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História do IFGW

As pesquisas com laser

As pesquisas com laser

Mil e uma utilidades para os raios mágicos

Nem todas as pessoas que chegaram nos anos 1970 trabalharam com laser, mas a maior parte delas, sim. Os primeiros lasers de porte profissional do Brasil foram construídos no IFGW: um laser de CO2 de corrente contínua longitudinal, feito por Dimitrios Bozinis, e um laser de CO2 pulsado TEA por Artemio Scalabrin.

Sérgio Porto em experimentos com lasers no IFGW, nos anos 1970

Sérgio Porto
em experimentos com lasers no IFGW,
nos anos 1970.
Fonte: Acervo Histórico do Arquivo Central/Siarq.

É possível classificar as principais aplicações do laser em que Porto investiu logo de início em: estudo da estrutura e das características dos materiais (inclusive novos), Física Médica, separação de isótopos (para enriquecimento de urânio) e comunicações ópticas (por meio de fibras ópticas). Os primórdios das duas primeiras linhas estão descritas na dissertação de mestrado de Walker Lins Santana (2006) sobre Sérgio Porto e a história do laser no Brasil.

A investigação da estrutura e das características dos materiais é a principal aplicação do laser na pesquisa científica em Física. Observando-se as frequências absorvidas ou reemitidas quando o laser incide sobre um material, pode-se determinar sua composição química e diversas propriedades físicas. Vários pesquisadores trabalhavam com isso no IFGW, como Carlos Argüello, Carlos Rettori e Elion Vargas (os dois últimos fundaram, respectivamente, os atuais Grupo de Propriedades Ópticas e Magnéticas dos Sólidos, GPOMS, e Grupo de Fototérmica e Ressonância Magnética, GFRM). Esse tipo de estudo, na verdade, é um instrumento fundamental em inúmeras linhas de pesquisa e, nas décadas seguintes, diversos grupos experimentais do IFGW passaram a usá-lo, notadamente no projeto de novos materiais com propriedades interessantes (semicondutores, supercondutores, materiais com propriedades magnéticas e ópticas singulares etc.).

Dessa classe faz parte o assunto que tornara Sérgio Porto famoso em 1961, o espalhamento Raman por laser, que foi iniciado na Unicamp pelos três físicos citados acima. Rettori e Vargas trabalhavam também com a ressonância magnética (uma área que não tem a ver com o laser). Nos primeiros anos, foram feitas inclusive parcerias com outros Institutos da Unicamp, como o de Química, na área de espectroscopia, fotoquímica e outras aplicações do laser; e com o de Biologia, o Projeto de Seleção de Sementes Oleaginosas, para selecionar sementes a partir da avaliação de seu teor de óleo por meio da ressonância magnética (da qual participou também o físico Gaston Barberis).

Nas décadas seguintes, os estudos se diversificaram e atualmente os grupos de pesquisa herdeiros dessa linha trabalham também com fotoacústica, fototérmica, efeito magnetocalórico e absorção e emissão de raios-X. Boa parte das pesquisas atuais nesses grupos é voltada à produção e caracterização de novos materiais ou de material biológico. Outros grupos atuais herdeiros dessas linhas, além dos citados acima, são o Grupo de Propriedades Ópticas (GPO) e o Laboratório de Óptica (LO).

Com relação à Física Médica, uma equipe formada pelos físicos unicampestres Dimitrios Bozini e Fernando Penna e pelo médico-cirurgião João Alberto Holanda de Freitas realizou, em 13 de dezembro de 1975, a primeira cirurgia oftalmológica a laser do país, no Instituto Penido Burnier, em Campinas – cauterização e coagulação de sangue em artérias danificadas da retina. A equipe de Porto passou a ofertar tratamentos a instituições brasileiras e estrangeiras interessadas. Cirurgias de tímpanos também foram feitas (com o auxílio de fibras ópticas desenvolvidas no próprio Instituto), e também trabalhos relacionados ao combate ao câncer na mama e no colo de útero, estes em parceria com o médico José Aristodemo Pinotti (1934-2009), que posteriormente foi reitor da Unicamp.

