Plano de Metas do Departamento de Física Aplicada

 1. Descreva qual é a missão do Departamento, ou seja, quais as expectativas e solicitações da sociedade a que ele deve atender ?

O Departamento de Física Aplicada (DFAP) do Instituto de Física realiza atividades de pesquisa, ensino e extensão em diversas áreas. Essas atividades são desenvolvidas por docentes/pesquisadores, com a colaboração de técnicos de nível médio e superior, que atuam em vários grupos e laboratórios de pesquisa ou como pesquisadores independentes. As principais áreas de pesquisa em que atua o DFAP são Física de Plasma, Cristalografia, Sistemas Dinâmicos Não-Lineares, Física Atmosférica, Física de Filmes Finos e Pesquisa em Ensino.
A missão do DFAP é realizar atividades de pesquisa, ensino e extensão - nas áreas de sua competência, de excelente nível de qualidade, medidas por parâmetros de avaliação reconhecidos por instituições similares de renomado prestígio no âmbito internacional.
O DFAP atende às expectativas e solicitações da sociedade mediante as seguintes ações:
i)Incremento do conhecimento de fronteira em todas as áreas de pesquisa em qe atua.
ii)Realização de pesquisas em áreas de interesse aplicado, que possam resultar em descobertas de aplicação prática para serem transferidas à indústria ou que tenham intrinsecamente um interesse social.
iii)Contribuição significativa à formação de físicos de excelente nível (nos cursos de graduação e pós-graduação) em condições, uma vez formados, de desenvolver atividades de pesquisa científica e tecnológica de fronteira em institutos de pesquisa, universidades ou laboratórios industriais ou em segmentos do setor produtivo nos quais suas qualidades venham a ser apreciadas.
iv) Realização de serviços de extensão à sociedade através do auxílio e suporte científico em áreas de pesquisa do Departamento.

2. Relacione, a exemplo dos objetivos e metas da Gestão Reitoral, os principais objetivos e metas de médio e longo prazos (5 e 10 anos) do Departamento. Recomendamos que sejam agrupados por atividade-fim.

Os objetivos e metas gerais do DFAP são:
i) Reforçar e fazer crescer significativamente as atividades relacionadas com as linhas básicas de pesquisa de fronteira e com as aplicadas de interesse potencial para a indústria e a sociedade, atualmente em curso, nas áreas de física de plasmas, materiais nanoestruturados, biofísica, física do meio ambiente e teoria de sistemas complexos não-lineares.
ii) Continuar a importante contribuição de seus docentes ao ensino de graduação e pós-graduação do IFUSP, ministrando aulas, desenvolvendo material didático e participando em colegiados e em comissões de reforma curricular, como até o presente.
iii) Continuar e acrescentar as atividades de seus docentes em extensão, oferecendo mini-cursos de formação básica para a comunidade externa à USP, no IFUSP, e em outras instituições do Brasil e do exterior, e contribuir em todos os comitês de avaliação de agências de fomento, concursos públicos, etc, para os quais a competência dos mesmos for requerida.
iv) Prestar relevantes serviços à sociedade, com a agregação de conhecimento científico para aumento da eficiência dos processos produtivos e melhoria do meio ambiente.


