Impacto da pesquisa básica em nossas vidas

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A Física é uma ciência fundamental que tem permitido ao homem alcançar inúmeros avanços tecnológicos, a grande maioria deles para o bem da humanidade. A pesquisa básica em Física tem permitido, além de maior conhecimento sobre a natureza, o desenvolvimento de produtos e tecnologias ao serviço do ser humano. Isso tem se evidenciado no desenvolvimento de novos materiais e tecnologias aplicadas em áreas diversas como a indústria, nossos lares, meio ambiente, agricultura e medicina.

O Instituto de Física "Gleb Wataghin", da Universidade Estadual de Campinas, convida a toda a comunidade para a XXXIX Oficina de Física “César Lattes”. O tema desta edição é “O impacto da pesquisa básica em nossas vidas" e será realizada em 16 de junho de 2018, no auditório do Instituto de Física "Gleb Wataghin".

Nesta oficina serão tratados vários problemas relacionados com o tema da Oficina, muitos deles sendo investigados atualmente em nosso Instituto.

Estão convidados os professores de Ensino Médio da nossa região, alunos de graduação e pós-graduação e público em geral.

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• Alunos de escola/Universidade pública / particular, R$ 35,00
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Nanociências e nanomateriais

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A Física é uma ciência fundamental que tem permitido ao homem alcançar inúmeros avanços tecnológicos, a grande maioria deles para o bem da humanidade. Nas últimas duas décadas, principalmente, a pesquisa em nanociências e nanomateriais tem se expandido vertiginosamente. Isso está suportando o desenvolvimento de nanotecnologias, com aplicações desde a medicina até dispositivos eletrônicos de uso comum.

O Instituto de Física "Gleb Wataghin", da Universidade Estadual de Campinas, convida a toda a comunidade para a XXXVIII Oficina de Física César Lattes. O tema desta edição é “Nanociências e nanomateriais" e será realizada em 16 de Setembro de 2017, no auditório do Instituto de Física "Gleb Wataghin".

Nesta oficina serão tratados vários problemas relacionados com o tema da Oficina, muitos deles sendo investigados atualmente em nosso Instituto.

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Resolução de problemas de Física complexos usando matemática elementar

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A Física é uma ciência fundamental que tem permitido ao homem alcançar inúmeros avanços tecnológicos, a grande maioria deles para o bem da humanidade.

Grande parte do ensino da Física é feito a través da resolução de problemas. Com eles, o aluno começa a se relacionar com modelos simples da natureza e aprende a aplicar ferramentas matemáticas. Comumente, o uso de matemática avançada simplifica a solução de problemas nesta área desde o ponto de vista físico.

O Instituto de Física "Gleb Wataghin", da Universidade Estadual de Campinas, convida a toda a comunidade para a XXXVII Oficina de Física César Lattes. O tema desta edição é “Resolução de problemas de Física complexo usando matemática elementar" e será realizada em 19 de novembro de 2016, no auditório do Instituto de Física "Gleb Wataghin".

Nesta oficina serão tratados vários problemas de Física complexos cuja solução pode ser obtida usando matemática elementar, sem usar cálculo diferencial e integra, incluso alguns problemas relacionados com pesquisa avançada. Para isso, deverá se aprofundar na compreensão da Física por trás desses problemas.

Estão convidados os professores de Ensino Médio da nossa região, alunos de graduação e pós-graduação e público em geral.

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História da Física. Grandes Experimentos

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A Física é uma ciência fundamental que tem permitido ao homem alcançar inúmeros avanços tecnológicos, a grande maioria deles para o bem da humanidade.

A Física é um ciência experimental, pelo que seu desenvolvimento foi possível por grandes experimentos, muitos deles revolucionaram essa ciência.

O Instituto de Física "Gleb Wataghin", da Universidade Estadual de Campinas, convida a toda a comunidade para a XXXVI Oficina de Física César Lattes. O tema desta edição é “História da Física. Grandes experimentos” e será realizada em 25 de Junho de 2016, , no auditório do Instituto de Física "Gleb Wataghin".

Nesta oficina serão tratados vários experimentos que resultaram em grandes saltos da Física ao longo da sua história. As tradicionais palestras, quando possível, serão complementadas com demonstrações experimentais no próprio auditório do IFGW.

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Ensino, aprendizagem e avaliação: perspectivas para o ensino de Física na educação básica

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O ensino da Física no Ensino Médio, e da ciência de forma geral, é um assunto que merece especial atenção. Por essa razão, a XXXV Oficina de Física "Cesar Lattes" terá como tema "Ensino, aprendizagem e avaliação: perspectivas para o ensino de Física na educação básica" e será realizada no dia 07 de Novembro de 2015, no auditório do Instituto de Física "Gleb Wataghin", IFGW/UNICAMP.

Serão cinco palestras ministradas por professores do IFGW e da Universidade Federal de São Carlos, serão tratadas diversos tópicos relacionados com o ensino da Física. Alguns dos palestrantes são pesquisadores na área do Ensino de Física e será uma boa oportunidade para discutir o ensino dessa ciência.

Estão convidados os professores de Ensino Médio da nossa região, alunos de graduação e pós-graduação e público em geral.

Programa

A luz na ciência e tecnologia

Será realizada a XXXIV Oficina de Física, com o tema “A luz na ciência e tecnologia", no auditório do Instituto de Física "Gleb Wataghin" - IFGW das 8h00 as 16h35.

As Oficinas de Física consistem de palestras de divulgação da ciência e pesquisa atual centradas no tema da Oficina e são abertas a todos os interessados e, em especial, a professores do ensino médio.

As Oficinas de Fisica fornecem Certificado de Participação.

Programa

Física na Medicina e Biologia

Programação Preliminar

RESUMO

"Neurofísica: o papel da Física em Neurociências"

Profa. Gabriela Castellano (IFGW-UNICAMP)

Quando se pensa em estudos envolvendo o cérebro humano, imediatamente vem à mente a necessidade de conhecimentos em áreas como Biologia, Medicina e Psicologia. No entanto, as Neurociências constituem uma área de estudos cada vez mais multidisciplinar, que engloba conhecimentos não só das áreas já citadas, mas também de Física, Química, Estatística e Computação, entre outros. Em particular, a Física pode ser usada para o estudo do cérebro de diversas formas, desde no desenvolvimento de equipamentos para extrair medidas (informações) do cérebro, até a análise e modelagem de dados cerebrais. Nesta palestra serão abordados os princípios físicos de algumas das técnicas mais utilizadas atualmente para a obtenção de dados cerebrais, assim como alguns tipos de processamento e modelagem desse tipo de dados voltados a aplicações diversas.

“Conceitos básicos de Estereotaxia e Radiocirurgia”

Armando Alaminos Bouza (MEVIS Informática Médica Ltda)

Apresentamos a evolução do conceito de estereotaxia e a sua especialização como radiocirurgía. Importância dos meios formadores de imagem médica, particularmente neuroimagem, na estereotaxia e radiocirurgia. Cálculo simples de coordenadas estereotáxicas. Utilização do registro e fusão multi-modal de imagens. Variação do efeito biológico da dose de radiação ionizante com o número de frações e o caso extremo da fração única. Hardware e software necessário.

“Imagens médicas usando raios X: evolução e aplicações”

Profa. Alessandra Tomal (IFGW-UNICAMP)

A radiologia diagnóstica tem experimentado notáveis avanços nas últimas décadas, com o desenvolvimento de receptores de imagem digitais. A migração da radiologia convencional para a digital tem ocorrido de forma expressiva, como resultado das vantagens na utilização de receptores digitais e da melhoria alcançada na qualidade da imagem. Novas técnicas de imagem também têm sido desenvolvidas para possibilitar a visualização de doenças nos estágios mais precoces, como por exemplo a fluoroscopia e a tomografia. Entretanto, estudos de otimização ainda são necessários, visando identificar condições que forneçam a melhor qualidade de imagem, e que ao mesmo tempo reduzam a dose de radiação absorvida pelo paciente. Além disso, novos detectores digitais vêm sendo investigados, e estes devem ser avaliados e caracterizados. Nessa palestra, serão abordados os princípios físicos da formação da imagem radiográfica em radiologia digital, as evoluções tecnológicas que possibilitaram o avanço no desenvolvimento de receptores de imagens digitais e os conceitos fundamentais na otimização desta técnica.

“Usando genética e geografia para simular a origem das espécies”

Prof. Marcus Aguiar (IFGW-UNICAMP)

Desde a publicação de A Origem das Espécies por Charles Darwin em 1859, os cientistas têm acumulado evidências extraordinárias do processo evolutivo, tanto através da análise de fósseis quanto em espécies vivas. No entanto, apesar dos vários avanços ocorridos nas áreas de genética e ecologia, os mecanismos que levam à formação de novas espécies ainda não são totalmente compreendidos. O processo de especiação é tradicionalmente descrito em termos de subpopulações que passam por períodos de isolamento geográfico. Se o isolamento se sustentar por tempos suficientemente longos, diferenças genéticas entre as populações se acumulam, impedindo que indivíduos de populações distintas possam se reproduzir caracterizando essas populações como espécies distintas.

Usando um modelo computacional, mostrarei nesse seminário que o isolamento geográfico não é uma condição necessária para a especiação. No entanto, a geografia tem um papel importante na organização das espécies. Um exemplo particularmente interessante é o das "espécies em anel". Os anéis surgem quando uma população se expande em torno de uma grande barreira, de tal forma que seus extremos, ao se encontrarem do outro lado desta barreira, sejam reprodutivamente isolados, com se fossem espécies distintas. Mostrarei como nosso modelo de especiação pode ser adaptado para estudar essas formações, onde a interação entre genética e geografia é explícita e fundamental.

“Usando luz para monitorar e tratar doenças em Medicina”

Prof. Rickson Mesquita (IFGW-UNICAMP)

Embora a Física Médica atual visa quase que exclusivamente a manipulação e o controle da radiação ionizante e suas consequências no tecido humano, aplicações clínicas envolvendo o uso de radiação não-ionizante tem crescido significativamente nas últimas décadas. Neste seminário, discutiremos a interação da luz com o tecido, bem como os princípios físicos das principais técnicas envolvendo luz para tratamento de câncer e para o monitoramento clínico de pacientes.

Engenharia Física

Será realizada a XXXII Oficina de Física, com o tema “Engenharia Física", no auditório do Instituto de Física "Gleb Wataghin" - IFGW das 8h00 as 16h35.

As Oficinas de Física consistem de palestras de divulgação da ciência e pesquisa atual centradas no tema da Oficina e são abertas a todos os interessados e, em especial, a professores do ensino médio.

As Oficinas de Fisica fornecem Certificado de Participação.

Programa

Ensino de Física

Será realizada a XXXI Oficina de Física, com o tema “Ensino de Física", no auditório do Instituto de Física "Gleb Wataghin" - IFGW das 8h30min as 16h30.

As Oficinas de Física consistem de palestras de divulgação da ciência e pesquisa atual centradas no tema da Oficina e são abertas a todos os interessados e, em especial, a professores do ensino médio.

As Oficinas de Fisica fornecem Certificado de Participação.

Programa

Resumo das Palestras

Graduação em Física da UNICAMP

Prof. Jun Takahashi - IFGW-UNICAMP

O curso de Física da Unicamp, com todas as suas habilitações, que são o Bacharelado, Licenciatura, Física Médica e Física Biomédica) tem entrada comum junto com o curso de Matemática, Matemática Aplicada, e Engenharia Física. Somente no final do terceiro semestre, o aluno faz a escolha do curso que quer seguir. As disciplinas cursadas nos três primeiros semestres fazem parte do catálogo de disciplinas dos cursos de conclusão, portanto, não existe nenhum prejuízo para o aluno. A opção de poder escolher a carreira depois de ingressar na Universidade tem como objetivo permitir ao aluno maior mobilidade e melhor condições para definir a profissão que pretende seguir. Mas esta flexibilidade oferecida para os alunos traz diversos desafios, como a adequação do catálogo de disciplinas, adequação às normas vigentes dos cursos de graduação e a necessidade de melhor divulgação por ser diferente das entradas canônicas do vestibular. A entrada comum também facilita e motiva o reingresso dos alunos para completar nova habilitação ou mesmo novo curso.

