K. Fehre, N. Strenger, A. Pier, L. Kaiser, M. Kircher, M. Weller, S. Eckart, L. Ph. H. Schmidt, F. Trinter, T. Jahnke, M.S. Schöffler and R. Dörner, Science 370 (6514), 339-341

DOI: 10.1126/science.abb9318

*Físico, Professor Sênior do IFSC – USP

(Agradecimento: Sr. Rui Sintra da Assessoria de Comunicação)

Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

17 de dezembro de 2020

Alunos da USP podem pedir transferência para cursos do ICMC

Em 2021, serão disponibilizadas 29 vagas nos cursos de graduação do Instituto

O Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos, divulgou as normas para o processo de transferência interna. Em 2021, serão disponibilizadas 29 vagas nos cursos de graduação do Instituto.

Para solicitar a transferência, é preciso ser aluno ativo da USP, não ter ultrapassado o tempo ideal de duração do curso de origem e ter aprovação em mais de 50% dos créditos.

A inscrição estará disponível a partir das 9 horas do dia 14 de janeiro exclusivamente por meio do formulário eletrônico disponível neste link www.icmc.usp.br/graduacao/ingresso – opção Transferência. O prazo para se registrar termina às 16 horas do dia 15 de janeiro.

A lista com os aprovados será publicada no dia 12 de fevereiro no site do ICMC. As matrículas deverão ser realizadas em março, conforme instruções que também serão divulgadas em fevereiro.

O edital completo com todos os detalhes do processo está disponível no link icmc.usp.br/e/1696d.

Veja, a seguir, os cursos que possuem vagas para ingresso no primeiro semestre de 2021:

-Bacharelado em Ciências de Computação (integral): 9 vagas;

-Bacharelado em Sistemas de Informação (noturno): 5 vagas;

-Bacharelado em Matemática (integral): 4 vagas;

-Bacharelado em Matemática Aplicada e Computação Científica (diurno): 7 vagas;

-Bacharelado em Estatística e Ciência de Dados (noturno): 4 vagas;

(Denise Casatti/ ICMCUSP)

Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

 

 

16 de dezembro de 2020

IFSC/USP – Genossensor detecta o RNA do SARS-CoV-2

A  pandemia do COVID-19 evidenciou a necessidade de testes rápidos, precisos e de baixo custo.

Da experiência de muitos países, constatou-se que uma gestão adequada para minimizar os efeitos da pandemia depende da testagem em larga escala, como recomendado pela Organização Mundial da Saúde (OMS).

Duas abordagens principais têm sido utilizadas para detecção, sendo que nem sempre são adequadas para diagnóstico.

O método útil para detectar material genético do vírus SARS-CoV-2, que causa a COVID-19, é o chamado RT-PCR (de real-time polymerase chain reaction em inglês). O RT-PCR é sensível com alta taxa de acerto e pode detectar a infecção pelo vírus mesmo na ausência de sintomas.

A segunda abordagem consiste em detectar anticorpos induzidos pela infecção, o que tem sido feito por meio de testes sorológicos, ou testes rápidos. Em ambos os casos, a detecção de anticorpos é feita com imunossensores, que são biossensores contendo antígenos específicos para o anticorpo que se deseja detectar. Entretanto, como uma pessoa infectada pode demorar para gerar anticorpos, a detecção com imunossensores não se mostra adequada para o diagnóstico de infecção.

O grande problema de fazer o diagnóstico com o RT-PCR é o alto custo do teste, que requer equipamentos sofisticados e que só podem ser operados por técnicos especializados. Além disso, o teste é demorado, pois o processo todo requer algumas horas. Esses fatores podem explicar porque a porcentagem da população testada no Brasil é ainda muito baixa.

Uma alternativa para o RT-PCR seria empregar genossensores, que são biossensores que permitem a detecção de material genético, inclusive de vírus, a um custo muito menor, por não demandar o uso de equipamentos caros, ou sofisticados. De fato, já há genossensores para diagnosticar muitas doenças e o desenvolvimento de genossensores para o SARS-CoV-2 parece um caminho natural.

É isso que uma equipe multidisciplinar e multi-institucional acaba de fazer. Numa parceria entre pesquisadores do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP), Instituto de Química de São Carlos (IQSC/USP), Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC/USP), Embrapa Instrumentação de São Carlos, Instituto de Pesquisa Pelé Pequeno Príncipe, de Curitiba, e a Start U Cloning Solutions, foi criado um genossensor que pode ser capaz de detectar o RNA do SARS-CoV-2.

Coverart – COVID-Sensor

O genossensor é um produto da nanotecnologia, consistindo de uma camada ultrafina de um ácido e de uma sequência de DNA do SARS-CoV-2 (chamada de sonda), depositada sobre uma lâmina de vidro recoberta com ouro. Nos testes realizados pelo grupo, foi detectada uma sequência de DNA que simula o RNA do SARS-CoV-2. O resultado só é considerado positivo quando a sonda “reconhece” o DNA que simula o vírus. Os pesquisadores investigaram quatro técnicas para a detecção, a saber: medidas de impedância elétrica, medidas de impedância eletroquímica, medidas ópticas e análise de imagens dos genossensores empregando algoritmos de aprendizado de máquina (inteligência artificial).

A razão pela qual foram empregadas várias técnicas é para garantir um diagnóstico preciso de diferentes formas. Com medidas de impedância, por exemplo, consegue-se detectar o material genético com uma sensibilidade superior à da RT-PCR. Além disso, as medidas podem ser feitas utilizando um equipamento recém desenvolvido por pesquisadores do IFSC/USP e Escola de Engenharia de São Carlos (EESC/USP), cujo custo de componentes é inferior a  R$ 1.000,00.

Outra grande inovação no trabalho é o diagnóstico por análise de imagens, em que são obtidas imagens de microscopia dos genossensores que tiveram contato com amostras do DNA que simula o SARS-CoV-2. Essas imagens são processadas com técnicas computacionais para reconhecimento de padrões, uma estratégia de aprendizado de máquina, e o diagnóstico de positivo para o DNA do SARS-CoV-2 é obtido com precisão acima de 99%. O interessante dessa abordagem é que ela dispensa o uso de  equipamentos de medida: basta obter uma imagem. No trabalho desenvolvido, isso foi feito utilizando microscopia eletrônica de baixa resolução, mas os pesquisadores acreditam que o mesmo pode ser feito utilizando microscópios ópticos, que são muito mais acessíveis.

