NOTÍCIAS

Domingo, 2 de junho de 2019

Palestra: Tem menina no circuito

A palestra "Tem menina no circuito" será ministrada pela professora Thereza Paiva (IF-UFRJ) em 02 de agosto, quinta-feira, de 13h às 14h, no Auditório do CEFET/RJ campus Nova Iguaçu. Após a palestra, de 14h às 15h, haverá oficina de circuitos elétricos em papel e massinha para as MENINAS no Laboratório de Física.

A palestra, aberta ao público em geral, é promovida pelo LaPEC (Laboratório de Pesquisa em Ensino de Ciências), no âmbito do projeto de extensão Ciclo de Palestras do LaPEC, em parceria com o Grupo de Estudos Coletivo Feminista Mulheres Marginais do CEFET/RJ campus Nova Iguaçu.

Resumo: Por que o número de mulheres na Física é tão pequeno? Em muitas de nossas universidades este número não chega a 20%. Incomodadas por esses números, um grupo de professoras do Instituto de Física da UFRJ criou o projeto Tem Menina no Circuito, que tem por objetivo incentivar meninas a gostar de ciências exatas. O projeto teve início em 2014 e é desenvolvido no Colégio Estadual Alfredo Neves, em Nova Iguaçu, no Rio de Janeiro. Nesta palestra, serão apresentadas as motivações e atividades do projeto, assim como a experiência com as ações do projeto, seus erros e acertos, além de alguns números sobre meninas e mulheres em Física. Após a palestra, haverá a realização de oficina de circuitos elétricos em papel e massinha, destinada às meninas que assistirem à palestra.

Thereza Cristina de Lacerda Paiva é Graduada e Mestre em Física pela PUC-Rio e Doutora em Física pela UFF. Realizou pós-doutorado na University of California, Davis, e na UFRJ, onde é professora desde 2002. Estuda átomos ultrafrios, supercondutividade e magnetismo. Desde o começo do Tem Menina no Circuito, tem-se dedicado cada vez mais à extensão e divulgação científica.

Para mais informações, seguem os links para o facebook e o blog do projeto "Tem menina no circuito".

https://www.facebook.com/temmeninanocircuito/

https://temmeninanocircuito.wordpress.com/

Segunda-feira, 29 de abril de 2019

Inscrição OBA 2019

Clique aqui para fazer as inscrições para participar da Olimpíada Brasileira de Astronomia

A prova ocorrerá no dia 17 de maio, sexta-feira, de 11h às 15h, em sala a ser definida, dependendo do número de participantes.

Mais informações sobre provas antigas, gabaritos e simulados podem ser vistas em http://www.oba.org.br/site/index.php

Todos os participantes ganham certificados de participação e alguns podem ganhar medalhas, dependendo da pontuação obtida.

Alunos do 3º ano podem (e devem) participar.

Inscrevam-se! Não deixem para última hora!

Boa sorte!!

Sábado, 9 de março de 2019

Curso de Extensão Introdução à Física de Partículas

Estão abertas as inscrições para o Curso de Extensão Introdução à Física de Partículas no CEFET/RJ campus Nova Iguaçu

As vagas são limitadas!!!

Informações:

Nº de vagas por turma: 20

Professora responsável: Marta Maximo (Colegiado do Ensino Médio)

Carga horária total: 12h

Público-alvo: alunos de Ensino Integrado, de Graduação e demais interessados

Certificados serão emitidos para participantes com pelo menos 75% de frequência

OBS.: o transporte para as atividades fora do CEFET/RJ será por conta do curso

Escolha entre a Turma Maxwell OU a Turma Planck:

Realização: Laboratório de Pesquisa em Ensino de Ciências (LaPEC) do CEFET/RJ campus Nova Iguaçu

CLIQUE AQUI PARA FAZER SUA INSCRIÇÃO

Resumo do Curso de Extensão Introdução à Física de Partículas

A Física Moderna e Contemporânea (FMC) se refere aos conhecimentos de Física elaborados pela humanidade a partir dos anos 1900 até a atualidade. A inserção desses assuntos científicos de ponta na escola e sua divulgação para o público em geral é defendida por pesquisadores da área de ensino de Física (BORGES, OSTERMANN e MOREIRA, 2003; MONTEIRO e NARDI, 2007), pois muito da tecnologia que se tem nos dias de hoje pode ser explicada com base na FMC. Em especial, nos dias de hoje, a Física de Partículas é um ramo da FMC bastante ativo em pesquisas, tanto teóricas como experimentais, tendo como principal experimento o LHC (Large Hadron Collider, em português, Grande Colisor de Hádrons) maior acelerador de partículas e o de maior energia existente do mundo. O objetivo deste curso é introduzir a temática da Física de Partículas a alunos do CEFET/RJ e demais interessados em ciência em geral e em Física, em particular. Diferentes atividades serão desenvolvidas nos encontros do curso, como exposição oral, atividades lúdicas, videoconferência com físicos do LHC, simulação de análise de dados do LHC, entre outras.

