IFUSP na Mídia

Instituto de Física da USP realiza homenagem a ex-diretores e docentes aposentados octogenários

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No contexto das celebrações dos 90 anos da Universidade de São Paulo, o IFUSP realizou ontem, 20 de março de 2025, uma cerimônia para homenagear ex-diretores e docentes aposentados octogenários que marcaram a história da instituição. O evento, que reuniu a comunidade do Instituto, homenageados e suas famílias, celebrou a trajetória e as contribuições desses profissionais para o avanço da ciência e do ensino da física no Brasil.

Além da diretora, Profa. Kaline Coutinho, e do Prof. Cristiano Oliveira, vice-diretor, participaram da mesa solene os chefes de departamento do Instituto. Ao longo da cerimônia, foram entregues placas de homenagens ao ex-diretores, que exerceram papel fundamental na administração e no desenvolvimento do Instituto de Física:

  • Prof. Dr. Giorgio Moscati (representado por Sandra Rachel Moscati);
  • Prof. Dr. Ivan Cunha Nascimento;
  • Prof. Dr. Gil da Costa Marques;
  • Prof. Dr. Silvio Roberto de Azevedo Salinas;
  • Prof. Dr. Adalberto Fazzio;
  • Prof. Dr. Marcos Nogueira Martins;
  • Prof. Dr. Manfredo Harri Tabacniks.

Além dos ex-diretores, receberam homenagens os docentes aposentados octogenários que dedicaram suas carreiras ao ensino e à pesquisa no Instituto de Física:

  • Prof. Dr. Alberto Villani;
  • Profa. Dra. Alinka Lèpine;
  • Prof. Dr. Armando Paduan Filho;
  • Prof. Dr. Carlos Castilla Becerra;
  • Profa. Dra. Emico Okuno;
  • Prof. Dr. Henrique Fleming;
  • Prof. Dr. Kasuo Ueta;
  • Profa. Dra. Lia Queiroz do Amaral;
  • Prof. Dr. Luís Carlos de Menezes;
  • Prof. Dr. Mauro Sergio Dorsa Cattani;
  • Prof. Dr. Mikiya Muramatsu;
  • Profa. Dra. Nobuko Ueta;
  • Profa. Dra. Sonia Frota Pessoa;
  • Profa. Dra. Wanda Valle Marcondes Machado;
  • Prof. Dr. Wayne Allan Seale.

O evento foi encerrado com um breve discurso da diretora Kaline Rabelo Coutinho, que ressaltou a importância do legado dos homenageados, não apenas acadêmico e científico, mas também institucional, na formação das gerações atuais de pesquisadores e fortalecimento do Instituto de Física.

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Assista a cerimônia na íntegra:

Artigo | Applications of machine learning in ion beam analysis of materials

Do autor Tiago Fiorini da Silva
Publicado em Journal of Vacuum Science & Technology A
Com informações do autor.
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Neste artigo eu publiquei uma visão geral sobre o uso de aprendizado de maquina no processamento de dados de análise de materiais com feixes iônicos, envolvendo o processamento de imagens hiperspectrais e multimodais, espectros de espalhamento nuclear e otimização de experimentos. No final, faço uma análise das tecnologias atualmente em destaque e como elas podem ser incorporadas para expandir a aplicabilidade das técnicas de análise.

 

 

 

Surrealismo, revolução, relatividade e mecânica quântica

Artigo de divulgação do Prof. Edilson Crema, publicado no portal "A Terra é Redonda".
Acesse AQUI na íntegra.
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Surrealismo, revolução, relatividade e mecânica quântica
Uma retrospectiva por ocasião do centenário do Primeiro Manifesto do Surrealismo

“Não é o em si do inconsciente que aparece no mundo em ruína dos surrealistas. Se medíssemos seus símbolos segundo sua conexão com o inconsciente, eles se revelariam demasiado racionalistas”
(Theodor Adorno).
 
Julho de 1914. A eclosão da guerra provocou a dissolução de todos os movimentos artísticos que se desenvolviam na Europa. As elites e o próprio sistema econômico-social, que produziram a carnificina, ficaram desacreditados e sob forte contestação. O caos da vida cotidiana, os relatos de atrocidades e a divulgação das inumanas condições dos soldados nas trincheiras, que se matavam aos milhões sem saber o porquê, revoltaram os espíritos mais sensíveis e críticos da insanidade em curso. Do ponto de vista cultural, essa situação induziu o surgimento, em meio à catástrofe, de uma corrente artística internacionalista, contestatória, intencionalmente caótica e anarquista.
 