Equipe multidisciplinar para o controle do câncer de mama

Equipe multidisciplinar para o controle do câncer de mama. Sentados, Sérgio Pereira da Silva Porto, José Aristodemo Pinotti e Regina de Castro Pisani. Em pé, Henrique Brenelli, Luis Carlos Teixeira, Maurício Knobel, Sônia Borges e Regina Sarmento, 1978. Foto: Vic Parisi.
Fonte: Unicamp 35 anos: Ciência e tecnologia na imprensa.

O laser também foi aplicado no IFGW à Física Nuclear. Mesmo que Damy não tenha iniciado a parte de Física Nuclear na Unicamp, essa área era uma tradição do país e interesse estratégico do governo desde a Segunda Guerra Mundial (1939-1945). Assim, pesquisas ligadas a esse tema apareceriam dentro do Instituto em diversos grupos - incluindo os dedicados ao laser. Por volta de 1973, começaram pesquisas sobre enriquecimento de urânio a laser. Havia um grupo teórico, que possuía cientistas brasileiros e estrangeiros (como William Harter, Christopher Patterson e, pouco depois, György Czanak) e um grupo experimental, formado por, entre outros, por Artêmio Scalabrin, Elza Vasconcelos, Alberto Lima e Carlos Alberto Ferrari.

Em 1978, parte dos estudos experimentais foram transferidos para o Centro de Lasers e Aplicações do IPEN. Os pesquisadores dessa área que permaneceram na Unicamp passaram a aperfeiçoar os lasers propriamente ditos, mais voltados para a pesquisa básica (os lasers para a pesquisa aplicada seriam feitos no Departamento de Física Aplicada, como mostrado na seção seguinte). Esta é a origem do atual Grupo de Lasers e Aplicações (GLA). O grupo teórico, por sua vez, desviou suas atividades para a pesquisa básica sobre Física Atômica e Molecular, inicialmente na espectroscopia. Depois que Harter e Patterson voltaram a seus países, em 1976, a pesquisa voltou-se para as colisões entre elétrons ou pósitrons e átomos ou moléculas, sem conexão com a Física Nuclear, originando o atual Grupo de Física Atômica e Molecular (GFAM).

A pós-graduação

A pós-graduação

Parada e a pós

Em 1970, começou a ser organizada a pós-graduação no IFGW, por Nelson de Jesus Parada, mais tarde com o apoio financeiro principalmente da Finep (mas também do CNPq e da Fapesp). Esse apoio fazia parte de um programa para fomentar esse tipo de curso no país, que começou a ser planejado e articulado já no início do governo militar. O processo culminou em outubro de 1968 com a instituição dos Centros Regionais de Pós-Graduação, articulados com a Capes, o CNPq e o Funtec. De acordo com o plano do governo, projetos de cursos seriam feitos pelas instituições de ensino superior em todo o país e, se aprovados, receberiam financiamento federal.

Nelson de Jesus Parada

Nelson de Jesus Parada, que organizou a pós-graduação no IFGW.

Os primeiros cursos a serem aprovados foram o mestrado e o doutorado no Instituto de Bioquímica da Universidade Federal do Paraná, já em janeiro de 1969. Os primeiros de Física a receberem a aprovação foram o mestrado e o doutorado do Centro Técnico-Científico da PUC-RJ, em março do mesmo ano. O primeiro da Unicamp foi o mestrado da Faculdade de Tecnologia de Alimentos, em julho de 1970.

O mestrado e o doutorado em Física do IFGW foram aprovados em 23 de novembro de 1971, quando então o apoio financeiro essencialmente da Finep foi formalizado no âmbito do programa. Mas as pós-graduações já estavam sendo feitas havia já algum tempo. O início efetivo foi em 31 de março de 1970, quando foi publicado no Diário Oficial do Estado de São Paulo o regulamento do Instituto para esses cursos. Em 1971, foi defendida a primeira pós-graduação orientada por César Lattes (1924-2005). Em 1972, começam a serem defendidas as orientadas pela equipe de Estado Sólido.