O que melhorou e o que ainda precisa melhorar nos livros didáticos de física para o Ensino Médio: Contribuições do PNLD e das Pesquisas Acadêmicas

Prof. Jorge Megid Neto - Faculdade de Educação – FE/UNICAMP

O Programa Nacional do Livro Didático - PNLD avalia periodicamente, desde 1993, coleções didáticas das várias disciplinas do ensino fundamental e, desde 2003, também do ensino médio. Relativo ao Ensino de Física já tivemos dois processos de avaliação, em 2007 e 2010. Trataremos dessa política de avaliação do governo federal, dos critérios de avaliação das coleções de Física e seus resultados e das contribuições das pesquisas acadêmicas na melhoria de qualidade das coleções. Discutiremos os aspectos que sofreram melhoria significativa nas coleções e o que ainda precisa melhorar. Por fim, abordaremos os usos que os professores e alunos do ensino médio vem fazendo das coleções e como incentivar o aproveitamento dos aspectos educacionais mais inovadores presentes em algumas das coleções atuais.

O Projeto dos Kits "Aventuras na Ciência"

Prof. Dr. Sandro Guedes de Oliveira - Departamento de Raios Cósmicos e Cronologia - DRCC/IFGW

A estrutura da Terra e a evolução das paisagens sobre a sua superfície sempre foram objeto de estudo da humanidade. Porém, foi somente após a descoberta da radioatividade no final do século XIX, que este estudo se tornou quantitativo. Nos primeiros anos do século XX, Rutherford propôs o primeiro método de datação radioativa baseado na emissão de partículas alfa (núcleos de He) pelo urânio. Desde então, foram desenvolvidos vários outros métodos que permitiram determinar a idade da Terra e colocar em ordem cronológica muitos dos eventos que modelaram (e ainda modelam) a paisagem. Neste seminário apresentaremos os métodos de datação geológica, mostrando como eles se complementam e onde podem ser aplicados.

Agricultura e aquecimento global – medições e modelagem

Prof. Herch Moysés Nussenzveig - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)

Será descrito o projeto já em andamento "Aventuras na Ciência", para produção de kits de ciências para o ensino médio.

Estão em fase de teste os kits de física ("Aventuras com raios de luz"), de química ("Descobrindo o mundo da química"), de Biologia ("O mundo microscópico"), de astronomia ("Explorando os céus") e de matemática ("As certezas do acaso").

Física para crianças pequenas

Prof. Fernando Paixão (IFGW-UNICAMP) - IFGW-UNICAMP

O interesse por ciência cresce até os dez anos quando diminui até os quatorze. Como aproveitar esta janela de interesse? Nesta palestra apresentaremos como explorar fenômenos simples através de atividades que implicam em observar, registrar e analisar e que permitem que as crianças trabalhem conceitos de física como tempo, movimento, luz e calor.

Apresentaremosdois casos de utilização com alunos de 2º e 5º ano de escola pública.

História da Física

Programação Preliminar

RESUMO

A Mecânica e a Óptica de Newton

Prof. Dr. Andre Koch Torres Assis - Departamento de Raios Cósmicos e Cronologia - DRCC/IFGW

Apresenta-se uma pequena biografia de Isaac Newton. Em seguida é mostrada sua formulação da mecânica com as leis do movimento e a força da gravitação universal como introduzidas em seu livro de 1687, Princípios Matemáticos de Filosofia Natural. É apresentada a evolução de suas ideias e as contribuições de Galileu, Descartes, Kepler e de outros pesquisadores da época. Por último discute-se o outro grande livro de Newton, Óptica, publicado em 1704. São ilustradas suas principais experiências e concepções teóricas ligadas a estes temas.

Albert Einstein: Scientia Mirabilis

Prof. Dr. Alberto Saa - Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica - IMECC/UNICAMP

Será feita um breve revisão, muito pessoal e sem intenção de ser completa, da biografia científica de um dos grandes ícones do Século XX: Albert Einstein.

Algumas observações sobre a evolução da Física Moderna

Prof. Dr. George G. Kleiman - Professor Colaborador no Departamento de Física Aplicada - DFA/IFGW

Os primórdios da Física no Brasil

Profa. Dra. Carola Dobrigkeit Chinellato - Departamento de Raios Cósmicos e Cronologia - DRCC/IFGW

A Física no Brasil está próxima de completar oitenta anos. Se hoje contemplamos o êxito do trabalho de muitos pesquisadores e instituições brasileiras na Física, certamente o devemos ao trabalho inspirador de alguns poucos físicos que lançaram as sementes para o desenvolvimento. Nesta palestra focaremos principalmente nos primeiros vinte anos do desenvolvimento da Física no Brasil, e, em particular, na importante contribuição deixada por físicos que são muito próximos a nós, que fazemos parte do Instituto de Física da UNICAMP. O professor Gleb Wataghin teve participação significativa para a formação do Instituto de Física da USP. Sob sua tutela, formou-se uma geração de físicos que levaram adiante o seu trabalho e que também contribuíram para o desenvolvimento da Física no Brasil. Apesar de ser, ele próprio, um físico teórico, Wataghin também iniciou um grupo experimental. O primeiro trabalho experimental realizado no Brasil e publicado na Physical Review em 1941 foi assinado por ele, Marcello Damy, o primeiro diretor do IFGW, e Paulus Aulus Pompéia. O nosso instituto leva o nome de Gleb Wataghin, em reconhecimento à importância do seu legado para a Física no Brasil. César Lattes, um dos alunos de Wataghin, destacou-se com sua participação na descoberta do píon em 1947. Lattes também teve importante papel na criação do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas, no Rio de Janeiro, e do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico, o CNPq. Lattes foi professor no nosso instituto nas décadas de 1970 – 1980. Para mim está claro que, se hoje podemos pensar em Física no Brasil, é porque muitos de nossos antecessores abriram o caminho para nós e deixaram seus ensinamentos. Neste sentido, somos todos descendentes desses desbravadores.

Geofísica

Será realizada a XXIX Oficina de Física, com o tema “Geofísica", no auditório do Instituto de Física "Gleb Wataghin" - IFGW das 8h30min as 16h.

As Oficinas de Física consistem de palestras de divulgação da ciência e pesquisa atual centradas no tema da Oficina e são abertas a todos os interessados e, em especial, a professores do ensino médio.

As Oficinas de Fisica fornecem Certificado de Participação.

Programa

Resumo das Palestras

A meteorologia e a previsão de tempo

Profa. Dra. Ana Maria H. de Ávila - Centro de Pesquisas Meteorologicas Aplicadas a Agricultura - CEPAGRI/UNICAMP

Atualmente, os meios de comunicação trazem constantemente notícias sobre o clima. Muitas delas falando sobre eventos extremos, tais como chuva intensa ou calor exagerado. Nessa palestra, poderemos entender um pouco sobre conceitos básicos, qual a diferença entre clima e tempo. Como os eventos extremos, furacão, tornados e raios podem se formar e afetar as nossas vidas. Aspectos do clima presente e como os cientistas estudam as mudanças climáticas. As variáveis meteorológicas chuva e temperatura são medidas em estações meteorológicas e seu registro define as reais características do clima presente. Como são feitas as medições dessas variáveis? Como o clima poderá se apresentar no futuro e algumas conseqüências disso para a população com ênfase na agricultura.

Geofísica Computacional

Prof. Dr. Lúcio Tunes Santos - Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica - IMECC/UNICAMP

O Grupo de Geofísica Computacional (GGC) do Departamento de Matemática Aplicada do IMECC/UNICAMP atua na área de métodos sísmicos aplicados à exploração de petróleo e gás. O GGC desenvolve pesquisa original em sísmica, incluindo modelamento, imageamento (construção de imagens) e inversão de atributos relevantes ao estudo de reservatórios petrolíferos. O objetivo deste seminário é apresentar alguns conceitos/métodos matemáticos fundamentais utilizados no desenvolvimento da pesquisa no GGC.

Datação radioativa

Prof. Dr. Sandro Guedes de Oliveira - Departamento de Raios Cósmicos e Cronologia - DRCC/IFGW

A estrutura da Terra e a evolução das paisagens sobre a sua superfície sempre foram objeto de estudo da humanidade. Porém, foi somente após a descoberta da radioatividade no final do século XIX, que este estudo se tornou quantitativo. Nos primeiros anos do século XX, Rutherford propôs o primeiro método de datação radioativa baseado na emissão de partículas alfa (núcleos de He) pelo urânio. Desde então, foram desenvolvidos vários outros métodos que permitiram determinar a idade da Terra e colocar em ordem cronológica muitos dos eventos que modelaram (e ainda modelam) a paisagem. Neste seminário apresentaremos os métodos de datação geológica, mostrando como eles se complementam e onde podem ser aplicados.

Agricultura e aquecimento global – medições e modelagem

Dr. Marcelo Valadares Galdos - Programa de Sustentabilidade do Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol

Oxigênio, carbono, hidrogênio e nitrogênio são os principais elementos encontrados no corpo humano. Átomos de carbono correspondem a 18% do percentual em massa do corpo e formam a base das moléculas orgânicas como proteínas, ácidos nucleicos, carboidratos, gorduras que constituem as células. Pode-se dizer que este elemento é indispensável para manutenção da vida. Igualmente importantes são as moléculas orgânicas utilizadas como fármacos no tratamento, cura, prevenção ou diagnóstico de doenças que afetam o funcionamento do organismo. Como é feita a gênese de novos fármacos? Neste seminário procuraremos responder a esta questão mostrando a riqueza e a importância da multidisciplinariedade para os caminhos que as moléculas percorrem até se tornarem medicamentos.

Nanomateriais de carbono: aplicações e preocupações

Vitor Rafael Coluci - Faculdade de Tecnologia - UNICAMP - Cristália Produtos Químicos e Farmacêuticos Ltda

A agricultura e a pecuária são fontes relevantes de emissões de gases do efeito estufa (GEE), relacionadas à mudança climática global. A queima de florestas, resíduos agrícolas e pastagens; emissões do solo a partir da aplicação de adubos que contêm nitrogênio; e as emissões de metano por animais ruminantes são exemplos de fontes de emissões significativas. Portanto, é essencial estimar os impactos da produção agropecuária nas emissões de GEE e nos estoques de carbono do solo, levando-se em conta peculiaridades de solo, clima, uso da terra e manejo das culturas, para que se assegure a sustentabilidade deste setor. O Programa de Sustentabilidade do Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE) desenvolve uma linha de pesquisa em modelagem numérica espacial e temporalmente explícita aplicada à avaliação do estoque de carbono do solo e emissões de óxido nitroso na produção de cana-de-açúcar no Brasil. O uso de modelagem e sistemas de informação geográfica possibilita avaliar o impacto ambiental de mudanças de uso da terra associadas à produção de cana, assim como práticas de manejo da cultura, contribuindo para a definição de políticas públicas e setoriais que priorizem a sustentabilidade na produção de cana-de-açúcar.

Carbono

No dia 03 de dezembro de 2011 (sábado) será realizada a XXVIII Oficina de Física, com o tema “Carbono", no auditório do Instituto de Física "Gleb Wataghin" - IFGW das 8h30min as 17h.

As Oficinas de Física consistem de palestras de divulgação da ciência e pesquisa atual centradas no tema da Oficina e são abertas a todos os interessados e, em especial, a professores do ensino médio.