3. Comente as ações propostas para alcançar estes objetivos e metas.

Várias ações concretas são propostas para atingir os objetivos e metas:
i)Modernizar a estrutura dos prédios e as instalações de infra-estrutura básica dos laboratórios.
ii) Incrementar o espaço físico para permitir expansões e novas atividades decorrentes do ambicioso conjunto de atividades em desenvolvimento ou em processo de gestação.
iii) Incrementar o número de docentes/pesquisadores para os mesmos fins.
iv) Oferecer aos seus docentes/pesquisadores a possibilidade de progresso na carreira, para que seja compatível com a qualidade dos mesmos e o grau de responsabilidade de suas atividades.
Alguns exemplos de futuras ações específicas planejadas são mencionados a seguir.
i)Desenvolvimento pelo Laboratório de Filmes Finos de microdispositivos do tipo MEMS (micro electro mechanical system) utilizando filmes finos e microfabricação.
ii)Novas colaborações do Laboratório de Cristalografia com outros grupos de pesquisa visando o estudo de diversos tipos de materiais manoestruturados(soluções coloidais inorgânicas e biológicas, filmes finos, nanocompósitos vidro-metal e vidro-semicondutor, nanomateriais auto-organizados). Estas colaborações, que serão implementadas ou reforçadas, envolvem grupos de pesquisa da USP (campus de São Paulo, São Carlos e Ribeirão Preto) e de outras instituições do país (Institutos de Física e Química da UNICAMP, o Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS) em Campinas, Instituto de Química da UNESP de Araraquara, INPE em São José dos Campos, Universidade Estadual de Maringá, Universidade Federal de Santa Catarina, Universidade Federal de Uberlândia e Universidade de Brasília) e do exterior (Instituto de Ancona na Itália, Laboratoire de Fluides Complexes na França, Instituto Mexicano del Petróleo do México e CITEFA da Argentina) e laboratórios de radiação síncrotron (LURE e ESRF na França e Daresbury na Inglaterra).
iii) Estudos detalhados serão feitos pelo Laboratório de Física Atmosférica sobre a influência antropogênica nos processos físicos e químicos, chaves para o funcionamento do ecossistema Amazônico. Para isso, pretende-se intensificar a área de sensoriamento remoto e a dos processos de interação partículas de aerossóis e nuvens na Amazônia. Parcerias com o IBAMA auxiliarão na redução do número de focos de queimadas na Amazônia e no estabelecimento de processos que levem ao desenvolvimento sustentável da Amazônia. Estudos sobre o relacionamento do ciclo de carbono com a radiação incidente também serão priorizados. Desenvolvimento de estratégias de redução da poluição do ar em São Paulo, em parceria com a CETESB e outros órgãos.
iv) O Laboratório de Física de Plasmas pretende promover uma integração entre os diversos grupos de plasma nacionais para desenvolver projetos conjuntos no estudo da fusão termonuclear controlada, inclusive com uma participação no ITER, que corresponde a um protótipo de reator a fusão cuja construção está sendo iniciada pela comunidade internacional.

4. Comente a evolução acadêmica do Departamento desde a última avaliação departamental.

A evolução acadêmica do DFAP manifesta-se através de suas atividades de pesquisa, ensino e extensão que indicam um claro aprimoramento qualitativo e quantitativo nos últimos anos. Alguns fatos e considerações que balizam esta afirmação são mencionadas a seguir.
i)Implantação de novas linhas de pesquisa multidisciplinares de fronteira, em áreas de nanociências, energia, meio ambiente, biologia e sistemas dinâmicos.
ii)Aumento de qualidade e quantidade de sua produção científica geral, passando de aproximadamente 1,2 artigos publicados por docente-ano, nos primeiros anos da década de 1990, para 3,6 por docente-ano em 2002.
iii)Número de alunos de mestrado e doutorado formados anualmente, desde 1994, mantido num patamar relativamente elevado, em torno de 14 alunos/ano, apesar do decréscimo no número de docentes.
iv)Importante e crescente participação de docentes em atividades de comissões fundamentais para o IFUSP.
v)Aumento expressivo de recursos financeiros provenientes de agências externas tais como FAPESP, CNPq, MCT e FINEP injetados no Departamento.
vi)Incremento da interação e colaboração entre pesquisadores do DFAP entre si e com cientistas de outras instituições de pesquisa do Brasil e do exterior.

5. "Como o Departamento se compara aos congêneres nacionais e internacionais. Faça uma análise crítica do ""estado de arte"" nas áreas em que atua."