A pré-história da pós-graduação no IFGW

A pós-graduação no IFGW só foi instituída em 1971, mas no acervo de teses e dissertações da sua biblioteca há oito defendidas em 1969 e 1970. Isso pôde acontecer porque naquela época, em que o Instituto ainda estava sendo formado, era possível fazer um doutorado com muito mais informalidade do que hoje; muitas vezes, as coisas eram combinadas apenas verbalmente.

Desse conjunto de oito doutorandos pré-1971, porém, apenas um, Zoraide Argüello, trabalhava na Unicamp. Nas outras, as pesquisas e as aulas aconteceram em outros lugares e apenas a defesa foi realizada em Campinas. Mesmo na de Zoraide, as pesquisas ocorreram na Bell Laboratories, nos EUA, onde trabalhava seu orientador, Sérgio Porto, que então já interagia bastante com o Instituto de Física.

Os outros sete doutorandos fizeram todo o trabalho no Instituto de Energia Atômica (IEA), hoje Instituto de Pesquisas Energéticas Nucleares (IPEN), em São Paulo, e tiveram as aulas no IPEN e no Instituto de Física da USP. Foram orientados por Marcelo Damy de Souza Santos, que trabalhava lá (enquanto era também diretor do IFGW).

Quem eram essas pessoas e por que defenderam suas teses na Unicamp?

Dessas sete teses, quatro foram defendidas por membros de um dos grupos de pesquisa do IPEN, o Grupo de Espectroscopia de Nêutrons (Silvio Herdade, Laércio Vinhas, Antônio Fulfaro e Cláudio Rodrigues). As outras o foram por Laïs Pimenta de Moura, Achilles Suarez (de um grupo de dosimetria de nêutrons) e Manuel de Abreu (que trambém trabalhava com seções de choques de nêutrons, mas em outro grupo). A primeira a ser defendida o foi em 7 de maio de 1969 por Silvio Bruni Herdade (atualmente pesquisador do Instituto de Energia e Eletrotécnica - IEE -, na USP).

O que esses cientistas pesquisavam? Os estudos do Grupo de Espectrometria de Nêutrons usavam os nêutrons produzidos pelo reator nuclear do IPEN para a Física do Estado Sólido - os nêutrons eram usados como "sondas" que, ao atravessarem um material, saíam pelo outro lado carregando informações sobre a estrutura sua atômica e molecular. O grupo foi constituído justamente porque, na época, alguns pesquisadores avaliavam que um reator nuclear não seria adequado para estudar física nuclear, pois esta precisa de nêutrons com energia bastante precisa e as partículas produzidas pelos reatores apareceriam com energias demasiadamente dispersas para isso. Para esse fim, segundo esses cientistas, seria melhor usar aceleradores de partículas, como o betatron construído por Damy no IPEN, pois eles podiam produzir nêutrons com energias mais precisas. A Física do Estado Sólido, por outro lado, não precisava de energias tão específicas assim, de modo que o reator do IPEN poderia ser usado para essa área. Constituiu-se então um grupo cujo objetivo era usar os nêutrons para esse fim. Além dos pesquisadores citados, também fizeram parte da formação inicial Lia Amaral e Carlos Parente. Para adquirir know-how nas técnicas necessárias, convidaram um pesquisador do Instituto de Tecnologia de Estocolmo, K. E. Larsson. N Nereson, de Los Alamos, nos EUA, também integrou o grupo, como professor visitante.

É difícil saber por que Damy decidiu defender essas teses na Unicamp. Ele era responsável pela implantação do Instituto de Física e pensava em um departamento de Física Nuclear. Uma possibilidade plausível é ele ter usado a defesa das teses para dar mais solidez ao futuro do Instituto. Essas sete defesas, porém, não parecem ter tido consequências importantes na evolução do IFGW, pois seus doutorandos permaneceram no IPEN ou na USP e, com a saída de Damy do IFGW, a parte de física nuclear acabou não sendo implementada.

Transformações institucionais e a formação dos quatro Departamentos

Transformações institucionais e a formação dos quatro Departamentos

Finalmente, Barão Geraldo

Naquela altura, transformações físicas também aconteciam na Unicamp. O campus novo em Barão Geraldo estava sendo construído. O prédio do Instituto de Física no local atual só seria inaugurado em 15 de agosto de 1970. Na verdade, o Instituto mudou-se para o campus um pouco antes, tendo por um curto período funcionado em salas sublocadas do prédio da Engenharia Mecânica.