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Programa

Resumo das Palestras

Lápis e o Prêmio Nobel em Física

Prof. Yakov Kopelevich – Instituto de Física “Gleb Wataghin” - IFGW/Unicamp - Departamento de Física Aplicada - DFA - Laboratório de Materiais e Dispositivos - LMD

Os átomos de carbono do grafite arranjam-se em hexágonos regulares como os favos de uma colméia e formam camadas com a espessura de um átomo, as folhas de grafeno, que se sobrepõem umas às outras. Os elétrons livres desse material movem-se como partículas sem massa, de modo semelhante às partículas de luz (os fótons). Isto define as propriedades eletrônicas extraordinárias do grafeno e grafite. Atualmente, as linhas de pesquisa que envolvem materiais à base de grafeno estão sendo considerados como as mais importantes da física do estado sólido. e o Prêmio Nobel em Física de 2010 foi concedido pelos trabalhos realizados sobre grafeno.

O enorme interesse pelo grafeno é causado também pelo aspecto tecnológico. Acredita-se que a tecnologia baseada no silício vai atingir o seu limite em ~ 15-20 anos quando o tamanho de dispositivos vai diminuir ate ~ 10 nm. Ao mesmo tempo o grafeno e multi-grafeno possuem as características necessárias e ate superiores para o funcionamento de dispositivos nanométricos. Neste seminário discutiremos tanto os resultados de estudos fundamentais realizados com grafeno/grafite, como possíveis aplicações tecnológicas deste material.

Grafeno: propriedades físicas e aplicações

Ana Luiza Cardoso Pereira - Faculdade de Ciências Aplicadas – FCA/Unicamp

O grafeno é um novo e surpreendente material, que possui espessura de um único átomo: é constituído unicamente por átomos de carbono que se ligam formando uma rede hexagonal bidimensional. Estabilizado pela primeira vez em 2004, o grafeno vem desde então atraindo uma enorme atenção, sendo considerado um material revolucionário, pois tem revelado propriedades completamente não-convencionais, superlativas e muito promissoras quanto às aplicações (a descoberta do grafeno foi agraciada com o prêmio Nobel de Física de 2010). A qualidade do grafeno para o transporte eletrônico é excepcional, com altíssimas mobilidades mesmo à temperatura ambiente, configurando-o como promissor candidato a inaugurar uma nova era de tecnologia baseada em carbono. Nesta apresentação, farei uma introdução, acessível ao público amplo, sobre as propriedades físicas do grafeno, mostrando alguns avanços recentes no campo das aplicações. Na parte final do seminário, discutirei um pouco sobre como as surpreendentes propriedades eletrônicas do grafeno são afetadas pela presença de diferentes tipos de imperfeições (desordem)em sua rede e por campos magnéticos aplicados ao material (introdução à física do grafeno no regime Hall quântico), que são temas das minhas pesquisas atuais sobre esse material.

Carbono amorfo tipo diamante

Prof. Francisco das Chagas Marques - Instituto de Física “Gleb Wataghin” - IFGW/Unicamp - Departamento de Física Aplicada - DFA - Laboratório de Pesquisas Fotovoltaica - LPF

O carbono é um elemento químico de grande versatilidade, conseqüência das suas três possíveis distribuições de estruturas eletrônicas híbridas, conhecidas como sp (linear), sp2 (trigonal plana) e sp3 (tetragonal). Na forma sólida, o carbono pode se apresentar com diversas estruturas, desde a do grafite até a do diamante, além de estruturas como nanotubos, fulerenos e grafenos. Na forma de filme fino amorfo, encontramos estruturas de carbono com propriedades similares ao do grafite ou as do diamante, dependendo da forma em que os átomos de carbono estão ligados. Filmes de carbono amorfo com alta concentração de ligações sp3 são conhecidos como “carbono tipo diamante” (Diamond like carbon – DLC). Estes materiais possuem propriedades similares ao do diamante, com alta dureza, transparência, alto índice de refração, baixo coeficiente de atrito além de serem biocompatíveis. Devido a estas propriedades, estes materiais vêm sendo utilizados como revestimento de ferramentas, em discos magnéticos de armazenamento, lubrificantes sólido, camadas antirefletoras, revestimento de próteses, entre muitas outras aplicações.

Panorama geral Sobre o Desenvolvimento de Novos Fármacos

Kesley M. G. Oliveira - Cristália Produtos Químicos e Farmacêuticos Ltda

Oxigênio, carbono, hidrogênio e nitrogênio são os principais elementos encontrados no corpo humano. Átomos de carbono correspondem a 18% do percentual em massa do corpo e formam a base das moléculas orgânicas como proteínas, ácidos nucleicos, carboidratos, gorduras que constituem as células. Pode-se dizer que este elemento é indispensável para manutenção da vida. Igualmente importantes são as moléculas orgânicas utilizadas como fármacos no tratamento, cura, prevenção ou diagnóstico de doenças que afetam o funcionamento do organismo. Como é feita a gênese de novos fármacos? Neste seminário procuraremos responder a esta questão mostrando a riqueza e a importância da multidisciplinariedade para os caminhos que as moléculas percorrem até se tornarem medicamentos.

Nanomateriais de carbono: aplicações e preocupações

Vitor Rafael Coluci - Faculdade de Tecnologia - UNICAMP - Cristália Produtos Químicos e Farmacêuticos Ltda

Nanotubos e fulerenos são membros da família dos materiais a base de carbono que vem sendo intensamente investigados nos últimos anos. Esses materiais de tamanhos nanométricos apresentam propriedades muito interessantes que são utilizadas em diversas aplicações tecnológicas. No entanto, para suprir a demanda dessas aplicações, a produção desses nanomateriais tem crescido rapidamente e, com ela, a preocupação com a toxicidade de tais materiais e com o ciclo de vida dos produtos associados.

Neste seminário, abordarei algumas características eletrônicas, mecânicas e estruturais de nanotubos de carbono e possíveis aplicações, particularmente na área de remediação de poluentes ambientais. Apresentarei também exemplos de como a interação desses materiais com o meio ambiente pode afetar o desenvolvimento de organismos aquáticos.

Raios X e Aplicações

No dia 20 de agosto de 2011 (sábado) será realizada a XXVII Oficina de Física, com o tema “Raios X e Aplicações", no auditório do Instituto de Física "Gleb Wataghin" - IFGW das 8h30min as 17h.

As Oficinas de Física consistem de palestras de divulgação da ciência e pesquisa atual centradas no tema da Oficina e são abertas a todos os interessados e, em especial, a professores do ensino médio. As Oficinas de Fisica fornecem Certificado de Participação.

Programação Preliminar

RESUMO

Difração de raios-X: dos seus primórdios às aplicações recentes na análise de materiais

Lisandro Pavie Cardoso - Instituto de Física “Gleb Wataghin” - IFGW/UNICAMP - Departamento de Física Aplicada - DFA - Laboratório de Preparação e Caracterização de Materiais - LPCM

A descoberta dos raios-X e os fundamentos da difração de raios-X serão apresentados e discutidos. Dentre as várias técnicas de difração, as difratometrias para policristais e monocristais, que são normalmente utilizadas no estudo dos materiais cristalinos, serão analisadas, uma vez que essas técnicas, sob geometrias experimentais adequadas, permitem obter informações estruturais, algumas não disponíveis por outras técnicas de análise, de materiais estudados. Essas informações são usualmente utilizadas na solução de problemas importantes da Física da Matéria Condensada. Também pretendemos apresentar resultados obtidos de aplicações da difração de raios-X na análise dos mais diversos materiais utilizados no cotidiano das pessoas. As experiências do nosso grupo são realizadas no Laboratório de Preparação e Caracterização de Materiais (LPCM), IFGW, UNICAMP ou em laboratórios de radiação síncrotron no Brasil ou exterior.

Oportunidades na pesquisa com luz síncrotron

Harry Westfahl Jr. - Laboratório Nacional de Luz Síncrotron - LNLS

A luz síncrotron é a radiação eletromagnética emitida quando partículas carregadas relativísticas (tipicamente, elétrons com energia entre 100 MeV e 10 GeV) são defletidas por campos magnéticos. Esta radiação é várias ordens de grandeza mais intensa que a radiação produzida por fontes convencionais de raios-X e cobre uma ampla faixa espectral onde não há lasers sintonizáveis disponíveis. Devido a o seu alto brilho, polarização e amplitude espectral, a utilização de luz síncrotron vem crescendo continuamente desde os anos 70 e tem permitido acesso experimental a informações anteriormente inacessíveis a respeito da estrutura eletrônica e geométrica de materiais, estrutura de materiais líquidos e amorfos, formação e propriedades de superfícies e interfaces, propriedades magnéticas, etc.. Neste seminário serão discutidos os princípios físicos relacionados à produção de luz síncrotron e sua utilização em diversas aplicações em física da matéria condensada. Será dado um enfoque especial às técnicas de espalhamento de raios-X e os avanços que elas trouxeram para investigação do comportamento de polímeros. Também serão abordados os avanços mais recentes nas técnicas de espalhamento de raios-X coerentes em fontes de 3a geração como será o Sirius, a nova fonte de luz síncrotron brasileira.

Desvendando o mundo das biomoléculas através de técnicas avançadas baseadas em fontes de raio-X de alta intensidade

Arnaldo Naves de Brito - Instituto de Física “Gleb Wataghin” - IFGW/UNICAMP - Departamento de Física Aplicada - DFA

A área de pesquisa em biomoléculas que utiliza raios-x constitui-se de vários cenários intrigantes que vão desde a tentativa de responder como se originou a vida na terra do ponto de vista molecular assim como a tentativa de desvendar a estrutura eletrônica de biomoléculas em meio aquoso. Existe um consenso na comunidade científica de que nós jamais seremos capazes de desvendar como exatamente se iniciou a vida na terra. Por outro lado, continua válida a proposta de apresentar cenários plausíveis em que moléculas simples tais como HCN, CO2 e H2O entre outras, poderiam se combinar para formar moléculas mais complexas dentro do contexto pré-biótico. O processo de criação de moléculas mais complexas a partir daquelas mais simples requer a presença de uma fonte de energia. Entre as várias possibilidades, raios-X se apresenta com uma fonte bastante interessante pois pode conter, intrinsecamente, simetrias especiais tidas como críticas para o aparecimento de simetrias similares em aminoácidos presentes em seres vivos. A simulação destes processo pré-bióticos em laboratório requer uma fonte muito intensa de raios-x para que milhares de anos possa ser comprimido em dias ou horas. Pretendemos mostrar alguns experimentos realizados no Brasil que mostram resultados surpreendentes neste contexto. Outra área onde fontes de raio-x de alta intensidade tem possibilitado grandes avanços é o estudo de como pequenas moléculas biológicas e se comportam em meio líquido. Até recentemente, técnicas poderosas que permitem revelar a estrutura eletrônica destas moléculas, e desta forma suas propriedades, não podiam se aplicadas ao meio aquoso. Tais restrições foram vencidas devido a desenvolvimentos recentes, em particular na Alemanha. Pretendemos mostrar resultados recentes realizados em alguns lugares do mundo inclusive no Brasil que mostram a potencialidade destes avanços.

Cristalografia: vendo átomos, desvendando a vida

Ricardo Aparício - Instituto de Química – IQ/UNICAMP

A vida é mantida através de um complexo sistema de reações químicas que ocorrem incessantemente nos organismos - de bactérias e plantas a seres humanos. Para entender como um organismo vivo funciona, é necessário compreender como os processos bioquímicos acontecem, notadamente aqueles que envolvem proteínas. Este conhecimento nos permite interferir nestes processos de modo a controlá-los a nosso favor, como acontece na busca da cura ou tratamento de doenças. Como as interações entre os átomos ocorrem numa escala muito pequena e dependem da forma tridimensional das moléculas envolvidas, um entendimento mais completo de como as reações químicas acontecem exige informações estruturais detalhadas. A Cristalografia por Difração de Raios X tem aplicações em inúmeros ramos da ciência, em particular, é uma técnica que nos permite obter uma "fotografia tridimensional" da estrutura formada pelos átomos que compõem as proteínas e outras moléculas com as quais elas interagem. Neste seminário, veremos, através de uma linguagem simples e acessível, como a Cristalografia funciona, mostrando com exemplos que ela está mais próxima do nosso dia-a-dia do que imaginamos.