No trabalho realizado pela equipe, até o momento ainda não foram usadas amostras de pacientes, o que está previsto em uma próxima fase. A partir da experiência da equipe e de resultados da literatura para outros genossensores, acredita-se ser possível diagnosticar a COVID-19 em amostras de saliva ou de outros fluidos, como se faz hoje com o PCR.

Os resultados sobre esses genossensores foram consolidados num artigo recém submetido para publicação em 11 de dezembro de 2020 (portanto, ainda aguardando revisão por pares), intitulado “Detection of a SARS-CoV-2 sequence with genosensors using data analysis based on information visualization and machine learning techniques” (VER AQUI).

A equipe tem expectativa que pesquisadores e empresas possam empregar a tecnologia descrita no artigo para criar testes com genossensores em larga escala. A divulgação imediata dos resultados, mesmo antes da análise por uma revista científica, se deve à urgência da busca por soluções para o diagnóstico efetivo e de baixo custo da COVID-19.

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

15 de dezembro de 2020

Contornando a pandemia – A experiência do IFSC/USP no Curso de Laboratório de Física Geral

Leandro de Oliveira preparando o laboratório para as filmagens

Como é do conhecimento público, as restrições causadas pela pandemia provocaram sérios problemas em âmbito global, e uma das áreas mais afetadas em todo o mundo foi o ensino, em todos os níveis. Na prática, todos os países tiveram que fechar escolas e universidades, medidas essas que afetaram milhões de alunos, familiares e professores, o que obrigou as autoridades a adotarem medidas alternativas para que a área de ensino simplesmente não “congelasse”: e o Brasil não foi exceção.

No meio da confusão causada pela pandemia que se estabeleceu no Brasil desde março deste ano, o ensino remoto apareceu como uma das formas mais eficazes de fazer com que os alunos continuassem seus estudos.

No que diz respeito ao ensino superior no Brasil e principalmente no estado de São Paulo, a direção da USP agiu no sentido de propor e dar condições à continuidade das atividades de forma não presencial. Um dos principais gargalos foram os cursos de laboratório, já que a percepção inicial foi que seria muito difícil realizar atividades satisfatórias de forma não presencial. Contudo, aos poucos, professores, técnicos e servidores das Unidades da Universidade de São Paulo conseguiram implementar estratégias e ações para que atividades não fossem totalmente descontinuadas, antevendo que as aulas presencias em laboratórios deverão ser repostas em tempo oportuno.

Um dos exemplos mais significativos é o do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP), com seu Curso de Laboratório de Física Geral, abrangendo em torno de 500 alunos de graduação por semestre, dos cursos de Física, Química, Matemática e Engenharias. O curso, que foi integralmente adaptado para sistema remoto, passou a congregar atividades através de videoaulas em que são mostrados fundamentos e execução de experimentos de onde os alunos coletam dados para posterior  análise e confecção de relatórios.

Tito José Bonagamba

O êxito da criação da versão remota deste curso deve-se à participação ativa de todos os professores do Curso de Laboratório de Física Geral do IFSC/USP, sob a coordenação do Prof. Jean Claude M’Peko. Juntos com o Prof. M’Peko, os professores Alessandro Nascimento, Francisco Gontijo Guimarães, Paulo Miranda, e os técnicos Leandro de Oliveira, Claudio Boense Bretas e Carlos Nazareth Gonçalves, elaboraram as videoaulas de Laboratório de Física Geral I. O sucesso alcançado motivou o atual diretor do Instituto, Prof. Vanderlei Salvador Bagnato, a sugerir que as videoaulas de Laboratório de Física Geral II fossem gravadas e editadas com infraestrutura profissional da equipe de filmagem do PROVE, que integra o Centro de Pesquisas em Óptica e Fotônica (CEPOF/IFSC). Os professores Eduardo Ribeiro de Azevêdo e Luiz Antonio de Oliveira Nunes, e o técnico Leandro de Oliveira, foram incumbidos de desenvolver e gravar as videoaulas de Laboratório de Física Geral II, que estão disponíveis para o público geral no endereço https://www.youtube.com/playlist?list=PLDre2jYH3njjMv8cYlDXmIZCO1qB5h9CU

Relatos sobre as atividades do Laboratório de Física Geral I a distância

No início das atividades acadêmicas de 2020, o Prof. Tito José Bonagamba (IFSC/USP) – responsável pelas disciplinas de Laboratório de Física Geral I e II para a Turma de Engenharia Aeronáutica, foi surpreendido, bem como todo o corpo docente da USP, pela pandemia, no momento em que ele estava, com grande motivação, recebendo os novos alunos da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC/USP) – Aeronáutica, para o Curso de Laboratório de Física Geral I. Naquele momento, pairava uma dúvida geral sobre a continuidade do oferecimento do curso, já que eram esperadas inúmeras dificuldades associadas às aulas experimentais à distância. Contudo, o Prof. Tito José Bonagamba estava decidido, desde o primeiro momento, a seguir em frente, usando todos os recursos possíveis que tinha à disposição, em respeito ao sucesso dos ingressantes no vestibular.

“Tínhamos que recebê-los bem e seguir em frente, empregando todas as ferramentas de apoio às atividades didáticas à distância que tínhamos em mãos! Foi assim que agimos!”, sublinha o docente, recordando a forma como auxiliou na reestruturação do curso e no aperfeiçoamento das videoaulas, e como agiu nas orientações oferecidas aos alunos, sempre ouvindo suas sugestões e críticas, ininterruptamente construtivas.

Felipe Heringer

“No meu caso, decidi manter contato contínuo, principalmente por e-mails, orientando detalhadamente as atividades a serem realizadas através das videoaulas e do livro de práticas do curso, lendo e relendo várias vezes os relatórios encaminhados, emitindo pareceres e sugestões para o aperfeiçoamento dos mesmos, como ferramenta didática, recebendo e corrigindo as inúmeras versões revisadas, bem como tirando dúvidas em fluxo contínuo e célere, sempre com atendimentos personalizados, de forma gentil, compreensiva e colaboradora dos dois lados”, salienta o docente, acrescentando: “No final do semestre, os alunos apresentaram ótimo desempenho geral e eu acabei recebendo um certificado de excelência por ter sido escolhido pela Turma de Engenharia Aeronáutica, através da Secretaria Acadêmica da Engenharia Aeronáutica (SAAero), como o melhor docente dentre todos que ofereceram disciplinas a eles no primeiro semestre de 2020, honraria que divido com o coordenador do curso, Prof. Jean Claude M´Peko, a equipe de funcionários e docentes do IFSC/USP que produziu o material didático na forma de vídeos e o Prof. Jorge Henrique Bidinotto, do Departamento de Aeronáutica da EESC/USP, que, gentilmente, gravou uma aula especial sobre “Medidas Físicas associadas à Aeronáutica.”

