Você já ouviu falar sobre o Complexo Laboratorial Nanotecnológico da UFABC (CLN/UFABC)? O CLN foi criado em 2013, com a aprovação de proposta submetidano âmbito do Sistema Nacional de Laboratórios em Nanotecnologia (SisNANO). O primeiro ciclo do SisNANO foi finalizado recentemente, ressaltando a contribuição de conhecimento com vistas à inovação tecnológica, além de sua disponibilização ao setor produtivo. Como características essenciais destacam-se seu caráter multiusuário e de acesso compartilhado por pesquisadores das comunidades interna e externa, bem como seu funcionamento mediante requisição de serviços. Tal organização permite aos usuários, com atuação nos âmbitos acadêmico e setor produtivo, a utilização de infraestrutura moderna, com equipamentos e serviços técnicos especializados para favorecer do projeto na estruturação de laboratórios por todo o país. Na UFABC, o apoio promovido aos pesquisadores vinculados ao projeto e à construção da infraestrutura de pesquisa encontra-se disponível nas Centrais Experimentais Multiusuário da Universidade.

Um software que se destrói após apenas uma execução tem sido há muito tempo considerado um ideal inatingível para proteger informações privadas. Mas um time internacional de pesquisador envolvendo a UFABC e instituições da Áustria e Singapura, conseguiram realizar no laboratório esse importante conceito de segurança cibernética com a ajuda da tecnologia quântica. Para isso, sistemas físicos clássicos e quânticos foram combinados para formar um computador híbrido. O resultado foi publicado na revista "Nature Communications".

Programas de computador que só podem ser executados uma vez foram nada além de uma ilusão para especialistas em segurança por décadas. Os chamados programas "únicos" impediriam a transferência indesejada de dados e a manipulação e uso indevido do próprio software.

 

destaque 2018 11 14Recentemente, ATLAS e CMS, duas colaborações internacionais que analisam os resultados de colisões entre pares de prótons acelerados no Grande Colisor de Hádrons (LHC), da Organização Europeia para Pesquisa Nuclear (CERN), na Suíça, confirmaram uma propriedade fundamental do bóson de Higgs. No vídeo abaixo, dois membros da colaboração CMS, o físico Pedro Mercadante, da Universidade Federal do ABC (UFABC) e o físico Thiago Tomei, da Universidade Estadual Paulista (UNESP), comentam a importância do resultado.

ABC Makerspace, em São Bernardo do Campo, que foi “impresso” em madeira compensada e depois encaixado no campus da UFABC

 

Em uma ensolarada tarde de sábado, em abril, o designer Sandro Friedland, 42 anos, entrou em uma casa de fundos no bairro paulistano de Pinheiros disposto a dominar os segredos da impressora 3D. Pouco tempo depois chegou a desenvolvedora Gabriela Freitas, 26. Ela queria dicas para participar do Capture the Flag, competição que envolve a resolução de desafios relacionados à segurança da informação. No portão que dá acesso à casa não há placa de identificação. Apenas o discreto grafite de um guarda-chuva na fachada indica a atividade local: lá funciona o Garoa Hacker Clube, o primeiro e mais famoso hackerspace do Brasil, entre os cerca de 30 em atividade no país.

A tese de doutorado “Avanços teóricos e experimentais em Termodinâmica Quântica” de Tiago Barbin Batalhão recebeu o Grande Prêmio Capes de Melhor Tese na Área de Ciências Exatas e Engenharia em 2017. O trabalho foi desenvolvido sob a orientação do professor Roberto Serra dentro do Programa de Pós-graduação em Física da UFABC. A tese também recebeu o Prêmio de Melhor Tese da Área de Física. Segundo os organizadores do prêmio o PPG-Física da UFABC é o único programa com dois Grande Prêmios na Área de Ciências Exatas e Engenharia. 

