IFUSP na Mídia

Engenharia Quântica

Artigo de divulgação de Gustavo Martini Dalpian e Henrique Ferreira
Em A Lanterna (Academia Nacional de Engenharia) | Vol.3 Nº3 2025. Acesse AQUI.

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O século XX foi marcado por avanços extraordinários impulsionados pela eletrônica e pelo desenvolvimento dos computadores. Trata-se de um exemplo emblemático em que um grande feito da engenharia — a construção de complexos circuitos integrados — só foi possível graças aos conhecimentos oriundos da ciência básica, em especial, da Física Quântica. 

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Pesquisadores brasileiros desenvolvem dispositivo que simula pulmão e nódulos Ideia é tornar mais acessível no país objeto utilizado para avaliar o desempenho de tomógrafos computadorizados na região pulmonar

Ideia é tornar mais acessível no país objeto utilizado para avaliar o desempenho de tomógrafos computadorizados na região pulmonar.
Em Revista Pesquisa FAPESP | Edição 357, nov 2025. Acesse AQUI.

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Para avaliar a qualidade das imagens geradas por aparelhos de tomografia computadorizada (TC) e definir protocolos na detecção de nódulos, radiologistas, biomédicos e físicos médicos recorrem a dispositivos que funcionam como um boneco de testes. No lugar de realizar estudos em humanos, uma vez que a radiação excessiva pode causar danos à saúde, eles colocam nas máquinas objetos simuladores que permitem calcular a melhor dose para fazer um exame em determinada parte do corpo. Esses objetos são chamados phantoms. [...] 

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*Matéria repercute o trabalho do grupo do pesquisador Paulo Costa (DFN - IFUSP)

Artigo | Efficient Energy Transfer in Eu3+-Doped Layered Double Hydroxides with β-Diketonate Anions Obtained by the Memory Effect

Dos autores Alexandre Candido Teixeira, Natan Felipe Netzlaff Fachini, Henrique Kenzo Carvalho Kakinami e Danilo Mustafa
Publicado em ACS Omega | Special issue “Chemistry in Brazil: Advancing through Open Science” | Destaque da capa.
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Trabalho liderado pelo docente Danilo Mustafa (IFUSP) é destacado com uma das capas da publicação ACS Omega (Vol.10, #38, de 30/09/25).

Sobre a capa:

Memory effect arises as a post-synthetic strategy to both restore structural order and incorporate functional photoluminescent ligands as DBM into Eu3+-doped ZnAl LDHs. By enabling precise control over the Eu3+ coordination environment, this approach offers a powerful pathway for engineering hybrid LDHs for applications in optoelectronics, sensing, and photonic technologies.

Abstract:

Accurately quantifying the energy loss rate of proton beams in liquid water is crucial for the precise application and improvement of proton therapy, whereas the slowing down of protons in water ices also plays an important role in astrophysics. However, precisely determining the electronic stopping power, particularly for the liquid phase, has been elusive so far. Experimental techniques are difficult to apply to volatile liquids, and the availability of sufficient reliable measurements has been limited to the solid and vapor phases. The accuracy of current models is typically limited to proton energies just above the energy loss maximum, making it difficult to predict radiation effects at an energy range of special relevance. We elucidate the phase differences in proton energy loss in water in a wide energy range (0.001−10  MeV) by means of real-time time-dependent density functional theory combined with the Penn method. This nonperturbative model, more computationally efficient than current approaches, describes the phase effects in water in excellent agreement with available experimental data, revealing clear deviations around the maximum of the stopping power curve and below. As an important outcome, our calculations reveal that proton stopping quantities of liquid water and amorphous ice are identical, in agreement with recent similar observations for low-energy electrons, pointing out this equivalence for all charged particles. This could help to overcome the limitation in obtaining reliable experimental information for the biologically relevant liquid water target.

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Artigo | Stopping Cross Sections for Protons Across Different Phases of Water

Dos autores F. Matias, N. E. Koval, P. de Vera, R. Garcia-Molina, I. Abril, J. M. B. Shorto, H. Yoriyaz, J. J. N. Pereira, T. F. Silva, M. H. Tabacniks, M. Vos e P. L. Grande.
Publicado em Physical Review Letters.
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Trabalho conta com os docentes Tiago Fiorini da Silva e Manfredo Tabacniks (IFUSP) como coautores e foi selecionado como sugestão do editor no último número da PRL ( Vol. 135, #14, de 03/10/25).