Referências

BORGES, M. D., OSTERMANN, F.; MOREIRA, M. A. Inserção de tópicos de Física Moderna e Contemporânea na perspectiva de professores de ensino médio. In: XV SIMPÓSIO NACIONAL DE ENSINO DE FÍSICA, 2003. Curitiba. Anais do XV Simpósio Nacional de Ensino de Física, p. 883-893. Curitiba: 2003.

MONTEIRO, M. A.; NARDI, R. Tendências das pesquisas sobre o ensino da física moderna e contemporânea apresentadas nos ENPEC. In: VI ENCONTRO NACIONAL DE PESQUISA EM EDUCAÇÃO EM CIÊNCIAS, 2007. Florianópolis. Anais do VI Encontro Nacional de Pesquisa em Educação em Ciências. Belo Horizonte: ABRAPEC, 2007. cd-rom.

MOREIRA, M. A. O Modelo Padrão da Física de Partículas. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 31, n. 1, 2009.

Quinta-feira, 1 de novembro de 2018

Descoberta aumenta controle de supercondutividade em grafeno

Além de transmitirem eletricidade sem resistência elétrica, os supercondutores interessam aos físicos pelos estranhos estados quânticos que os elétrons podem assumir no interior desses materiais. As propriedades desses estados exóticos podem servir de base para construir computadores quânticos, por exemplo. Infelizmente, ainda continua muito difícil a fabricação e controle das propriedades desses materiais. Um estudo teórico realizado pela brasileira Aline Ramires e o espanhol Jose Lado, no Instituto Federal de Tecnologia de Zurique (ETH), na Suíça, mostra como criar e controlar estados exóticos de elétrons em folhas de grafita com um átomo de espessura, um material mais conhecido como grafeno.

“Podemos agora usar a estrutura mais simples e controlável do grafeno para estudar um tipo de física antes estudada apenas em sistemas muito complexos”, diz Ramires, que desde setembro trabalha no Instituto Sul Americano para Pesquisa Fundamental (SAIFR-ICTP), no prédio do Instituto de Física Teórica da UNESP, em São Paulo. A física é a primeira autora do artigo científico destacado na capa da primeira edição de outubro da revista Physical Review Letters.

Ramires explica que, a princípio, elétrons em estados exóticos só poderiam ser obtidos em grafeno aplicando no material um campo magnético de intensidade alta demais para se realizar em laboratório. No artigo publicado, os pesquisadores apresentam uma nova receita para produzir esses estados exóticos usando apenas um campo elétrico, relativamente mais fácil de ser gerado.

Pegue duas folhas de grafeno e coloque uma sobre a outra, perfeitamente alinhadas. Em seguida, gire apenas um pouquinho a folha de cima, não mais que um grau de rotação em relação à folha de baixo. Resfrie as folhas até a temperatura de 1 Kelvin (272 graus Celsius abaixo de zero) e depois aplique um campo elétrico. De acordo com os cálculos de Ramires e Lado, os elétrons se comportam nessas condições exatamente da mesma maneira que se comportariam caso as folhas de grafeno estivessem alinhadas e sob ação de um campo magnético.

Por coincidência, logo após a dupla de físicos publicar seus resultados em um manuscrito no repositório ArXiv, em março deste ano, um grupo de físicos liderado por Pablo Jarillo-Herrero, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), Estados Unidos, apresentou resultados de experimentos com duas folhas de grafeno, mostrando que girar as folhas sob um campo elétrico até um determinado ângulo produz um estado supercondutor.

O estudo de Ramires e Lado, porém, sugere que girar uma folha em relação à outra por um ângulo cerca de dez vezes menor pode fazer com que os elétrons assumam ainda outros estados exóticos, além do estado supercondutor observado pela equipe do MIT. Em um desses outros estados, os elétrons podem ficar localizados no espaço em um arranjo que lembra o padrão geométrico de cestos de bambu tradicionais japoneses, o padrão kagome. Nesse estado os elétrons formam o que os físicos chamam de líquidos de spin, normalmente observados em pirocloros, materiais de composição química muito mais complicada que a do grafeno.