Em 31 de agosto de 1971, o nome passou a ser Instituto de Física Gleb Wataghin, em homenagem ao pesquisador da USP nascido na Ucrânia e de nacionalidade italiana que introduziu a Física Moderna no Brasil, iniciou as pesquisas experimentais em raios cósmicos (as teóricas tinham um precursor desde 1934 com Bernhard Gross (1905-2002), no Instituto Nacional de Tecnologia do Rio de Janeiro) e é considerado por muitos o "pai da física brasileira", por sua influência decisiva na modernização no ensino e na pesquisa em física no país.

Gleb Wataghin nos anos 1970

Gleb Wataghin nos anos 1970

Paisagem desértica

Nessa época, o aspecto físico do campus parecia mais um conjunto de instalações "no meio do nada". A imagem abaixo, de 1970, mostra o acesso ao campus, com o IFGW e o Instituto de Química à esquerda e os prédios I e III à direita. Depoimentos de pessoas que trabalhavam naquela época várias vezes usam a expressão "deserto" para o ambiente ao redor. Contam eles também que havia grande quantidade de beija-flores - conseguia-se capturar e soltá-los facilmente. À noite, se a janela ficasse aberta, infestava de borboletas e grandes insetos. Ali próximo, havia um bambuzal que por vezes queimava, enchendo o local de fuligem. O calor era grande, mas o ar-condicionado era uma "mordomia".

Acesso ao campus universitário em 1970

Acesso ao campus universitário em 1970. À esquerda, o Instituto de Química (mais à frente) e o de Física. À direita, os blocos I e III. Note-se a distância entre as duas partes da Unicamp
Acervo Histórico do Arquivo Central/Siarq

O ambiente institucional também estava ainda sendo "construído". Zeferino fora nomeado reitor pro tempore enquanto a universidade estivesse em processo de implantação e não havia prazo para isso terminar. Não havia carreira docente e pesquisadores e professores podiam ser contratados e ter sua contratação não renovada pelo reitor sem grandes burocracias. O estatuto permanente ainda não existia; sofreria uma reforma drástica nos anos 1980.

A saída de Damy

Quando o reitorado de Zeferino completou, em 1971, quatro anos - que era o tamanho comum dos mandatos de reitor no Brasil -, oposições internas a essa situação começaram a se agravar. Nesse ano, o diretor do Instituto de Filosofia e Ciências Humanas, Fausto Castilho, foi afastado do cargo e na sequência teve seu contrato não renovado, por causa de diversas divergências mais antigas com o reitor. O mal-estar foi tamanho que alguns professores se demitiram, entre os quais o diretor do Instituto de Física, Marcelo Damy. Seu mandato terminou na mesma época (início de 1972) e ele não quis renová-lo. Foi sucedido por Rogério de Cerqueira Leite, que passou então a continuar o trabalho de construção do Instituto.

A formação dos quatro Departamentos

Mas alguma alteração no nível institucional dentro do Instituto de Física era inevitável, por causa da chegada do pessoal do estado sólido e da grande diversificação e aumento de escala das pesquisas que se seguiu.

A criação de novos departamentos era a mais visível. A estrutura departamental era uma exigência da Reforma Universitária de novembro de 1968, que extinguiu o sistema de cátedras – comumente visto como oposto ao de departamentos, apesar de os dois terem coexistido na legislação e em casos concretos pelo menos de 1937 a 1968. A razão é que o professor que ocupava o status de catedrático possuía grande autonomia e autoridade dentro de sua instituição e, além de possuir vitaliciedade e inamovibilidade, era o elemento centralizador das decisões (possuindo inclusive a prerrogativa de escolher chefes de laboratório, auxiliares de ensino, assistentes, chefes de clínica). Já o departamento, como concebido, tem como princípio a corresponsabilidade de todos os seus membros.