Pode ser afirmado que o nível das atividades do DFAP é comparável ao dos mais prestigiosos Departamentos de Universidades nacionais e internacionais de reconhecido prestígio. Detalharemos alguns aspectos específicos como exemplos que embasarão essa afirmação:
i) Laboratório de Física de Plasmas (LFP): Apesar de dispor de uma infra-estrutura de pequeno porte em termos mundiais, o LFP constitui-se como o mais importante laboratório de pesquisa de fusão termonuclear controlada de toda a América Latina. Resultados científicos importantes já foram obtidos, envolvendo o estudo do aquecimento de plasma e geração de corrente por ondas de Alfvén, que é o principal objetivo do LFP.
ii) Laboratório de Cristalografia (LCr): O LCr possui infra-estrutura (geradores e equipamentos) similar à existente nos laboratórios congêneres do Brasil, particularmente aqueles que se localizam no Estado de São Paulo como no IFGW/UNICAMP e no IFSC/USP. Os equipamentos disponíveis permitem a realização de experimentos de espalhamento e difração de raios X com fontes convencionais. Para experimentos mais sofisticados de difração, há uma câmera do LCr permanentemente instalada no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS). Outras facilidades do LNLS são rotineiramente utilizadas pelos pesquisadores do LCr, mediante propostas aprovadas. As linhas de pesquisa abrangem todas as áreas da Cristalografia, exceto a determinação de estrutura de monocristais, uma vez que esta área demanda recursos humanos e instrumentais específicos, sendo estes assuntos objeto de pesquisa do Grupo de Cristalografia do Instituto de Física de São Carlos/USP. A alta produção acadêmica dos pesquisadores do LCr (5 docentes) em revistas internacionais com alto fator de impacto, coloca o LCr em posição de destaque na área de Cristalografia no país. Além disso, as citações dos artigos produzidos, os convites para palestras e revisão de artigos de periódicos renomados atestam a relevância da pesquisa empreendida no LCr em nível internacional. Até 1993 os pesquisadores do LCr produziam em média 2 trabalhos/ano e atualmente esse número é acima de 4 trabalhos/ano, muito superior às médias divulgadas pelos órgãos de fomento. Outro fator importante é a realização de pesquisa em nível internacional através de colaborações científicas com pesquisadores de diversos laboratórios do exterior. A formação de recursos humanos é significativa, tendo nos últimos 5 anos contribuído com 10 trabalhos de Mestrado e Doutorado, além da supervisão de vários pós-doutores, que contribuem em outras instituições de ensino e pesquisa para o desenvolvimento da área de Cristalografia no país.
iii) Laboratório de Física Atmosférica (LFA): O LFA coordena atualmente o Instituto do Milênio do Experimento LBA, que é um grande projeto internacional (cerca de 1200 pesquisadores participantes) que visa estabelecer bases científicas para o desenvolvimento sustentável da região Amazônica. Estratégias de redução das emissões de queimadas e seus efeitos no ciclo hidrológico e na ciclagem de carbono estão entre as tarefas do Instituto do Milênio. Na componente de poluição do ar urbana, o LFA desenvolve em parceria com a NASA novos métodos que permitam medidas de poluição do ar com o auxílio de satélites. Métodos quantitativos de identificação de fontes poluidoras em áreas complexas como São Paulo são desenvolvidos, e auxiliam orgãos como a CETESB a estabelecer políticas mais eficientes de redução da poluição atmosférica. O LFA tem projetos conjuntos com a NASA, Instituto Max Planck da Alemanha, Universidade de Harvard, e muitas outras instituições estrangeiras de liderança internacional.
iv)Pesquisas em Sistemas Dinâmicos Não-Lineares: Nesta linha realizam-se pesquisas em sistemas dinâmicos não-lineares, incluindo dinâmica caótica e fractal. Como dinâmica não-linear é aplicada em uma enorme variedade de disciplinas, este campo envolve pesquisas em diferentes áreas. Um desenvolvimento marcante ocorreu nesta área nas duas últimas décadas devido a um conjunto de problemas novos de importância prática, e este crescimento rápido promete continuar na próxima década e além. Como a pesquisa em dinâmica não-linear envolve interações multidisciplinares, o objetivo fundamental da pesquisa é conduzir trabalhos relevantes a este tipo de pesquisa interdisciplinar. A pesquisa pode ser resumida como um processo de: (a)transferir e facilitar a aplicação de idéias abstratas já existentes em dinâmica não-linear, vindas da teoria matemática de sistemas dinâmicos, para vários campos da ciência e tecnologia e (b)obter resultados teóricos novos para a utilização destes resultados em vários campos da ciência e tecnologia. Exemplos de áreas nas quais a pesquisa desenvolvida em dinâmica não-linear tem sido aplicada ou nas quais tem tido um impacto científico substancial são: física em geral, química, biologia, matemática, meteorologia, ecologia, dinâmica dos fluidos, biofísica, física de plasmas, físico-química, controle de sistemas, comunicação, engenharias mecânica e elétrica, astronomia, mecânica estatística, reconstrução de imagens, sistemas de lasers, biologia, engenharia médica, economia, e assim por diante. O elemento comum a todas as áreas é que elas envolvem não-linearidade de alguma forma.
v) Grupo de Aplicação de Aceleradores (GFAA): O LAMFI (Laboratório de Análise de Materiais por Feixes Iônicos) é uma facilidade interinstitucional que visa desenvolver métodos inovadores de análise de materiais utilizando feixes iônicos de alta energia. Aplicações importantes vão desde a odontologia, com análises de perfis elementares na dentina até arqueologia, com análise elementares de peças arqueológicas.