O Prof. Tito José Bonagamba ressaltou, também, que fez questão de ter seu curso acompanhado pela equipe da SAAero e pelo Coordenador do Curso de Engenharia Aeronáutica, Prof. Hernan Dario Ceron Muñoz. “Enfim, superamos juntos os impactos da pandemia, empregando todas as ferramentas que tínhamos em mãos, com determinação e dedicação das duas partes. Todos saíram vencedores, preservando o planejamento acadêmico previsto”, comemora o Prof. Tito José Bonagamba.

Adaptação muito difícil

Felipe Heringer, aluno da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC/USP), Curso de Engenharia Aeronáutica, relata como foi surpreendido durante a segunda semana de aulas na universidade, com a notícia de que as aulas presenciais estavam sendo suspensas devido à pandemia.

“Foi um pouco frustrante, depois de meses aguardando ansiosamente pelo início das aulas e um ano de estudos intensos, retornar para casa após um curto período de tempo e sem data para voltar a São Carlos. A USP foi uma das primeiras instituições de ensino públicas a iniciar o ensino remoto, o que foi bom, já que não “perdemos” o semestre. Com isso, todos nós, tanto discentes, quanto docentes, passamos por um período de adaptação um tanto difícil. Me habituar a assistir aulas, estudar e lidar com toda a minha vida acadêmica em casa foi bastante complicado, já que sempre fui acostumado a estudar fora de casa, na biblioteca da escola, ou numa sala do cursinho. Por conta de o ambiente de casa ter muitas distrações, essa adaptação com o ambiente foi difícil. Além disso, também tive que lidar com a dificuldade que tenho de me concentrar assistindo aulas pelo computador, e com incerteza da época sobre quando as aulas presenciais iriam retornar”, desabafa o aluno.

Mayra Lupatini

Contudo, segundo Felipe, os obstáculos foram superados, em sua maioria, com o transcorrer do semestre. “Dentre as coisas que considero que foram importantes nesse período, está o planejamento para realizar as tarefas propostas, sempre procurei fazê-las com antecedência, evitando imprevistos e me preparando melhor para as avaliações. Também está inclusa a participação em grupos extracurriculares, no meu caso, a secretaria acadêmica, SAAero e o Aerodesign. Eles tornaram possível um contato com colegas de sala, veteranos, pessoas de outros cursos, professores e problemas da universidade que não estavam relacionados à graduação. Com eles, pude me familiarizar melhor com a USP, mesmo longe. Definitivamente esses grupos fizeram a diferença nesse período. Especificamente na disciplina de Laboratório de Física Geral I, confesso que no começo estranhei realizar uma disciplina prática de forma virtual. Entretanto, ela acabou se tornando uma das que mais gostei de ter feito durante o primeiro semestre e aguardo ansiosamente para poder realizar os experimentos presencialmente”, pontua Felipe.

Para Mayra Lupatini, também aluna da EESC/USP, após a suspensão das aulas presenciais, em março de 2020, ocorreram algumas inseguranças quanto ao prosseguimento das aulas de maneira remota, principalmente nas disciplinas com atividades práticas, como as de Laboratório.  Na opinião da aluna, apesar das incertezas iniciais, a equipe responsável pela disciplina de Laboratório de Física Geral I se mostrou bastante organizada, célere e, criativa para avançar com a disciplina, sendo que a forma encontrada para dar prosseguimento às aulas de Laboratório de Física Geral I e II foi através de vídeos gravados.

Osvaldo Novais de Oliveira Junior

“Neles, os professores abordam alguns conceitos teóricos, realizam os experimentos, que em condições normais seriam realizados pelos alunos, e fornecem os dados necessários para a elaboração das análises e confecção dos relatórios. Acredito que a metodologia adotada tenha sido adequada diante do cenário da pandemia, visto que a não suspensão das aulas propiciou a manutenção do vínculo do aluno com a disciplina, fornecendo de maneira satisfatória, através dos vídeos e das apostilas, a parte teórica necessária para a compreensão dos experimentos, as metodologias e as técnicas para a redação de relatórios. Além disso, como há uma previsão para a reposição das atividades práticas, os alunos poderão posteriormente ter o contato com os experimentos já vistos na teoria e a lacuna da vivência no ambiente experimental será preenchida sem grandes prejuízos”, pontua Mayra.

Relatos sobre as atividades do Laboratório de Física Geral II à distância.

Para o docente do IFSC/USP, Prof. Osvaldo Novais de Oliveira Junior, a necessidade inédita de que todas as aulas passassem a ser ministradas à distância, devido à pandemia do COVID-19 a partir do final de março de 2020, trouxe grande apreensão e incertezas, principalmente para as aulas práticas de laboratório de física, em particular, já que existiam muitas dúvidas sobre a viabilidade de cumprir o programa.

“No IFSC-USP, decidiu-se, então, prosseguir com as aulas mesmo diante dessas dúvidas. A estratégia adotada foi a de gravar a realização dos experimentos previstos, inclusive com a coleta de dados, para que os alunos pudessem preparar seus relatórios. Ou seja, os vídeos representariam uma simulação dos experimentos. Com o esforço de alguns abnegados professores, os vídeos foram produzidos e as disciplinas oferecidas via plataforma de ensino à distância adotada pela USP. Apesar dos imprevistos e improvisos, o programa das disciplinas de laboratório foi cumprido, e pelo que tenho notícias com alunas(os) e professoras(es) satisfeitas(os)”, enaltece o Prof. Osvaldo.

Para o professor, conquistou-se a confiança de que é possível utilizar meios eletrônicos e computacionais para aulas práticas, sendo que as disciplinas de laboratório estão sendo novamente oferecidas no segundo semestre, com uma vantagem adicional –  os vídeos dos experimentos são agora mais elaborados e editados profissionalmente.