Aplicações médicas dos raios X

Mario Antonio Bernal Rodriguez - Instituto de Física “Gleb Wataghin” - IFGW/UNICAMP - Departamento de Física Aplicada - DFA

Os raios X têm múltiplas aplicações na medicina, tanto na área diagnostica quanto na terapêutica. Estes raios são produzidos durante a interação de um feixe de elétrons com um alvo de alta densidade. Quando eles atravessam o corpo humano, interagem com os tecidos principalmente mediante o efeito fotoelétrico e o espalhamento Compton. Nas técnicas diagnosticas, a atenuação diferencial do feixe de fótons produzida por tecidos com diferentes densidades e composições químicas, serve como princípio físico para formar imagens em uma película radiográfica ou algum outro detector. Estas imagens obtidas por transmissão são usadas na radiografia convencional, mamografia e fluoroscopia. Na tomografia axial computadorizada (TAC), diferentes projeções angulares são empregadas para reconstruir um corte da anatomia do paciente. Devido a que estas radiações são ionizantes, usam-se também na radioterapia do câncer. Os feixes de baixa e alta energia são usados para tratar tumores superficiais e profundos, respectivamente. Nesta palestra serão apresentados conceitos fundamentais e exemplos da aplicação de raios X em medicina

Raios-T: o que são e para que servem?

Flávio Caldas da Cruz - Instituto de Física “Gleb Wataghin” - IFGW/UNICAMP - Departamento de Departamento de Eletrônica Quântica Grupo de Lasers e Aplicações – GLA

No espectro de radiação eletromagnética, do lado oposto à região ocupada pelos raios-X, uma faixa conhecida como infravermelho distante, ou ainda TeraHertz (THz), tem atraído um interesse mundial nos últimos anos. Esta faixa é muito ampla, com frequências estendendo-se aproximadamente de 100 GHz a 10 THz, numa transição entre a região de microondas e a óptica (infravermelho), sendo uma das menos exploradas do espectro eletromagnético. Radiação TeraHertz é não-ionizante e pode atravessar diversos materias tais como roupa, papel, papelão, madeira, plástico e cerâmica, com aplicações óbvias em imageamento para fins de inspeção e segurança pública. Por esta propriedade, esta radiação têm sido chamada de "raios-T". Outras aplicações incluem imagens médicas, melhor caracterização de semicondutores, e identificação de substâncias, especialmente escondidas, como drogas ou explosivos. Nesta apresentação, discutiremos os princípios da geração e detecção de raios-T, alguns dos seus problemas e desafios, assim como suas principais aplicações.

Materiais exibidos na XXVII Oficina de Física

• Aplicações médicas dos Raios-X (Mário Antônio Bernal)
• Difração de Raios-X: Dos seus primórdios às aplicações recentes no estudo de materiais (Lisandro Pavie Cardoso)
• Desvendando o mundo das biomoléculas através de técnicas avançadas baseadas em fontes de raio-X de alta intensidade (Arnaldo Naves de Brito)

A Física Experimental no IFGW

A XXVI Oficina de Física, com o tema “A Física Experimental no IFGW”.

As Oficinas de Física consistem de palestras de divulgação da ciência e pesquisa atual centradas no tema da Oficina e são abertas a todos os interessados e, em especial, a professores do ensino médio.

As Oficinas de Fisica fornecem Certificado de Participação.

Programa

Resumo das Palestras

Fazendo ciência experimental com luz, matéria, e suas interações

Prof. Eduardo Granado (DEQ/IFGW e LNLS)

Em Mecânica Quântica, os diversos entes físicos que compõem a natureza têm um comportamento misto entre onda e partícula, podendo se manifestar de uma forma ou de outra, dependendo de como o experimento é realizado. Dessa forma, as interações entre luz e matéria podem ser descritas a partir de diferentes conceitos, desde uma simples colisão inelástica entre duas bolas de bilhar (representando um fóton e um elétron) até complexos padrões de interferência resultantes do espalhamento de uma onda eletromagnética (representando a luz) por uma onda eletrônica (representando um elétron dentro de um sólido). Esta variedade de possíveis processos físicos dá origem a um enorme número de técnicas experimentais que utilizam, de alguma forma, interações radiação/matéria, e que nos permitem obter um conhecimento cada vez mais profundo e diversificado do comportamento da matéria, tanto orgânica quanto inorgânica, alimentando assim o vigoroso avanço tecnológico notado pelo homem nas últimas décadas.

Nesta apresentação, será feita uma introdução à importância da Física Experimental na Implementação do Aparato Conceitual que hoje sustenta o conhecimento da humanidade sobre a Natureza. Serão abordados alguns conceitos básicos de Mecânica Quântica, e descritas algumas das técnicas experimentais baseadas em interações radiação/matéria que são utilizadas atualmente. A presença de vários grupos atuantes no Instituto de Física da Unicamp que utilizam estas técnicas em uma ampla gama de aplicações, aliado às inúmeras possibilidades abertas pelo Laboratório Nacional de Luz Síncrotron, fazem de Campinas um pólo importante nesta área, oferecendo ótimas oportunidades em diferentes níveis.

Entendendo a nanoescala: novos materiais e biossistemas

Prof. Mônica A.Cotta (DFA/IFGW)

Quando um volume de material atinge a escala de nanometros, suas propriedades físicas e químicas podem ser significativamente diferentes do material macroscópico equivalente. A origem deste fenômeno está nos efeitos de tamanho, tais como mudança na razão superfície-volume e confinamento quântico. O progresso nas técnicas de síntese e caracterização destes nanossistemas permitiu um nível de controle muito grande na forma, tamanho e estrutura de nano-objetos. O desenvolvimento de instrumentação associado a este progresso tem sido usado também para explorar processos biológicos. Estes resultados, acoplados a possibilidade de manipular propriedades físico-químicas de superfícies no nível molecular, levaram a uma nova geração de dispositivos sensores, num dos exemplos mais recentes da integração da pesquisa em nossa tecnologia atual.

Um dos instrumentos que servem como marco do nascimento da nanociência e nanotecnologia é o Microscópio de Varredura por Sonda (SPM, do inglês Scanning Probe Microscopy). Esta é uma ferramenta importante para estudar diferentes propriedades de nano e biomateriais com resolução espacial, muitas vezes com simples trocas da ponta que realiza a varredura. Além disso, o SPM permite realizar imagens em solução, o que abre a fronteira de estudo de sistemas biológicos vivos. Nesta apresentação, discutiremos vários trabalhos nestas linhas realizados no Instituto de Fìsica Gleb Wataghin.

Manipulando a luz com fibras ópticas micro-estruturadas

Prof. Cristiano Monteiro de Barros Cordeiro (DEQ/IFGW)

Fibras ópticas tradicionais revolucionaram, nas últimas décadas, o campo das comunicações ópticas globais possibilitando o contato quase simultâneo entre dois pontos distantes. Tais estruturas, apesar de serem uma maravilha tecnológica, permitem apenas limitado controle da luz que é transmitida por seu núcleo.

Nesta apresentação abordaremos uma nova classe de fibras, as chamadas fibras de cristal fotônico ou fibras ópticas micro-estruturadas. Estas são bastões de vidro ou polímero com a espessura de um fio de cabelo e que podem conter centenas de canais de ar percorrendo todo o seu comprimento. A presença deste arranjo com dimensão típica da ordem do comprimento de onda da luz permite alterar, e controlar, o feixe de luz guiado pela fibra de maneira sem precedentes, além de permitir nos livrar das limitações impostas pelo próprio material do qual a fibra é produzida.

Estas estruturas também agregam novas funcionalidades às fibras, estendendo o campo de aplicações a áreas como sensores e dispositivos ópticos, medidas espectroscópicas, estudo de gases e líquidos, medidas biológicas ou químicas, além, é claro, de telecomunicações.

Faremos aqui uma introdução a esta linha de pesquisa, focando no trabalho realizado no Instituto de Física da Unicamp.

Explorando as Maiores Estrelas e Explosões do Universo com suas Menores Partículas

Prof. Ernesto Kemp (DRCC/IFGW)

A Física de Astropartículas é a profícua união da astrofísica e da física de partículas, com a realimentação constante dos avanços das duas áreas. Assim, exploramos os ambientes astrofísicos extremos e suas condições de temperatura, densidades, pressões, campos eletromagnéticos, impensáveis de se atingir com as atuais tecnologias em laboratórios modernos, para estudar as propriedades das partículas elementares geradas nos objetos celestes. Por outro lado, o conhecimento cada vez mais sólido do modelo padrão das partículas elementares, permite que as utilizemos como mensageiras e testemunhas dos locais onde foram produzidas para que possamos extrair informações astrofísicas de suas fontes. Este ramo da física tem trabalhos experimentais sendo conduzidos no Departamento de Raios Cósmicos e Cronologia do IFGW, que serão apresentados nesta palestra. Também serão mostradas como as tecnologias da área podem gerar desdobramentos e aplicações como o monitoramento de centrais nucleares.

Física Moderna II

A XXV Oficina de Física, com o tema "Física Moderna II", será realizada no próximo dia 22 de Agosto de 2009 (sábado).

As Oficinas de Física consistem de palestras de divulgação da ciência e pesquisa atual centradas no tema da Oficina e são abertas a todos os interessados e, em especial, a professores do ensino médio.

As Oficinas de Fisica fornecem Certificado de Participação.

Programação Preliminar

RESUMO

O mundo das partículas elementares

Prof. Pedro Cunha de Holanda

A pesquisa em partículas elementares encontra-se em um momento interessante, onde uma de suas previsões mais fundamentais pode ser testada no experimento LHC. É um momento propício para relembrar o empreendimento científico que foi a construção do modelo padrão para as partículas elementares. Este modelo explica as principais propriedades destas partículas com um sucesso estrondoso, e hoje acredita-se que qualquer teoria nova sobre partículas deva incorporar o modelo padrão como ponto de partida. Neste seminário apresentarei os principais constituintes da matéria, algumas de suas propriedades mais curiosas, e o que esperar dos experimentos futuros neste campo.

O mundo fantástico da física de partículas e uma viagem pelo LHC

Prof. Jun Takahashi

Este ano, deverá entrar em operação o maior acelerador de partículas já construído, o LHC. Com ele, esperamos abrir novas janelas para o fantástico mundo da física sub-atômica, e tentar desvendar alguns mistérios do nosso conhecimento nesta área. O acelerador em si tem uma circunferência de 27 km, construído a 100m de pronfundidade, com parte na França e parte na Suíssa. Milhares de pesquisadores do mundo todo, inclusive do Brasil, trabalham em colaboração participando deste grande desafio. Além do acelerador em si, existem grandes experimentos com milhares de detectores de última geração tecnológica com milhões de mega-pixeis preparados para medir as colisões ultra-energéticas que deverão ocorrer no LHC. Aqui na UNICAMP, temos o privilégio de participar desta grande viagem, que sem dúvida nos levará para a fronteira no nosso conhecimento.

Os mensageiros de mais alta energia no Universo

Prof. Luiz Vitor de Souza Filho

A Terra é bombardeada constantemente por partículas vindas do Cosmos. Essas partículas atravessam uma grande quantidade de matéria, cruzam a atmosfera terrestre e atingem o solo. Nosso corpo é diariamente atravessado por uma quantidade imensa dessas partículas que felizmente não causam nenhum dano para a nossa saúde. Algumas poucas dessas partículas chegam à Terra com uma energia um milhão de vezes maior do que a energia que a tecnologia humana pode fabricar. Essas partículas de mais alta energia são o objeto de estudo do Observatório Pierre Auger que será discutido nesta palestra. A ciência ainda não é capaz de responder à questões fundamentais sobre essas partículas. Por exemplo, ainda não sabemos aonde nem como elas são produzidas. Neste seminário, entenderemos as principais dúvidas sobre essas partículas e os caminhos que os cientistas estão seguindo para respondê-las. Ao final, teremos compreendido como os mensageiros de mais alta energia no Universo podem nos ajudar a desvendar importantes mistérios da natureza.