A Unicamp possuiu estrutura departamental desde o seu início. Com a chegada do pessoal de Sérgio Porto, foi criado o Departamento de Física do Estado Sólido, ao lado do já existente Departamento de Raios Cósmicos (hoje, após mais diversificação das atividades, chamado "de Raios Cósmicos e Cronologia", DRCC). Os físicos do estado sólido ao redor do mundo, após alguns anos, passaram a estudar também líquidos e a expressão "Física do Estado Sólido" ficou anacrônica; a área, assim, passou a chamar-se "Física da Matéria Condensada" e o nome do departamento foi alterado para "Departamento de Física da Matéria Condensada" (DFMC).

Uma das linhas que começaram quase imediatamente depois que os novos pesquisadores chegaram contemplava a pesquisa sobre lasers e semicondutores para as comunicações ópticas e a microeletrônica. Foi criado, para isso, o Departamento de Física Aplicada (DFA) (o primeiro do tipo no Brasil), por José Ripper Filho, que se tornou seu primeiro chefe. Em 1976, como dito acima, foi inaugurado o Departamento de Eletrônica Quântica (DEQ), para acomodar as linhas de pesquisa planejadas por Sérgio Porto. Porto é tido como o responsável pela formação do DEQ.

Estes quatro departamentos formam a estrutura que existe até hoje no IFGW.

O IFGW em 1971

O IFGW em 1971

As comunicações ópticas

As comunicações ópticas

Um projeto estratégico

Os maiores frutos das pesquisas com laser, porém, aconteceram na área das comunicações ópticas. Já vimos acima que o governo tinha interesses estratégicos em melhorar a eficiência, centralizar e estender por longas distâncias os sistemas de comunicação nacionais. Para alcançar esse objetivo, em 1965 foi criada a Embratel e, em 1972, a Telebrás - que passou então a controlar a própria Embratel e as operadoras estaduais.

José Ripper Filho, fundador do primeiro	Departamento de Física Aplicada do Brasil

José Ripper Filho, fundador do primeiro Departamento de Física Aplicada do Brasil, no IFGW.
Fonte: foto de Neldo Cantanti

A Telebrás planejava também investir no desenvolvimento de pesquisas para a formação de um parque industrial brasileiro nessa área. Quando souberam dessa intenção, pesquisadores do IFGW, já em 1972, entraram em contato com o presidente da empresa. A partir daí, começaram diversos convênios da mesma com a Unicamp e outras universidades nacionais. Um deles foi o Projeto Sistema de Comunicação por Laser, com a Unicamp, coordenado por José Ellis Ripper Filho. Os lasers seriam desenvolvidos pelo Laboratório de Pesquisas em Dispositivos (LPD), liderado por ele e pelo indiano Navin Patel. Esse laboratório passou a constituir o início do Departamento de Física Aplicada, o primeiro desse tipo no Brasil, fundado por Ripper.

Na mesma época, Sérgio Porto sugeriu ao governo pesquisar fibras ópticas. Era uma idéia de ponta: apenas dois anos antes, em 1970, cientistas nos EUA haviam conseguido alcançar o grau necessário de aperfeiçoamento das fibras para viabilizar a construção de sistemas de comunicações ópticas. O primeiro sistema desse tipo começaria a ser instalado naquele país em 1978. O Brasil, portanto, começou a investir em fibras ópticas no momento do seu nascimento.

A Telebrás aceitou financiar o projeto das fibras e, em janeiro de 1974, foi firmado um novo contrato entre a empresa e a Unicamp, que incluiu, no Projeto Sistema de Comunicação por Laser, um Sub-Projeto Fibras Ópticas. A ideia era que as fibras fossem produzidas no IFGW e os lasers pelo LPD. Estes - o laser e as fibras - são os dois elementos fundamentais para as comunicações ópticas (no laser se codifica a informação; a fibra transmite laser - e a informação - para os destinos). Além disso, foram envolvidos também grupos da Faculdade de Engenharia Elétrica da Unicamp. O grupo de fibras ópticas no IFGW originou o atual Grupo de Fenômenos Ultrarrápidos e Comunicações Ópticas (GFURCO).

