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4 de dezembro de 2025

Docente do IFSC/USP recebe título de “Doutor Honoris Causa” na Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo (Peru)

Prof. Richard Charles Garratt recebe o título das mãos do reitor da Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo, Dr. Enrique Cáspena Velásquez

No passado dia 26 de novembro, o docente e pesquisador do IFSC/USP, Prof. Dr. Richard Charles Garratt, recebeu o título de “Doutor Honoris Causa” atribuído pela Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo (UNPRG), Lambayeque, Peru.

Não sendo a primeira vez que este pesquisador é homenageado com o título “Doutor Honoris Causa”, sendo que a última distinção ocorreu em 2019, promovida pela Universidad Nacional de la Amazônia Peruana, receber este título não traduz apenas uma natural alegria, já que ele é um reconhecimento que toca a identidade profissional e pessoal do homenageado.

Desde 2011, ano em que visitou pela primeira vez a Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo, o Prof. Richard Garratt tem recebido inúmeros alunos da UNPRG aqui no IFSC/USP em estágios, mestrados, doutorados e até em pós-doutorados, além de ter ajudado outros alunos a encontrarem orientadores no Brasil.

Por todo esse seu envolvimento, o diploma conferido ao Prof. Charles Garratt menciona, com toda a justiça – “Pela sua incorporação à nossa universidade como Doutor honoris causa, em mérito à sua notável trajetória científica e à sua valiosa contribuição para o desenvolvimento da biologia estrutural e molecular, no âmbito do 78º aniversário do Dia do Biólogo.”

Esta dimensão internacional traz humildade a qualquer docente, já que a noção de que o que se fez contribuiu para algo maior, um sentimento de responsabilidade renovada.

A distinção funciona como um lembrete de que seu trabalho inspira outros e que é preciso continuar pesquisando, ensinando e dialogando com o mundo.

O Prof. Jorge Luis Chaname Cespedes, docente da Faculdade de Ciências Biológicas da UNPRG foi um dos proponentes da atribuição do título, juntamente com um grupo de alunos liderado por Renatto Isaac Castro Morales.

Curiosidade: o departamento de Lambayeque é justamente onde o atual papa passou uma boa parte da sua vida. Ele foi bispo de Chiclayo, a capital do departamento de Lambayeque.

Com satisfação e orgulho, o IFSC/USP parabeniza o Prof. Richard Charles Garratt.

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

4 de dezembro de 2025

Flutuando na Mesosfera com a Luz Solar – Por: Prof. Roberto N. Onody

(Figura-1) Impressão artística dos pequenos dispositivos (discos) flutuando na mesosfera como se fossem paraquedas e suportando pequenas cargas, sem precisar de motor ou combustível. No artigo é feito um estudo detalhado que leva em consideração o diâmetro do disco, sua altitude na mesosfera, o peso da carga e a intensidade da luz solar em cada época do ano

*Por: Prof. Roberto N. Onody

Cientistas da Universidade de Harvard construíram recentemente, via nanoengenharia, um dispositivo com cerca de 1 cm de diâmetro que, sob a ação de luz artificial, é capaz de flutuar no ar em baixa pressão atmosférica. Feito de material relativamente barato, ele é capaz de flutuar na camada da mesosfera (que fica entre 50 kms e 80 kms de altura) apenas sob a ação da luz solar (Figura 1).

A mesosfera é a camada da atmosfera terrestre menos conhecida, tanto assim, que é ela muitas vezes chamada de “ignosfera”. Nela, não há satélites, posto que a altitude é muito baixa; também não há balões ou aviões, posto que a altitude é muito alta.

O mecanismo utilizado para a flutuação é o da fotoforese. Chamamos de fotoforese à movimentação de partículas ou pequenos objetos pela ação da luz e suas consequência térmicas ao redor do objeto. Ela vem sendo estudada há mais de cem anos, mas só agora, com novos materiais e a nano industrialização, está sendo possível encontrar aplicações práticas.

Não devemos confundir a força fotoforética com aquela produzida pela pressão da radiação eletromagnética. As forças fotoforéticas são bem maiores que as da radiação e desaparecem quando aumentamos o vácuo.

Basicamente, na fotoforese a luz incidente permite que o sistema opere como uma máquina térmica. As forças fotoforéticas podem superar a força gravitacional e, dessa maneira, levitar pequenas partículas como grãos de poeira, fuligem, aerossóis e pluma vulcânica (veja vídeo).

Figura 2 – O moinho de luz ou radiômetro de Crookes. A explicação da causa de seu movimento cativou muitos cientistas, incluindo J. Maxwell e A. Einstein. Várias explicações incorretas foram apresentadas sobre o seu funcionamento e, mesmo hoje em dia, estão ainda presentes como é o caso do verbete “radiometer” da Enciclopédia Britânica

A descoberta da fotoforese é atribuída a Felix Ehrenhaft ao longo de pesquisas que ele realizou na década de 1920. O fenômeno, entretanto, já estava presente no radiômetro de Crookes (Figura 2).

Inventado por Sir Williams Crookes em 1873, o radiômetro de Crookes consiste num bulbo de vidro (com vácuo parcial do ar) que tem no seu interior 4 palhetas giratórias montadas sobre um eixo rotor vertical com muito pouco atrito. Cada uma dessas palhetas têm uma face pintada na cor preta e a outra na cor prata.

Quando iluminado por luz solar ou artificial as palhetas giram. Elas giram no sentido da face preta para a face prateada. O radiômetro de Crookes é um moinho de luz!

Ambas as faces absorvem parte da energia da luz incidente aumentando a temperatura de suas superfícies. Como a face preta absorve mais luz, ela atingirá uma temperatura maior do que a face prateada, o mesmo acontecendo com o ar em contacto com elas.

No artigo de Crookes, que foi publicado em 1874, ele atribuiu, incorretamente, a rotação das palhetas como sendo um resultado da pressão de radiação eletromagnética. O revisor que aceitou o artigo foi ninguém menos do que James Clerk Maxwell, o formulador das leis do eletromagnetismo.

Foi muito fácil provar que a explicação dada era equivocada. Para isso, bastou constatar que a rotação das palhetas cessa quando a pressão do ar no interior do bulbo é: maior do que 1000 Pa (~10^-2 atm), devido ao aumento da força de atrito com um ar mais denso, ou menor do que 0,0001 Pa (~10^-9atm). O fato de haver uma pressão mínima do ar para operar o radiômetro de Crookes mostra que a pressão de radiação eletromagnética (que existe mesmo no vácuo) não é a responsável pela rotação das palhetas.

Naturalmente, a pressão de radiação também está presente só que não tem força suficiente para girar as palhetas e, se tivesse, as giraria no sentido contrário (da face prata para a face preta). O radiômetro de Crookes é uma máquina térmica e precisa do ar em baixa pressão para operar.

A explicação correta do funcionamento do radiômetro de Crookes veio com Osborne Reynolds (sim, o mesmo do número de Reynolds da hidrodinâmica) em 1879. Ele estudou o fluxo de gás por um tubo isolado termicamente e que tem no meio uma placa porosa e fixa. As duas faces da placa foram mantidas em temperaturas diferentes e fixas, T_A e T_B. Inicialmente a pressão e a temperatura do gás são as mesmas dos dois lados da placa. Ele observou que o gás fluía através dos poros, indo do lado da face mais fria para o lado da face mais quente. Quando esse sistema atingia o equilíbrio, a razão das pressões P_A/P_B era igual a raiz quadrada da razão das temperaturas T_A/T_B. Ou seja, o lado mais quente tem também pressão maior e, se a placa porosa não estivesse fixa, ela se movimentaria no sentido da temperatura mais alta para a mais baixa. Essa forma de equilíbrio térmico por convecção do gás pelos poros, Reynolds denominou “transpiração térmica”.

Muito embora as palhetas do radiômetro de Crookes não tenham poros, elas têm bordas por onde o ar flui e, não sendo fixas, elas acabam girando. Albert Einstein chegou a calcular as forças na borda que, embora suficientes para movimentar as palhetas não lhes imprimia a aceleração correta. A força fotoforética no radiômetro de Crookes é, em geral, cem vezes menor do que o peso das palhetas, o que inviabiliza sua sustentação gravitacional e levitação.

Como é difícil miniaturizar o radiômetro de Crookes, em 2010 foi construído um micromotor com palhetas curvas (com tamanho aproximado de 1 mm). Tanto a superfície côncava quanto a convexa foram recobertas com nanocristais de ouro. O sistema todo é montado num rotor e colocado no interior de um bulbo de vidro com vácuo parcial. Quando iluminado, a superfície convexa se aquece mais do que a superfície côncava, de sorte que o motor gira do convexo para o côncavo. Na pressão de 0,00052 atm, o motor consegue rodar a 5.000 rpm!

A transpiração térmica que acabamos de discutir é uma das três dinâmicas de fotoforese – movimentação de pequenos objetos pela ação da luz e suas consequências térmicas ao redor do objeto. Elas geram forças fotoforéticas. Para detalhes, veja H. Horvath, no artigo: “Photophoresis – a forgotten force?”

Figura 3 – Os 3 tipos de fotoforese: (a)Temperatura constante, mas, com diferentes coeficientes de acomodação; (b) Diferentes temperaturas; (c) transpiração térmica. Na Figura, vemos também as condições necessárias para a levitação, relacionando as dimensões típicas do corpo (r), do buraco perfurado na estrutura (rh) e do livre caminho médio λ do ar

Seriam essas forças capazes de se equiparar à força gravitacional e levitar os objetos?

As 3 formas de fotoforese estão mostradas na Figura 3. Elas são responsáveis pela movimentação do aerossol na atmosfera sob a ação da luz solar. O aerossol pode ter origem natural, como as gotas de ácido sulfúrico emitidas pelos vulcões (que podem flutuar na atmosfera por até 2 anos) e a poeira dos desertos ou de origem humana, como as fumaças produzidas pela queima do petróleo, do carvão e por indústrias poluidoras.

Uma partícula, seja ela sólida ou líquida, em suspensão num gás é constantemente bombardeada pelas moléculas do próprio gás. Se, além disso, sobre ela estiver incidindo luz, seu movimento dependerá de uma complexa relação entre o aumento da temperatura de sua superfície (pela absorção de luz) e a interação desta superfície aquecida com as moléculas do gás.

Analisemos a primeira forma de fotoforese – uma partícula com temperatura constante em todo o seu corpo, mas, com diferentes valores do seu coeficiente de acomodação α nas superfícies (Figura 3a). Essa forma de fotoforese surge quando a estrutura (espessura) da partícula é muito fina. Devido à rápida condução de calor, as temperaturas das superfícies se igualam.

Seja T₀ a temperatura do gás e T_s a temperatura das superfícies aquecidas da partícula (T_s > T₀). As moléculas do gás, ao abandonarem a superfície aquecida da partícula, adquirem uma energia cinética adicional que corresponde a uma temperatura T (menor ou igual a T_s). Definimos o coeficiente de acomodação α por α = (T – T₀)/(T_s – T₀).

O valor desse coeficiente depende do tipo de gás, da sua temperatura, da frequência e intensidade da luz incidente e o quanto dessa luz é absorvida ou refletida pela partícula.

Se uma partícula aquecida tem, em sua superfície, diferentes valores do coeficiente de acomodação, ela sentirá uma força fotoforética Δα, no sentido da face que tem o maior de α para a que tem o menor valor de (Figura 3a). Se a força fotoforética for suficiente para superar a força gravitacional, a partícula flutuará.

