IFUSP na Mídia

A ideia de que os núcleos são pequenas bolinhas no centro de um átomo é uma visão muito simplista. Núcleos podem formar estruturas realmente complexas, com agrupamentos internos dos prótons e neutrons, formando pequenos aglomerados. O que tem sido observado é que, à medida que esses núcleos são excitados a energias mais altas, as estruturas se tornam ainda mais complexas e interessantes.

As propriedades e condições específicas que governam a formação desses aglomerados, ou clusters em inglês, como o grau de agrupamento e suas possíveis configurações (cadeias lineares, triangulares, estruturas tridimensionais), ainda são temas de estudos e investigações recentes. Por exemplo, a vida na Terra só existe porque o núcleo 12C foi formado numa estrutura triangular de partículas alfas. Para núcleos com alta assimetria no número de prótons e nêutrons e longe do vale de estabilidade, vários fenômenos interessentes têm sido revelados, como a formação de estruturas exóticas de halo e molecular.

A investigação da estrutura desses núcleos estão na vanguarda da pesquisa em física nuclear, principalmente porque essas formações influenciam fortemente as reações nucleares que ocorrem nas estrelas. Trabalhos de fronteira na investigação desses núcleos estão sendo desenvolvidos em grandes laboratórios como GANIL (França), RIKEN (Japão), NSCL-MSU(EUA), Texas A&M University (EUA), GSI (Alemanha), utilizando os mais sofisticados instrumentos de medição.

Novos aceleradores de partículas, mais modernos e poderosos, e com instrumentos de detecção altamente sofisticados e complexos, estão sendo construídos na China e na Corea do Sul, enquanto laboratórios na Alemanha, Estados Unidos, Japão e França estão sendo modernizados, impulsionando a área de física nuclear para um novo patamar. Eu tenho participado do processo desenvolvendo esse tema em meus trabalhos, realizando medidas em vários desses laboratórios, organizando workshops e editorando edições especiais como essa na revista Frontiers.

Nessa edição especial, temos artigos relacionados a esse fascinante tema de estudo da estrutura intrínseca da matéria nuclear, exemplificando com sua importância para a astrofísica nuclear. 

-> O artigo "Editorial: Clustering in light nuclei: current research, new aspects, challenges and perspectives” pode ser acessado AQUI.

"[...] muitos dos algozes de Galilei parecem que nunca se debruçaram com critério suficiente a ponto de observar a beleza e o propósito científico do mestre Pisano em seus escritos originais. A solução do problema de Fleming, conduzida numa perspectiva dinâmica, se relaciona intimamente a análise cinemática conduzida por Galilei e lança novas perspectivas sobre esse debate, como explicitado no trabalho da RBEF." 

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Foto: Henrique Fleming. Arquivo IFUSP.

O magnetismo é uma força presente na vida cotidiana, por se manifestar em um grande número de aparelhos que fazem parte do dia-a-dia. Seu estudo atrai a atenção de pesquisadores por possibilitar um melhor entendimento dos fenômenos que ocorrem na constituição da matéria. Da mesma forma, o estudo das propriedades magnéticas de um material torna-se atrativo por ser fortemente dependente da temperatura, isto é, seus efeitos agem de forma mais acentuada em baixas temperaturas, principalmente os efeitos quânticos da matéria. Assim sendo, a combinação magnetismo-baixas temperaturas tornou-se um objeto de investigação em vários campos da física experimental. 

Paradoxalmente, magnetos quânticos são definidos como materiais magnéticos em que uma possível ordem magnética é destruída, mesmo à temperatura zero, por fortes flutuações quânticas de spin, em que fenômenos críticos devem ser considerados. Por outro lado, a ordem magnética nesses materiais pode ser recuperada pelo uso de procedimentos específicos, como acontece com a aplicação de um campo magnético no sistema organo-metálico de Níquel, NiCl2.4SC(NH2)2, o DTN. Neste sistema, os íons magnéticos a baixas temperaturas puderam ser considerados como um estado da matéria conhecido como condensado de Bose-Einstein de magnons (CBE). No atual trabalho, usamos o efeito de pressões hidrostáticas no DTN como alternativa para recuperar a ordem magnética. 

Com o objetivo  de tornar a investigação mais completa, além de estudos em nosso Laboratório no IFUSP, estabelecemos colaborações com outros centros de pesquisa, na Alemanha (Laboratório de Altos Campos de Dresden), Japão (Kobe University), Suiça (ETH Zurich) e EUA (Los Alamos National Laboratory). A cooperação com estes centros, cada qual líder em sua especilidade, tornou possível realizar um trabalho que, antes de ser uma adição de experimentos, tornou-se uma complementação de técnicas de investigação, possibilitando a estruturação de um trabalho com resultados notáveis. Em um primeiro trabalho, determinamos uma diminuição consistente da massa dos magnons no DTN com o aumento da diluição magnética. Neste trabalho, realizamos medidas no DTN submetido a altas pressões. As técnicas de medidas sob efeito de diluição e de pressão são complementares, e ambas conduzem a interpretações sobre a variação da massa de magnons, estabelecendo o DTN como uma perfeita plataforma para a investigação de fenômenos críticos.

O roteiro para a continuação deste trabalho é uma proposta que conduza a uma diminuição da massa dos magnons até a sua eventual aniquilação.

As amostras de DTN foram preparadas em nosso laboratório do IFUSP, com apoio do CNPq e da FAPESP.

• Apoios: CNPq (304455-2021-0) e FAPESP (2021-12470-8).

Os fósseis de insetos da Formação Crato, Bacia do Araripe, localizada no estado do Ceará, datam do Período Cretaceo (110 milhões de anos atrás) e são mundialmente conhecidos pelo estado excepcional de preservação de suas estruturas. Alguns fósseis possuem tecidos moles preservados por minerais. Neste trabalho, descrevemos por meio de microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura, as mais antigas estruturas do aparelho digestivo de grilos preservadas, denominadas de proventrículos. Detalhes muito finos estão preservados e foram detalhados com microscopia eletrônica, permitindo a comparação com insetos atuais. As diferenças notadas podem representar controle evolutivo.

• Agradecimentos: À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) pela bolsa de pós-doutorado 2021/07007–7; à Fundação Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico (FUNCAP), pelos auxílios BMD-0124-00302.01.01/19 e PV1-00187- 00052.01.00/21; à Fundação de Amparo à Pesquisa e Inovação do Espírito Santo e Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (FAPES/CNPq, 509/2020) e Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq, 314260/2021–8); à Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro (FAPERJ, 260003/ 001185/2023).