As Relatividades de Einstein

Prof. Carlos Ourivio Escobar

Apresentamos uma visão panorâmica das duas relatividades de Einstein: a de 1905, sua relatividade especial e a de 1915, a chamada relatividade geral A primeira derruba o conceito de tempo absoluto e abre campo para os notáveis desenvolvimentos da física nuclear e de partículas ocorridos no século XX. A segunda e uma revolução inacabada com seus desafios próprios e uma base conceitual, todavia sujeita a controvérsias, muito embora já encontre suas aplicações praticas como, por exemplo, no sistema GPS.

Materiais exibidos na XXV Oficina de Física

• Os mensageiros de mais alta energia no universo (palestra Vitor de Souza)
• As relatividades de Einsten (palestra Carlos O. Escobar)
• O mundo das partículas elementares (Pedro Cunha de Holanda)

Física Moderna

A XXIV Oficina de Física, com o tema “Física Moderna”, será realizada no próximo dia 9 de Maio de 2009 (sábado).

As Oficinas de Física consistem de palestras de divulgação da ciência e pesquisa atual centradas no tema da Oficina e são abertas a todos os interessados e, em especial, a professores do ensino médio.

As Oficinas de Fisica fornecem Certificado de Participação.

Programa

Resumo das Palestras

Colisões no mundo da mecânica quântica

Prof. Marco Aurelio Pinheiro Lima

Nasceu em São Paulo, em 1957. São Paulino, cresceu e estudou em Caieiras. Estudou quase sempre em escolas públicas (Grupo Escolar Otto Weiszflog , Colégio Estadual Walther Weiszflog e Universidade de São Paulo Graduação e Mestrado). Realizou seu doutoramento no California Institute of Technology Caltech , Pasadena, EUA (1981-1986). Antes de vir para a Unicamp, em 1987, trabalhou no Instituto de Estudos Avançados, Centro Técnico Aeroespacial, São José dos Campos. É professor titular desde 1998. Proferiu diversas palestras, a convite, em conferências internacionais (Estados Unidos, Inglaterra, Itália, Áustria, Dinamarca, Japão, Índia, Venezuela, Argentina e Alemanha). Publicou mais de 120 artigos em revistas indexadas e tem mais de 1600 citações. Pertenceu ao Comitê geral e foi vice-chairman do Encontro de Buenos Aires 2005 da International Conference on Photonic, Electronic, and Atomic Collisions (ICPEAC) . Atualmente é do comitê executivo desta conferência. Em 2005, ano internacional da Física, organizou dois encontros satélites do ICPEAC no Brasil, EMS05 e Positron05. Foi Membro do Conselho Universitário da UNICAMP (1992-1994) e da Congregação do IFGW. Foi Coordenador de Graduação (1992-1994) e chefe do Departamento de Eletrônica Quântica (1998-2002). É árbitro de revistas internacionais e assessor de agências de Pesquisa (Fapesp e CNPq). Foi avaliador do MEC para o curso de graduação de Física em 2001. Foi tesoureiro da Sociedade Brasileira de Física (2000-2001). É pesquisador do CNPq, nível 1A. Recebeu o Prêmio de Reconhecimento acadêmico Zeferino Vaz em 2001. Foi assessor de Reitor (gestão do Prof. Carlos H. Brito Cruz), onde coordenou a reforma do prédio do Ciclo Básico. Atualmente é um dos editores da revista European Physical Journal D . É físico teórico e faz pesquisa em física atômica e molecular, na área de espalhamento de baixa energia de pósitrons e elétrons por moléculas. Atualmente dirige o Centro de Ciência e Tecnologia do Bioetanol, CTBE, Ministério de Ciência e Tecnologia.

Ondas TeraHertz (ou Raios T)

Prof. Flávio Caldas Cruz

Flavio C. Cruz obteve mestrado (1990) e doutorado (1994) em Física pela Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), com pesquisa em espectroscopia atômica e molecular de alta resolução a laser. Entre 1994 e 1996 foi pesquisador no National Institute of Standards and Technology (NIST), em Boulder, Colorado, onde trabalhou com estabilização a laser e desenvolvimento de padrões de frequência atômicos baseados em ios aprisionados e resfriados com laser. Em 1997 tornou-se professor assistente e em 2002 professor associado no Instituto de Física da UNICAMP, onde tem trabalhado em metrologia de frequências ópticas, resfriamento e aprisionamento a laser, tecnologia e desenvolvimento de sistemas lasers, e espectroscopia de precisão e alta sensibilidade. Seus interesses de pesquisa incluem pentes de frequências ópticos, estabilização a laser, padrões de frequência atômicos e óptica não linear. Prof. Cruz é membro da Sociedade Brasileira de Física (SBF), American Physical Society (APS), Optical Society of America (OSA) e IEEE-LEOS society. Publicou 58 artigos em periódicos internacionais arbtitrados e indexados, orientou 3 teses de doutorado, 3 de mestrado, e supervisionou 4 estágios de post-doc. Possui 3 patentes, 480 citações (Web of Science) e é pesquisador nível 1 D do CNPq, além de "visiting fellow" do JILA-University of Colorado no ano de 2005.

O interesse na geração e detecção de luz na faixa de TeraHertz, correspondente à região do iQuando um volume de material alcança dimensões nanométricas, surgem importantes modificações das propriedades físicas e químicas, as quais são completamente diferentes das correspondentes no material macroscópico. A exploração destes novos fenômenos representa uma das linhas de pesquisa mais promissoras para produção de materiais com propriedades revolucionárias ou a produção de novos dispositivos baseados em novas arquiteturas ou fenômenos físicos quânticos. Em realidade, os nanossistemas representam um ainda enorme desafio científico nos mais diversos aspectos envolvidos: síntese, caracterização, instrumentação, compreensão e modelagem, aplicação; assim como aspectos sociais de saúde, gestão de risco, educação, etc. Nesta palestra faremos uma breve introdução e análise e, finalmente apresentaremos alguns casos que exemplificam os importantes avanços realizados recentemente.nfravermelho distante do espectro eletromagnético, tem crescido nos últimos anos devido a várias aplicações. Trata-se de radiação não-ionizante que pode atravessar diversos materias tais como roupa, papel, papelão, madeira, plástico e cerâmica, com aplicações óbvias em inspeção e diagnóstico em tempo real. Outras aplicações envolvem imagens médicas, melhor caracterização de semicondutores e ou até mesmo a possibilidade de uso em comunicação sem fio (wireless, celulares) com um grande aumento de largura de banda. A faixa de TeraHertz é muito ampla, estendendo-se de 100 GHz and 10 THz, e uma das menos exploradas do espectro eletromagnético. Neste seminário veremos os princípios de geração e detecção de luz no infravermelho distante, assim como as atividades na área em andamento na UNICAMP.

Fabricação e caracterização de nanoestruturas magnéticas

Prof. Kleber Roberto Pirota

Kleber Roberto Pirota nasceu em São Paulo, Brasil, em 1973. Estudou física na Universidade Estadual de Campinas (1992-96) onde também obteve os títulos de mestrado e doutorado. Em 2002 se mudou para Madrid onde concluiu dois estágios pós- doutorais: Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (2002 – 2004) e Universidad Autónoma de Madrid (2005 – 2007). Posteriormente foi contratado junto a Universidad de Barcelona (2007). Desde novembro de 2008 trabalha como professor doutor no Instituto de Física Gleb Wataghin da Universidade Estadual de Campinas. É co-autor de 60 artigos publicados em revistas internacionais (incluído 3 capítulos de livros) e possui 2 patentes. Seu tema de pesquisa envolve basicamente magnetismo e materiais magnéticos com ênfase em nanoestruturas ordenadas e materiais amorfos e nanocristalinos.

Nas duas últimas décadas presenciamos um importante avanço tanto nas técnicas de fabricação de novos materiais, como na capacidade de manipulação e caracterização de materiais a escala nanométrica. Tais potencialidades abriram passo a um novo ramo da ciência moderna: a nanotecnologia. A importância em poder fabricar de forma controlada e, posteriormente, explorar as propriedades físicas de materiais tão pequenos não diz respeito somente a possibilidade de miniaturização de dispositivos já existentes. O que se tem notado é que os fenômenos físicos apresentados em sistemas nanométricos podem ser completamente diferentes dos presentes no mesmo material, a escala macroscópica. Por outro lado, Magnetismo é uma das disciplinas científicas mais antigas do mundo e, ao mesmo tempo, representa uma das fronteiras desta nova área de pesquisa. Neste sentido, este seminário buscará apresentar alguns aspectos deste sub-ramo (nanomagnetismo), dando ênfase a técnicas de fabricação de materiais magnéticos a escala nanométrica (nanofios e nanopartículas) bem como técnicas para caracterizar tais materiais, principalmente do ponto de vista de suas propriedades magnéticas. Será também exposto um breve resumo de algumas potenciais aplicações tecnológicas que visam solucionar problemas atuais importantes como o aumento da densidade de gravação de informação em um disco rígido, obtenção de imãs permanentes extremamente fortes, sensores nanobiomagnéticos etc.

Nanociência e nanotecnologia

Prof. Daniel Ugarte

Formado em Física pela Universidad Nacional de Córdoba (Argentina). Realizou seu doutorado na Université Paris XI (Orsay, França) e, seu pós-doutorado na Ècole Polytechnique Federale de Lausanne (Suiça). Publicou mais de 90 artigos em revistas científicas especializadas. Proferiu mais de 60 palestras convidadas sobre Nanossistemas em congressos internacionais. Coordenador Rede Nac. do CNPq de Nanomateriais (NANOMAT) formada por 150 pesquisadores de 23 Instituições (2004-2007). Fundador do Laboratório Multi-usuário de Microscopia Eletrônica do LNLS. Prêmios: Fondation Latsis (Suíça,1994), Guggenheim (USA, 2002), Scopus (Elsevier-Capes, 2008) e seus orientados ganharam o Prêmio da Melhor Tese da Soc. Bras. de Física (2000 e 2003).

Quando um volume de material alcança dimensões nanométricas, surgem importantes modificações das propriedades físicas e químicas, as quais são completamente diferentes das correspondentes no material macroscópico. A exploração destes novos fenômenos representa uma das linhas de pesquisa mais promissoras para produção de materiais com propriedades revolucionárias ou a produção de novos dispositivos baseados em novas arquiteturas ou fenômenos físicos quânticos. Em realidade, os nanossistemas representam um ainda enorme desafio científico nos mais diversos aspectos envolvidos: síntese, caracterização, instrumentação, compreensão e modelagem, aplicação; assim como aspectos sociais de saúde, gestão de risco, educação, etc. Nesta palestra faremos uma breve introdução e análise e, finalmente apresentaremos alguns casos que exemplificam os importantes avanços realizados recentemente.

Material das Palestras

• Fabricação e caracterização de nanoestruturas magnéticas

Astronomia e Astrofísica

A XXIII Oficina de Física, com o tema “Astronomia e Astrofísica”, será realizada no próximo dia 8 de Novembro de 2008 (sábado).

As Oficinas de Física consistem de palestras de divulgação da ciência e pesquisa atual centradas no tema da Oficina e são abertas a todos os interessados e, em especial, a professores do ensino médio.

As Oficinas de Fisica fornecem Certificado de Participação.

Programação Preliminar

RESUMO DOS SEMINÁRIOS

A compreensão sobre a estrutura do universo no início do século XX

Prof. Roberto de Andrade Martins (Departamento de Raios Cósmicos e Cronologia - DRCC/IFGW)

A compreensão da estrutura do universo sofreu uma grande mudança no século XX. Até o final do século XIX, pensava-se que as "nebulosas" (corpos celestes que parecem pequenas nuvens, quando vistos ao telescópio) eram regiões do céu onde estavam nascendo estrelas. Cada nebulosa iria dar origem a uma única estrela e (talvez) planetas. Essa idéia era coerente com a teoria de formação do sistema solar, proposta por Laplace no final do século XVIII, que era a mais aceita. No entanto, o estudo desses corpos celestes, aproximadamente em 1920, levou à compreensão de que eram enormes agregados de milhões de estrelas, que estavam tão distantes de nós que pareciam corpos celestes pequenos. Logo depois, o estudo desses mesmos corpos levou à descoberta de que eles estavam se afastando uns dos outros e mudou toda a concepção sobre a estrutura do universo.