Experimento reproduz em um tanque com água fenômenos que podem ocorrer na vizinhança de buracos negros

Ondas que se propagam na superfície da água se tornam um pouco mais altas ao atravessar a vizinhança de um redemoinho criado pelo ralo aberto de um tanque. O tamanho delas é amplificado porque elas extraem um pouco da energia de rotação do redemoinho, um efeito chamado super-radiância. A existência desse efeito foi confirmada pela primeira vez em um experimento realizado em 2016 por um grupo internacional de pesquisadores liderado pela física alemã Silke Weinfurtner, da Universidade de Nottingham, no Reino Unido. Em seu laboratório, Silke e seus colaboradores, entre eles o físico brasileiro Maurício Richartz, produziram esse fenômeno usando um tanque com paredes de vidro e água misturada a um corante verde fluorescente. O ensaio foi filmado com uma câmera que registra em 3D e permitiu detectar o incremento na altura das ondas causado pela super-radiância. O efeito é pequeno, mas chama a atenção dos físicos por simular o que se imagina que ocorra com a luz ao redor de um buraco negro em rotação. Esses resultados estão descritos em um artigo publicado em 12 junho na revista Nature Physics.

Brasileiros propõem experimento para comprovar se o espaço vazio pode esquentar um objeto acelerado

Cálculos de um grupo paulista de físicos teóricos indicam que a realização de um experimento com a geração atual de máquinas aceleradoras de partículas pode comprovar a existência do chamado efeito Unruh. Proposto há mais de 40 anos, esse fenômeno se caracterizaria por uma radiação composta de partículas elementares que só poderiam ser registradas por um corpo submetido a acelerações extremas. Se o efeito realmente existir, o espaço vazio deve ser mais quente para um hipotético observador em movimento acelerado do que para um viajante que se locomove a uma velocidade constante. Nesse segundo caso, a temperatura do vácuo é zero absoluto. De acordo com as contas da equipe composta pelo físico George Matsas e seu aluno de doutorado Gabriel Cozzella, da Universidade Estadual Paulista (Unesp), e os físicos André Landulfo, da Universidade Federal do ABC (UFABC), e Daniel Vanzella, da Universidade de São Paulo (USP), o calor gerado pelo efeito Unruh poderia ser visto na radiação emitida por elétrons acelerados em laboratório.

Grupo brasileiro controla o calor gerado por núcleos atômicos

Trabalho de 1975 do matemático russo Alexander Lerner representa o demônio de Maxwell dentro de um dos recipientes contendo as moléculas de gás que deveria selecionar

A geração aleatória de calor no mundo microscópico é um dos principais obstáculos para o avanço da nanotecnologia. À medida que os nanodispositivos se tornarem cada vez menores e mais complexos, feitos com peças de tamanho comparável ao de moléculas ou até mesmo de átomos, eles terão risco maior de gerar perigosas flutuações quânticas durante o seu funcionamento. Essas flutuações são variações abruptas e imprevisíveis de energia, regidas pelas leis probabilísticas da mecânica quântica, com potencial de danificar os nanomecanismos. Um grupo de físicos brasileiros liderado por Roberto Serra, professor da Universidade Federal do ABC (UFABC), apresentou em um artigo publicado no início de dezembro na Physical Review Letters uma técnica capaz de atenuar a produção dessas flutuações de calor em nível subatômico.

Pesquisadores tentam mostrar qual mecanismo está por trás da capacidade de processar e armazenar dados desse componente da eletrônica

Ilustração de rede neuronal baseada em memoristores: nanocomponentes funcionariam de forma similar às sinapses

Até hoje, não se sabe ao certo por que os memoristores funcionam de maneira singular, embora algumas empresas, como a gigante Panasonic e a pequena Knowm, do Novo México (EUA), já estejam comercializando timidamente versões modestas de chips baseados nesse componente. A movimentação de alguns átomos de oxigênio no interior de nanofilmes feitos de óxidos metálicos, quando submetidos a distintas correntes elétricas, é a tese mais aceita para justificar as propriedades singulares dos memoristores. Uma equipe de físicos teóricos das universidades Federal do ABC (UFABC), Estadual Paulista (Unesp) e Nacional de Yokohama (Japão) propôs no início de julho, em um artigo no periódico Scientific Reports, uma explicação alternativa para o fenômeno: a circulação de elétrons seria a principal responsável pelas características desse componente, visto que o “andar” de átomos não seria rápido o bastante para produzir os efeitos atribuídos aos memoristores.