“Acredito que a iniciativa de produzir esses vídeos trará ganhos que transcenderão o período da pandemia, o que não implica dizer que não haja problemas ou limitações. Por óbvio que a impossibilidade de as(os) alunas(os) realizarem os experimentos e manusearem elas(es) próprias(os) os instrumentos traz prejuízos ao aprendizado. De fato, o programa das disciplinas de laboratório só será considerado encerrado quando as(os) alunas(os) puderem voltar às atividades presenciais e realizarem os experimentos”, sublinha Osvaldo Novais.

Para o docente do IFSC/USP, também é inegável o prejuízo acadêmico da falta de contato e interação presencial entre alunas e alunos, e com professoras e professores, sendo que para o nosso entrevistado outro item prejudicado foi o da avaliação, pois ainda não se desenvolveram mecanismos eficazes para testes e exames não presenciais. Outros problemas – esses mais circunstanciais – têm a ver com a dificuldade de acesso ao conteúdo das disciplinas, quer seja por problemas de acesso à Internet, disponibilidade limitada de computadores para as atividades, ou mesmo ausência de local adequado e tranquilo para as(os) alunos estudarem. Esses últimos problemas tendem a ser exacerbados para estudantes de baixa renda e representam um desafio, como o é o da permanência estudantil.

Emanuel Alves de Lima Henn

“Concentro-me agora nos aspectos positivos da estratégia de ensino à qual fomos forçados, alguns dos quais completamente inesperados. O primeiro deles é que as(os) alunas(os) tiveram que aprender novas habilidades para confeccionarem os relatórios das práticas, isto é, tiveram que obter e analisar os dados a partir dos vídeos. Isso compensa, pelo menos em parte, a perda de aprendizagem pela falta de manuseio dos instrumentos. Outro aspecto relevante foi a possibilidade de uma nova gestão do tempo, tanto por alunas(os) e professoras(es). Com os vídeos dos experimentos disponíveis na Internet, alunas(os) puderam escolher os horários mais adequados para estudo, e o tempo de interação com as(os) professoras(es) pôde ser utilizado para sessões de dúvidas, discussão sobre o conteúdo das práticas e sobre os relatórios. A gravação de vídeos com roteiros bem planejados para as práticas e com edição profissional representou, para mim, o maior dos avanços. Além de servir aos propósitos atuais devido à pandemia, esses vídeos serão úteis por muito tempo. Não só para as disciplinas de laboratório, mas também para disciplinas teóricas. Para estas últimas há a vantagem de os conceitos teóricos virem acompanhados de demonstrações experimentais. Os vídeos também podem ser úteis para estudantes de outras instituições, em mais uma contribuição significativa do IFSC-USP para o ensino superior de física no País”, enfatiza o docente.

Contudo, o aspecto que mais atrai o Prof. Osvaldo é que parece ter sido encontrada uma maneira de atingir um objetivo que se busca há décadas, qual seja o de diminuir o tempo dos alunos em sala de aula, sem perda de conteúdo. “Com os vídeos de alta qualidade e com estudantes habituados a estudar a partir deles, poderemos no futuro empregar um modelo híbrido de aulas presenciais e à distância. As aulas e reuniões presenciais teriam um papel nobre de permitir discussões mais aprofundadas e interações entre alunas(os) e professoras(es) que vão além das dedicadas a conteúdos de disciplinas. Será uma oportunidade de enriquecermos a convivência acadêmica”, finaliza o docente.

Sarah Sab

Vitória Souza Ramos

Segundo o docente Emanuel Alves de Lima Henn, também membro da equipe de Laboratório de Física Geral II, “Uma disciplina de laboratório de Física contempla diversos aspectos durante o curso de uma aula singular: introdução teórica, demonstrações práticas dos conceitos e a efetiva coleta dos dados pelos alunos sob orientação do docente ministrante para posterior análise. Dadas as limitações de atividades presenciais, os vídeos produzidos pelos Profs. Eduardo Azevedo e Luiz Antônio cobrem esses três aspectos de forma magistral. A introdução teórica é completa e, de fato, valorizada, pois feita usando e abusando dos recursos que só são possíveis no vídeo. As demonstrações práticas são valorizadas, pois, uma vez mais, podem se valer de recursos de edição de vídeo e computacionais que não são possíveis de outra maneira e permitem explorar em detalhes os conceitos envolvidos de forma prática. Finalmente, a coleta de dados é feita mesclando a orientação personalizada aos cuidados que devem ser tomados com a liberdade aos alunos de “medirem” o máximo possível através do vídeo. Todos esses aspectos, com a vantagem para os alunos de poderem ver, rever, voltar, parar o vídeo a qualquer momento. Dessa forma, os vídeos que foram produzidos não só viabilizaram as aulas da disciplina, tornando o trabalho dos docentes muito mais um trabalho de orientação e destaque dos pontos principais como também se constituem como materiais valiosos para futuras versões da disciplina, mesmo que presenciais, como material de consulta e referência”, finaliza o docente.

As alunas Sarah Sab (Curso de Física Computacional) e Vitória Souza Ramos (Curso de Ciências Físicas e Biomoleculares) dão o seu testemunho em relação ao Curso de Laboratório de Física Geral II, na versão remota.

“No caso da disciplina de Laboratório de Física II, as videoaulas foram satisfatórias, e possuem uma fundamentação teórica bem aprofundada. Essa fundamentação foi útil para Física II também, na segunda prova consegui resolver um exercício graças um conceito abordado em um dos vídeos de laboratório. Embora não substitua a prática presencial, a disciplina está tendo um bom andamento”, enfatiza Sarah.

Para Vitória “Desde a suspensão das aulas presenciais, foram várias as propostas de ensino encontradas para o acompanhamento dos estudantes nas matérias, mesmo que à distância. Especificamente em Laboratório de Física II, disciplina que requer práticas experimentais, é perceptível a preocupação e dedicação dos professores com o nosso aprendizado: videoaulas detalhadas e de ótima qualidade, a fim de diminuir os prejuízos causados pela falta de experimentos em laboratório, além de se colocarem à disposição para que enviemos mensagens por e-mail caso tenhamos dúvidas. Também são feitas atividades em plataformas digitais para nos familiarizarmos com o conteúdo. Embora as aulas remotas não substituam de fato as presenciais, estou satisfeita com o empenho da Universidade e principalmente do IFSC/USP em manter a qualidade do ensino. Tem sido uma época de muito aprendizado e desenvolvimento pessoal para mim e, acredito que, para todos os alunos que entraram na universidade para aprender e realizar seus sonhos. Parabenizo os docentes, monitores e funcionários do IFSC e os agradeço”, conclui Vitória.

