Notícias e destaques em pesquisa
do Programa de Pós-Graduação em Física
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José Tadeu Arantes | Agência FAPESP – Certos fenômenos que ocorrem em buracos negros, mas não podem ser observados diretamente nas investigações astronômicas, podem ser estudados por meio de simulações em laboratório. Isso se deve a uma analogia peculiar entre processos característicos de buracos negros e processos hidrodinâmicos. O denominador comum de uns e outros é o fato de as propagações de ondas se darem de forma bastante similar.
Essa possibilidade é explorada em um novo artigo publicado na Physical Review Letters. O físico Maurício Richartz, professor da Universidade Federal do ABC (UFABC), é um dos autores do artigo, produzido pelo grupo de Silke Weinfurtner, da School of Mathematical Sciences da University of Nottingham, no Reino Unido. O trabalho teve apoio da FAPESP por meio do Projeto Temático “Física e geometria do espaço-tempo”, coordenado por Alberto Vazquez Saa.
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Dopar semicondutores significa acrescentar pequenas quantidades de impurezas, em geral algum tipo de metal, às fórmulas desses materiais. A dopagem costuma aumentar a capacidade de conduzir eletricidade do semicondutor. Experimentos recentes, porém, vêm mostrando que, em alguns casos, a dopagem pode ter o efeito contrário, reduzindo a condutividade elétrica. Em artigo publicado essa semana na revista Physical Review Letters, uma equipe de pesquisadores da Universidade do Colorado em Boulder, Estados Unidos, incluindo o físico Gustavo Dalpian, da Universidade Federal do ABC, São Paulo, explica pela primeira vez os princípios físicos por trás desse fenômeno, chamado de antidopagem. O estudo teórico prevê quais tipo de materiais podem ser antidopados, vários deles utilizados em baterias de lítio.
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Equipe formada por estudantes da UFABC conquista o 1º lugar nacional em seletiva para o Torneio Internacional de Física - International Physicist’s Tournament - IPT!
O evento ocorreu na última quinta-feira, dia 29/11/2018, no Campus São Bernardo do Campo. A equipe representará o Brasil no ano que vem, na competição mundial IPT 2019. Ao fundo da imagem há uma foto da equipe vencedora da seletiva nacional para o International Physicist’s Tournament - IPT.
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Cecilia Chirenti, professora do PPG-Física da Universidade Federal do ABC (UFABC) foi selecionada para ser uma das Simons Emmy Noether Fellows de 2019-20 no Perimeter Institute for Theoretical Physics, do Canadá. A bolsa tem o objetivo de apoiar pesquisadoras em estágios iniciais ou intermediários da carreira científica, criando novas colaborações e acelerando o crescimento profissional das selecionadas. Com pós-doutoramento no Instituto Max Planck de Física Gravitacional (Instituto Albert Einstein, na Alemanha) entre 2007 e 2009, seu trabalho de pesquisa envolve o estudo de ondas gravitacionais e objetos compactos, como buracos negros e estrelas de nêutrons, usando a teoria da relatividade geral.
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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.
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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.
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Recentemente, 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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Grupo brasileiro controla o calor gerado por núcleos atômicos
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.
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Pesquisadores tentam mostrar qual mecanismo está por trás da capacidade de processar e armazenar dados desse componente da eletrônica
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.
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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.
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UFABC completa 10 anos com 15 mil alunos e indicadores de pesquisa consistentes
Klaus Werner Capelle
Uma experiê
ncia 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.
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Universidades e empresa do interior paulista desenvolvem braço mecânico para telescópios que serão instalados no maior observatório de raios gama
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.
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Revista Pesquisa FAPESP - Igor Zolnerkevic
Equipe internacional mede pela primeira vez o aumento da entropia em núcleos de carbono
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.
Galeria de vídeos
Alguns vídeos sobre a pesquisa em física na UFABC veiculados na seção 'Destaques da Física' da SBF e 'Pesquisa FAPESP'.
Tecnologia para detecção da Covid-19 e nível de letalidade
Nat. Commun. 10, 2456 (2019)
PRL 122, 106403 (2019)
PRL 121, 150504 (2018)
PRL 121, 061101 (2018)
PRL 121, 121801 ( 2018)