De acordo com o pesquisador Tiago Fiorini, "O trabalho aborda como prótons perdem energia ao atravessar diferentes fases da água, líquida, sólida e vapor, tema fundamental tanto para o avanço de aplicações, como a terapia com prótons no tratamento do câncer, quanto para o entendimento de processos astrofísicos. Utilizando uma abordagem baseada em teoria do funcional da densidade dependente do tempo (TDDFT), os autores demonstraram que a água líquida e o gelo amorfo apresentam comportamento equivalente na desaceleração de prótons, o que abre novas possibilidades experimentais e computacionais."

Abstract:

Accurately quantifying the energy loss rate of proton beams in liquid water is crucial for the precise application and improvement of proton therapy, whereas the slowing down of protons in water ices also plays an important role in astrophysics. However, precisely determining the electronic stopping power, particularly for the liquid phase, has been elusive so far. Experimental techniques are difficult to apply to volatile liquids, and the availability of sufficient reliable measurements has been limited to the solid and vapor phases. The accuracy of current models is typically limited to proton energies just above the energy loss maximum, making it difficult to predict radiation effects at an energy range of special relevance. We elucidate the phase differences in proton energy loss in water in a wide energy range (0.001−10  MeV) by means of real-time time-dependent density functional theory combined with the Penn method. This nonperturbative model, more computationally efficient than current approaches, describes the phase effects in water in excellent agreement with available experimental data, revealing clear deviations around the maximum of the stopping power curve and below. As an important outcome, our calculations reveal that proton stopping quantities of liquid water and amorphous ice are identical, in agreement with recent similar observations for low-energy electrons, pointing out this equivalence for all charged particles. This could help to overcome the limitation in obtaining reliable experimental information for the biologically relevant liquid water target.

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Pesquisador Gustavo Canal participa da Conferência Interamericana de Ciência e Tecnologia de Fusão Nuclear

O professor Gustavo Canal participou da Conferência Interamericana sobre Ciência e Tecnologia de Fusão Nuclear e suas Aplicações, em Santiago - Chile, entre os dias 26 e 27 de agosto de 2025.
A Conferência reuniu 23 pesquisadores de vários países: Argentina, Brasil, Bolívia, Chile, Costa Rica, Honduras, México, Uruguai, além de membros dos USA e da International Atomic Energy Agency (IAEA), incluindo representantes de projetos de pesquisa internacionais, da indústria de fusão nuclear, do setor elétrico, mineração, manufatura e outras áreas estratégicas. Representantes do Governo do Chile e do Congresso Nacional também participaram.

O Prof. Gustavo apresentou a palestra “The current status of the nuclear fusion and plasma activities in Brazil”, onde propôs a criação de um projeto-gêmeo entre países da América Latina para o projeto de uma futura usina de fusão nuclear.
Disponível no vídeo abaixo:



Além da palestra também participou da mesa redonda composta por:
• Luis Huerta (moderador), Diretor Executivo da Comisión Chilena de Energía Nuclear
• Aldo Acevedo, Ministro de Ciencia, Tecnología, Conocimiento e Innovación do Chile
• Guido Girardiex, Ex-Presidente del Senado do Chile
• Francisco Chahuán, Senador Chileno (participação remota)
• Máximo Pacheco, Presidente do Directorio de la Corporación Nacional del Cobre
Pra assistí-la, acesse o vídeo abaixo.




Todos os vídeos da conferência podem ser acessados no Youtube da Comissão Chilena de Energia Nuclear.

Capítulo sobre física pioneira da USP integra obra internacional sobre mulheres na Física Quântica

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Recém-lançado pela Cambridge University Press, o livro "Women in the History of Quantum Physics - Beyond Knabenphysik", dedicado a destacar o papel das mulheres na história da Física Quântica, reúne contribuições de pesquisadores de diversas partes do mundo, e inclui um capítulo sobre a física brasileira Sonja Ashauer. A iniciativa foi concebida por um grupo interdisciplinar de estudiosos da História da Ciência e da Física, motivado pelas comemorações do centenário da Física Quântica, celebradas neste ano de 2025.