PROVE – A indispensável experiência e parceria

A existência de parcerias de longa data veio, de alguma forma, suprir algumas das dificuldades provocadas pela pandemia no IFSC/USP. O caso concreto da PROVE, empresa de produção de vídeos educativos, sob a responsabilidade do Centro de Pesquisas em Óptica e Fotônica (CEPOF-IFSC/USP), é um dos exemplos de sucesso.

“Começamos a trabalhar ininterruptamente nesse curso em meados de março último, logo no início da pandemia, tentando ajudar os professores a gravar suas aulas, e só depois é que iniciamos o trabalho já estruturado com o Prof. Eduardo Azevêdo, correspondendo, até agora, a mais de 300 horas no total. Tem sido muito pesado”, sublinha Brás José Muniz, responsável pela pequena equipe de profissionais.

Da esquerda para a direita – Marcel Firmino / Anderson Muniz e Brás José Muniz

A equipe do PROVE também não ficou imune aos efeitos da pandemia. “Outra grande dificuldade foi fazer a coleta de imagens fora do estúdio de gravação, nos laboratórios e em outros espaços, pois apenas um de nós podia fazer isso, para evitar problemas sanitários”, explica Anderson Muniz.

“Foi fundamental então a parceria da PROVE, que existe desde 1996 no IFSC/USP, e que inclui várias outras atividades. “Já produzimos largas centenas de vídeos institucionais, e trabalhos de toda a ordem e natureza”, pontua Marcel Firmino.

Um nova experiência na elaboração de material didático

Eduardo Azevêdo

A infraestrutura de laboratório e oficinas do IFSC-USP é nacionalmente conhecida e teve um papel fundamental na realização das atividades de Laboratório de Física Geral II. “

“Numa época tão crítica como a que vivemos é fundamental poder contar com uma boa infraestrutura física e de pessoal. Neste sentido, é importante ressaltar a atuação efetiva dos técnicos do laboratório de ensino de Física, Carlos Nazareth Gonçalves, Claudio Boense Bretas e Leandro de Oliveira e do técnico Ademir Moraes da oficina mecânica do IFSC-USP”, sublinha o Prof. Luiz Antonio de Oliveira Nunes.

Luiz Antonio de Oliveira Nunes

A experiência na elaboração do material também foi enriquecedora para os professores, como relata o Prof. Eduardo Azevêdo. “Quando fui convidado pelo Prof. Luiz Antonio a participar da elaboração do material de Laboratório de Física Geral II a minha percepção inicial foi de que seria algo relativamente simples de ser executado, já que as práticas e apostilas já eram bem sedimentadas e seria basicamente narrar a execução dos experimentos. Porém, já em nossa primeira discussão, percebemos que não poderia ser uma simples transposição, pois o objetivo era que o estudante tivesse uma atitude ativa tanto na coleta quanto na análise dos dados. Para isso, seria necessário rever todas as formas de visualização dos resultados, adaptar experimentos para visualização em câmera lenta, melhorar consideravelmente o sistema de aquisição de dados e adaptar roteiros experimentais. Neste sentido, é importante ressaltar o excelente trabalho dos técnicos de laboratório, Leandro Oliveira e Ademir Moraes e do Prof. Luiz Antonio, com sua grande experiência na elaboração de instrumentação para ensino, bem como a total entrega e disponibilidade de toda a equipe do PROVE – Brás José Muniz, Anderson Muniz e Marcel Firmino. Além disso, achamos que seria fundamental incluir uma descrição teórica mais completa sobre o conteúdo da prática para que os alunos entendessem os experimentos e os fenômenos envolvidos. Tudo, porém, bem ilustrado com demonstrações experimentais e exemplos de aplicação e que, ao nosso ver, também poderia ser usado nos cursos de teoria. Ao final, foi um trabalho quase que exaustivo, mas bastante prazeroso e estimulante e ficamos satisfeitos com os resultados, tanto que colocamos o conteúdo público de modo alunos externos a USP possam usá-los eventualmente. Espero que tenhamos atingido o nossos objetivos ”, finaliza Eduardo Azevêdo.

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

15 de dezembro de 2020

Um novo caminho no enfrentamento da Fibromialgia

Um artigo científico publicado em novembro último pelo Journal of Novel Physioterapies, assinado por pesquisadores do IFSC/USP, UFSCar, Hagler Institute for Advanced Study (Texas A&M University), e pelas “Clínicas MultFISIO Brasil” de São Carlos e Ribeirão Preto, mostra os resultados de um estudo desenvolvido com 450 pacientes fibromiálgicos submetidos ao tratamento com equipamento que emite o ultrassom e o laser terapêutico de forma simultânea, utilizando todas as variações possíveis em aplicações na palma da mão.

Os pesquisadores conseguiram, nesse estudo, entender porque é fundamental a aplicação na palma da mão, resultando, com isso, uma diminuição drástica das consequências da Fibromialgia (doença ainda sem cura). “Na verdade, as mãos são os locais mais adequados para esse tratamento, tendo em consideração que é aí que existe uma maior quantidade de células receptivas em pacientes fibromiálgicos, comparativamente a quem não sofre da doença”, comenta o Dr. Antônio Aquino Jr., primeiro autor do artigo científico. Segundo o pesquisador, a palma da mão possui uma quantidade grande de terminações nervosas, possibilitando, assim, uma forma de tratamento sistêmico através do protocolo aplicado e equipamento desenvolvidos no IFSC/USP. Com a utilização combinada de ultrassom e laser, os pesquisadores conseguiram analisar a significativa melhora nos pacientes, principalmente na diminuição das dores e no progressivo aumento das atividades diárias.

Fernanda M. Carbinatto e Antônio Aquino Jr.