O objetivo do projeto era desenvolver a tecnologia de fabricação de fibras ópticas e em seguida transferi-la à indústria nacional. Para isso, a Telebrás fundou um núcleo de pesquisa seu, o Centro de Pesquisas em Desenvolvimento e Telecomunicações (CPqD), instalado em Campinas em 1976.

A fibra nacional

A primeira fibra ficou pronta em abril do mesmo ano. O próximo passo foi a assinatura de um novo contrato entre a Telebrás e a Unicamp, o Projeto Sistemas de Comunicações Ópticas, coordenado por José Mauro Leal Costa. A ideia era que os estudos acadêmicos ocorressem na universidade e os projetos de interesse aplicado fossem feitos no CPqD. Este, por sua vez, transferiria esse conhecimento aplicado para as indústrias. O grupo de fibras ópticas foi dividido e parte dos pesquisadores foi para o centro da Telebrás.

Chegada dos primeiros equipamentos de fibra óptica no	Departamento de Eletrônica Quântica, em 1976.

Chegada dos primeiros equipamentos de fibra óptica no Departamento de Eletrônica Quântica, em 1976.

O primeiro teste prático de uma fibra óptica feita no Brasil aconteceu em 1981, nas instalações elétricas da Companhia Paulista de Força e Luz (CPFL) em Americana e São José do Rio Preto, para monitoramento de disjuntores. Em 1982, foi testado o primeiro trecho longo de comunicação por fibras ópticas (o primeiro "enlace"), chamado ECO-1, com 4 quilômetros de comprimento, em Jacarepaguá, no Rio de Janeiro.

Fibra óptica fabricada no IFGW em 1978.

Fibra óptica fabricada no IFGW em 1978.

Transferência de tecnologia

O CPqD, então, começou a fase de transferência para as indústrias do conhecimento tecnológico que adquiriu - no caso, para a ABC-Xtal, em 1983. Essa empresa também se estabeleceu em Campinas e vários pesquisadores do Grupo de Fibras Ópticas da Unicamp (e do CPqD) foram trabalhar lá. O primeiro acordo entre a Telebrás e a ABC-Xtal previa a produção de 2 mil quilômetros de fibra óptica em 12 meses. Em agosto de 1984, foi entregue o primeiro lote, que somava 500 km.

Finalmente, no mesmo ano, começou a funcionar o primeiro sistema de comunicações ópticas não-experimental totalmente desenvolvido e produzido no Brasil, entre duas estações telefônicas de Uberlândia, MG. A partir de então, outras empresas juntaram-se à ABC-Xtal para fabricar as fibras no Brasil.

Na Unicamp, então, os pesquisadores envolvidos com as fibras passaram a fazer pesquisa de perfil mais acadêmico para as novas tecnologias nas comunicações ópticas que então despontavam, incluindo estudos sobre fenômenos ultrarrápidos e pontos quânticos. Os envolvidos com o laser diversificaram suas pesquisas com investigações sobre novos materiais (produção, caracterização e processamento), incluindo nanoestruturas semicondutoras, e a fabricação de dispositivos microeletrônicos e optoeletrônicos feitos com semicondutores. Nos anos 1980, começaram pesquisas teóricas com óptica quântica, incluindo comunicações quânticas e computadores quânticos.

A partir dos anos 1990, vários desses pesquisadores envolveram-se intensamente com projetos grandes como o Centro de Pesquisas em Óptica e Fotônica (CePOF), o Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Fotônica e Comunicações Ópticas (Fotonicom) e a Kyatera (uma internet avançada para pesquisas acadêmicas que engloba vários institutos de pesquisa do Estado de São Paulo). Ripper, por sua vez, fundou uma empresa dedicada a tecnologias de comunicação, a AsGa.

A vinda do CPqD e da ABC-Xtal a Campinas iniciou um processo que fez de Campinas um pólo de tecnologia avançada no país. Dezenas de empresas instalaram-se nas proximidades da cidade, entre as quais - vinculadas com o projeto de comunicações ópticas – a Padtec, a Fotônica, a AsGa, a Optolink, a Fiberwork e a KomLux.