6. Comente as mudanças do ambiente externo que têm exigido alteração dos padrões de atuação do Departamento.

O ambiente externo tem sofrido mudanças que se manifestam principalmente através dos órgãos de fomento, dentre as quais se percebe mais claramente:
i)Maior cobrança de excelência e produtividade científica.
ii)Maior incentivo para o desenvolvimento de pesquisas em temas de fronteira com aplicações potenciais de interesse para a indústria e para a sociedade, como as que se referem a nanociências, biologia, energia e meio ambiente.
iii)Maior incentivo à colaboração, a nível nacional e internacional, para enfrentar os novos desafios envolvidos na pesquisa de sistemas de complexidade crescente.
Essas mudanças do ambiente externo produziram um aprimoramento dos padrões de atuação do DFAP em vários sentidos:
i)Maior seletividade nas novas contratações.
ii)Crescimento considerável do trabalho em temas de fronteira e aplicados de potencial interesse tecnológico, como os acima mencionados, e descontinuidade de pesquisas que não apresentaram essas características.
iii)Incremento sensível na colaboração com outros grupos de pesquisa do país e do exterior.

7. Relacione as dificuldades encontradas para a elevação dos padrões acadêmicos do Departamento e o que tem sido feito para superá-las.

Apesar do excelente nível da maior parte dos pesquisadores do DFAP, houve algumas dificuldades para uma maior elevação dos padrões acadêmicos que estão ligadas a: (i) deficiências de infra-estrutura física que limitam, muitas vezes, o trabalho de pesquisa teórica e experimental e (ii) insuficiência de recursos humanos e de oportunidades de promoção.
A principal dificuldade é a falta de espaço para o desenvolvimento das pesquisas. Um incremento significativo da infra-estrutura necessária a todos os seus grupos de pesquisa é, no momento, praticamente impossível devido à falta de espaço físico. A Comissão de Espaço Físico do DFAP manifestou sua preocupação a esse respeito repetidas vezes.
Outra dificuldade séria, na atualidade, está relacionada com o precário estado do Edifício Basílio Jafet e de suas instalações elétricas e hidráulicas, bem como com o mau estado da cobertura, de sua pintura interior e exterior. As instalações e manutenção dentro dos diversos laboratórios estão sendo realizadas pelos próprios grupos de pesquisa que utilizam recursos provenientes de agências de fomento. Entretanto, o estado dos edifícios e das instalações nas áreas de uso geral (particularmente do Ed. Basílio Jafet) requerem uma maior ação dos órgãos centrais através do FUNDUSP e de recursos específicos. A reforma da cobertura foi recentemente contratada pelo IFUSP, depois de vários anos de insistentes solicitações do DFAP. Entretanto, a modernização de suas instalações elétricas e hidráulicas, numerosas vezes solicitadas pelo DFAP, ainda não foram realizadas e nem se conta com recursos para isso (apesar do FUNDUSP ter comprovado a obsolescência dessas instalações).
Por outro lado, para atender às crescentes demandas de novas tarefas de pesquisa, ensino e administração, sente-se a necessidade urgente de incrementar o número de pesquisadores mediante concursos de ingresso. O número de docentes/pesquisadores do DFAP ficou praticamente estagnado nos últimos 10 anos, sendo que entre os anos de 2001 e 2002 decresceu significativamente, apesar do aumento do número de projetos e do incremento sensível das atividades que vêm sendo desenvolvidas.