“O artigo científico mostra, claramente, os gráficos que indicam, porcentualmente, como os pacientes melhoram seu estado em apenas dez sessões. Em um universo de 240 pacientes selecionados para esta pesquisa, 70% manifestaram ao menos 50% de melhoras na dor, enquanto 60% relataram ao menos 50% de recuperação das suas atividades diárias”, enfatiza Aquino Jr, que complementa “Quando fazemos essa aplicação na palma da mão, ocorre uma recepção rápida das ondas ultrassônicas e da luz laser, possibilitando uma potencialização do efeito analgésico e anti-inflamatório junto ao sistema nervoso, proporcionando que o limar da dor do paciente fique normalizado. Assim, durante o sono, o paciente não acorda com tanta frequência, o que, com o decorrer do tempo, as sensações de fraqueza, fadiga e impossibilidade de movimentos diminuam drasticamente, levando à melhora de humor e de ansiedade, contribuindo para que ele reverta um quadro de depressão que na maior parte das vezes está associado à doença”, destaca Aquino Jr..

“Após os dados desta pesquisa clínica, o tratamento denominado “Fotossônico” segue em constante aperfeiçoamento, visando sempre melhorar a qualidade de vida do paciente fibromiálgico. No entanto, o tratamento não substitui a medicação prescrita pelos médicos, pelo que os pacientes fibromiálgicos deverão continuar a tomar seus remédios.”, relata Fernanda M. Carbinatto

Em São Carlos, a “MultFISIO Brasil” (Telf. (16) 3372-4508 / (16) 99762-7273), que também assina o artigo científico, direciona os pacientes para suas unidades distribuídas pelo país, a saber:

Ribeirão Preto (SP);

Jaú (SP);

São Paulo (capital) Bairro Santana;

São José dos Campos (SP);

Mogi Guaçu (SP);

Santos (SP);

Cuiabá (MT);

Assinam este artigo científico, os(as) pesquisadores(as):

Antonio Eduardo de Aquino Junior, Fernanda Mansano Carbinatto, Daniel Marques Franco, Juliana da Silva Amaral Bruno, Michelle Luise Souza Simão, Ana Carolina Fernandes, Ana Carolina Negraes Canelada, Neurivaldo Antonio Viviani Junior e Vanderlei Salvador Bagnato

Para conferir o artigo, clique AQUI.

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

15 de dezembro de 2020

Programa “USP VIDA” em apoio à pesquisa na Universidade

A Universidade de São Paulo (USP), ao participar intensamente no enfrentamento da COVID-19, com a atuação de seus cientistas, pesquisadores, professores e funcionários técnicos e administrativos, confirma que a ciência ocupa papel central nos desafios apresentados por uma pandemia que tem trazido impactos em todo o mundo.

Diante dessa que pode ser considerada a pior crise dos últimos tempos, as universidades, centros e laboratórios de pesquisa têm desempenhado sua missão de modo extraordinário na busca incessante para encontrar meios de conter a doença, sendo que a USP tem despendido todos seus esforços na busca de soluções em vacinas, medicamentos, desenvolvimento de testes, higienização, equipamentos e logística. E, ao mesmo tempo, não deixa de atuar direta e indiretamente nos diagnósticos, no atendimento hospitalar e nas internações.

Exemplos recentes podem ser destacados: o sequenciamento do vírus feito em tempo recorde o que possibilitou o trabalho de muitos laboratórios na busca incessante de antivirais e fármacos; e o desenvolvimento de um ventilador pulmonar mecânico, que poderá ser produzido por custo de R$ 1 mil frente aos R$15 mil cobrados em média no mercado.

Também foi criada a Rede USP para o Diagnóstico da Covid-19 em cinco centros de pesquisa da Universidade, com a missão de realizar diagnósticos moleculares, e o envolvimento de 17 laboratórios.

A luta frente à COVID-19, entretanto, é ampla.

A USP pode e deve fazer muito mais, mas precisa de sua ajuda. O Programa USP Vida foi criado com a finalidade de fazer avançar as pesquisas e ações na superação da covid-19.

Sua doação é a chave para progredirmos. Você poderá escolher em que pesquisa prefere doar – aplicar no desenvolvimento de vacina; em ações diagnósticas; no desenvolvimento de novos fármacos; em material de proteção para pacientes, profissionais da saúde e a sociedade em geral; ou no desenvolvimento de equipamentos. Pode, ainda, direcionar sua doação para um fundo único para que o Comitê Gestor aplique na pesquisa mais avançada no momento.

No site https://www.fusp.org.br/usp-vida você encontrará as formas de doações para pessoas jurídicas e físicas. As doações podem ser feitas por meio de depósito em conta corrente ou por pagamento em cartão de crédito.  Os recursos arrecadados serão gerenciados por um Comitê Gestor de Cientistas, coordenado pelo pró-reitor de Pesquisa da USP, e alocados em conta específica na Fundação de Apoio da Universidade de São Paulo – FUSP. Informações adicionais ou dúvidas podem ser encaminhadas ao e-mail: parcerias_usp@usp.br

Faça a diferença, doe e contribua para ajudar a salvar vidas.

DOE AGORA! Acesse https://www.fusp.org.br/usp-vida.

PROGRAMA USP Vida

(Com informações e imagens do Jornal USP)

Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

14 de dezembro de 2020

“Carnathon USP” selecionará projetos para tornar campi mais sustentáveis

Estudantes de graduação e de pós-graduação têm até o dia 7 de janeiro de 2021 para inscrever projetos no Carnathon USP – uma competição que selecionará propostas para tornar a gestão dos campi da Universidade mais sustentável.

A iniciativa, promovida pela Pró-Reitoria de Cultura e Extensão Universitária (PRCEU), tem o objetivo de fortalecer a ação conjunta de ensino, pesquisa e extensão, com resultados que beneficiem a comunidade, estimulem o pensar criativo e inovador dos estudantes e contribuam para uma formação mais cidadã.

“Como o Carnaval de 2021 será diferente por causa do cancelamento dos festejos, a Pró-Reitoria resolveu propor aos estudantes uma atividade produtiva para esse período. Por isso, o nome Carnathon”, explica a pró-reitora de Cultura e Extensão Universitária, Maria Aparecida de Andrade Moreira Machado.

A realização do Carnathon USP conta com a parceria das Pró-Reitorias de Graduação, Pesquisa e Pós-Graduação, das Prefeituras dos campi da USP, da Agência USP de Inovação, da Superintendência de Gestão Ambiental e da Fundação de Apoio à Universidade de São Paulo (Fusp).