Bloco de camadas de óxido de grafeno soldadas: mais leve que o titânio

 

Grande resistência mecânica, alta porosidade e ao mesmo tempo rigidez e biocompatibilidade são características de uma nova concepção de óxido de grafeno com potencial para uso em implantes ósseos. O grafeno 3D, resultado da junção de camadas desse material por meio de soldagem por plasma, é mais leve que o titânio, material utilizado em próteses. O grafeno é uma folha de átomos de carbono dispostos de forma hexagonal. “A ideia foi criar um grafeno 3D usando pedaços de 2D”, conta Douglas Galvão, professor da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp). Ele e os pós-doutorandos Pedro Autreto, da Universidade Federal do ABC (UFABC), e Cristiano Woellner, da Unicamp, participaram do desenvolvimento dessa configuração de óxido de grafeno com pesquisadores das universidades Rice e do Texas, nos Estados Unidos, e do Centro Internacional de Pesquisa Avançada de Metalurgia do Pó e Novos Materiais (Arci), da Índia. “O material agora parece uma cortiça porosa”, explica Galvão. “A alta porosidade é importante porque a rugosidade em nanoescala facilita a integração com as células do corpo.” O trabalho dos brasileiros foi financiado pelo Centro de Pesquisa em Engenharia e Ciências Computacionais (CCES), um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (Cepid) da FAPESP.

 

Este texto foi originalmente publicado por Pesquisa FAPESP de acordo com a licença Creative Commons CC-BY-NC-ND. Leia o original aqui.

UFABC completa 10 anos com 15 mil alunos e indicadores de pesquisa consistentes

Klaus Werner Capelle

Uma experiê032_UFABC02_247_altancia inovadora entre as universidades públicas do país está completando uma década de existência com indicadores científicos e acadêmicos consistentes. No dia 11 de setembro de 2006, a Universidade Federal do ABC (UFABC) iniciou suas atividades num campus provisório no município de Santo André, a 19 quilômetros de São Paulo, recebendo os primeiros 500 alunos de graduação. Eles estavam matriculados em um mesmo curso, o bacharelado em ciência e tecnologia, e tinham aulas com 80 professores vinculados não a faculdades e departamentos, mas a três centros interdisciplinares, o de Ciências Naturais e Humanas, o de Matemática, Computação e Cognição, e o de Engenharia, Modelagem e Ciências Sociais Aplicadas.

Universidades e empresa do interior paulista desenvolvem braço mecânico para telescópios que serão instalados no maior observatório de raios gama

... Protótipo do telescópio de 12 m: estrutura criada no Brasil, formada por tubos prateados, conecta o espelho à câmera O braço metálico responsável por dar sustentação e posicionar a câmera de 2 toneladas dos telescópios de médio porte do Cherenkov Telescope Array (CTA), iniciativa internacional que pretende construir o maior observatório de raios gama até 2020, será fabricado de acordo com as especificações de um protótipo dessa estrutura desenvolvido no estado de São Paulo. Concebido ao longo dos últimos quatro anos pela equipe de Luiz Vitor de Souza Filho, do Instituto de Física de São Carlos da Universidade de São Paulo (IFSC-USP), em parceria com a Universidade Federal do ABC (UFABC) e uma empresa de São José dos Campos, a Orbital Engenharia, o suporte mecânico made in Brazil bateu um projeto rival francês, que também criou uma estrutura semelhante, e foi escolhido para equipar 40 telescópios que devem ser montados e operados pelo observatório. “Nosso protótipo cumpriu todas as exigências pedidas”, afirma Souza Filho, que contou com dois financiamentos da FAPESP para o desenho e construção do braço metálico.

Revista Pesquisa FAPESP - Igor Zolnerkevic

Equipe internacional mede pela primeira vez o aumento da entropia em núcleos de carbono

Exemplo de aumento de entropia: é impossível reverter o estilhaçamento do prato completa e espontaneamente

Em física, o grau de desordem é medido por uma grandeza chamada entropia, que quase sempre é crescente nos fenômenos do mundo macroscópico – no máximo ela se mantém estável, mas nunca diminui em um sistema dito isolado. Uma das consequências de a entropia sempre aumentar é que, quanto maior a desordem, mais difícil se torna reverter um fenômeno perfeitamente. “Não é possível desfazer a mistura entre o café e o leite depois de misturá-los, por exemplo”, diz o físico Roberto Serra, pesquisador da Universidade Federal do ABC (UFABC) e integrante da equipe que fez os experimentos no CBPF.

Isso acontece porque o café e o leite – e tudo o mais no mundo macroscópico – são feitos de quantidades absurdamente elevadas de átomos se movimentando das maneiras as mais variadas possíveis, a maioria delas aleatórias e incontroláveis. Ante número tão elevado de combinações possíveis, até existe a probabilidade de os átomos de café se separarem dos de leite, mas ela é próxima a zero.