 

Artigo | Reproductive organs of a Grylloidea fossil from the Cretaceous Araripe Basin, Brazil

Dos autores Jaime Joaquim Dias, Ismar de Souza Carvalho, Pedro G. B. Souza-Dias, Edison Zefa, Cecília de Lima Barros, Gustavo Prado e Gabriel Ladeira Osés. 
Publicado em Journal of the Geological Society.
Comentários do pesquisador Gabriel Osés.
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A pesquisa revela a descoberta de ovário e possíveis ovos preservados em uma fêmea de grilo do Período Cretaceo (mais de 100 milhões de anos atrás). As descobertas foram realizadas por meio de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e comparação com animais atuais. O trabalho foi liderado por pesquisadores da UFRJ, em colaboração com outros pesquisadores, incluindo Gabriel Osés, pesquisador colaborador do IFUSP.
 
Abstract: 
The Crato Formation, an Early Cretaceous lacustrine Lagerstätte in Northeastern Brazil, is noteworthy for soft-tissue fossilization. This unit records an abundant and diverse palaeoentomofauna, which preserve external and internal elements, including organs and delicate tissues. Here, we report the oldest and only known fossilized insect ovary fragments, found in the laminated limestone of the Crato Formation, Araripe Basin. It is a female Baissogryllidae, an extinct lineage of true crickets (Grylloidea). Dissection of the extant cricket, Endecous (Notendecous) onthophagus (Berg, 1891), facilitated accurate morphological and morphometric comparisons, enhancing our interpretation of the fossil structures. Besides the ovaries, dozens of elliptical microelements, resembling fossilized "eggs," were found in the female abdomen. These structures are significantly smaller than the mature oocytes of E. (N.) onthophagus or even early-stage oocytes. It remains open whether these microelements represent immature baissogryllid oocytes or if Cretaceous cricket eggs were inherently smaller. Alternatively, this could be a preservation artefact. Taphonomic signatures suggest that this ancient Grylloidea lived close to a lacustrine environment, likely using lake margins for oviposition. Despite the open wings indicating death near the depositional environment, the straighter abdomen and ovipositor suggest that the cricket was not ovipositing at its time of death.
 
-> Acesse o artigo “Reproductive organs of a Grylloidea fossil from the Cretaceous Araripe Basin, Brazil"

 

Artigo | Vibrações em Minerais Controlam a Polarização de Ondas de Terahertz

Dos Autores Nicolas M. Kawahala, Daniel A. Matos, Raphaela de Oliveira, Raphael Longuinhos, Jenaina Ribeiro-Soares, Ingrid D. Barcelos e Felix G. G. Hernandez.
Publicado em  npj 2d materials and applications
Com informações do pesquisador Felix Hernandez
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Vibrações em Minerais Controlam a Polarização de Ondas de Terahertz

A natureza nos presenteia com minerais extraordinários que se organizam em camadas empilhadas, fracamente ligadas entre si, chamados de minerais de van der Waals. Essas folhas podem ser removidas uma a uma, até se obter uma única camada isolada. Por exemplo, a descoberta do grafeno — obtido a partir da esfoliação do grafite — revolucionou a ciência dos materiais e rendeu o Prêmio Nobel de Física em 2010. Desde então, cientistas têm buscado novos materiais bidimensionais com propriedades elétricas, ópticas e mecânicas complementares, ampliando o leque de aplicações tecnológicas. 

Em um estudo recente, pesquisadores do IFUSP demonstraram que a polarização da luz na faixa de terahertz pode ser controlada por meio das vibrações das folhas de um mineral de van der Waals abundante na natureza: o clinocloro.

O trabalho, publicado na revista npj 2D Materials and Applications (grupo Nature, IF=9,2), foi realizado em colaboração entre três instituições no Brasil. O grupo da Dra. Ingrid Barcelos (CNPEM) forneceu as amostras de clinocloro extraídas em Minas Gerais. Na UFLA, o Prof. Raphael Longuinhos e a Profa. Jenaina Ribeiro-Soares realizaram os cálculos teóricos das vibrações, considerando a influência de impurezas no material. Já as medições experimentais foram conduzidas pelo grupo de terahertz do IFUSP, liderado pelo Prof. Felix Hernandez, utilizando instrumentação desenvolvida durante o doutorado de Nicolas Kawahala e aplicado no mestrado de Daniel Matos.

Essa pesquisa abre caminho para o uso de minerais naturais como uma alternativa de baixo custo na engenharia de materiais bidimensionais, permitindo o controle de propriedades ópticas através da manipulação de suas vibrações estruturais. 