Outras pesquisas iniciadas nos anos 1970

Outras pesquisas iniciadas nos anos 1970

Diversidade

Não só o laser foi contemplado pelos novos cientistas do IFGW. Além das já descritas, apareceram, na primeira metade da década de 1970, estudos sobre semicondutores; sobre supercondutores de nióbio e produção de nióbio puro; sobre teoria da Física da Matéria Condensada; sobre Cristalografia; e sobre fontes de energia renováveis, sendo esta última, na verdade, um conjunto de linhas de investigação surgidas ao longo de toda a década e que serão descritas na próxima seção.

As pesquisas com semicondutores começaram na mesma época que as com laser. Em novembro de 1972, Zoraide Argüello produziu os primeiros cristais semicondutores da América Latina.

Zoraide Argüello (em foto dos anos 1970)

Zoraide Argüello (em foto dos anos 1970) produziu os primeiros cristais semicondutores da América Latina, no IFGW.

Outro físico que chegou nessa época, Daltro Pinatti, montou em 1970 um grupo para pesquisa de tecnologia baseada em nióbio. O nióbio é importante na produção de ligas especiais, como o aço, e é o supercondutor mais usado, por sua conveniência. Além disso, o Brasil possui as maiores reservas desse metal do mundo e atualmente é o maior produtor de nióbio puro do globo. As pesquisas desse grupo foram fundamentais para que a Companhia Brasileira de Mineração e Metais, CBMM, das minas de nióbio de Araxá, em Minas Gerais (as maiores do mundo) pudesse exportar nióbio de alta pureza, como faz hoje. A partir de 1985, os estudos deslocaram-se para a pesquisa básica em baixas temperaturas e em materiais nanoestruturados com características magnéticas peculiares (magnetorresistência gigante e magnetoimpedância gigante) e passou a se chamar Laboratório de Materiais e Baixas Temperaturas (LBMT).

Em 1986, foram descobertos nos EUA os supercondutores de alta temperatura - acima de -196 graus Celsius, o que permite o uso do nitrogênio líquido para resfriá-lo. Antes, era preciso o hélio líquido, proibitivamente caro; a nova descoberta permitiu vislumbrar a viabilidade econômica dos supercondutores. Diversos grupos do IFGW, novos e já existentes, passaram a incluir nas suas linhas pesquisas a procura por novos materiais supercondutores de alta temperatura crítica.

As pesquisas com teoria da Física da Matéria Condensada vieram com Roberto Luzzi, que chegou em janeiro de 1971, origem do atual Grupo de Mecânica Estatística de Sistemas Dissipativos (MESD). As investigações envolveram a mecânica estatística de processos irreversíveis (ou seja, para situações longe do equilíbrio), que era o ramo necessário para a aplicação na Física do Estado Sólido e que ainda não estava completamente estabelecida. Investigavam o formalismo teórico, mas voltado para aplicação tecnológica, principalmente propriedades ópticas e de transporte (de corrente elétrica, de calor etc.) em semicondutores; mais tarde os interesses foram diversificados (hidrodinâmica, biofísica, auto-organização). A partir dos anos 1980, outros grupos de pesquisa teóricos se instalaram no Departamento de Física da Matéria Condensada e começaram a investigar fenômenos de muitos corpos, incluindo fenômenos emergentes, auto-organização, caos clássico e caos quântico.

A cristalografia foi iniciada na Unicamp pelo físico uruguaio Stephenson Caticha Ellis (1930-2003), um físico e poeta uruguaio, posteriormente membro da Academia Campineira de Letras e Artes. Quando chegou no Brasil, Caticha trabalhou inicialmente no IPEN e, a partir de 1973, no IFGW, no atual Grupo de Cristalografia Aplicada e Raios-X (GCARX). Anos mais tarde, as pesquisas em cristalografia com raios-X foram diversificadas para outras aplicações dos raios-X, como no estudo de polímeros e materiais orgânicos. Nos anos 1980 e 1990, os pesquisadores dessas linhas tiveram participação importante na construção do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), que começou a ser implementado em 1986 e teve suas instalações postas à disposição dos usuários em 1997. Dessa linha também originou-se o Laboratório de Preparação e Caracterização de Materiais (LPCM), que também usa a tecnologia de difração de raios-X.

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