Contribuições dos Amadores na Astronomia - Da Construção do Telescópio à Espectroscopia

Rogério Marcon (Departamento de Física Aplicada - DFA/IFGW)

A participação dos astronomos amadores na Astronomia se faz principalmente em áreas onde a disponibilidade de instrumentos de observação profissionais é limitada. Áreas como a observação de estrelas variáveis, busca de supernovas, atividade solar e recentemente a espectroscopia.

Com o avanço da tecnologia e sua popularização, instrumentos mais eficientes puderam ser utilizados e até mesmo construídos pela comunidade de astrônomos amadores e sua utilização permitiu a sua contribuição nestas áreas.Na palestra serão dados exemplos de construção de instrumentos indo desde o telescópio propriamente dito e a construção do seu espelho até a montagem e utilização de espectrografos com detectores CCD para utilização em espectroscopia estelar e solar.

Física de Astropartículas

Prof. Ernesto Kemp (Departamento de Raios Cósmicos e Cronologia - DRCC/IFGW)

A Física de Astropartículas pode ser vista como a área de física que lida com a interdependência entre as menores e maiores estruturas do universo. Exemplos como a luneta de Galileo e a antena de rádio de Penzias e Wilson, usada para detectar a radiação remanescente do "Big Bang", nos mostram como a ciência dá grandes saltos quando se abrem novas "janelas" de observação do cosmos. Assim, ao usarmos as partículas produzidas em ambientes astrofísicos extremos como testemunhas e portadoras de informações dos processos físicos que ali ocorrem, conseguimos aumentar nosso conhecimento sobre os mais variados objetos celestes. Por outro lado, estas partículas são criadas por processos físicos em escalas que não podemos reproduzir em laboratório, fazendo com que sua detecção nos revele suas propriedades em condições que nenhum acelerador terrestre consegue atingir. Neste cenário de conexão entre astrofísica, cosmologia e partículas elementares que mostraremos os vários experimentos da área e seus resultados mais relevantes.

O Modelo Cosmológico Padrão

Prof. Pedro Cunha de Holanda (Departamento de Raios Cósmicos e Cronologia - DRCC/IFGW)

Nos últimos anos uma grande quantidade de experimentos possibilitou pela primeira vez testar com precisão modelos teóricos para a história do universo. O resultado desta análise é que hoje temos um modelo cosmológico que reproduz muito bem quase todos os observáveis cosmológicos medidos por tais experimentos. Neste modelo, o universo tem um pouco mais de 13 bilhões de anos de existência, e começou de uma forma bastante quente e compacta. A matéria que conhecemos, formada por prótons, nêutrons, elétrons, não corresponde ao total de matéria medido gravitacionalmente. Ao que tudo indica, existe uma forma de matéria que não interage como a matéria conhecida, e no entanto é 5 vezes mais numerosa. Além disso um componente ainda mais exótico parece estar presente, uma forma de energia cujo efeito na evolução do universo parece ser a de uma gravidade negativa, a energia escura. Apresentarei neste seminário os pontos principais deste modelo cosmológico, denominado modelo cosmológico padrão.

Materiais exibidos na XXIII Oficina de Física

• OF_IFGW2008_Marcon.pdf
• universo-IFGW-comp.pdf

A Física no Estudo do Cérebro Humano

A XXII Oficina de Física, com o tema “A Física no Estudo do Cérebro Humano”, será realizada no próximo dia 16 de agosto de 2008 (sábado) no auditório do IFGW das 8h30min as 16h.

As Oficinas de Física consistem de palestras de divulgação da ciência e pesquisa atual centradas no tema da Oficina e são abertas a todos os interessados e, em especial, a professores do ensino médio.

As Oficinas de Fisica fornecem Certificado de Participação.

Programa

Resumo das Palestras

Ressonância magnética para estudo do cérebro: informação química, anatômica e estrutural

Profa. Gabriela Castellano (IFGW/Unicamp)

Este seminário apresentará o fenômeno de ressonância magnética, e dará uma breve introdução sobre a obtenção de imagens anatômicas, de difusão, e sinais espectroscópicos por ressonância magnética. Em seguida descreverá os diferentes tipos de informação que podem ser obtidos do cérebro através dessas técnicas, tanto direta (informação química via espectroscopia e estrutural via imagens) quanto indiretamente (informação textural através de técnicas matemáticas aplicadas às imagens), e como estes podem ser usados para distinguir entre um cérebro normal e um cérebro acometido por alguma patologia.

Ressonância Magnética Funcional: A neurofísica das funções cerebrais a partir de spins nucleares

Prof. Roberto Covolan (IFGW/Unicamp)

Desde o início do século passado, quando aconteceram as primeiras aplicações do EEG (eletroencefalograma) ao estudo do cérebro, métodos físicos têm sido crescentemente empregados na investigação científica da dinâmica cerebral. Nos últimos anos, uma variedade de novas técnicas e tecnologias tem sido colocada à disposição da comunidade científica que atua nessa área. O recente desenvolvimento de técnicas avançadas de neuroimagem funcional representa ao mesmo tempo um incentivo e um desafio para a investigação do cérebro humano através de técnicas físicas.

Neste seminário, serão abordados avanços tecnológicos recentes, que têm permitido a realização do mapeamento da atividade cerebral através da técnica denominada Ressonância Magnética Funcional. Serão discutidos os aspectos físicos e neurofisiológicos que servem de fundamento para esta técnica, que tem causado um grande impacto em diversas áreas da Neurociência. Serão apresentados também os fundamentos de uma técnica mais recente, denominada Tomografia Óptica de Difusão, que se utiliza de lasers para fazer o mapeamento cerebral com resultados semelhantes aos da Ressonância Magnética Funcional.

A Física nas imagens de PET e SPECT cerebrais

Profa. Lorena Pozzo (IFGW-UNICAM)

A radiação ionizante eletromagnética é usada na Medicina para fins diagnósticos e terapêuticos. É possível obter imagens que representem a distribuição de determinado fármaco dentro do corpo do paciente. Para isso, é necessário ligar este fármaco a um emissor de radiação, que será então captada por detectores de cintilação. No caso do cérebro, podem ser estudados o fluxo sanguíneo, a perfusão sangüínea, o metabolismo de glicose, de dopamina, etc.

Dependendo do tipo de estudo, são feitas aquisições tomográficas de fóton único (SPECT) ou a partir da detecção de fótons de aniquilação de emissores de pósitrons (PET). Nos dois casos, a radiação ionizante se propaga em meios não homogêneos, de composição e densidades diferentes. Assim, ocorrem interações físicas de espalhamento Compton ou absorção fotoelétrica da radiação que resultam em perda de informação na imagem e contribuem com a dose recebida pelo paciente.

Modelos físicos simples para entender a propagação de impulsos nervosos

Prof. Fernando Cerdeira (IFGW/UNICAMP)

As células nervosas propagam impulsos elétricos, chamados de potenciais de ação ou “Spikes”, que carregam a informação sobre o meio ambiente para o cérebro. Modelos físicos simples baseados em circuitos elétricos e termodinâmica permitem entender a propagação destes impulsos nos axônios das células nervosas. Tentaremos discutir estes fenômenos durante a palestra.

Fontes Renováveis de Energia

A 21ª Oficina de Física, com o tema “Energias Alternativas”, será realizada no próximo dia 17 de maio de 2008 (sábado) no auditório do IFGW das 8h30min as 16h.

As Oficinas de Física consistem de palestras de divulgação da ciência e pesquisa atual centradas no tema da Oficina e são abertas a todos os interessados e, em especial, a professores do ensino médio.

As Oficinas de Fisica fornecem Certificado de Participação.

Programa

Materiais e vídeos exibidos na XXI Oficina de Física

• Energias Alternativas - Fontes Renováveis de Energia
• Fontes Renováveis de Energia
• Bionergia
• Células Solares
• Hidrogênio como vetor energético
• Energia Eólica

Laser e Aplicações

A 20ª Oficina de Física, com o tema Laser e Aplicações, será realizada no próximo dia 24 de novembro de 2007 (sábado) no auditório do IFGW das 8:00 as 17:30h.

As Oficinas de Física consistem de palestras de divulgação da ciência e pesquisa atual centradas no tema da Oficina e são abertas a todos os interessados e, em especial, a professores do ensino médio.

Programação Preliminar da 20ª Oficina de Física

PALESTRAS da XX OFICINA DE FÍSICA

O LASER

Prof. Newton Frateschi (IFGW/UNICAMP)

O laser, um acrônimo do inglês significando luz amplificada por emissão radiante estimulada, é uma fonte de radiação eletromagnética com características importantes tais como pureza espectral e coerência que permitem sua utilização nas mais diversas áreas das atividades humanas. A base do laser está em combinar ressonâncias com amplificação de luz. As ressonâncias são criadas ao confinar-se a luz numa região do espaço, enquanto que a amplificação é obtida pela excitação da matéria inserida nesta região. Neste sentido, diversos materiais, geometrias e formas de excitação foram desenvolvidos para se obter lasers emitindo em comprimentos de onda que vão desde centenas de micrômetros, na faixa de THz, de 0.75 a 20 micrômetros no infra-vermelho, de 0.75 a 0.38 micrômetros na faixa do visível, até o ultra-violeta profundo com 0.2 micrômetros. Neste seminário, trataremos primeiramente dos fundamentos do laser de tal forma a permitir a compreensão de suas propriedades fundamentais. Em seguida, descrevermos diversos tipos de lasers e suas principais características e aplicações. Uma visão geral, ao mesmo tempo com o necessário aprofundamento, será o objetivo deste seminário.

LASER EM COMUNICAÇÕES

Prof. Hugo Fragnito (IFGW/UNICAMP)

A Internet como a conhecemos hoje não seria possível sem o desenvolvimento das comunicações por fibras ópticas. Nesta palestra veremos como esta evolução aconteceu e até onde poderá chegar. Começaremos por conceitos básicos de telecomunicações e veremos como funcionam os principais componentes dos sistemas ópticos, tais como a própria fibra, transmissores laser, moduladores, receptores, amplificadores ópticos e multiplexadores. Estas tecnologias permitiram multiplicar por mais de um milhão de vezes a capacidade das telecomunicações, de alguns Mbps (Megabits por segundo) nos anos 1970 a mais de 10 Tbps (Terbits/s) hoje. A pesar desses avanços, a Internet continua crescendo e já se percebem limites que serão intransponíveis com as tecnologias atuais. Na última parte da palestra comentaremos sobre as pesquisas na Unicamp que visam sustentar o crescimento da Internet nas próximas décadas. São grandes desafios científicos e, ao mesmo tempo, grandes oportunidades de carreira para jovens pesquisadores.

APLICAÇÃO DE LASERS NAS CIÊNCIAS DA VIDA: A REVOLUÇÃO DA BIOFOTÔNICA

Prof. Wagner Faustino (IFGW/UNICAMP)

O desenvolvimento de lasers de pulsos ultracurtos e técnicas de captura óptica de partículas, na última década, abriram espaço para uma revolução nas ciências da vida denominada biofotônica. Trata-se de uma "ciência" multidisciplinar com contribuições importantes tanto na Biologia (estudo de mecanismos, funções e estruturas intracelulares a nível molecular), quanto na Medicina (estudos macro e microscópicos em diagnóstico e tratamento de tecidos). Nesse contexto, as pinças ópticas, por exemplo, permitem a micromanipulação e medida de propriedades mecânicas internas e externas de microorganismos vivos. Ademais, em conjunção com técnicas de reconstrução de imagens baseadas em espectroscopias ópticas lineares e não lineares, pode-se observar e relacionar eventos mecânicos a bioquímicos. Dentre as espectroscopias e microscopias disponíveis, encontram-se técnicas com especificidade química, tais como, Raman, Hiper Raman e CARS; as técnicas baseadas em fluorescência, como as Microscopias Confocais Convencional e Multifóton; finalmente, as técnicas de geração de harmônicos, como SHG e THG. Neste seminário, apresentaremos os princípios de funcionamento dessas técnicas biofotônicas e exemplos de suas aplicações, muitas das quais em desenvolvimento na UNICAMP.