Soluções inovadoras

Os projetos devem oferecer soluções para questões enfrentadas pelas Prefeituras dos campi, dentro de seis campos temáticos específicos – gestões da água, energia elétrica, resíduos sólidos, mobilidade, saúde e bem-estar social –, além do campo “você traz sua ideia”, aberto a novas abordagens.

Podem participar do Carnathon equipes formadas por até seis estudantes de graduação ou pós-graduação, supervisionados por um docente. As inscrições podem ser feitas de 4 de dezembro de 2020 a 7 de janeiro de 2021, por meio do Sistema Apolo.

No dia 27 de janeiro, será divulgada a lista dos projetos selecionados para participar da etapa final do Carnathon. Nesta fase, que vai de 28 de janeiro a 24 de fevereiro, as equipes selecionadas entrarão em contato com as Prefeituras dos campi nos quais seus trabalhos foram baseados, para obtenção de mais dados e detalhar melhor a proposta. Os projetos finalizados deverão ser encaminhados para a PRCEU até 24 de fevereiro.

Uma Comissão de Avaliação analisará os projetos finalistas e escolherá os três que receberão a distinção acadêmica. O projeto vencedor ganhará um prêmio no valor de R$ 10 mil, o segundo lugar receberá R$ 5 mil e o terceiro, R$ 3 mil.

Mais informações sobre o Carnathon USP podem ser encontradas no edital Fomento às Iniciativas de Cultura e Extensão ligadas aos desafios de inovação na gestão da sustentabilidade dos campi da USP, disponível na página da PRCEU.

(Por Erika Yamamoto – Jornal da USP)

Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

 

14 de dezembro de 2020

Microagulhas dissolvíveis entregam fármacos para combater câncer de pele

Uma pesquisa desenvolvida pela Drª Michelle Barreto Requena, Pós-Doutoranda do Grupo de Óptica do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP), em colaboração com cientistas da Queen’s University of Belfast (UK), culminou com o desenvolvimento inovador de microagulhas dissolvíveis que permitem entregar fármacos para o combate do câncer de pele, via Terapia Fotodinâmica (TFD).

Tendo como base o trabalho desenvolvido em seu doutorado, consubstanciado em métodos mecânicos para melhorar a entrega de fármacos, a jovem pesquisadora Michelle Requena descobriu uma nova vertente em suas pesquisas quando realizou um “doutorado sanduiche” na Escola de Fármácia da Queen’s University of Belfast, no grupo de pesquisa especialista no desenvolvimento de microagulhas poliméricas, tendo focado o seu trabalho para área de tratamento do câncer de pele do tipo não melanoma.

Já no regresso ao IFSC/USP, Michelle testou o novo e inovador procedimento em modelos tumorais em camundongos, tendo obtido resultados muito superiores aos apresentados nas aplicações tópicas que usualmente são realizadas com aplicação de creme. Com o uso das microagulhas dissolvíveis, o fármaco foi disponibilizado de forma mais homogênea e em maiores profundidades nos tumores. Uma grande vantagem é que estes resultados foram obtidos com uma concentração de fármaco quatro vezes menor do que se é utilizado atualmente no creme, tornando o modelo de microagulhas dissolvíveis desenvolvido uma forma mais barata e eficiente de entrega.

“Cada arranjo cabe na ponta do dedo e contem 361 microagulhas em formato de pirâmide com 0,5 mm altura cada.  O arranjo é posicionado na superfície do tumor e pressionado por trinta segundos. Ele permanece inserido no tumor para que as microagulhas dissolvam por uma hora. Passado esse tempo, as microagulhas já foram dissolvidas e o fármaco absorvido pelo tumor e então, a região é iluminada com luz apropriada, dando inicio ao processo de TFD”, explica Michelle.

Com esta colaboração internacional, Michelle acredita que, através de parcerias com o setor produtivo, este tipo de microagulhas poderá começar a ser fabricado no Brasil, em curto prazo, uma vez que o material utilizado em suas pesquisas veio da Universidade de Belfast. “Este procedimento é minimamente invasivo, não causa qualquer dor ou sangramento durante a aplicação, mostrando-se bastante eficaz na entrega de fármaco e com grande possibilidade de combater o câncer de pele por TFD. Agora, aguardamos o melhor momento para fazermos os estudos clínicos em humanos e, se tudo correr como estamos prevendo, muito em breve poderemos ter este tipo de procedimento disponibilizado para a sociedade, quer em hospitais e centros de saúde, quer, ainda nos consultórios médicos, a um preço muito acessível”, complementa Michelle, sublinhando que o novo foco de sua pesquisa em seu Pós-Doutorado é melhorar ainda mais o tempo de dissolução das microagulhas.

Este trabalho de pesquisa foi publicado no Journal of Biophotonics em setembro do corrente ano, assinado por:

Michelle Barreto Requena (IFSC/USP) / José DirceuVollet-Filho (IFSC/USP) /Marlon Rodrigues Garcia (EESC/USP) / Sebastião Pratavieira (IFSC/USP) / Andi Dian Permana (School of Pharmacy – Queen’s University of Belfast – Department of Pharmaceutics – Faculty of Pharmacy – Hasanuddin University – Indonesia) / Patricia González-Vásquez (School of Pharmacy – Queen’s University of Belfast) / Clara Maria Gonçalves De Faria (IFSC/USP) / Ryan F. Donnely (School of Pharmacy – Queen’s University of Belfast) e Vanderlei Salvador Bagnato (IFSC/USP e Hagler Institute for Advanced Studies, Texas A&M University, College Station).

Para conferir o artigo científico relativo a este trabalho, clique AQUI.

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

11 de dezembro de 2020

Atualização da produção científica do IFSC/USP em novembro de 2020

Para ter acesso às atualizações da Produção Científica cadastradas no mês de outubro de 2020, clique AQUI, ou acesse o Repositório da Produção USP (AQUI).

A figura ilustrativa foi extraída do artigo publicado recentemente, por pesquisador do IFSC, no periódico Journal of Photochemistry and Photobiology  (AQUI).

Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

 

 

11 de dezembro de 2020

Tendo como base os qubits – eis o Computador Quântico

Figura-1 – O chip do dispositivo Sycamore, com 53 qubits, feito pela Google – o computador quântico supercondutor. (Crédito:Erik Lucero)

Por: Prof. Roberto N. Onody*

Computadores clássicos baseiam-se em informações contidas em bits. O bit é uma variável que pode assumir apenas dois valores: 0 ou 1. Quando, no circuito, um capacitor está sem carga associamos o valor zero e quando está totalmente carregado associamos o valor um. O estado da memória de um computador nada mais é do que o conjunto dos valores de seus bits. Para alterarmos o estado da memória de um computador, precisamos de um código computacional, da mesma maneira que, para entendermos a evolução temporal de um sistema natural qualquer, precisamos das leis da Física.

Esse circuito de bits, composto por transistores e capacitores, formam a DRAM (Dynamical Random Access Memory). Se nós tivermos n bits, o número total de estados será 2n. Os estados 0 ou 1 correspondem, respectivamente, a ausência ou a presença de uma carga adicional no capacitor de, digamos, 300.000 elétrons. Por que tantos elétrons, por que não operar apenas com um único elétron? Os elétrons são partículas muito leves e estão em constante movimento. Se a carga presente no capacitor fosse de apenas um único elétron e, caso esse elétron vazasse do capacitor (migrando para um outro local), isto mudaria o estado do capacitor para zero e seria uma falha que, em computação, chamamos de erro. Porém, se de um total de 300.000 elétrons, apenas alguns poucos migrarem para outro local, isto não representará, de fato, em um grande problema. Mesmo assim, os circuitos eletrônicos checam constantemente o nível de carga e repõem a quantidade necessária para evitar erros.

Computadores quânticos se baseiam em qubits. Há várias maneiras de produzir qubits, por exemplo, através de circuitos supercondutores 1 ou da polarização dos fótons 2. Um resultado fundamental da Mecânica Quântica é que um sistema pode estar numa superposição de estados. Cada estado tem uma certa probabilidade de ocorrer. Para entendermos a superposição de estados quânticos, vamos comparar uma operação lógica num algoritmo clássico de 3 bits com outro de natureza quântica (veja Tabela 1).

No caso Clássico, vamos supor que o sistema está, inicialmente, no estado 010. Nos instantes seguintes, o algoritmo conduz o sistema para os estados 011, 101, 000, 010 e assim por diante. Um estado de cada vez. Já, no caso Quântico, vamos supor que inicialmente o estado inicial seja uma superposição de 010 e 011. No instante seguinte (veja Tabela 2), o sistema vai para uma combinação dos estados 001, 100 e 111, em seguida para uma mistura de todos os 8 estados.  Vemos que o computador quântico é mais rico e complexo do que o clássico, o que permite que ele seja mais rápido e eficiente na solução de determinados problemas.

Como vimos acima, pequenas flutuações no número de elétrons não afetam de maneira importante o computador clássico que é robusto (muitos bits) e tem autorregulagem (redundância). Mas essa checagem feita pelo sistema é uma interferência que destrói o estado quântico. Para diminuir essa flutuação do número de elétrons (ruído) devemos abaixar a temperatura do sistema. Foi o que fez a Google ao lançar mão dos supercondutores 1.

Para demonstrar a ‘supremacia’ (palavra utilizada originalmente pela Google, e, por ter uma conotação étnica, hoje em dia está sendo substituída pelo termo ‘vantagem’) do computador quântico em relação ao clássico, eles construíram um dispositivo (que chamaram de Sycamore) com 53 qubits feitos com circuitos supercondutores (veja Figura 1 no início da matéria). O material utilizado foi o Alumínio, que se torna supercondutor a 1 grau Kelvin.  Os elétrons se juntam numa única unidade e o qubit formado é, basicamente, um oscilador de elétrons. O sistema oscila entre o estado de mais baixa energia, que chamaremos de estado zero do qubit, e o primeiro estado excitado, que chamaremos de estado um do qubit. A frequência de ressonância desse oscilador é de 6 Ghz (micro-ondas), ou seja, a diferença de energia do estado um para o estado zero é muito pequena, cerca de 2,5 10 -5 eV. Isso equivale a uma temperatura de 0,3 Kelvin. A Google comparou o desempenho de Sycamore com o do supercomputador Summit no Teenessee. Concluiu que Summit levaria 10.000 anos para um cálculo que Sycamore levaria apenas 3 minutos e 20 segundos! Essa conclusão foi, porém, contestada logo em seguida.

Figura-2 O supercomputador chinês TaihuLight, atualmente o mais rápido do mundo, é 10 -14 vezes mais lento que o dispositivo montado pela equipe de Zhong et al 2.  – o computador quântico fotônico (Crédito:Hansen Zhong)

Recentemente, Zhong et al. 2 estudaram a construção de um computador quântico fotônico (veja Figura 2). Em 2011, dois cientistas computacionais, Aaronson e Arkhipov, estudaram a chamada amostragem bosônica, que consiste em determinar a probabilidade de encontrar um bóson em uma dada posição, num sistema de muitos bósons em que se leva em conta as interferências de suas funções de onda. Eles obtiveram uma expressão com um número gigantesco de incógnitas e concluíram ser impossível resolvê-la através do uso de computadores clássicos.

Através de pulsos de laser, Zhong et al. 2 polarizaram fótons que depois foram deixados interferir uns com os outros, gerando assim, a amostra de fótons. Os qubits eram os próprios fótons. Tudo isso foi realizado a temperatura ambiente. A equipe chinesa utilizou então, fotodetectores capazes de registrar cada um dos fótons e medir sua distribuição. O problema da amostragem de bósons (aqui, fótons) estava resolvido.

Segundo os pesquisadores, o supercomputador chinês Sunway TaihuLight, atualmente o mais rápido do mundo, levaria 2,5 bilhões de anos para completar os cálculos, metade da idade da Terra. O experimento todo desenvolvido pela equipe chinesa levou apenas 200 segundos! Um resultado impressionante e muito animador!

Referências:

1 Arute, F. et al. Nature 574, 505–510 (2019)

2 Zhong,H.S. et al. Science,

   https://doi.org/10.1126/science.abe8770 (2020).

*Físico, Professor Sênior do IFSC – USP

(Agradecimento: Sr. Rui Sintra da Assessoria de Comunicação)

Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

Fale conosco
Instituto de Física de São Carlos - IFSC Universidade de São Paulo - USP
Obrigado pela mensagem! Assim que possível entraremos em contato..