Curso 1: Física de Feixes Iônicos e suas Aplicações
Prof. Manfredo Harri Tabacniks - Departamento de Física Aplicada
No IFUSP temos laboratórios com aceleradores eletrostáticos que geram feixes de íons com energia desde alguns keV até alguns MeV. Trataremos dos fenômenos que ocorrem na interação desses íons quando incidem num meio material. Veremos os principais modelos do poder de freamento e da seção de choque e principalmente os métodos de medida, com ênfase na precisão dos resultados experimentais. Dados acurados do poder de freamento e da seção de choque têm sido essenciais na aplicação de novas metodologias para análise de materiais com feixes iônicos realizados no IFUSP. Por fim apresentaremos alguns resultados recentes de análises de filmes finos multicamada com o software MultiSIMNRA e de imageamento elementar em feixe externo desenvolvidos no LAMFI.
Curso 2: Escala nanométrica: “há muito espaço lá embaixo”
Prof. Cristiano Luís Pinto de Oliveira - Departamento de Física Experimental
Pegue uma régua e olhe a divisão de milímetros. Se você dividir este pequeno espaço de 1.000 a 1.000.000 de vezes você estará na chamada escala nanométrica. Por que isso é importante? Bem, talvez você não saiba, mas os grandes avanços científicos e tecnológicos dos últimos 50 anos devem-se, entre diversos fatores, ao fato de podermos mais e mais estudar e controlar sistemas a este nível de tamanho. Desce a célebre frase de Richard Feynman – “há muito espaço lá embaixo”, que é considerado por muitos como o nascimento da nanotecnologia, até os dias atuais, tivemos um extraordinário avanço tanto em descrições teóricas quanto em métodos de controle de sistemas nesta escala de tamanho. Neste minicurso, aspectos gerais da “escala nanométrica” serão abordados e descritos através do uso de conceitos físicos gerais, de modo a permitir a compreensão de diversas propriedades notáveis de inúmeros sistemas e produtos utilizados cotidianamente como plásticos, películas de celular, cristais líquidos, tintas, detergentes, catchup, entre muitos outros exemplos
Curso 3: Termodinâmica de Sistemas Biológicos
Prof. Adriano Mesquita Alencar - Departamento de Física Geral
Os seres vivos são, em última instância, máquinas termodinâmicas, que lentamente oxidam uma quantidade gigantesca de moléculas orgânicas, liberando calor e realizando trabalho macroscópico. Durante esse curso, utilizando ferramentas da termodinâmica estatística e físico-química, iremos discutir os princípios energéticos fundamentais da vida. Ampliaremos os conceitos básicos para desenvolver outras aplicações, focando principalmente no estudo das propriedades mecânicas de células vivas. Será discutido como as leis da termodinâmica, energia livre de Gibbs, e o metabolismo energético de transformação da glicose em ATP atuam nas células em suas atividades mecânicas e manutenção da vida.
Curso 4: Introdução à Física de Partículas
Prof. Enrico Bertuzzo - Departamento Física Matemática
Uma historia das física de partículas: da descoberta do elétron até o bóson de Higgs (1897-2012). Noções de teoria quântica de campos e aplicações à física de partículas: o Modelo Padrão. Problemas do Modelo Padrão e possíveis soluções.
Curso 5: Simulação computacional de materiais em multiescala
Prof. Caetano Rodrigues Miranda - Departamento de Física dos Materiais e Mecânica
Através da aplicação da modelagem computacional em multiescala (nano-micro, meso e macro) podemos caracterizar, prever e determinar as propriedades de novos materiais. Neste tutorial, introduziremos os principais métodos computacionais utilizados em Física dos Materiais. Ênfase será dada nos fundamentos dos métodos e exemplos desenvolvidos no grupo de simulações de materiais do IFUSP. Percorreremos desde cálculos de primeiros princípios, atomísticos (Dinâmica Molecular) e redes de Boltzmann com aplicações de materiais de interesse para energia (baterias, células combustível e indústria do petróleo) bem como de infraestrutura (cimento e asfalto). Mostraremos como essas técnicas permitem o design de novos materiais, bem como explorar novos fenômenos físicos decorrentes de condições extremas, confinamento e em sistemas nanoestruturados.
Curso 6: Análise de Objetos do Patrimônio Histórico Cultural Usando Técnicas Atômico-Nucleares não Destrutivas
Profa. Marcia de Almeida Rizzutto - Departamento de Física Nuclear
As investigações com metodologias físicas e químicas de objetos do patrimônio cultural são rotineiramente realizadas na Europa e Estados Unidos há algumas décadas, no Brasil este tema de pesquisa teve início na década de 90 e vem crescendo a cada ano. Uma investigação metódica destes objetos nos ajuda a compreender os materiais e técnicas que foram utilizados para criá-lo, e o que aconteceu com este ao longo do tempo. Desde 2003 o grupo de Física Aplicada com Aceleradores do Instituto de Física da USP tem desenvolvido várias metodologias não destrutivas para serem utilizadas na caracterização e análise de objetos de arte, arqueológicos e bens culturais. Os métodos de análise abrangem técnicas atômico-nucleares e processos de imageamento. Nas análises com imagens as técnicas com Infravermelho e Ultravioleta são comumente aplicadas. As técnicas atômico-nucleares envolvem tanto a utilização de aceleradores de partículas como equipamentos portáteis que podem ser utilizados no próprio museu. Neste mini-curso serão apresentadas e discutidas as técnicas de análises e os resultados que estão sendo obtidos em parceria com várias instituições paulistas e dentro no núcleo de pesquisa de Física Aplicada ao Estudo do Patrimônio Artístico e Histórico (NAP-FAEPAH – http://www.usp.br/faepah/), que envolve físicos, químicos, arqueólogos, engenheiros, historiadores, conservadores, restauradores, etc..