 
O nono capítulo da obra, intitulado "Sonja Ashauer from São Paulo to Cambridge: a journey to quantum electrodynamics", é assinado pelo professor do Instituto de Física da USP Ivã Gurgel e a pesquisadora Barbra Miguele de Sá, e tem como foco a trajetória de Sonja Ashauer, uma das primeiras mulheres formadas pelo Departamento de Física da USP, contemporânea de César Lattes. Após finalizar sua graduação, Sonja realizou doutorado na Inglaterra, sob a orientação de Paul Dirac, um dos fundadores da Física Quântica. Sua promissora carreira, no entanto, foi interrompida precocemente por seu falecimento logo após retornar ao Brasil, o que contribuiu para que seu nome permanecesse pouco conhecido no meio científico.
 
O texto também recupera aspectos da história do próprio Instituto de Física, contextualizando a formação da primeira geração de físicos no país. O capítulo é uma versão condensada da dissertação de mestrado de Barbra Miguele, orientada por Ivã Gurgel e defendida no final de 2024, que é inteiramente dedicada à trajetória acadêmica de Sonja Ashauer.
 
A publicação tem tido ampla repercussão internacional, especialmente na comunidade de história da ciência, e busca ampliar a perspectiva sobre as origens e contribuições para a Física Quântica, para além dos tradicionais centros europeus. A valorização de figuras como Sonja Ashauer destaca a importância de um olhar mais diverso e inclusivo para a história da ciência.
 
O livro está disponível em versão física com capa dura ou e-book e pode ser adquirido no site da editora ou em distribuidores.
 

 

As mulheres na ciência quântica

As trajetórias pouco contadas das cientistas que ajudaram a desvendar o mundo subatômico e mudaram a história da física moderna.
Por: Ciência&Cultura SBPC. Acesse AQUI o conteúdo original.
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"Max Planck, Niels Bohr, Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger, Louis de Broglie, Paul Dirac… Esses físicos fizeram contribuições fundamentais para o desenvolvimento e a compreensão da mecânica quântica, e seus nomes são lembrados e celebrados em livros didáticos, biografias e nas narrativas sobre como a ciência transformou o mundo. Mas será que, em uma revolução intelectual tão profunda, nenhuma mulher deixou sua marca? Será que a teoria quântica foi construída exclusivamente por mãos masculinas?"

*Reportagem conta com participação da Profª Renata Zukanovich Funchal.

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Estrutura de cristal, mas parece vidro: o enigma térmico do bismutato de bário

Por: Sociedade Brasileira de Física. Acesse AQUI o conteúdo original.
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"Assim como a alça de uma panela pode impedir queimaduras ao usar um material isolante térmico, os astronautas também ficam protegidos do calor extremo, dentro de uma nave espacial, durante a reentrada na Terra porque a nave é revestida de um material isolante térmico, que dificulta a transferência de calor para o seu interior. Isso revela a importância na busca do estudo das propriedades físicas e na concepção de novos materiais que possam auxiliar o desenvolvimento de novas tecnologias.

É nesse contexto que cientistas observaram que um material chamado bismutato de bário (BaBiO₃)  apresenta um comportamento térmico anômalo. Esse material, embora seja um cristal com sua estrutura interna bem organizada, se comporta como um vidro quando o assunto é conduzir calor."

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Artigo | Interlayer interactions in La3⁢Ni2⁢O7 under pressure: From s+- to dxy-wave superconductivity

Dos autores Lauro B. Braz, George B. Martins e Luis G. G. V. Dias da Silva. 
Publicado em Physical Review Research.
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Abstract:

We investigate the role of interlayer interaction terms in the competition between different superconducting gap symmetries in the bilayer nickelate La3⁢Ni2⁢O7 under high pressure. We study a two-layer, two-orbital electron model that encompasses both intra- and interlayer Coulomb interaction terms within the matrix random-phase approximation. We find that interlayer interactions favor a dxy-wave superconducting pairing symmetry over the s+-wave symmetry, which has been found to prevail when interlayer interactions are disregarded. Moreover, our findings indicate that interlayer interactions enhance the interorbital pairing, incorporating contributions from all three electron pockets, arising from both d3z2-r2 and dx2-y2 orbital characters, resulting in nodes within the gap function (not present in the s+-wave state) and consequently favoring the dxy-wave pairing.

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