Na Figura abaixo, mostramos o comportamento da força fotoforética Δα dividida pelo peso da partícula (em escala logarítmica) como função da pressão e das dimensões da partícula.

(Figura-4)

Os gases do efeito estufa como o CO₂, aumentam a temperatura da Terra. A Terra tem um mecanismo natural – a erupção vulcânica, que se contrapõe a esse aumento de temperatura, ao lançar na atmosfera sulfato na forma de aerossol. Em 1991, a erupção do monte Pinatubo lançou 9 milhões de toneladas de enxofre na estratosfera, criando aerossóis de sulfato que, por um ano, aumentaram o albedo da Terra (albedo é a proporção da radiação solar que é refletida de volta ao espaço) diminuindo a temperatura terrestre em 0,5 ^oC.

Existem propostas de nanoengenharia para a produção de aerossóis que, lançados um pouco acima da estratosfera (para não prejudicar a camada de ozônio), aumentem o albedo terrestre amenizando o efeito estufa. Esses aerossóis flutuariam por alguns anos graças à força fotoforética.

(Figura-5)

A segunda forma de fotoforese aparece quando a partícula, ao ser iluminada pela luz, desenvolve temperaturas diferentes nas suas superfícies (Figura 3b). São partículas com baixa condutividade térmica. Com a acomodação, as moléculas do gás são refletidas com maior velocidade da superfície mais quente, gerando uma força fotoforética ΔT no sentido da superfície com maior temperatura para a de menor temperatura.

Na Figura abaixo, mostramos o comportamento da força fotoforética ΔT dividida pelo peso da partícula (em escala logarítmica) como função da pressão (em escala logarítmica) e das dimensões da partícula.

Quando a luz que incide sobre uma partícula aquece mais a face anterior do que a face posterior, a força fotoforética ΔT tem a direção e o sentido da radiação eletromagnética. É a fotoforese positiva. Para partículas que absorvem fracamente a luz, a face mais aquecida é aquela oposta sobre a qual incide a radiação, de modo que a partícula se movimenta no sentido contrário ao da luz. É a fotoforese negativa. É o que acontece, por exemplo, com as partículas de enxofre, bismuto, selênio, fósforo e tabaco.

(Figura-6)

Uma aplicação interessante da força fotoforética ΔT é a sua utilização na construção de telas tridimensionais que formam imagens de alta resolução utilizando um mecanismo de armadilhas óticas fotoforéticas. Essa é a técnica que forma imagens 3D mais próximas daquelas que vemos em filmes de ficção científica.

A terceira forma de fotoforese é a da transpiração térmica (como a do radiômetro de Crookes). Na Figura 3c vemos que (como no experimento de Osborne de 1879) podemos aumentar a força fotoforética criando pequenos furos com diâmetros r_h bem menores do que do que o livre caminho médio λ do gás.

Na atmosfera terrestre, à medida que a aumentamos a altitude: o livre caminho médio aumenta, a pressão atmosférica diminui, a temperatura flutua e a radiação solar aumenta. A atmosfera da Terra é sistematicamente dividida em 5 camadas. Segue, ao lado, um quadro para entendermos melhor o que acontece acima de nossas cabeças.

Descrevemos acima os 3 tipos de fotoforese, mas, qual deles é melhor, mais eficiente, na atmosfera terrestre? Para responder a essa pergunta, temos que definir o parâmetro de rarefação δ = r/λ, onde r é o diâmetro do objeto e λ o livre caminho médio das moléculas do ar (que depende da altitude).

Figura 7 – A estrutura nano fabricada consiste em duas membranas com espessuras de 0,1 µm separadas entre si por 125 µm e com cerca de 0,5 cm de diâmetro. A alumina é um material cristalino bastante duro que funde a 2.072oC. Um número rigorosamente controlado de ligamentos cilíndricos de alumina (cada um com 0,25 µm de diâmetro) conecta essas duas membranas para lhes dar rigidez. Essas duas membranas são também perfuradas com poros de 25 µm (1 µm corresponde a milionésima parte de 1 metro).

Se 0,1 < δ < 10 , as forças fotoforéticas Δα e ΔT são maiores do que a da transpiração térmica, se δ > 10, a força fotoforética por transpiração térmica através dos poros é dominante. Um estudo de 2024 mostrou que materiais porosos nanoestruturados com dimensão de 10 m, posicionados na mesosfera numa altura de 80 km, pode levitar objetos de até 1 kg. As forças por unidade de área da fotoforese são de dez mil a milhão de vezes maiores do que aquelas produzidas pela pressão de radiação!

Analisemos agora os experimentos realizados por Schafer et al em 2025. Eles montaram uma estrutura composta por duas membranas: uma membrana de alumina ou óxido de alumínio (Al₂O₃) e a outra de alumina e cromo. Essas membranas estão conectadas por ligamentos (as ´paredes´ da estrutura) que lhe dão rigidez e são perfuradas para permitir o escoamento do ar. Quando iluminada, a camada inferior (com alumina e cromo) aquece mais do que a superior (que tem somente alumina). O ar flui para baixo através das perfurações, diminuindo a pressão na parte superior de forma a permitir a levitação da estrutura (veja Figura 7).

Schafer et al fizeram um estudo pormenorizado dessa estrutura, analisando-a tanto experimentalmente quanto através de modelos teóricos e numéricos. Os parâmetros de controle utilizados foram a fração superficial dos furos e a fração volumétrica dos ligamentos. Eles calcularam que uma estrutura assim fabricada, com 80 cm de diâmetro e colocada a uma altura de 73 km, suportaria uma carga de 0,9 kg, durante o dia e na latitude zero (equador). Para latitudes maiores, o valor da carga suportada diminui. No círculo polar, ela seria de 0,2 kg.

Eles projetaram um dispositivo com 3 cm de raio e que tem o formato de um paraquedas (Figura 8). Ele é capaz de levitar cargas de 10 mg a uma altitude de 75 km na mesosfera e suportar ventos com velocidade de até 10 m/s.

Assim, sem utilizar nenhum tipo de combustão, mas, simplesmente a força silenciosa de ar rarefeito fluindo por um gradiente de temperatura, nós poderemos ter, em breve, uma nova tecnologia espacial. Schafer é cofundador de uma empresa que pretende construir e lançar seus primeiros flutuadores fotoforéticos na mesosfera em 2026.

Figura 8 – Visão futurista dos pesquisadores da Universidade de Harvard. Na próxima década, um enxame de flutuadores fotoforéticos poderá coletar, com alta precisão, dados da temperatura, pressão, composição química e velocidade dos ventos na mesosfera

^*Físico, Professor Sênior do IFSC/USP

e-mail: onody@ifsc.usp.br

Meus agradecimentos ao Sr. Rui Sintra da Assessoria de Comunicação do IFSC/USP

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Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

4 de dezembro de 2025

Pesquisadores do IFSC/USP e do Instituto Nacional de Telecomunicações – Inatel projetam sensor (metassuperfície) capaz de detectar até uma única molécula

(a) Representação esquemática da metassuperfície com cilindros MOHMM. Os parâmetros geométricos são apresentados em (b) vista superior e (c) vista em corte transversal (Créditos “ACS Applied Materials & Interfaces”)

Um grupo de pesquisadores do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP) e do Instituto Nacional de Telecomunicações – Inatel apresentou um avanço que pode transformar a forma como se detectam moléculas essenciais para a saúde humana, como proteínas associadas a doenças neurológicas. Eles propuseram uma superfície óptica ultrassensível (metassuperfície) capaz de identificar até uma única molécula — que será um marco para técnicas de diagnóstico e monitoramento de doenças.

O estudo teórico, publicado na revista “ACS Applied Materials & Interfaces”, propõe uma estrutura composta por minúsculos discos feitos de camadas alternadas de metal e um material ferromagnético, sensível a campos magnéticos. Quando iluminados, esses discos produzem sinais extremamente precisos que mudam conforme o ambiente ao redor — inclusive quando moléculas se aproximam.

A importância de detectar moléculas quirais

Grande parte das moléculas fundamentais para a vida — como aminoácidos, proteínas e alguns tipos de medicamentos — possui uma característica chamada quiralidade. É como a diferença entre a mão direita e a esquerda: parecidas, porém impossíveis de sobrepor. Esse detalhe, apesar de sutil, pode determinar se um remédio é eficaz ou se uma proteína se comporta de maneira saudável ou prejudicial.

O problema é que identificar a quiralidade de moléculas em baixíssimas concentrações é extremamente difícil, já que as técnicas atuais exigem grandes quantidades de material, ou métodos complexos, caros e lentos. Quando os sensores propostos no artigo forem produzidos, o que pode ser feito com técnicas de nanofabricação existentes, o cenário se alterará.

Como funciona a tecnologia

A estrutura criada funciona como uma espécie de “tapete” nanoscópico formado por nanodiscos que interagem com a luz de forma altamente controlada. Ao aplicar um pequeno campo magnético, esses discos modificam a maneira como refletem diferentes tipos de luzes circularmente polarizadas. Se uma molécula quiral está presente, mesmo que seja apenas uma, a resposta dessas luzes muda. E muda o suficiente para que os pesquisadores possam medi-la com precisão inédita.

Segundo o estudo, esse sistema pode produzir sinais 20 vezes mais intensos que as técnicas tradicionais — uma diferença que permite detectar moléculas em concentrações que antes eram consideradas impossíveis.

A inovação abre caminho para vários avanços:

*Diagnósticos mais precoces, com a detecção de proteínas associadas a doenças como Parkinson ou Alzheimer muito antes dos sintomas surgirem;

*Análise de medicamentos, com a rápida verificação se um remédio está na forma correta (quiralidade certa), o que afeta sua eficácia e segurança;

*Monitoramento de biomoléculas, através do acompanhamento de processos biológicos em tempo real e sem a necessidade de marcadores fluorescentes.

Uma das demonstrações feitas pelos autores simula a detecção de moléculas semelhantes às fibrilas de α-sinucleína — proteínas cuja alteração de forma está ligada ao desenvolvimento de Parkinson.

Os pesquisadores também obtiveram a resposta esperada com diferentes quantidades de moléculas — desde quatro por unidade da superfície, até apenas uma. Mesmo no limite mínimo, o sinal ainda era suficientemente forte para ser detectado.

Em outras palavras, a tecnologia com a metassuperfície proposta alcançará o nível considerado como o “último degrau” para sensores ópticos – a detecção de uma única molécula.

Por que isso será revolucionário

Este novo tipo de sensor une vantagens raras de se ver juntas, quais sejam uma altíssima sensibilidade em tempo real para detectar moléculas sem marcadores, e com um equipamento compacto. A combinação desses fatores permitirá fabricar dispositivos mais baratos, portáteis e eficazes, o que pode democratizar tecnologias que hoje pertencem apenas a grandes laboratórios.

Da saúde para as telecomunicações

A pesquisa em colaboração IFSC/USP / Instituto Nacional de Telecomunicações – Inatel em metassuperfícies vem sendo ampliada para diferentes áreas, uma vez que os princípios e materiais usados podem ser estendidos para qualquer aplicação em que se busque controlar ondas eletromagnéticas. Além da saúde, metassuperfícies são importantes para telecomunicações, já que elas oferecem uma forma nova de controlar ondas eletromagnéticas — incluindo a forma como os sinais de rádio, Wi-Fi, 5G e futuros sistemas 6G se propagam, se refletem e se focalizam no ambiente.

