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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).

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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.

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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.

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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.

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Duas pesquisas desenvolvidas na UFABC receberam destaque no Prêmio Capes (Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior) 2013. A Tese "Quantificação, dinâmica, testemunho e aplicações da discórdia quântica", de Jonas Maziero sob orientação do professor Roberto Serra, recebeu o Prêmio de Melhor Tese da Área de Física. Leticia Pires Gonçalves sob orientação do professor Erick Bastos, recebeu Menção Honrosa com a Tese "Betalaínas: semissíntese, capacidade antirradicalar e aplicação como sondas em sistemas biológicos", na área de Química. A Tese de Maziero recebeu também Menção Honorífica no Prêmio José Leite Lopes de Melhor Tese de Doutoramento de 2013, organizado pela Sociedade Brasileira de Física (SBF). Estes reconhecimentos são concedidos a teses que se destacam por sua originalidade, inovação e qualidade.

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O professor da UFABC André Landulfo recebeu o Prêmio Capes de Tese 2012, na área de Física e Astronomia pela tese "Aspectos Relativísticos da Teoria da Informação Quântica".Para o professor, o reconhecimento da Capes demonstra a importância dos trabalhos realizados na UFABC. "A premiação mostra que a Universidade possui bons pesquisadores, que trabalham com temas importantes e relevantes para sua área e para a sociedade. Além disso, ela destaca jovens pesquisadores que estão fazendo algo de bom em todo o Brasil", afirmou Landulfo. Desde 2005, a premiação da Capes (Cordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior) divulga anualmente as melhores teses de doutorado defendidas e aprovadas pelo MEC. Este ano, entre 12 mil teses apresentadas à instituição, 44 trabalhos foram selecionados pelos quesitos originalidade, inovação e qualidade.

Assessoria de Comunicação e Imprensa

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A obtenção de microtubos de ZnO decorados com nanofios em sua superfície foi um resultado de destaque obtido pela então aluna de mestrado em Física da UFABC Cynthia M. Rivaldo-Gomez, orientada pelo Prof. José Antônio Souza, com possíveis aplicações tecnológicas, e que resultou em uma patente registrada no INPI. Recentemente, este resultado também mereceu destaque na Revista FAPESP. A discente Cynthia continua trabalhando no PPG-Física/UFABC, agora no seu doutoramento, sob orientação do Prof. José Antônio Souza. Microtubos decorados com nanofios são muito interessantes não só do ponto de vista fundamental, mas também para a criação de novos dispositivos com potencialidades de combinar diversas aplicações e funcionalidades em um único dispositivo.

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Brasileiros descobrem como medir variações de energia de núcleos atômicos

Em um experimento considerado impossível até o ano passado, uma equipe coordenada pelo físico Roberto Serra, da Universidade Federal do ABC (UFABC), determinou quanta energia um núcleo atômico pode ganhar ou perder quando é atingido por um pulso de ondas de rádio. A maioria dos pesquisadores estava convencida de que o comportamento do núcleo seria imprevisível. Jamais se conheceriam as probabilidades de o núcleo absorver energia das ondas, tornando-se mais quente, ou de esfriar ao transmitir parte de sua energia para elas.

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Por que um computador quântico poderia, em tese, realizar em minutos cálculos que nem em bilhões de anos os mais potentes supercomputadores conseguiriam fazer? Até 2007 parecia não haver outra resposta possível a essa pergunta a não ser atribuir as vantagens de uma máquina impulsionada por qubits, os bits quânticos, ao emaranhamento ou entrelaçamento quântico, misterioso e estranho fenômeno que aumentaria exponencialmente a capacidade de processamento de dados. Partículas, átomos ou moléculas descritos como emaranhados se encontram tão fortemente ligados entre si — os físicos usam o termo correlacionados — que são capazes de trocar informação independentemente de estarem lado a lado ou a milhares de quilômetros de distância. Apesar de poderoso, o entrelaçamento é também frágil e apenas se mantém em situações especiais, em sistemas extremamente controlados, que não interagem com o ambiente externo.

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Programa-piloto da UFABC com apoio do CNPq oferece doutorado vinculado a geração de produto.

Daniel Bueno | Pesquisa FAPESP - Desde o início de outubro até o dia 10 de novembro estão abertas as inscrições para o processo de seleção no programa de Doutorado Acadêmico Industrial (DAI) da Universidade Federal do ABC (UFABC), em Santo André, na Grande São Paulo. “Somos a única universidade que desenvolve um projeto desse tipo, por isso ele ainda é considerado como piloto”, diz o professor Wagner Alves Carvalho, coordenador do programa. “A ideia que deu origem a essa proposta é que o doutorando precisa, além de produção científica e defesa da tese, gerar no final um produto que possa ser aplicado no setor produtivo”, relata. O programa, resultado de um acordo feito com o Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), foi iniciado em agosto de 2013. Atualmente são quatro os projetos em andamento, distribuídos nas áreas de nanociências em materiais avançados e energia.