A pesquisa foi apoiada pela FAPESP através do auxílio temático 2021/12470-8 e auxílio regular 2023/04245-0, do quais o Prof. Hernandez é pesquisador principal e pesquisador responsável respectivamente, e pela bolsa TT-5 2023/11158-6 do Dr. Kawahala. A bolsa de mestrado do Daniel Matos foi concedida pelo CNPq.

Mais informações sobre a pesquisa do grupo em: portal.if.usp.br/terahertz

Leia o artigo completo (acesso aberto):
Shaping terahertz waves using anisotropic shear modes in a van der Waals mineral
Nicolas M. Kawahala, Daniel A. Matos, Raphaela de Oliveira, Raphael Longuinhos, Jenaina Ribeiro-Soares, Ingrid D. Barcelos e Felix G. G. Hernandez.
npj 2D Materials and Applications 9, 16 (2025) 
https://doi.org/10.1038/s41699-025-00540-w


Nicolas (esquerda) e Daniel (direita) utilizando o espectrômetro de terahertz no domínio do tempo no DFMT.

 

Artigo | Shape-responsive host–guest chemistry: metal-free tetracationic porphyrin nonplanarity promoted by clay mineral interactions assessed by theoretical simulations

Dos autores Eduardo Diaz Suarez, Filipe Camargo Dalmatti Alves Lima, Arles V. Gil Rebaza, Vera Regina Leopoldo Constantino e Helena Maria Petrilli.
Publicado em Dalton Transactions. Back Cover do nº 6, 2025.
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O artigo, originalmente publicado em 18/12/24, é resultado da tese de doutorado de Eduardo D. Suárez (primeiro autor) orientando da Profª. Helena Maria Petrilli. O trabalho agora ganha destaque como Back Cover do número 6 / 2025, no periódico Dalton Transactions, publicação da Royal Society of Chemistry.
 
Abstract: 
Distortions in the porphyrin core from planarity can trigger a unique structure–property relationship, imparting its basicity, chemical stability, redox potential, and excited-state energetics, among other properties. The colour change promoted by such distortion is signed by red shifts in its electronic absorption spectra. The adsorption of guest meso-substituted free-base porphyrin species onto inorganic hosts, such as clay minerals (layered aluminium or magnesium silicates), is known to further promote colour changes. However, the origin of these changes remains a subject of debate without a clear consensus. In this work, an extensive theoretical study was conducted using density functional theory (DFT) to model the interactions between tetracationic porphyrins, specifically meso-substituted groups N-methyl-4-pyridyl (p-TMPyP) and N-methyl-3-pyridyl (m-TMPyP), and montmorillonite (MMT) with the ideal formula [(Al1.67Mg0.33)Si4O10(OH)2]−0.33. The following conditions were evaluated: (i) adsorption or intercalation of p-TMPyP into MMT host structure, (ii) intercalation of m-TMPyP into MMT, and (iii) the influence of water on the intercalation process. The electrostatic interactions between the porphyrins and the MMT siloxane surface induced conformational changes in p-TMPyP, characterized by rotation of the substituent groups at the macrocycle periphery and a twist of the porphyrin plane. The nonplanarity of the intercalated p-TMPyP guest produced robust Brønsted basic sites capable of abstracting H+ ions from intercalated water molecules, resulting in the formation of a dication. The macrocycle distortion was found to decrease π-conjugation, thereby enhancing the localisation of the lone pair on the imine nitrogen atom. On the other hand, m-TMPyP exhibited slight core macrocycle deformations and minor changes in the dihedral angles of its meso-substituent groups compared to its isomer, with no observed protonation reaction upon intercalation. These findings highlight the clay microenvironment as a promising strategy for inducing conformational alterations in porphyrins, promoting nonplanarity, and exemplifying a shape-responsive system within the framework of guest–host chemistry.
 
-> Acesse o artigo “Shape-responsive host–guest chemistry: metal-free tetracationic porphyrin nonplanarity promoted by clay mineral interactions assessed by theoretical simulations"

 

Anexos: 
PDF icon Destaque | Back Cover Dalton Transactions

Artigo | Quasiperiodic shrimp-shaped domains in intrinsically coupled oscillators

Dos autores Silvio L. T. de Souza, Antonio M. Batista, Rene O. Medrano-T, e Iberê L. Caldas. 
Publicado em Chaos.
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Abstract:

We report remarkable pattern formation of quasiperiodic domains in the two-dimensional parameter space of an intrinsically coupled system, comprising a rotor and a Duffing oscillator. In our analysis, we characterize the system using Lyapunov exponents, identifying self-similar islands composed of intricate regions of chaotic, quasiperiodic, and periodic behaviors. These islands form structures with an accumulation arrangement, denominated here as metamorphic tongues. Inside the islands, we observe Arnold tongues corresponding to periodic solutions. In addition, we surprisingly identify quasiperiodic shrimp-shaped domains that have been typically observed for periodic solutions. Similar features to the periodic case, such as period-doubling and secondary-near shrimp with three times the period, are observed in quasiperiodic shrimp as torus-doubling and torus-tripling.