Antenas de metassuperfície podem viabilizar futuras redes de comunicação 6G (Créditos “University of Glasgow – Escócia”)

Essa importância está relacionada com diversas particularidades, como um controle preciso do sinal, em que as metassuperfícies permitem “moldar” o caminho que um sinal percorre. Isso significa que uma antena pode, por exemplo, direcionar um feixe exatamente para um receptor específico, reduzir interferências e aumentar o alcance. Por outro lado, elas permitem aumentar a capacidade das redes (essencial para 5G e 6G), pois com o enorme crescimento da utilização de dados as redes precisam transmitir mais informações entre milhares de dispositivos conectados.

Por último, as metassuperfícies promovem um menor consumo de energia. Como elas direcionam o sinal de forma mais precisa, as antenas precisam usar menos potência, o que reduz custos operacionais, diminui o aquecimento dos equipamentos e torna as redes mais sustentáveis.

Assinam este artigo os pesquisadores William Orivaldo Faria Carvalho, Jorge Ricardo Mejía-Salazar e Ana Luísa Lyra Pavanelli, todos do Instituto Nacional de Telecomunicações – Inatel, e o Prof. Osvaldo Novais de Oliveira Junior, do IFSC/USP.

Confira AQUI o artigo científico publicado na revista internacional “ACS Applied Materials & Interfaces”.

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

3 de dezembro de 2025

Salão de Eventos da USP São Carlos recebe “XI Feira de Ciências e Tecnologia da Unidade Regional de Ensino de São Carlos”

(Créditos – PUSP/2023)

A Unidade Regional de Ensino de São Carlos (URE-São Carlos) promoverá a “XI Feira de Ciências e Tecnologia da Diretoria de Ensino – Região de São Carlos” a ser realizada nos dias 5/12 e 6/12, das 9h às 17h, no Salão de Eventos da Área 1 do Campus USP São Carlos.

Com a participação de cerca de quatrocentos estudantes e mais de cem professores, o evento irá apresentar aos visitantes os experimentos e pesquisas realizadas ao longo do ano pelos “Clubes de Ciências” das escolas estaduais da região de São Carlos, cujo tema é “Água: dos rios aos oceanos – mudanças climáticas”.

Apoio do Campus USP – São Carlos

O CDCC, uma das instituições parceiras do evento, levará a exposição “São Carlos por suas bacias” que mostra, com maquetes, fotos e mapas, como os rios e córregos que atravessam São Carlos, e as áreas que os alimentam, influenciam nossa vida diária.

Já a atração “Células em Ação: descubra este universo microscópico” será apresentada pelo Espaço Interativo de Ciências (EIC/CIBFar/FAPESP/IFSC), mostrará ao visitante modelos físicos de células animal, vegetal e procariota no formato de quebra-cabeça, permitindo montar e desmontar estruturas ou então visualizá-las por meio de Realidade Aumentada.

Outras atrações relacionadas às pesquisas realizadas por grupos do campus USP São Carlos também estarão presentes, como, por exemplo, o grupo CEPOF (IFSC) que apresentará novas tecnologias e demonstrações científicas do tema “Aplicações da fotônica na saúde”.

O evento é aberto ao público e proporciona uma oportunidade única para a comunidade de São Carlos conhecer projetos inovadores desenvolvidos por estudantes de ensino fundamental e médio de escolas públicas, além de fomentar o interesse pela CIÊNCIA entre os jovens.

Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

1 de dezembro de 2025

“Prêmio Ciência e Tecnologia de São Carlos – 2025” – Clube de Ciências do EIC-IFSC/USP é referência em inovação científica estudantil na cidade

Profª Nelma Bossolan (EIC/IFSC e CDCC); Amanda Maria Martinez (aluna da Escola Jesuíno de Arruda que ganhou o prêmio “Jovem Cientista”); Gislaine Santos ( EIC-IFSC/USP); Profª Débora Gonzalez Costa Blanco (dirigente regional de ensino URE São Carlos); Profª Andréia Abib de Souza Neves (Diretora da Escola Jesuíno de Arruda) e Profª Carolina de Luca Menezes Nogueira (docente da Escola Jesuíno de Arruda e parceira no desenvolvimento do projeto)

O projeto intitulado “Uso consciente da água e tecnologias sustentáveis: captação e reaproveitamento da água da chuva na escola”, resultado da parceria entre o Espaço Interativo de Ciências (EIC/IFSC-USP) e a Escola Estadual Jesuíno de Arruda, conquistou o “Prêmio Gilberto Orivaldo Chierice” de melhor Clube de Ciências, uma das categorias do “Prêmio Ciência e Tecnologia de São Carlos – 2025”, consolidando-o entre as iniciativas educacionais mais inovadoras do município.

A premiação, instituída pela Lei Municipal nº 12.618/2000, reconhece ações que impulsionam o desenvolvimento científico local e o EIC se destacou este ano pela capacidade de transformar conteúdos acadêmicos em experiências investigativas acessíveis e altamente engajadoras.

Este ano, o Clube de Ciências do EIC – uma atividade regular do Espaço Interativo de Ciências desde 2007 – foi desenvolvido de forma inédita em uma parceria com a Escola Estadual Jesuíno de Arruda, mobilizando vinte e cinco estudantes desse estabelecimento de ensino em atividades semanais durante nove meses.

Nesse período, os jovens participaram de experimentos práticos e de oficinas interativas conduzidas pela educadora Gislaine Santos (IFSC/USP) e pelos alunos de graduação Benjamin Luansi e Luiz Felipe Silva, estes integrantes do projeto “Clube de Ciências do CIBFar: despertando vocações no ensino público”, apoiado pela Pró-Reitoria de Cultura e Extensão da USP (PRCEU) e supervisionados pelas docentes do IFSC/USP, Leila Maria Beltramini e Nelma Bossolan.

Da escola parceira participaram os professores Carolina Nogueira e Paulo Roberto Júnior, sendo que o percurso formativo incluiu a investigação de problemas reais da escola, construção de protótipos, testes, análise de dados e comunicação dos resultados — um ciclo que aproximou os estudantes do fazer científico de forma concreta e estimulante.

O projeto vencedor demonstrou sua relevância ao apresentar uma solução tecnicamente consistente, baseada em pesquisa, dimensionamento e construção de um protótipo funcional. A iniciativa ganhou destaque por unir tecnologia e responsabilidade socioambiental, traduzindo conceitos complexos em aplicações práticas de impacto direto no cotidiano escolar. Sublinhe-se que o trabalho também figurou entre os cinquenta melhores projetos selecionados no “Prêmio Nacional Liga STEAM 2025”, reforçando o protagonismo do EIC na promoção da cultura científica entre jovens da rede pública.

Além do mérito técnico, a participação dos estudantes no clube resultou em mudanças perceptíveis de comportamento. Alunos que antes apresentavam baixa adesão, passaram a frequentar as atividades com regularidade e entusiasmo, pelo que o clube se tornou um espaço de pertencimento, onde os jovens assumiram o protagonismo, tomaram decisões e se reconheceram como produtores de conhecimento.

A conquista coloca o EIC-IFSC/USP em evidência no cenário científico e educacional da cidade, demonstrando que projetos bem estruturados, realizados em colaboração com escolas públicas e alinhados à investigação prática, podem revelar talentos, fortalecer a autonomia estudantil e gerar soluções originais para desafios reais do território.

A entrega dos prêmios ocorreu no dia 26 do corrente mês de novembro, em cerimônia realizada na Câmara Municipal de São Carlos.

Prof. Paulo Rogério Castelo (docente da Escola Jesuíno de Arruda, parceiro no projeto vencedor do prêmio), Victor Hugo André dos Santos, Yasmin Gabrielly de Oliveira Leme e Isabelly Vitória Alves Ferreira (alunos da Escola Jesuíno de Arruda que participaram do projeto), Vereador Lucão Fernandes (Presidente da Câmara Municipal de São Carlos), Luiz Felipe (tutor do Clube de Ciências – EIC-IFSC/USP), que desenvolveu o projeto vencedor), Roselei Françoso, Vice-Prefeito de São Carlos, Profª Carolina de Lucas Menezes Nogueira (professora parceira no desenvolvimento do projeto na escola), Júlio César – Vereador da Câmara Municipal de São Carlos, Laíde das Graças Simões (Presidente do Rotary Clube de São Carlos), Profª Andréia Abib de Souza Neves (Diretora da Escola Jesuíno de Arruda) e Gislaine Santos (educadora EIC-IFSC/USP)

Saiba mais sobre o Espaço Interativo de Ciências (EIC/IFSC-USP), acessando – https://eic.ifsc.usp.br/

Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

28 de novembro de 2025

Inscrições abertas – Minicurso “Método dos mínimos quadrados com formalismo matricial”

Com a participação do Professor Visitante Otaviano Helene (IF/USP), o IFSC/USP está com inscrições abertas para o Minicurso “Métodos dos mínimos quadrados com formalismo matricial”.

Os estudantes interessados deverão se inscrever na disciplina SFI5897 – Tópicos Avançados de Pós-Graduação I, no período de 28/11/2025 a 26/01/2026, através dos formulários online nos seguintes links:

*Alunos regulares de pós-graduação da USP, deverão usar o formulário AQUI.

*Alunos ativos de graduação da USP, alunos de pós-graduação externos à USP ou graduados de qualquer IES, devem usar o formulário (AQUI).

Consulte AQUI o programa deste minicurso.

Consulte AQUI o programa detalhado.

Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

28 de novembro de 2025

Estudantes da USP São Carlos lançam brechó virtual gratuito para compra e venda de produtos usados

Estudantes do “USPCodeLab Sanca”, do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC/USP), lançaram uma plataforma que pretende transformar a rotina de quem vive as constantes mudanças de moradia típicas da vida universitária em São Carlos.

O Sanca Brechó é um novo espaço digital gratuito para compra e venda de produtos usados, voltado exclusivamente a alunos da USP, UFSCar e IFSP.

A iniciativa surgiu da observação do intenso fluxo de móveis, eletrodomésticos, livros e outros itens que circulam entre estudantes. A proposta é centralizar anúncios que atualmente ficam dispersos em redes sociais, grupos de mensagens e até murais pelo campus. No Sanca Brechó, o usuário pode publicar fotos, descrição e preço dos itens, enquanto interessados têm acesso direto ao WhatsApp do vendedor, sem cobrança de taxas.

Segundo os desenvolvedores, dois mecanismos reforçam a segurança dos usuários: o cadastro por e-mail institucional — o que restringe o uso apenas a universitários — e um sistema de denúncias e avaliações para identificar comportamentos inadequados. Lançada há poucos dias, a plataforma ainda busca adesão inicial e convida estudantes a cadastrarem os primeiros anúncios.

Os interessados podem realizar o cadastro com o e-mail institucional através do site (VER AQUI).

Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

28 de novembro de 2025

Pesquisador do IFSC/USP lidera pesquisa que testa enzima que desmonta biofilmes de bactéria resistente

Staphylococcus aureus (Créditos “CDC-US”)

Um grupo de cientistas liderado pelo docente e pesquisador do IFSC/USP, Prof. Igor Polikarpov, identificou uma enzima capaz de desmontar, com alta eficiência, estruturas que tornam a bactéria Staphylococcus aureus mais resistente a tratamentos. O estudo, publicado no “World Journal of Microbiology and Biotechnology”, abre caminho para novas estratégias contra infecções persistentes — especialmente aquelas associadas a cateteres, curativos e outros dispositivos médicos.