Há também dificuldades relacionadas com a sobrecarga de atividades administrativas dos docentes e, por outro lado, percebe-se que o número de pesquisadores não é suficiente para estender as áreas de atuação de cada grupo. Finalmente, observa-se pouco incentivo aos pesquisadores associados de excelente nível, que não contam com possiblidade de promoção em suas carreiras.

8. Dentro da realidade orçamentária da USP, como os Órgãos Centrais podem contribuir para a superação destas dificuldades?

Os pesquisadores do DFAP têm demonstrado um firme empenho e obtido sucesso em conseguir recursos de agências de apoio à pesquisa, o que permite ao DFAP possuir uma infra-estrutura de pesquisa (equipamentos e instrumentos) de excelente nível. Os Órgãos Centrais da USP podem contribuir eficazmente para superar as dificuldades acima apontadas mediante:
i)Concessão dos recursos necessários para a habilitação de espaço adicional de 340 m2 para laboratórios, salas de docentes e salas de alunos.
ii)Fornecimento dos meios necessários para a manutenção correta das instalações básicas de infra-estrutura (prédios, instalações,...).
iii)Abertura de 7 vagas para a contratação de novos pesquisadores.
iv)Criação de 4 novos cargos de Professor Titular nas áreas de atuação dos Professores Associados do Departamento.


9 Explicite os principais indicadores que devem ser utilizados para o acompanhamento das ações, dos objetivos e metas do Departamento.

Os indicadores para o acompanhamento das ações, objetivos e metas do DFAP são os internacionalmente aceitos para avaliar instituições universitárias de pesquisa, ensino e extensão. A qualidade e quantidade da produção do DFAP podem ser medidas pela produtividade de seus pesquisadores.
Os principais indicadores de qualidade dos docentes/pesquisadores são os seguintes:
i)Pesquisa: Publicações em revistas de reconhecido prestígio internacional, com seletivo corpo editorial. Citações dos artigos publicados. Publicações de livros e capítulos de livros por editoras de reconhecido prestígio. Convites para apresentação de palestras em congressos nacionais e internacionais de reconhecido nível. Convites para participar em bancas de concurso e comitês de avaliação de agências de fomento. Obtenção de recursos externos de projetos de pesquisa aprovados por agências de fomento. Intercâmbio científico entre instituições de pesquisa e ensino do Brasil e do Exterior. Reconhecimentos externos mediante concessão de Bolsa de Produtividade em Pesquisa do CNPq, prêmios e outras honrarias nacionais e internacionais.
ii)Ensino: Continuidade e assiduidade no oferecimento de cursos de graduação e pós-graduação. Elaboração de material didático, livros e apostilas. Avaliações do professor feitas pelos estudantes das disciplinas. Orientações de teses de mestrado e doutorado. Supervisões de pós-doutores.
iii)Extensão: Número de participantes nos eventos de extensão. Grau de satisfação do público alvo da atividade de extensão medida por consultas adequadas.