HOLOGRAFIA

Prof. Lucila Helena Cescatto (IFGW/UNICAMP)

Nesta aula serão discutidos os princípios básicos da holografia, as técnicas utilizadas para se gravar e hologramas e algumas de suas aplicações. Primeiramente faremos uma comparação entre a holografia e a fotografia convencional, mostrando que, na holografia, além de conseguimos armazenar ou codificar a intensidade luminosa de uma cena, armazenamos também a informação da fase das ondas, o que nos permite reconstruir imagens tridimensionais. Descreveremos os tipos de hologramas existentes assim como as montagens, equipamentos e materiais fotossensíveis utilizados para a gravação de hologramas. Serão discutidas também as formas de se eliminar o efeito da dispersão na reconstrução de hologramas utilizando luz branca. Entre as aplicações da holografia que serão discutidas podemos citar: Holografia Interferométrica - para estudo de pequenos movimentos ou deslocamentos; Memórias Holográficas, Hologramas de Segurança, etc.

Materiais exibidos na XX Oficina de Física

• WorkShop Lasers
• Laser em comunicações

Energia e o Meio Ambiente

A 19ª Oficina de Física, com o tema Energia e o Meio Ambiente, será realizada no próximo dia 23 de junho de 2007 (sábado) no auditório do IFGW das 8:00 as 17:30h.

As Oficinas de Física consistem de palestras de divulgação da ciência e pesquisa atual centradas no tema da Oficina e são abertas a todos os interessados e, em especial, a professores do ensino médio.

As Oficinas de Fisica fornecem Certificado de Participação.

Apresentamos abaixo detalhes sobre as palestras da XIX Oficina, que incluirá também a apresentação de sistemas experimentais.

Palestras da XIX Oficina de Física

A ENERGIA SOLAR

Prof. Dr. Francisco das Chagas Marques (IFGW/UNICAMP) (IFGW/UNICAMP)

A energia solar é uma das fontes mais promissoras de energia por ser barata, livre de poluição e inesgotável. Neste seminário faremos uma breve introdução aos mecanismos de geração de energia fotovoltaica. Serão também descritos alguns processos de fabricação de células solares e algumas aplicações de painéis fotovoltaicos.

APLICAÇÕES DA ENERGIA SOLAR: CÉLULAS SOLARES E PURIFICAÇÃO DE ÁGUA

Profa. Dra. Cláudia Longo (IQ/UNICAMP)

Os óxidos semicondutores, em especial o TiO2, apresentam características físico-químicas que possibilitam aproveitar a energia solar em aplicações de grande interesse tecnológico e ambiental. O TiO2 é um semicondutor que absorve radiação ultravioleta e apresenta propriedades fotocatalíticas para degradação de diversos poluentes, o que lhe confere aplicação em sistemas para purificação de água. Quando modificado com um corante que absorve radiação visível, também é utilizado na montagem de células solares, dispositivos que convertem energia solar em energia elétrica. Estas aplicações mostram a importância da pesquisa em semicondutores, contribuindo para a geração de energia e a preservação do meio ambiente.

A USINA DE ÁLCOOL: UMA INDÚSTRIA QUÍMICA DE FONTE RENOVÁVEL

Prof. Dr. José Augusto R. Rosário (IQ/UNICAMP)

A cana de açúcar tem gerado riqueza para nosso país desde sua descoberta, sendo responsável pelo mais duradouro ciclo econômico de origem não extrativista. A fermentação do melaço acompanhou a produção de açúcar gerando a cachaça e o rum, se transformando lentamente na maior tecnologia industrial desenvolvida no país. Vamos discutir o processo de fermentação alcoólica e sua importância atual, não apenas para gerar um combustível líquido de fonte renovável. Veremos que esse processo possui potencial para se transformar na base de uma grande indústria química, desencadeando uma ?economia etanol? contribuindo para acentuar a interiorização industrial do país. Discutiremos também os aspectos econômicos dessa indústria e os reflexos que ela gera para a sociedade.

ENERGIA, MEIO AMBIENTE E HIDROGÊNIO

Prof. Dr. Ennio Peres da Silva (IFGW/UNICAMP)

As conclusões que os especialistas têm apresentado sobre as mudanças climáticas globais (Relatório IPCC) apontam para a necessidade de medidas urgentes de contenção das emissões de gases de efeito estufa, entre elas a ampliação do uso de fontes renováveis de energia, já que o uso de combustíveis fósseis é uma das origens do problema. Entretanto, a maioria das fontes renováveis (hidráulica, eólica, solar fotovoltaica, geotérmica) produz energia elétrica, mas não gera num combustível direto, com exceção das biomassas (madeira, cana, óleos vegetais). Portanto a conversão de eletricidade em combustível tornou-se um ponto de interesse vital, sendo que a produção de hidrogênio por meio da eletrólise da água é o processo de conversão de maior eficiência conhecido. O hidrogênio também pode ser obtido diretamente das biomassas através de processos de reforma e gaseificação, bem como de combustíveis fósseis e através da energia nuclear. O desenvolvimento científico e tecnológico associado ao uso energético do hidrogênio tornou-se uma estratégia de grande interesse e investimentos nos países industrializados. Discutiremos os fundamentos e o estado da arte desta tecnologia, os investimentos e programas de pesquisa, desenvolvimento e industrialização, e em especial a situação brasileira no setor.

Novos Materiais

A 18ª Oficina de Física, com o tema Novos Materiais, será realizada no próximo dia 05 de maio de 2007 (sábado) no auditório do IFGW das 8:00 as 17:30h.

As Oficinas de Física consistem de palestras de divulgação da ciência e pesquisa atual centradas no tema da Oficina e são abertas a todos os interessados e, em especial, a professores do ensino médio.

As Oficinas de Fisica fornecem Certificado de Participação.

Programa

Visita aos Laboratórios

A visita deverá durar aproximadamente 45 minutos e será dividida em dois grupos com início, respectivamente, às 12:00 h e 13:15 h. Os grupos sairão do Auditório do IFGW e visitarão 3 laboratórios de pesquisa:

• Estruturas semicondutoras: Crescimento e Microscopia de Força Atômica.
• Tecnologia de plasma e fabricação de filmes finos e nanopartículas.
• Técnicas de Espectroscopia Óptica para caracterização de materiais.

Palestras da XVIII Oficina de Física

A Revolução dos Nanomateriais

Douglas Soares Galvão (IFGW/UNICAMP)

Resumo:

O uso tecnológico de materiais sempre foi de fundamental importância para a civilização humana, muitas vezes definindo períodos da história, como a idade da pedra, idade do bronze, etc. Estamos vivenciando uma nova revolução na área dos materiais com o advento da nanotecnologia. Neste seminário apresentaremos de maneira resumida o que são esses materiais e como eles impactarão o nosso cotidiano em um futuro próximo.

Cristais Fotônicos e Metamateriais

Lucila Helena D. Cescato (IFGW/UNICAMP)

Resumo:

Cristais fotônicos e metamateriais são materiais micro ou nanoestruturados de forma periódica, o que permite que suas propriedades ópticas possam ser "moldadas". Assim, pode-se construir um material com uma determinada transmitância e índice de refração numa dada região do espectro. Além disso, estes materiais podem apresentar propriedades novas que não existem nos materiais naturais, tais como índice de refração negativo e permissividade elétrica e magnética negativas. Serão apresentadas e discutidas as técnicas que permitem a fabricação destes materiais, assim como possíveis aplicações.

Plásticos, Novos ou Velhos Materiais?

Marco-Aurelio De Paoli (IQ/UNICAMP)

Resumo:

Desde a década de 50 do século passado que os plásticos entraram na nossa vida para não sair mais. Hoje, começo do século XXI, nós poderíamos viver sem eles? Certamente que não. O que eles tem de tão especial e importante que os tornam essenciais para a manutenção da nossa qualidade de vida e da qualidade de nosso meio ambiente? Essas perguntas serão discutidas e respondidas após uma breve introdução sobre a natureza química dos materiais conhecidos como ?plásticos? e as suas propriedades.

Semicondutores

Mônica Alonso Cotta (IFGW/UNICAMP)

Resumo:

Materiais semicondutores fazem parte de nosso cotidiano por várias décadas, desde o início da era da microeletrônica. Contudo, estes materiais continuam a ser investigados para novas aplicações, explorando limites de tamanho e a facilidade de integração a tecnologias já existentes. Mostraremos nesta palestra as novas propriedades destes "velhos" materiais, além de aplicações em química e biologia.

Física Nuclear

A 17ª Oficina de Física, com o tema Física Nuclear, será realizada no próximo dia 25 de novembro de 2006 (sábado) no auditório do IFGW das 8:00 as 17:30h.

As Oficinas de Física consistem de palestras de divulgação da ciência e pesquisa atual centradas no tema da Oficina e são abertas a todos os interessados e, em especial, a professores do ensino médio.

As Oficinas de Fisica fornecem Certificado de Participação.

Um CD com o conteudo das palestras estará disponível aos interessados pelo valor de R$5,00.

Programa da 17ª Oficina de Física

Partículas Elementares

XVI Oficina de Física "Cesar Lattes"- Partículas Elementares

Estaremos realizando no próximo dia 10/JUNHO/2006 (sábado) no auditório do IFGW,a 16ª Oficina de Física, com o tema PARTÍCULAS ELEMENTARES.

As Oficinas de Física "Cesar Lattes" consistem de palestras que apresentam o desenvolvimento da pesquisa na área de física, nos seus aspectos históricos, básicos e observacionais. As oficinas são destinadas à professores do ensino médio e estudantes de Física, Matemática e cursos afins. Veja o programa da 16a. Oficina.

Comissão Organizadora da 16ª Oficina

• Prof. Francisco Marques - Coordenador de Extensão do IFGW
• Prof. Marcelo Guzzo - Instituto de Física/UNICAMP

Programa

Einstein e suas contribuições

Estaremos realizando no próximo dia 24/SETEMBRO/2005 (sábado) no auditório do IFGW,a 14ª Oficina de Física, com o tema Einstein e suas contribuições.

A 14ª Oficina de Física do IFGW consistirá de palestras que apresentarão o desenvolvimento da pesquisa na área de física, nos seus aspectos históricos, básicos e observacionais. O programa inclui atividades demonstrativas.

Comissão Organizadora da 14ª Oficina

• Prof. Francisco Marques - Coordenador de Extensão do IFGW
• Prof. Alberto Saa - Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica/UNICAMP

Programa

Astronomia

Estaremos realizando no próximo dia 11/JUNHO/2005 (sábado) no auditório do IFGW, a 13ª Oficina de Física, com o tema Astronomia.

A 13ª Oficina de Física do IFGW consistirá de palestras que apresentarão o desenvolvimento da pesquisa na área da astronomia, nos seus aspectos históricos, básicos e observacionais. O programa inclui atividades demonstrativas.

Comissão Organizadora da 13ª Oficina

• Prof. Francisco Marques - Coordenador de Extensão do IFGW
• Prof. Júlio César Penereiro - Astrônomo do Observatório Municipal de Campinas - Jean Nicolini

Programa

100 Anos de Relatividade

Estaremos realizando no próximo dia 09/ABRIL/2005 (sábado) no auditório do IFGW, a 12ª Oficina de Física, com o tema100 Anos de Relatividade.