A Staphylococcus aureus é uma das bactérias mais comuns em infecções de pele, feridas e pulmões. Sua grande arma é a capacidade de formar biofilmes — uma espécie de “camada” pegajosa que protege as células bacterianas e dificulta a ação de antibióticos. Uma vez instalada, essa barreira pode multiplicar a resistência da bactéria a medicamentos.

No novo trabalho, os pesquisadores analisaram uma enzima chamada KaPgaB, originalmente presente em outra bactéria (Klebsiella aerogenes). Em laboratório, a equipe produziu a enzima e testou sua ação sobre biofilmes de várias cepas de S. aureus, incluindo versões resistentes a antibióticos usados na prática clínica.

Os resultados foram animadores: em alguns casos, a enzima removeu mais de 80% da estrutura do biofilme após apenas quatro horas de ação. Em um dos testes, quando os cientistas aplicaram primeiro outra enzima (como DNase I ou papaina) e em seguida a KaPgaB, a remoção chegou a 97%, quase eliminando toda a camada aderida.

Além de desmontar biofilmes já formados, a KaPgaB mostrou capacidade de impedir que eles se formem. Em uma das cepas avaliadas, a enzima reduziu em até 96% a formação da estrutura protetora.

Outro ponto importante foi a associação com antibióticos. Sozinhos, os medicamentos pouco afetaram as bactérias protegidas pelo biofilme. Mas quando aplicados após a ação da enzima, sua eficácia aumentou de maneira significativa. Em algumas combinações, a quantidade de células vivas caiu pela metade.

Segundo os autores, o desempenho da KaPgaB indica que a enzima pode, no futuro, integrar estratégias terapêuticas para infecções persistentes — seja aplicada em curativos, em dispositivos médicos ou em conjunto com antibióticos. Antes disso, no entanto, ainda são necessários estudos que avaliem a segurança e o comportamento da enzima em ambientes biológicos mais complexos.

Mesmo assim, o avanço reforça uma linha promissora de pesquisa: o uso de enzimas capazes de desarmar as defesas estruturais de bactérias, tornando-as novamente vulneráveis a tratamentos tradicionais. Uma alternativa valiosa em um cenário de resistência crescente e infecções cada vez mais difíceis de tratar.

Quem são os pesquisadores por trás da descoberta

Prof. Igor Polikarpov – IFSC/USP (Créditos “Canal Futura”)

O estudo que identificou a ação potente da enzima KaPgaB contra biofilmes de Staphylococcus aureus reúne um grupo de 12 pesquisadores de diferentes instituições brasileiras, formando uma colaboração científica que envolve três estados.

Além do Prof. Igor Polikarpov, são autores deste estudo os pesquisadores Jéssica Pinheiro Silva, Andrei Nicoli Gebieluca Dabul, Darlan Nakayama, Alejandra Estela Miranda e Pedro Ricardo Vieira Hamann. O grupo é responsável pela parte central do trabalho, incluindo o desenho experimental, a produção da enzima e a redação do artigo.

Da Universidade Estadual Paulista (Unesp), em Botucatu, participam Vera Lúcia Mores Rall e Mario de Oliveira Neto, que contribuíram com análises complementares e novos métodos aplicados ao estudo.

O trabalho também envolve o Laboratório de Microbiologia Ambiental da Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG), no Paraná, onde atuam Caroline Rosa Silva, Luís Antônio Esmerino e Marcos Pileggi — responsáveis por modelos microbiológicos e parte das análises laboratoriais.

A equipe se completa com a participação do infectologista Felipe Francisco Tuon, do Departamento de Medicina da Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUC-PR), que contribuiu com interpretações clínicas e com a discussão do potencial terapêutico da enzima.

O resultado é um esforço multidisciplinar que conecta física, biologia molecular, microbiologia, medicina e saúde pública. Essa diversidade de formações e instituições permitiu que o estudo avançasse em diferentes frentes, desde a engenharia genética da enzima até sua avaliação como ferramenta para combater infecções persistentes.

Confira AQUI o artigo científico original publicado no “World Journal of Microbiology and Biotechnology”.

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

28 de novembro de 2025

Pesquisadores criam língua eletrônica feita de polímeros com enxofre para detectar metais pesados na água

(Créditos – “Waterdrop United Kingdom”)

Um grupo de cientistas do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP), da Embrapa Instrumentação e do Instituto Federal de São Paulo, de Araraquara, desenvolveu uma nova língua eletrônica capaz de identificar metais pesados na água de forma rápida, precisa e de baixo custo. A língua eletrônica foi produzida com polissulfetos, que são polímeros ricos em enxofre, obtidos por um processo sustentável chamado vulcanização inversa.

O estudo, publicado no “Journal of Applied Polymer Science”, demonstra que a língua consegue distinguir metais tóxicos como mercúrio (Hg²⁺), prata (Ag⁺) e ferro (Fe³⁺), mesmo em concentrações extremamente baixas — no caso do mercúrio, até 1 nanomol (uma bilionésima parte de um mol). A precisão do sistema ultrapassa 99% quando técnicas de aprendizado de máquina são usadas para analisar os sinais elétricos gerados pela interação dos metais com o material.

Segundo os pesquisadores, o diferencial da tecnologia está no uso do enxofre, um resíduo abundante na indústria petroquímica, transformado em material sólido e estável por meio da vulcanização inversa. Esse processo não utiliza solventes, não gera subprodutos tóxicos e segue os princípios da química verde.

“A afinidade dos polissulfetos por metais pesados, especialmente o mercúrio, é o que os torna tão eficazes”, explicou o docente e pesquisador do IFSC/USP, Prof. Osvaldo Novais de Oliveira Junior. “Os domínios de enxofre atuam como múltiplos pontos de ancoragem, ligando-se seletivamente aos íons tóxicos. Além disso, ao usar uma matriz de sensores e aprendizado de máquina, podemos analisar misturas complexas em amostras do mundo real, como água da torneira, com alta confiabilidade”, salienta o pesquisador.

A língua eletrônica funciona de modo semelhante ao paladar humano, combinando diferentes sensores, que interagem de maneira distinta com as amostras líquidas, para criar um “padrão de sabor” característico de cada substância. No experimento, três tipos de polissulfetos foram testados e as medições foram feitas por espectroscopia de impedância, técnica que avalia como o material responde a correntes elétricas em diferentes frequências.

Prof. Osvaldo Novais de Oliveira Junior

O sistema mostrou alto desempenho mesmo em amostras reais de água da torneira e manteve sua eficiência na presença de outros íons, como chumbo, cobre e zinco — contaminantes comuns em águas poluídas

Perigos dos metais pesados

Os metais pesados estão entre os poluentes mais perigosos do planeta por não serem biodegradáveis e se acumularem no corpo e no ambiente. Mesmo em pequenas quantidades, podem causar sérios danos à saúde:

*Mercúrio (Hg²⁺): extremamente tóxico, afeta o sistema nervoso central, os rins e o fígado. A exposição prolongada pode provocar problemas neurológicos graves, como tremores, perda de memória e, em casos severos, a doença de Minamata, associada à contaminação por mercúrio em peixes.

*Prata (Ag⁺): embora tenha uso industrial e medicinal, pode se acumular nos tecidos e causar argiria, condição que mancha permanentemente a pele. Em doses altas, é tóxica para células e órgãos vitais.

*Ferro (Fe³⁺): essencial para o organismo, mas em excesso provoca sobrecarga de ferro, levando a hemochromatose, danos hepáticos, alterações cardíacas e até doenças neurodegenerativas como Parkinson e Alzheimer.

Drª Stella F. Valle

Outros metais, como chumbo, cádmio, cobre e cromo, também são altamente tóxicos, podendo causar câncer, anemia, problemas renais e malformações congênitas.

Esses contaminantes podem atingir a água por meio de atividades industriais, mineração, descarte inadequado de resíduos e uso de agrotóxicos.

Tecnologia sustentável a favor do meio ambiente

Além de sua alta precisão, a nova língua eletrônica se destaca por ser simples de fabricar e de baixo custo, o que a torna promissora para uso em monitoramento ambiental e controle da qualidade da água em regiões afetadas por poluição. “O cerne da nossa inovação é o uso de polissulfetos, que são sintetizados num processo simples e sustentável chamado ‘vulcanização inversa'”, pontua a pesquisadora Dra. Stella do Valle, autora principal do artigo. “Este método transforma o excesso de enxofre do refino de petróleo em materiais funcionais e de alto valor. Estamos dando um novo propósito ‘verde’ a um resíduo industrial”, concluiu.

O avanço reforça o papel da ciência brasileira na busca por soluções sustentáveis e acessíveis para problemas ambientais complexos, oferecendo uma alternativa eficiente no combate à contaminação por metais pesados.

Além dos pesquisadores Osvaldo Novais de Oliveira Junior e Stella F. Valle, assinam este estudo: Andrey Coatrini Soares (IFSC/USP), Mario Popolin Neto (IFSP/Araraquara), Cauê Ribeiro e Luiz Henrique Capparelli Mattoso (Embrapa Instrumentação).

Confira AQUI o artigo científico original publicado no “Journal of Applied Polymer Science”.

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

19 de novembro de 2025

Cientistas propõem novo método para prever vulnerabilidade de espécies ao aquecimento global

(Créditos “Green Matters”)

Um estudo conduzido por Mauro Santos, da Universidade Autônoma de Barcelona (Espanha), e José Fernando Fontanari, do Instituto de Física de São Carlos (USP), lança luz sobre um dos temas mais urgentes da biologia contemporânea: a capacidade das espécies de resistirem ao aumento das temperaturas. Publicado no “Journal of Thermal Biology”, o trabalho aponta falhas em análises estatísticas usadas há décadas e propõe um modelo mais preciso para entender quais animais estão realmente em risco diante do aquecimento global.

O foco dos pesquisadores é a hipótese da compensação entre tolerância e plasticidade térmica — a ideia de que espécies altamente tolerantes ao calor têm menos capacidade de se adaptar a temperaturas ainda mais altas. Isso cria uma “armadilha evolutiva”, ou seja, animais que já vivem perto de seu limite fisiológico podem não ter margem para resistir a um clima cada vez mais quente.

Espécies sob pressão térmica ao redor do mundo

Essa vulnerabilidade já é observada em várias regiões do planeta, especialmente nas zonas tropicais e costeiras.

Recifes de coral do Pacífico e do Caribe, por exemplo, têm sofrido com sucessivos episódios de branqueamento devido ao aumento da temperatura da água, levando à morte de colônias inteiras.

Em florestas tropicais da Amazônia e do Sudeste Asiático, anfíbios e insetos sensíveis ao calor enfrentam dificuldades para sobreviver quando pequenas variações de temperatura desorganizam seus ciclos reprodutivos e metabólicos.

Em áreas áridas da Austrália e do norte da África, répteis como lagartos e escorpiões já operam no limite térmico — e estudos mostram que, em dias de calor extremo, eles precisam restringir sua atividade, o que reduz alimentação e reprodução.

Até em ambientes montanhosos da América do Sul e da Europa, espécies adaptadas ao frio, como borboletas alpinas e anfíbios andinos, estão sendo forçadas a subir para altitudes mais elevadas, onde há menos alimento e espaço.