 

 

 

Artigo | γ-radiation-induced centers in irradiated perovskite SrCeO3 and their role in thermally stimulated reactions: Fluorescence, thermally stimulated luminescence, electron paramagnetic resonance and shielding studies

Dos autores Vijay Singh, S. Watanabe, T.K. Gundu Rao, V.P. Singh e Nilo F. Cano.
Publicado em Ceramics International.
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Abstract:

One promising host for actinide radioactive wastes is orthorhombic perovskite-type oxide. Perovskite SrCeO3 ceramic was synthesized by nitrate-fuel combustion, which includes the organic fuel glycine. Powder X-ray diffraction was utilized to determine the structural features, and γ-radiation-induced changes and shielding properties were investigated in perovskite SrCeO3. In a mixed-phase sample, a bright sky-blue luminescence was observed, and two thermoluminescence (TL) peaks were seen in irradiated SrCeO3 ceramic. Electron paramagnetic resonance (EPR) spectrum in γ-irradiated SrCeO3 ceramic had contributions from five defect centers. Center I having an isotropic g-value equal to 2.0283, is ascribed to an O− ion, while center II with an axial g-tensor with principal values g|| = 2.0224 and g⊥ = 2.0068 is determined as an O2− ion. O− ion relates to the TL peak at 215 °C. Center III with a g-value equal to 2.0009 is identified as an F+ center and is related to the 185 °C TL peak. The defect center associated with center IV is also identified as an F+ center. An additional defect center in the higher field region of the spectrum is assigned to an F+ center, and the center results from an F-center (oxygen vacancy with two electrons). The mass attenuation coefficients, effective atomic numbers, and half-value layer thicknesses concerning shielding property effectiveness were computed and it was found that the perovskite SrCeO3 ceramic provided superior γ-shielding properties.

 

 

 

Artigo | Sequential dissociation of ionized benzonitrile: New pathways to reactive interstellar ions and neutrals

Dos autores D. Bou Debes, M. Mendes, R. Rodrigues, J. Ameixa, L. M. Cornetta, F. Ferreira da Silva e and S. Eden.
Publicado em Astronomy & Astrophysics | 28/01/25.
Com informações do pesquisador Lucas Cornetta.
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A presença da molécula de benzonitrila em meios interestelares foi pela primeira vez observada em 2018 e uma série de estudos que exploram a dissociação unimolecular de seu cátion vem sendo realizados. Este artigo, por sua vez, apresenta a primeira investigação teórica-experimental acerca da dissociação metaestável da benzonitrila após sua ionização. Os experimentos conduzidos revelam 14 diferentes dissociações, das quais 11 nunca foram observadas antes. Dessa forma, o trabalho contribui para nossa compreensão de como a ionização da benzonitrila e suas possíveis rotas de fragmentação podem contribuir para a abundância de radicais e outras espécies reativas em ambientes interestelares.

 

 

 

Arte&Ciência no SNEF 2025!

O Arte&Ciência continua sua missão itinerante de ensinar diferentes maneiras de sensibilizar e cativar estudantes para o aprendizado em física. Veja a participação do projeto na última edição do Simpósio Nacional de Ensino de Física.
Com informações da pesquisadora Marina Sparvoli.
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O projeto "Arte & Ciência", liderado pelo Prof. Mikiya Muramatsu, marcou presença no XXVI Simpósio Nacional de Ensino de Física (SNEF), realizado de 20 a 25 de janeiro de 2025 no Campus do Gragoatá da UFF, em Niterói, RJ. O evento reuniu pesquisadores, professores e estudantes de Física em discussões sobre ensino e práticas pedagógicas inovadoras.  

Com o tema "Todo mundo no mesmo lugar e ao mesmo tempo", o simpósio celebrou os 100 anos da Mecânica Quântica, destacando o conceito de emaranhamento quântico como símbolo de conexão entre ideias, culturas e pessoas. O Simpósio contou também com uma homenagem ao professor João Zanetic.
 
Celebrando recém-completos 81 anos de idade, o Professor Mikiya - junto a seus monitores do projeto - reforça o compromisso em integrar ciência, arte e, principalmente, pessoas. Nossos parabéns ao docente e à toda equipe do Arte&Ciência.
(Clique nas fotos para abrir)
 
    

Fotos: Divulgação.

 

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