A adsorção de metais de transição pode funcionalizar o novo material borofeno 2D para aplicações nanoeletrônicas? Em um recente artigo do Journal of Physics: Condensed Matter, Alvarez-Quiceno et al. realizaram uma investigação sistemática de primeiros princípios visando responder a essa questão. Eles discutem suas descobertas abaixo:

Nos últimos anos, tem havido um rápido aumento na pesquisa e no desenvolvimento de materiais 2D não-grafeno devido às suas propriedades promissoras e possíveis aplicações em campos cruciais como a spintrônica, a optoeletrônica e a tecnologia da informação. Um importante avanço recente em materiais 2D foi a síntese e caracterização de borofeno (uma monocamada bidimensional de boro) apoiada sobre uma superfície Ag (111).

 

Uma equipe de físicos da Universidade Federal do ABC (UFABC), de Santo André, demonstrou em teoria que o grafeno, um filme formado exclusivamente por átomos de carbono arranjados em hexágonos, pode ser quimicamente modificado por meio de um processo espontâneo e, dessa forma, aumentar suas aplicações. Candidato a substituto do silício nos nanotransistores do futuro, o grafeno foi usado para separar dois meios distintos, um rico em boro e outro em nitrogênio. Por ser extremamente fina, a membrana de grafeno permite que os átomos localizados de um lado sintam a presença dos átomos do outro elemento, situados do outro lado. Em razão dessa particularidade, ocorre uma reação interessante. “Os átomos de boro migram e são espontaneamente incorporados à membrana”, explica Gustavo Dalpian, da UFABC, um dos autores do trabalho ao lado de Renato B. Pontes e Adalberto Fazzio. “A possibilidade de aplicações da membrana de grafeno é enorme, variando de dispositivos eletrônicos a nanobalões [para levar medicamentos ao interior de um organismo].” Modificado, o grafeno, que antes tinha seis carbonos, fica com cinco carbonos e um boro. No final do experimento, simulado num supercomputador, os átomos de nitrogênio são eliminados do sistema por meio de outra reação. O trabalho foi publicado em 26 de janeiro na revista científica Physical Review B.

Este texto foi originalmente publicado por Pesquisa FAPESP de acordo com a licença Creative Commons CC-BY-NC-ND. Leia o original aqui.

Revista Pesquisa FAPESP - Marcos Piveta

Confinada nessa ínfima estrutura a -69ºC, água apresenta simultaneamente duas densidades distintas

Imagem de microscopia eletrônica de microtubos de difenilalanina

A zero grau Celsius (ºC), a água normalmente se solidifica, virando gelo. Mas, em certas condições específicas, mesmo a temperaturas bem abaixo do ponto de congelamento, ela se mantém líquida e apresenta propriedades termodinâmicas peculiares. Um grupo de pesquisadores da Universidade Federal do ABC (UFABC) acredita ter flagrado um comportamento singular das moléculas de H2O quando submetidas a uma situação extrema. Confinada em micro e nanotubos feitos do composto orgânico difenilalanina e submetida à temperatura de 204 Kelvin (K), ou -69,15ºC, a água não só permanece no estado líquido, algo já conhecido, como exibe simultaneamente duas fases distintas, uma possibilidade teórica até agora não demonstrada em laboratório. “Há uma coexistência de água de alta e de baixa densidade quando a armazenamos nessas condições controladas”, afirma o físico Herculano Martinho, da UFABC, um dos autores de um experimento que forneceu evidências da ocorrência desse duplo rearranjo das moléculas de H2O quando submetidas às condições acima descritas.

O professor Klaus Capelle ganhou o prêmio "Outstanding Referee" da Sociedade Americana de Física (APS). A APS publica revistas especializadas em todas as áreas da física, entre as quais as altamente conceituadas Physical Review Letters e Reviews of Modern Physics, além da série Physical Review A a E. A APS conta com um corpo de aproximadamente 45.000 avaliadores voluntários no mundo inteiro. A cada ano a APS seleciona um pequeno número desses avaliadores voluntários para o prêmio "Outstanding Referee" para reconhecer cientistas que por muitos anos tem feito contribuições especialmente úteis. A seleção é feita com base nos critérios de qualidade, quantidade e atualidade dos pareceres emitidos pelo avaliador premiado durantes sua atividade para a APS.