Esses exemplos demonstram que o fenômeno estudado pelos autores — a limitação da capacidade de adaptação térmica — não é apenas teórico, mas já afeta ecossistemas inteiros.

Um novo olhar estatístico sobre o problema

Prof. Dr. José Fernando Fontanari (IFSC/USP)

Segundo os pesquisadores, parte das conclusões anteriores sobre o tema pode ter sido distorcida por erros estatísticos. Muitos estudos usaram métodos que criam correlações “espúrias” — associações matemáticas que não refletem uma relação biológica real. Isso levou à falsa impressão de que algumas espécies conseguiriam se ajustar facilmente ao calor.

Para corrigir esse viés, os pesquisadores autores do estudo desenvolveram um novo modelo estatístico capaz de distinguir resultados artificiais de evidências reais de limitação adaptativa. Ao reanalisar dados de experimentos com lagartos tropicais — entre eles o Lampropholis coggeri, da Austrália —, eles mostraram que a hipótese da compensação é válida: espécies que já suportam altas temperaturas têm, de fato, menor capacidade de se aclimatar a novos aumentos térmicos.

Impactos para a conservação

O estudo reforça que erros de interpretação podem comprometer políticas de conservação. Se cientistas subestimam a vulnerabilidade de determinadas espécies, programas de proteção podem falhar. “Sem uma base estatística sólida, corremos o risco de superestimar a resiliência das espécies e subestimar as ameaças reais impostas pelo clima em transformação”, alertam os autores nesse estudo.

Ao oferecer um método mais confiável, o trabalho abre caminho para previsões mais realistas sobre a resposta da biodiversidade ao aquecimento global. Em um momento em que ondas de calor já se tornam mais longas e intensas em todas as regiões do planeta, compreender com precisão os limites térmicos das espécies é essencial para evitar perdas irreversíveis na vida selvagem.

Para acessar o artigo científico publicado no “Journal of Thermal Biology”, clique AQUI.

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

17 de novembro de 2025

Docente do IFSC/USP é um dos vencedores do “Prêmio Ciência e Tecnologia 2025”

A Prefeitura de São Carlos, por meio da Secretaria Municipal de Desenvolvimento Econômico, Ciência e Tecnologia, divulgou os nomes dos homenageados com o Prêmio Ciência e Tecnologia de São Carlos – edição 2025. A premiação, instituída pela Lei Municipal nº 12.618/2000, reconhece anualmente a contribuição de pesquisadores, professores, estudantes e instituições para o avanço científico e tecnológico no município.

A cerimônia de entrega dos prêmios será realizada no dia 26 de novembro de 2025, às 19h30, na Câmara Municipal de São Carlos, localizada na Rua Sete de Setembro, nº 2078 – Centro.

Um dos homenageados com o “Prêmio Ciência e Tecnologia 2025” é o docente de nosso Instituto, Prof. Dr. Tito José Bonagamba.

A secretária municipal de Desenvolvimento Econômico, Ciência e Tecnologia, Paula Knoff, destacou a relevância da premiação para o fortalecimento da cultura científica na cidade. “O Prêmio Ciência e Tecnologia de São Carlos é um reconhecimento ao talento, à dedicação e ao impacto social de quem transforma conhecimento em desenvolvimento. Celebrar esses nomes é também valorizar o papel estratégico da ciência para o futuro da nossa cidade”.

O assessor do prefeito Netto Donato, José Galizia Tundisi, também comentou a importância da iniciativa. “São Carlos tem uma vocação científica que precisa ser constantemente estimulada e reconhecida. Este prêmio é uma ponte entre a excelência acadêmica e o compromisso social, e fortalece o papel da ciência como motor de transformação”.

Os homenageados:

Prêmio Sérgio Mascarenhas de Oliveira (Pesquisador Sênior): Dr. Cauê Ribeiro de Oliveira;
Prêmio Yvonne Primerano Mascarenhas (Pesquisadora Sênior): Profª Drª Elisabete Frollini;
Prêmio Antônio Pereira de Novaes (Pesquisador Júnior): Prof. Dr. Guilherme Yuuki Koga;
Prêmio Wanda Aparecida Machado Hoffmann (Pesquisadora Júnior): Profª Drª Gláucia Maria Dalfré;
Prêmio Dietrich Schiel (Cientista Emérito): Prof. Dr. Tito José Bonagamba (IFSC/USP);
Prêmio José Galizia Tundisi (Professor de Ciências): Daniel Matheus da Silva;
Prêmio Odete Rocha (Professora de Ciências): Ariane Di Tullio;
Prêmio Silvio Crestana (Jovem Cientista): Amanda Maria Martins;
Prêmio Gilberto Orivaldo Chierice (Clube de Ciências): Escola Estadual Jesuíno de Arruda, com o projeto “Uso consciente da água e tecnologias sustentáveis: projeto colaborativo de captação e reaproveitamento da água da chuva na escola”.

Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

14 de novembro de 2025

Aluno do IFSC/USP conquista prêmio no SIBGRAPI em Salvador (BA)

Gabriel recebendo o prêmio junto com um dos organizadores do evento e com seu orientador, Prof. Dr. Lucas Pascotti Valem (ICMC/USP)

Gabriel Maia Brito (19), aluno do segundo ano do Curso de Bacharelado em Física do IFSC/USP, orientado pelo Prof. Dr. Lucas Pascotti Valem (ICMC/USP), conquistou no final de setembro último, no “SIBGRAPI-2025”, realizado em Salvador (BA), o prêmio para o “best-paper” da trilha “Main Track”.

O “SIBGRAPI-2025” é um congresso internacional promovido anualmente pelo Grupo de Interesse Especial em Computação Gráfica e Processamento de Imagens (Cegrapi) da Sociedade Brasileira de Computação (SBC), e que inclui a Conferência sobre Gráficos, Padrões e Imagens. Organizado pela Universidade SENAI CIMATEC, esta conferência é realizada em conjunto com outros dois grandes eventos: “SBGames 2025 – Simpósio de Jogos Digitais e Entretenimento Digital”, e “SVR 2025 – Simpósio de Realidade Virtual e Aumentada”.

Gabriel e seu orientador solicitaram à USP uma bolsa do Programa de Novos Docentes para o desenvolvimento de um projeto de GCN AI – uma espécie de IA que faz a classificação de imagens com o uso de grafos -, de forma a que o aluno participasse do evento e pudesse concorrer.

“O projeto utiliza um método diferente, que é o método de grafos criado com o método da GCN e com a minha modificação do método”

Após o desenvolvimento do projeto, o aluno e seu orientador enviaram o artigo para avaliação, tendo o mesmo sido aceito de imediato. Com os apoios do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP) e do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC/USP), o jovem aluno viajou para Salvador e apresentou o seu trabalho de forma oral. “Foi muito bom. Por causa do avanço da tecnologia, onde é utilizada uma quantidade bastante grande de imagens, existe a necessidade de classificá-las, e foi sobre isso que o meu projeto abordou. Por exemplo, se pegarmos em uma flor, o sistema identifica qual a espécie que essa flor pertence. O nosso projeto utiliza um método diferente, que é o método de grafos. Ele consegue, a partir do grafo, pegar as informações do contexto geral da imagem – não só de comparação de duas imagens -, e aí você consegue obter muito mais informação, com melhores resultados”, pontua Gabriel.

O projeto de Gabriel Maia Brito poderá ser aplicado em inúmeras situações, entre elas a biologia e a medicina.

“Por exemplo, na área de medicina, podemos identificar na imagem de um pulmão qualquer tipo de doença e fazer uma classificação para obter um diagnóstico, ou apenas para ver se a pessoa tem ou não um pulmão saudável, etc.. Este projeto pode fazer isso tudo, atendendo a que ele utiliza uma base de dados rotulados menor. Sendo uma IA “semi-supervisionada”, o nosso projeto precisa só de 10% de imagens rotuladas, algo que é extremamente eficaz pois demora menos tempo para “ensinar” a máquina e menos custoso financeiramente”, finaliza o aluno.

Gabriel Maia Brito acredita que seu futuro será seguir a área de computação na área acadêmica e científica, mas só com o tempo irá consolidar essa ideia.

O grafo criado com o método da GCN

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP)

12 de novembro de 2025

Inscrições – Edital PRPG nº 16/2025 (PDSE) – Programa de Doutorado Sanduíche no Exterior (2ª chamada)

A Comissão de Pós-Graduação do IFSC/USP informa que a PRPG da USP publicou o Edital de seleção de candidaturas para o Programa de Doutorado Sanduíche no Exterior (PDSE), com saídas para os meses de setembro e outubro de 2026.

O(a)s doutorando(a)s interessado(a)s devem realizar a leitura atenta e completa das Orientações da CPG, do Edital PRPG nº 16/2025 (PDSE) e do Edital PDSE-CAPES nº 17/2025, disponíveis AQUI na aba Processo Seletivo.

As inscrições deverão ser realizadas até às 17:00 h do dia 15/12/2025, impreterivelmente.

Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

11 de novembro de 2025

Pesquisadores unem luz e antibióticos em uma nova estratégia contra superbactérias hospitalares

Klebsiella pneumoniae (Créditos: “Prirodno Lecenje”)

Uma pesquisa desenvolvida por cientistas da Universidade do Texas A&M (EUA) e do IFSC/USP propõe uma alternativa promissora para combater as superbactérias hospitalares, um dos maiores desafios da medicina moderna. O estudo mostrou que a combinação de terapia fotodinâmica — que usa luz e corantes especiais — com antibióticos tradicionais potencializa o efeito dos medicamentos e pode até reduzir a necessidade de doses elevadas.

A pesquisa teve como alvo a Klebsiella pneumoniae, bactéria comum em infecções hospitalares graves, especialmente em pacientes com pneumonia associada à ventilação mecânica. Altamente resistente a diversos antibióticos, essa bactéria é uma das principais causas de mortes por infecção hospitalar em todo o mundo.

Koteswara Rao Yerra e Vanderlei Salvador Bagnato, autores do estudo, testaram o uso de dois corantes — azul de metileno e fotoditazina — ativados por luz vermelha de LED. Essa técnica, chamada terapia fotodinâmica antimicrobiana, gera moléculas reativas de oxigênio que danificam as células bacterianas. Sozinha, a terapia teve efeito moderado. Mas, quando combinada com antibióticos como ciprofloxacino, gentamicina e ceftriaxona, o resultado foi surpreendente: a bactéria foi praticamente eliminada.

Segundo o estudo, a associação da luz com o azul de metileno foi a mais eficaz, resultando em uma redução de até seis vezes na carga bacteriana em comparação ao uso isolado dos medicamentos. “A luz age como uma espécie de ‘abridor de caminho’, tornando as bactérias mais vulneráveis aos antibióticos”, explicam os cientistas.

Além de aumentar a eficiência dos tratamentos, a técnica pode diminuir a dose necessária de antibióticos, o que reduziria efeitos colaterais e ajudaria a conter o avanço da resistência bacteriana — um problema que a Organização Mundial da Saúde (OMS) classifica como uma das maiores ameaças à saúde pública global.

O que são superbactérias hospitalares

As chamadas superbactérias são micro-organismos que desenvolveram resistência a vários tipos de antibióticos, tornando o tratamento de infecções muito mais difícil. Essa resistência surge, em grande parte, pelo uso incorreto ou excessivo de antibióticos — como quando são tomados sem prescrição médica, interrompidos antes do tempo indicado ou usados para tratar doenças virais, como gripes e resfriados.