A 12ª Oficina de Física do IFGW consistirá de palestras que apresentarão o desenvolvimento da pesquisa na área da relatividade, nos seus aspectos históricos, básicos e aplicados. O programa inclui atividades demonstrativas.

Comissão Organizadora da 12ª Oficina

• Prof. Francisco Marques - Coordenador de Extensão do IFGW
• Prof. Anderson Campos Fauth - Grupo de Léptons

Programa

A Física e a relatividade dos movimentos, antes de 1905

Roberto de Andrade Martins (IFGW)

Resumo:

Esta primeira parte da Oficina apresentará um histórico da teoria da relatividade especial, descrevendo diversos trabalhos teóricos e experimentais anteriores às pesquisas de Albert Einstein, assim como alguns dos aspectos gerais do trabalho que ele publicou em 1905.

A relatividade do espaço-tempo

Carola Dobrigkeit Chinellato (IFGW)

Resumo:

Serão destacados tópicos sobre cinemática relativística, dentre os quais mencionamos as implicações dos postulados de Einstein para a descrição de eventos segundo diferentes referenciais inerciais , as transformações de Lorentz, as conseqüências para as medidas de intervalos de comprimento e tempo, a adição de velocidades, efeito Doppler e o "paradoxo dos gêmeos" . Também serão abordados alguns resultados experimentais recentes relacionados a esses tópicos.

Demonstração experimental da dilatação do tempo com múons

Ernesto Kemp e Anderson Campos Fauth (IFGW)

Resumo:

Serão utilizados detectores de partículas sub-atômicas para demonstrar a presença do fluxo contínuo de múons da radiação cósmica ao nosso redor. Um arranjo especial desses detectores será utilizado para mostrar que estas partículas são relavistícas, ou seja, possuem velocidades próximas à velocidade da luz. Será mostrado que os múons podem ser detectadas em grande quantidade na superfície da Terra devido ao efeito relativístico da dilatação do tempo.

E=Mc2, Equivalência Massa-Energia, a equação mais popular da física

Carlos O. Escobar (IFGW)

Informação e Computação Quânticas

Estaremos realizando no próximo dia 11/DEZEMBRO/2004 (sábado) a 11ª Oficina de Física, com o tema Informação e Computação Quânticas.

A 11ª Oficina de Física do IFGW consistirá de palestras que apresentarão o desenvolvimento da pesquisa nas áreas da informação e computação quânticas, nos seus aspectos básicos e aplicados. Nas palestras será dada ênfase às aplicações tecnológicas destes fenômenos físicos e de como poderá vir a ser o computador do futuro. O programa inclui atividades demonstrativas.

Comissão Organizadora da 11ª Oficina

• Prof. Francisco Marques - Coordenador de Extensão do IFGW
• Prof. Peter Alexander Bleinroth Schulz - Grupo de Heteroestruturas Semicondutoras

Programa

Para saber mais sobre o tema, acesse as seguintes referências:

www.qubit.org

www.quiprocone.org

www.theory.caltech.edu/~preskill/ph229

- M.A. Nielsen. "Regras para um Mundo Quântico Complexo". Scientific American, Brazil, Dez/2002.

- M.A. Nielsen and I.L. Chuang. "Quantum Computation and Quantum Information". Cambridge University Press, 2000

Física e Tecnologia: Magnetismo e Supercondutividade

Estaremos realizando no próximo dia 03/JULHO/2004 (sábado) a 10ª Oficina de Física, com o tema Física e Tecnologia: Magnetismo e Supercondutividade

A 10ª Oficina de Física do IFGW consistirá de palestras que apresentarão o esenvolvimento da pesquisa nas áreas de magnetismo e supercondutividade, nos seus aspectos básicos e aplicados. Nas palestras será dada ênfase às aplicações tecnológicas destes fenômenos físicos e mostra a busca por novos materiais que permitam este desenvolvimento. O programa inclui também atividades demonstrativas.

Comissão Organizadora da 10ª Oficina

• Profa. Mônica Alonso Cotta - Coordenadora de Extensão do IFGW
• Prof. Marcelo Knobel - Diretor do Nudecri e LabJor

Programa

Comportamento Coletivo da Matéria: Uma Introdução à Supercondutividade e ao Magnetismo

Eduardo Miranda - IFGW - Unicamp

Resumo:

A Supercondutividade e o Magnetismo são manifestações macroscópicas da natureza quântica da matéria. A supercondutividade foi descoberta em 1911 e o magnetismo é conhecido desde a antigüidade, mas o entendimento de ambos teve que aguardar o desenvolvimento completo da Física Quântica.

Além da beleza intrínseca desses fenômenos, sua explicação revela também algo extraordinário: ambos são resultado do movimento coletivo dos elétrons. Nessa introdução, pretendemos expor a fenomenologia básica do Magnetismo e da Supercondutivade e enfatizar os conceitos centrais necessários ao seu entendimento.

Essa palestra de caráter mais teórico irá preparar os ouvintes para as exposições posteriores, que se concentrarão nas aplicações dos materiais supercondutores e magnéticos.

Além disso, iremos chamar a atenção para a natureza coletiva dos dois fenômenos, salientando um lema recorrente nos fenômenos da matéria quântica: "Mais é diferente". Esse lema traduz o seguinte fato: o comportamento de um número pequeno de elétrons é incapaz de revelar toda a riqueza possível quando existe uma grande quantidade deles.

Interações da Luz com a Matéria: Sondando Magnetismo e Supercondutividade em Nível Atômico

Eduardo Granado - IFGW - Unicamp

Resumo:

A busca pela compreensão e domínio, em todos os seus aspectos, do magnetismo e da supercondutividade sempre motivou o trabalho de um grande número de cientistas desde a descoberta destes intrigantes fenômenos. Em última análise, as interações que dão origem a eles ocorrem em escala atômica (~10-10 m) e em minúscula escala de tempo (~10-12 s), e devem ser sondadas com técnicas apropriadas.

Neste seminário, descreveremos alguns métodos experimentais que são utilizados para tal fim, com grande ênfase às técnicas que envolvem o espalhamento e absorção da luz pela matéria. Tais métodos são ilustrativos de como se consegue obter informações detalhadas sobre fenômenos microscópicos em um mundo essencialmente macroscópico como o nosso.

Materiais Magnéticos no Dia-a-Dia

Marcelo Knobel - IFGW - Unicamp

Resumo:

Serão mostrados exemplos práticos de aplicações do magnetismo no dia a dia, incluíndo os usos mais modernos em leitura e gravação de informações magnéticas. Será dada uma revisão geral sobre fenômenos magnéticos, e alguns experimentos e demonstrações serão realizados para ilustrar esses fenômenos.

Desafios da Tecnologia: Busca de Novos Materiais

Pascoal Pagliuso - IFGW - Unicamp

Resumo:

A constante evolução científica e tecnológica da humanidade depende crucialmente do desenvolvimento de novos materiais. A síntese de materiais anteriormente inexistentes pode levar a descoberta de novos fenômenos físicos ou ainda permitir a utilização de propriedades físicas de potencial tecnológico que seriam inviáveis com os materiais existentes devido às limitações intrínsecas que eles apresentam.

Dentro das áreas de magnetismo e supercondutividade serão discutidos os desafios a serem vencidos para se ampliar a aplicação e o potencial tecnológico de materiais magnéticos e supercondutores. Discutiremos as distintas metodologias seguidas pelos pesquisadores em busca de novas espécies destes materiais que cumpram os requisitos necessários para o desenvolvimento da tecnologia do futuro.

Nanociências

Estaremos realizando no próximo dia 03/ABRIL/2004 (sábado) a 9a Oficina de Física, com o tema central Nanociências (Veja o Cartaz).

A 9a Oficina de Física do IFGW consistirá de palestras que cobrirão o desenvolvimento da pesquisa em nanociências e suas aplicações tecnológicas em diferentes áreas. Novos fenômenos quânticos observados nesta escala serão apresentados, bem como a pesquisa em nanoestruturas e aplicações em química e biologia. O programa inclui também atividades demonstrativas.

Comissão Organizadora da 9ª Oficina

• Profa. Mônica Alonso Cotta - Coordenadora de Extensão do IFGW
• Manoel Guilherme da Silva Mello - Secretário da Coordenadoria de Extensão

Programa

Simulações Computacionais em Nanociência: Estudo de Nanofios de Ouro

Prof. Édison Zacarias da Silva

Resumo:

Nos últimos anos do século XX a pesquisa no campo da Nanociência (na escala de nanometros, 1nm = 10-9 m) tem tido um desenvolvimento crescente, tendo recebido grande destaque em diferentes áreas do conhecimento, como a Física, Química, Biologia e Engenharia. Uma parte deste interesse advém do fato dos sistemas físicos apresentarem novos comportamentos quando manipulados em escalas nanométricas. Essas propriedades únicas dos sistemas nanoestruturados, mesmo para materiais bem entendidos como o ouro, levam à criação de uma nova sub-área do conhecimento, a qual requer estudos que permitam que novos paradigmas sejam estabelecidos. Existem muitas razões para isto. Por um lado mais fundamental, temos a capacidade de manipulação da matéria em escala atômica propiciada pelas novas técnicas experimentais, como o crescimento epitaxial, onde filmes são crescidos com controle de monocamada de deposição, até o controle de determinação em escala atômica, propiciado pelos microscópios de tunelamento (Scanning Tunelling Microscope - STM) ou pelos microscópios de força atômica (Atomic Force Microscope - AFM) e também os microscópios eletrônicos de transmissão (Transmission Electron Micorsope - TEM), que permitem manipulação e obtenção de imagens em escala atômica. Esta capacidade está causando um grande impacto na produção de novas estruturas e levando a um grande salto quantitativo nas pesquisas. Sonhos do passado são hoje realidade nos laboratórios de pesquisa.

Por outro lado, na tecnologia, onde a física transforma-se em dispositivos, a verificação de que a miniaturização dos dispositivos atuais baseados no Silício caminha para um fim, motiva a pesquisa para o desenvolvimento de outros dispositivos. Na nanociência existe uma tentativa de se construir as novas estruturas átomo a átomo, como se estivéssemos trabalhando com um lego nanoscópico; isto no jargão da tecnologia chama-se do fundo para cima (bottom up), ao contrário da maneira atual de tentar miniaturizar cada vez mais os dispositivos.

No estudo de nanoestruturas o Ouro tem tido um destaque especial e o estudo de aglomerados de ouro assim como nanofios tem sido intenso. Em particular nanofios de ouro podem ter papel fundamental para o uso como contato elétrico em dispositivos nanoestruturados. Nesta apresentação discutiremos a importância da física computacional e como ela pode contribuir para o entendimento destes novos sistemas. Discutiremos a formação e evolução destes fios destacando mecanismos ligados ao comportamento e formação de fios com espessura de um único átomo e sua ruptura. Discutiremos também interpretações para explicar as grandes distancias ouro-ouro nestas estruturas.

Microscopia de varredura por sonda: ferramenta para nanociências e nanotecnologia

Profa. Mônica Alonso Cotta

Resumo:

Os microscópios de tunelamento e força atômica são considerados como ferramentas importantes na evolução da pesquisa em nanociências, por permitirem a visualização e manipulação de átomos. Nesta palestra, abordaremos a versatilidade da microscopia de varredura por sonda, mostrando a aplicação de seus vários modos de aquisição de dados, com ênfase na sua utilização na síntese de nanoestruturas semicondutoras. Visitas ao laboratório de crescimento epitaxial e de microscopia de força atômica do Departamento de Física Aplicada serão realizadas após a palestra.

Quantum Dots Semicondutores: Aplicações em Dispositivos Ópticos e Ciências da Vida

Prof. Carlos Lenz César

Resumo:

Não fornecido

O que é Nanobiotecnologia ? Realizações e Perspectivas

Prof. Nélson Durán Caballero

Partículas Elementares

Caos e Fractais

Física Aplicada à Medicina e Biologia

Lasers

Programa