Nos hospitais, o problema se agrava porque os pacientes já estão debilitados e frequentemente precisam de procedimentos invasivos, como cateteres, sondas e ventilação mecânica, que podem servir de porta de entrada para esses microrganismos. Ambientes hospitalares com limpeza inadequada e falhas no controle de infecções também favorecem a disseminação das superbactérias.

Como evitar a propagação

A prevenção é a principal forma de combate às superbactérias. Isso inclui medidas simples e eficazes, como: 1) Higienizar as mãos regularmente com água e sabão ou álcool em gel; 2)Usar antibióticos apenas com prescrição médica e seguir corretamente o tempo e a dose indicados; 3) Evitar o uso desnecessário de antibióticos para infecções leves ou virais; 4) Garantir boas práticas de limpeza e desinfecção em hospitais e clínicas; 5) Isolar pacientes infectados, quando necessário, para impedir a transmissão.

Os pesquisadores acreditam que a combinação entre luz e antibióticos poderá ser aplicada, futuramente, em infecções localizadas, como feridas, úlceras e infecções respiratórias. Por já empregar substâncias e equipamentos usados em ambiente clínico, a proposta tem potencial para chegar rapidamente à prática médica.

“Trata-se de uma forma inteligente de reaproveitar tecnologias seguras e conhecidas para enfrentar um dos maiores desafios da saúde pública”, destaca o Prof. Vanderlei Bagnato.

O estudo, publicado na revista “Antibiotics”, reforça a importância da inovação no uso de terapias combinadas e aponta um caminho promissor para um futuro com tratamentos mais eficazes e menos dependentes de antibióticos potentes.

Confira AQUI o artigo original deste estudo.

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

10 de novembro de 2025

Inscrições em novembro – IV Turma da Especialização em Laser em Saúde da Santa Casa de São Carlos (SCMSC)

O Curso de Pós-Graduação em Laser em Saúde da Santa Casa de Misericórdia de São Carlos (SCMSC), com o apoio do IFSC/USP, chega à sua Turma Nº 4.

Com inscrições se iniciando neste mês de novembro de 2025 e com o início das aulas em março de 2026, o curso chega com alta aprovação e grande procura. Segundo o coordenador do curso, Dr. Antonio Eduardo de Aquino Junior, profissionais de todas as formações da saúde fazem parte das turmas, onde se conseguiu levar todas as novidades e tudo o que está sendo desenvolvido na área do laser para a saúde, para que possa ser utilizado amplamente junto à sociedade.

Vários docentes, pesquisadores e colaboradores sublinham os principais diferenciais do curso.

A Profª Luciana Bunemer, responsável pela equipe multiprofissional de Oncologia da “OncoCamp”, afirma que o curso está na vanguarda das ações oncológicas em laser, o que é um diferencial para os alunos. Já a Profª Natália Lorezon afirma que “Com visão inovadora e olhar voltado para o futuro, a Pós-Graduação em Laser em Saúde, da Santa Casa de São Carlos, se destaca como uma das pioneiras ao incluir o uso da fotobiomodulação em pediatria”.

Luciana Bunemer, Natália Lorezon e Ana Carolina Canelada

A Profª Ana Carolina Negares Canelada pontua que “Na Pós-Graduação em Laser na Saúde, ministro os módulos de Doenças Crônicas e Degenerativas I e II, abordando os fundamentos da interação da luz com os tecidos biológicos, os mecanismos fisiológicos e fisiopatológicos da dor e a aplicação da fotobiomodulação como recurso terapêutico. As aulas teóricas e práticas exploram o uso do laser em tratamentos locais e sistêmicos, com foco nos efeitos analgésicos, anti-inflamatórios e regenerativos, voltados à reabilitação de pacientes com doenças crônicas e degenerativas.”

Sylvia Fonseca, Caroline Garcia, Danielle Toledo, Rose Prudente, Rebeca Ienco e Marcos Jacobovitz

Alguns alunos das turmas, trazem também a sua visão sobre o curso. Sylvia da Silva Fonseca, de São Carlos, maravilhada com os resultados, foi incisiva em suas palavras “Luz que cura”, enquanto que para Caroline Garcia, do Rio de Janeiro, “A pós-graduação em Laser em Saúde me fez enxergar o quanto a luz pode transformar a reabilitação. Cada feixe representa uma possibilidade de cuidar com mais precisão, conforto e resultados.” Para a também carioca Danielle Toledo, “Decidi sair do Rio para acompanhar de perto o trabalho de um grupo de pesquisa de referência no assunto de laserterapia em São Carlos. Com várias linhas de pesquisa e vários protótipos de laser, a formação conta com professores altamente qualificados, que ensinam os fundamentos e os benefícios do laser em todas as áreas da saúde e estética. Já tenho aplicado no meu dia a dia na clínica e tenho observado uma aceleração dos resultados.”

Para Rose Prudente, de Campinas, “Já trabalho com o laser há mais de 10 anos, e vim fazer a Pós para agregar mais conhecimento. Através da Pós-Graduação de Laserterapia ampliei mais conhecimentos técnicos, adquiri novas competências e intensifiquei minha visão profissional, abrindo novas oportunidade e trazendo mais confiança, para atuar com resultados e segurança.”

Por último, para os cirurgiões dentistas Rebeca Ienco e Marcos Jacobovitz “Estar cursando a pós em laser em saúde foi uma escolha certeira! Professores altamente capacitados, conteúdos com embasamento científicos e tratamentos inovadores, além da disponibilidade e acolhimento para com todos os alunos! Aqui a Laserterapia, por meio da tecnologia, transforma o sorriso em saúde “!

O curso, com apoio do docente e pesquisador do IFSC/USP, Prof. Vanderlei Bagnato, do Provedor da Santa Casa de Misericórdia de São Carlos, Dr. Roberto Morillas e do Diretor do Instituto de Ensino e Pesquisa (IEP/SCMSC), Dr. André Mascaro, além de muito bem conceituado, está formando sua primeira turma com amplo uso das novas metodologias e tecnologias.

Para inscrições neste curso, basta entrar em contato pelo Whatsapp (16) 99172-1127 para solicitar informações junto ao coordenador.

Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

10 de novembro de 2025

Docente do IFSC/USP discursa no Vaticano durante o “Jubileu do Mundo da Educação”

Papa Leão XIV cumprimenta o Prof. Vanderlei Bagnato no início do pontificado

O Vaticano recebeu entre os dias 27 de outubro e 1º de novembro passado o “Jubileu do Mundo da Educação”, um encontro organizado pelo Dicastério para a Cultura e a Educação, cuja abertura foi feita pelo Papa Leão XIV.

Reunindo mais de vinte mil participantes oriundos de 124 países, incluindo estudantes, educadores, administradores e representantes de organizações educacionais globais, este evento integrou o “Ano Jubilar 2025” dentro da Igreja Católica. Este evento contou com uma sessão especial dedicada aos estudantes, onde o Papa Leão XIV encorajou os jovens a viverem com propósito e paixão, invocando o exemplo de São Pier Giorgio Frassati, tendo-os exortado a se tornarem “porta-vozes da verdade e pacificadores” e a participarem ativamente na construção de uma sociedade melhor por meio da educação. O Papa também reafirmou a importância do Pacto Global para a Educação, um projeto iniciado pelo Papa Francisco para promover a fraternidade universal e a colaboração na educação.

A Pontifícia Academia das Ciências do Vaticano, sob a liderança do Cardeal Peter Turkson, desempenhou um papel fundamental na programação científica e intelectual do Jubileu, ao organizar sessões que exploraram a interseção entre ciência, ética e educação, enfatizando a necessidade de o conhecimento servir à humanidade e promover a paz. Nesse contexto, cabe aqui sublinhar a palestra proferida pelo docente e pesquisador do IFSC/USP e membro da Academia, Prof. Vanderlei Salvador Bagnato.

“A Necessidade da Educação Científica para o Futuro da Sociedade”

Em sua palestra durante este “Jubileu do Mundo da Educação” no Vaticano, o Prof. Vanderlei Bagnato enfatizou o papel indispensável da educação científica na construção do futuro da sociedade. Dirigindo-se a uma plateia global de educadores, estudantes e formuladores de políticas, o pesquisador do IFSC/USP destacou que a ciência não é meramente um corpo de conhecimento, mas uma forma de pensar, uma ferramenta essencial para compreender o mundo e solucionar seus desafios mais urgentes. “A educação científica é a base sobre a qual construímos a inovação, a sustentabilidade e a paz. Ela capacita os indivíduos a fazer perguntas, buscar evidências e tomar decisões informadas. Em um mundo cada vez mais impulsionado pela tecnologia e pelos dados, o letramento científico não é mais opcional, é uma necessidade cívica.”

Em sua intervenção, o Prof. Vanderlei Bagnato fez um apelo por um renovado compromisso com a integração da ciência em todos os níveis de ensino, da educação infantil ao ensino superior. Ele enfatizou que a ciência deve ser ensinada não apenas como uma disciplina técnica, mas também como um empreendimento humano, profundamente conectado à ética, à criatividade e à responsabilidade social.

Abordou ainda a crescente lacuna entre o avanço científico e a compreensão pública, alertando que a desinformação e a desconfiança na ciência podem minar as sociedades democráticas e a cooperação global. “Devemos garantir que o ensino de ciências seja inclusivo, acessível e inspirador, para que cada jovem possa se ver como um potencial colaborador para o empreendimento científico”, acrescentou o cientista são-carlense, que rematou o seu discurso com um apelo para que educadores, instituições e governos colaborem para fomentar uma cultura de curiosidade e pensamento crítico. “O futuro da sociedade depende da nossa capacidade de educar mentes que sejam não apenas conhecedoras, mas sábias, capazes de usar a ciência para servir a humanidade e proteger o nosso planeta”, destacou Bagnato.

(R. Sintra in “Vatican News”)

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

5 de novembro de 2025

A importância das ciências quânticas nas comemorações de seu centenário – Passado, presente e futuro

(Physics World)

Neste ano de 2025 comemora-se o centenário das ciências quânticas, só que essa comemoração é diferente de uma comemoração simples, típica. De fato, uma comemoração simples apenas recorda um acontecimento que foi importante e que ficou para a memória coletiva, para a história, enquanto que a comemoração deste centenário das ciências quânticas é uma efeméride de algo que se iniciou há cem anos, mas que ainda não terminou: ou seja, estamos comemorando uma ciência quântica que ainda está acontecendo e que, por exemplo, contribuiu para o Prêmio Nobel da Física deste ano de 2025. Da mesma forma, a descoberta de Pasteur, que confirmou que as doenças são provocadas por germes, também aconteceu há duzentos anos e ela continua em plena evolução, sendo que o Prêmio Nobel de Medicina é uma extensão do que esse cientista fez, um tema que continua evoluindo.

Linha do tempo

O nascimento da mecânica quântica, ocorrido no início do século XX, surgiu da necessidade de explicar fenômenos que a física clássica não conseguia descrever adequadamente. O trabalho de Max Planck (1900) sobre a radiação do corpo negro introduziu a ideia de que a energia é emitida em pacotes discretos, denominados quanta. Albert Einstein, em 1905, reforçou essa concepção ao explicar o efeito fotoelétrico, demonstrando que a luz apresenta comportamento corpuscular, constituída por fótons.

Posteriormente, Niels Bohr desenvolveu seu modelo atômico (1913), ao descrever órbitas quantizadas para os elétrons em torno do núcleo. A formulação matemática mais robusta da teoria emergiu com Werner Heisenberg (1925), com a mecânica matricial, e com Erwin Schrödinger (1926), com a equação de ondas, onde descreveu a evolução temporal dos sistemas quânticos. O princípio da incerteza de Heisenberg (1927), ao postular a impossibilidade de determinar simultaneamente a posição e momento de uma partícula, e o postulado da superposição, segundo o qual um sistema pode existir em múltiplos estados até ser medido, revolucionaram a concepção determinista da física clássica.

Max Planck (Créditos – “HubePages”)

Uma etapa igualmente importante marcou os anos de 1923-1924, através do efeito Compton, que mostrou que a luz, além de ter sua energia quantizada, também apresentava a “grandeza quantidade de movimento”, ambas típicas de uma partícula, algo que causou grande alvoroço sobre essa descoberta. Por outro lado, mais ou menos ao mesmo tempo, apareceu a ideia e De Broglie, confirmando que os elétrons também tinham características de onda. Nascia, então, o conceito de dualidade onda-partícula.

Esses fundamentos sustentaram a chamada primeira revolução quântica, cujas aplicações tecnológicas se materializaram no transistor, no laser e na espectroscopia, tornando-se a base da eletrônica moderna, telecomunicações e medicina diagnóstica.

Na contemporaneidade, a física quântica expandiu-se para além da explicação de fenômenos microscópicos, incorporando-se a múltiplas disciplinas. Os semicondutores, que fundamentam os microprocessadores, dependem diretamente da compreensão da banda de energia dos sólidos e do efeito túnel, algo que, neste caso concreto – e não por coincidência -, o Prêmio Nobel de Física deste ano foi atribuído a um grupo de pesquisadores americanos que explorou exatamente uma ideia proposta na tese de um brasileiro – Amir Caldeira – conforme mencionado no anúncio feito pela comissão do Prêmio Nobel.

Por outro lado, o laser, fruto do princípio da emissão estimulada, é hoje essencial em cirurgias oftalmológicas, telecomunicações e armazenamento óptico de dados. A espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN) e a ressonância magnética por imagem (MRI) derivam do comportamento quântico dos spins nucleares em campos magnéticos intensos. Além disso, a tomografia por emissão de pósitrons (PET) fundamenta-se na aniquilação de pósitrons, prevista pela teoria quântica de campos. Estamos também na fase da segunda revolução quântica, marcada pela exploração controlada de fenômenos como a coerência quântica, a superposição e o entrelaçamento (entanglement). A computação quântica utiliza qbits em vez de bits clássicos, explorando estados sobrepostos para realizar cálculos paralelos em escala exponencial. Já a criptografia quântica, baseada no teorema de não clonagem e na distribuição de chaves quânticas (QKD), promete comunicações seguras contra qualquer tentativa de interceptação.

A incógnita sobre o futuro

O futuro das ciências quânticas antevê avanços disruptivos. A computação quântica universal poderá simular a dinâmica eletrônica de moléculas complexas, acelerando a descoberta de novos materiais, como fármacos. Problemas de otimização em logística, inteligência artificial e finanças poderão ser resolvidos em tempos inviáveis para computadores clássicos.

A biologia quântica desponta como campo emergente, investigando o papel de processos quânticos na transferência eficiente de energia durante a fotossíntese, dando, como exemplo grosseiro, o mecanismo de orientação magnética em aves migratórias e, possivelmente, até em fenômenos da consciência.

No campo das comunicações, redes quânticas globais estão em desenvolvimento, integrando satélites e fibras ópticas para possibilitar a internet quântica com segurança baseada em princípios fundamentais da mecânica quântica. A metrologia quântica, por sua vez, busca redefinir padrões de tempo, massa e grandezas físicas com precisão, sem precedentes, utilizando relógios atômicos de íons aprisionados e interferometria quântica.

A importância da física quântica ultrapassa a esfera teórica

Prof. Dr. Luiz Nunes de Oliveira (IFSC/USP)

Entretanto, tais avanços suscitam dilemas éticos e geopolíticos. O domínio da computação quântica poderá alterar drasticamente o equilíbrio de poder entre nações, dado o impacto potencial na quebra de sistemas criptográficos atuais. Além disso, questões filosóficas persistem sobre a interpretação da teoria quântica — desde a interpretação de Copenhague até à dos “muitos mundos” — revelando que mais de um século após seu surgimento a mecânica quântica continua a provocar debates epistemológicos.

Sucintamente, as ciências quânticas são mais que um marco científico, já que elas constituem uma força transformadora da história do conhecimento. O passado revelou a ruptura com o determinismo clássico, o presente mostra sua incorporação em tecnologias indispensáveis, e o futuro anuncia uma terceira revolução com potencial de redefinir fronteiras científicas, econômicas e sociais. A importância da física quântica, portanto, ultrapassa a esfera teórica, sendo que ela está intrinsecamente ligada à evolução tecnológica, à inovação interdisciplinar e à reflexão ética sobre os rumos da humanidade.

Embora seja muito difícil fazer previsões sobre o futuro, o que se cogita são dois campos em que a mecânica quântica pode expandir. O primeiro, já mencionado, é o da computação quântica que, embora não se saiba que velocidade irá avançar, o certo é que quando isso acontecer surgirá uma revolução em vários aspectos, principalmente na questão da interdisciplinaridade da ciência, sendo que a Física, por definição, é a ciência que se preocupa com a maneira como as coisas funcionam. “De certa maneira, isso aí dá uma chave para a física entrar em todas as portas e dar contribuições para a química, para a biologia, algo parecido com uma “chave mestra”. Outro aspecto que acho que é mais importante ainda, é que estamos agora, de certa forma, em uma situação que é um pouco parecida com o que aconteceu em 1900, ou seja, ter no colo uma série de problemas… Não é que se tenha previsões erradas, mas existe uma série de problemas importantes que estão aparecendo e que ninguém consegue resolver; esses problemas estão presentes entre a mecânica quântica, o domínio da mecânica quântica e o domínio da mecânica clássica”, comenta o docente do IFSC/USP, Prof. Dr. Luiz Nunes de Oliveira.

A mecânica clássica trata das coisas macroscópicas, que já são bastante conhecidas, enquanto a mecânica quântica trata da escala atômica. E, em princípio, ela trata de tudo. Inclusive, poder-se-ia construir um automóvel baseado na solução da equação de Schrödinger, que, na prática, é impossível, mas, teoricamente poderia ser feito. Agora, entre esses dois domínios existe o domínio do mesoscópico, que é justamente onde operam as moléculas biológicas. Contudo, existem muitas outras coisas que acontecem nessa escala e que já estão surgindo. “Por exemplo, os supercondutores de alta temperatura crítica, que são fenômenos que acontecem nessa outra escala e que são muito mal compreendidos, atendendo a que neste momento só entendemos de forma pontual determinados aspectos desse problema. Mas, o mais importante do ponto de vista prático, são as moléculas biológicas. Existe a necessidade de se saber de que forma elas se comportam e como podem ser organizadas. Assim, se tivéssemos o conhecimento pleno para tratar esse problema, poderíamos, inclusive, resolver o problema da construção de novos fármacos. Seria ótimo se você falasse ‘eu quero uma droga que acabe com a minha dor de cabeça’, e aí alguém faz uma conta e responde para você ‘eu tenho uma droga aqui que é muito melhor do que todas as outras que se encontram no mercado’”, sublinha o Prof. Luíz Nunes.

O que os cientistas ambicionam é ter uma ciência, uma mecânica mesoscópica, que embora pudesse apresentar equações diferentes da mecânica clássica e da mecânica quântica, pudesse resolver, de alguma forma, algoritmos matemáticos. “Aí, talvez conseguíssemos essa descrição da mesma maneira que hoje em dia sabemos descrever átomos e sistemas com poucos elétrons, usando a mecânica quântica”, pontua o docente. Quer dizer que, na perspectiva do docente do IFSC/USP, em termos das macromoléculas e de novos fármacos, os pesquisadores poderiam fazer fármacos por demanda e para determinadas doenças ou sintomatologias. Contudo, essas perspectivas podem impactar violentamente o futuro que tanto se ambiciona alcançar. “Exatamente! Você vai criar novas ciências interdisciplinares. Por exemplo, você poderá, talvez, ter a biologia combinada com algum tipo de engenharia – algo que nem sequer imaginamos que possa ter uma conexão. Então, esse é o caminho que eu acho muito importante. Pode ser que demore muito para se chegar a esse ponto e pode haver alguém que, de repente, nos demonstre que é impossível você ter equações desse tipo. Mas, é uma coisa para pensarmos”, conclui o docente.

O salto para o futuro passa por compreender o passado

Prof. Dr. Valter Líbero (IFSC/USP)

“As previsões para o futuro são sempre muito difíceis. Mas podemos, por vezes, aprender com o passado para compreender e de alguma forma antever o futuro”, enfatiza o Prof. Dr. Valter Líbero, também docente do IFSC/USP. Segundo ele, é preciso ficar atento às previsões que se fizeram no passado e como elas transcorreram. O curioso é que, às vezes, segundo Valter Líbero, mesmo olhando para o passado, os cientistas se surpreendem com a evolução que aconteceu. A virada do século XIX para o XX foi uma grande revolução na ciência e, segundo o docente, embora estejamos em um momento de uma nova revolução, nada se compara com o que aconteceu nesse período. “Acho que, naquela época as pessoas também tentaram fazer alguma previsão. Talvez até uma entrevista parecida como esta deva ter acontecido. E, certamente não falaram sobre como iria ser o futuro da ciência e em particular do nascimento dessa nova mecânica. Acho que eles não conseguiram fazer a previsão dessa revolução que a mecânica quântica trouxe, já que ela foi muito além do que se poderia ter imaginado naquela época. Eu gostaria muito de encontrar, por exemplo, um desses grandes físicos e perguntar-lhe, depois de 1950, por exemplo, o que ele acha da evolução que a mecânica quântica teve nesses cinquenta últimos anos. Talvez um deles – talvez um dos pais da mecânica quântica poderia argumentar ‘me surpreendi com a evolução dela’. Porque, de fato, ela nos trouxe a compreensão daquilo que é uma das coisas mais relevantes que temos no nosso meio, que é a matéria, ou seja, aquilo que nos cerca, aquilo do qual nós somos feitos”, salienta o Prof. Valter Líbero, sorrindo.

“A mecânica quântica veio explicar como é que as coisas funcionam, permitindo a construção de fármacos, por exemplo, novos materiais para a indústria, telecomunicações e computação. Então, a computação, hoje, tem uma componente de mecânica quântica muito importante – a tal computação quântica, que no meu ponto de vista, tem duas direções. Estamos fazendo com que a computação quântica tenha uma evolução enorme, mas também acho que estamos aprendendo a mecânica quântica com a computação quântica. Hoje, vemos engenheiros que não têm formação em mecânica quântica envolvidos em computação quântica. E eles estão como que aprendendo mecânica quântica justamente pelo fato de saberem computação. Então, a mecânica quântica traz essa questão de explicar as coisas à nossa volta e, ao mesmo tempo, tudo o que se encontra à nossa volta permite que em cada dia que passa possamos compreendê-la”, pontua o docente.

O fato inquestionável é que a mecânica quântica está praticamente “na boca do povo”. Há cinco anos, falar em mecânica quântica era algo incompreensível para quase todo o mundo. Hoje, fala-se muito dela, porque a mecânica quântica está indo além dos muros da universidade e está realmente caindo na discussão das pessoas. “Acho que isso vai até ajudar a compreender melhor a mecânica quântica. Quanto à incerteza, característica da mecânica quântica, essa incerteza não é interpretada no mesmo sentido que nós usamos essa palavra no dia a dia. A incerteza da mecânica quântica é algo intrínseco à natureza. Estamos aprendendo que a natureza tem essa incerteza na hora em que tentamos medir certas quantidades, porque elas são de um domínio microscópico, e eu sou um sujeito que vive num mundo macroscópico. Essa interação entre os dois mundos acaba tendo uma incerteza natural, que eu não vou conseguir transpor. Mesmo com as maiores revoluções tecnológicas que eu possa fazer, a nossa compreensão atual da mecânica quântica é que a incerteza é intrínseca e ela explora esse fato. A incerteza dentro da mecânica quântica é fundamental. Se você não tiver essa incerteza, ela se destrói. Então, o mundo é naturalmente incerto no nível quântico”, conclui o docente.

A mecânica quântica no Direcionamento Acadêmico do IFSC/USP

Seminários da disciplina “Direcionamento Acadêmico”

O Direcionamento Acadêmico do IFSC/USP é uma iniciativa que visa ajudar os alunos em todos os sentidos, principalmente incentivando-os a trilhar o caminho para um futuro na ciência, algo que é sublinhado pelo Prof. Luiz Nunes de Oliveira ao recordar que os docentes e pesquisadores apenas dão o treinamento indispensável. “Os alunos precisam ter uma visão mais ampla e, naturalmente, como eles estão no primeiro ano, vão levar um certo tempo para construir esse capital de conhecimento, mas o certo é que estamos plantando uma sementinha e esperando que ela frutifique. Tanto o Prof. Valter Líbero, como eu, procuramos explicar como é que apareceu a mecânica quântica, de que forma houve essa ruptura do conhecimento. E, por outro lado, desmitificar. Quer dizer, nós procuramos mostrar que as coisas não são tão vagas e imprecisas como se imagina. Hoje em dia, nas redes sociais, utiliza-se um termo bastante comum. Pessoas que estão com um problema e que não sabem como resolver, dizem ‘estou com um problema quântico’. Expressões como essa ocupam um lugar radicalmente oposto ao que nós estamos querendo mostrar, ou seja, banalizam o conceito. De fato, a mecânica quântica tem uma componente de incerteza, algo que já foi abordado pelo Prof. Valter Líbero. Essa disciplina Direcionamento Acadêmico, que se iniciou em 2024, tem sido um sucesso graças à concepção e à dedicação do nosso colega, Prof. Luiz Antônio de Oliveira Nunes”, pontua o docente.

Profs. Luiz Antônio de Oliveira Nunes, Valter Líbero e Luiz Nunes de Oliveira

Para o Prof. Valter Líbero, a disciplina de Direcionamento Académico do IFSC/USP tem uma característica bem singular, quando comparada com outros programas. Na verdade, essa disciplina causa uma maior proximidade entre professores e alunos e com o conteúdo de física, principalmente na área de experimentação, bem acessível aos jovens.

“A mecânica quântica está em um nível que permeia toda a sociedade, onde ela não precisa saber os detalhes. Ela precisa saber que existe uma mecânica quântica que trata de problemas da matéria, do âmbito da matéria, e que produz certos resultados. Acho que o Prêmio Nobel de 2025, não por acaso, caiu bem no momento certo, mostrando que princípios básicos de mecânica quântica são importantes, mesmo em um nível macroscópico do dia a dia. Não é algo que fica só restrito àquela experiência de laboratório extremamente delicada, com algum tipo de partícula que a gente nem sabe direito o que é. Então, ele traz realmente para a sociedade um resultado de mecânica quântica, que ela pode dizer ‘olha, de fato aquilo que eu achava que era específico de um mundo microscópico influencia o meu próprio mundo’. Acho que o Direcionamento Acadêmico no IFSC/USP faz exatamente isso. Traz coisas bastante abstratas do mundo da física, mas agora com uma roupagem concreta. Contudo, essa disciplina mostra que nós estamos falando a linguagem dos alunos”, conclui o docente.

A propósito das comemorações do centenário da mecânica quântica, o Centro de Pesquisa em Óptica e Fotônica (CEPOF), alocado no IFSC/USP, preparou uma programação especial neste mês de novembro, que pode ser conferida AQUI.

*O tema constante nesta matéria tem como base as importantes palestras ministradas na disciplina Direcionamento Acadêmico pelos Profs. Valter Líbero e Luiz Nunes de Oliveira – “Fóton, uma luz no fim do túnel” (CONFIRA AQUI) e “Afinal, a luz é feita de ondas ou de partículas?” (VEJA AQUI).

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

5 de novembro de 2025

Segunda Chamada Conjunta de Bolsas USP–CNPEM para Doutorado e Pós-Doutorado

A Pró-reitoria de Pós-graduação e a Pró-reitoria de Pesquisa e Inovação da USP informam a abertura da Segunda Chamada Conjunta de Bolsas no âmbito do Programa de Colaboração em Pesquisa entre a Universidade de São Paulo (USP) e o Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM).

A iniciativa tem como objetivo fomentar a colaboração científica entre docentes da USP, pesquisadores do CNPEM, estudantes de doutorado e pesquisadores de pós-doutorado, por meio do financiamento de bolsas para projetos de pesquisa desenvolvidos em parceria entre as duas instituições.

Serão concedidas até 20 bolsas de doutorado e até 08 bolsas de pós-doutorado. As inscrições estão abertas até 28 de novembro de 2025.

Mais informações estão disponíveis no site da PRPG (VER AQUI).

Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

29 de outubro de 2025

Procedimentos médicos – incluindo intubações – mais seguros com aplicação de luz e curcumina contra infecções hospitalares

(Créditos – “European Medical Journal”)

Um estudo recente publicado na revista Photochemistry and Photobiology propõe uma estratégia inovadora para combater um dos maiores desafios das unidades de terapia intensiva: as infecções associadas ao uso de tubos endotraqueais.

A pesquisa, conduzida por Gabriel Grube dos Santos, Kate Cristina Blanco, Amanda Cristina Zangirolami, Maria Luiza Ferreira Vicente e Vanderlei Salvador Bagnato, pesquisadores do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP) e da Texas A&M University, demonstra que a terapia fotodinâmica — método que combina luz e uma substância ativadora — pode impedir a formação e a propagação de fungos em dispositivos médicos.

O trabalho foca especialmente na Candida albicans, um fungo que forma biofilmes resistentes sobre materiais hospitalares, como os tubos usados em intubações. Esses biofilmes são colônias organizadas de microrganismos que aderem a superfícies e se tornam quase imunes a antibióticos e antifúngicos, favorecendo complicações respiratórias graves, incluindo a pneumonia associada à ventilação mecânica (VAP).

Para enfrentar o problema, os pesquisadores revestiram tubos endotraqueais com curcumina — composto extraído do açafrão-da-terra, conhecido por suas propriedades anti-inflamatórias e antioxidantes — e aplicaram luz azul de 455 nanômetros. O resultado foi impressionante: a combinação reduziu em até 98,3% a formação de biofilmes fúngicos, prevenindo a migração das células para os pulmões. As análises por microscopia confocal mostraram ainda que a luz, ao ativar a curcumina, danificou a matriz extracelular dos fungos, levando à morte e ao desprendimento das células.

A pesquisa sugere que o tratamento periódico com luz — aplicado em intervalos de quatro horas — é especialmente eficaz para impedir que os fungos atinjam o estágio maduro dos biofilmes, quando se tornam mais resistentes. Além disso, o estudo destaca que a curcumina pode exercer efeito protetor mesmo antes da irradiação, dificultando a adesão inicial dos microrganismos à superfície dos tubos.

Os resultados abrem caminho para o desenvolvimento de dispositivos médicos “inteligentes”, capazes de combater infecções de forma contínua e sem o uso de antibióticos, o que ajudaria a reduzir a resistência microbiana e os custos hospitalares. Segundo os autores, o próximo passo será testar a durabilidade do método e sua aplicação em ambientes clínicos reais.

A descoberta representa um avanço significativo na interface entre física, engenharia biomédica e medicina, mostrando que a luz — aliada à ciência dos materiais e a compostos naturais — pode se tornar uma poderosa ferramenta na prevenção de infecções hospitalares.

O estudo “Photodynamic therapy as a potential approach for preventing fungal spread associated with the use of endotracheal tubes” (CONFIRA AQUI) foi financiado pela FAPESP e CAPES, com apoio do Centro de Pesquisa em Óptica e Fotônica (CePOF), alocado no IFSC/USP.

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

29 de outubro de 2025

IFSC/USP lança projeto “PROTEMA” – Redefinindo a experiência de mulheres pós-mastectomia

(Créditos – “Department of Cirurgy – University of Florida”)

O Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP) apresentou oficialmente no dia 23 do corrente mês o projeto “PROTEMA”, uma iniciativa que visa construir, dentro do próprio Instituto, um setor exclusivo para a confecção de próteses externas, personalizadas, desenvolvidas a partir de escaneamento 3D, IA e impressão aditiva, para mulheres que foram sujeitas a mastectomia – retirada cirúrgica do(s) seio(s) – na sequência de câncer de mama.

A proposta alia alta precisão e baixo custo para democratizar o acesso a soluções estéticas e funcionais, proporcionando conforto anatômico e aparência natural, fortalecendo a autoestima e a reintegração social de mulheres que optaram ou não puderam realizar a reconstrução cirúrgica após a cirurgia de câncer de mama.

Coordenador do projeto PROTEMA, Prof. Dr. Odemir Martinez Bruno (IFSC/USP)

Neste evento de apresentação do “PROTEMA” estiveram presentes o diretor do IFSC/USP, Prof. Dr. Osvaldo Novais de Oliveira Junior, o Chefe do Departamento de Física e Ciência dos Materiais (IFSC/USP), Prof. Dr. Valtencir Zucolotto, o mastologista da Santa Casa de Misericórdia de São Carlos (SCMSC), Dr. João Gilberto Bartolotti, a artista plástica Vilma Kano, fundadora da ONG que leva o seu nome e que desde 2012 se dedica a apoiar e a desenvolver a autoestima de pacientes na rede pública de São Paulo, a Srª Maria Assunção, representando a “ONG – Rede Feminina São-Carlense de Combate ao Câncer”, o Dr. Julino Rodrigues, CEO e cofundador da “Vox e Gov” e, ainda o coordenador do projeto PROTEMA, Prof. Dr. Odemir Martinez Bruno (IFSC/USP).

Esta iniciativa do IFSC/USP busca desenvolver uma solução inovadora para melhorar a qualidade de vida de mulheres na pós-mastectomia, oferecendo este recurso que vai além da reabilitação física, tendo também em atenção o acolhimento emocional, a autoestima e a reinserção social.

Ao unir o conhecimento científico e o avanço tecnológico, o “PROTEMA” reforça o compromisso da saúde contemporânea com uma abordagem personalizada, inclusiva e centrada na paciente, transformando o modo como o cuidado é pensado e oferecido.

Saiba mais sobre o projeto “PROTEMA” clicando AQUI.

Rui Sintra – Assessoria de Comunicação – IFSC/USP

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