Enquanto uma equipe de físicos experimentais da ETH trabalha para confirmar suas conclusões em laboratório, Ramires continua sua investigação teórica para entender como campos elétricos controlam o surgimento de estados exóticos de supercondutividade no grafeno. Atualmente, esses estados exóticos são observados apenas em materiais chamados de cupratos. São óxidos de cobre com alguns de seus átomos de oxigênio substituídos por elementos químicos diferentes. Físicos estudam há mais de três décadas os cupratos, por serem materiais supercondutores a temperaturas relativamente altas, da ordem de 100 Kelvin. Ainda assim, os cupratos são muito complicados de serem sintetizados e suas propriedades ainda não são totalmente compreendidas. “Estudar esses estados exóticos no grafeno talvez dê algumas dicas para entendermos melhor esses materiais mais complexos”, diz Ramires.

Por SBF

Fonte: http://www.sbfisica.org.br/v1/home/index.php/pt/destaque-em-fisica/801-descoberta-aumenta-controle-de-supercondutividade-em-grafeno

Quinta-feira, 1 de novembro de 2018

INT usa tecnologia para aperfeiçoar atletas do basquete

Paula Guatimosim

O Centro de Estudo do Movimento (Cemov), inaugurado na Vila Olímpica da Mangueira há exatamente um ano, pelo Instituto Nacional de Tecnologia​ (INT) e o Instituto Mangueira do Futuro, vem utilizando tecnologia de ponta para treinar jogadoras do basquete feminino de base, a partir do mapeamento dos movimentos e desempenho de atletas de alto nível. Segundo Carla Guimarães, tecnologista da área de Desenho Industrial do INT, o sistema de captura de movimento, composto por 18 câmeras de infravermelho, gera informações que contribuirão para o aperfeiçoamento e lapidação dos movimentos e desempenho das atletas da Mangueira.

O Cemov funciona em um salão de paredes escuras de 100 m², onde um sistema óptico eletrônico composto por uma sequência de 18 câmeras sensíveis a raios infravermelhos foi instalado no alto, para que todo o ambiente abaixo seja coberto em todos os ângulos. Em pontos específicos do corpo das atletas que terão seus movimentos capturados são colocados 57 marcadores fluorescentes.

Leds posicionadas ao redor das lentes das câmeras emitem luzes de infravermelho, que refletem nos marcadores fluorescentes e são capturados de volta pelas câmeras. “Assim, os deslocamentos e arremessos das jogadoras são reproduzidos no computador na forma de um avatar, ou seja, um modelo humano biomecânico digital 3D”, explica a pesquisadora.

A plataforma digital 3D está sendo desenvolvida e será instalada em tablets e celulares, utilizando os modelos digitais gerados para aprimorar o desempenho das jogadoras das categorias de base do basquete feminino da Mangueira.

Além das câmeras, uma plataforma de força, colocada sob os pés das atletas, mede a força de impulsão, e dinamômetros também calculam a força exercida pelas mãos. Já o sistema eye tracking, que captura o movimento do olhar e revela exatamente a visão que a jogadora está tendo na quadra, das tabelas e demais jogadoras, foi utilizado em testes de arremessos no Ginásio Jamelão, tanto com atletas de base como as adultas.

Dez atletas de ponta, que iniciaram suas carreiras no basquete da Mangueira e hoje jogam na seleção brasileira adulta de basquete ou em clubes no Brasil ou no exterior, serviram de modelo para a criação de seus avatares. As primeiras foram Raphaella Monteiro, um dos destaques do Clube União Esportiva, atual campeão da Liga Feminina de Basquete de Portugal; Clarissa dos Santos, contratada pela equipe francesa Lyon Asvel para a temporada 2018/2019; e a pivô Érika de Souza, que já conquistou sete títulos em sua carreira, na Espanha, incluindo a Copa da Rainha, pelo time Pefumerías Avenida.

Os primeiros dados coletados e analisados já permitiram algumas interpretações de resultados, tais como comparar a Força de Preensão Manual (FPM) entre as categorias de base e as atletas, demonstrando que todas as categorias apresentaram diferença em relação às atletas profissionais, mas não apresentaram entre si, tanto para o lado direito quanto para o lado esquerdo. Os dados encontrados, muito raros na literatura, servem de parâmetro para os grupos avaliados e também para a população geral de atletas femininos destas categorias.

Doutora em Engenharia de Produção voltada para pesquisas biomecânicas, Carla diz que o projeto, que contou com auxílio da FAPERJ por meio do edital Apoio ao Desenvolvimento de Inovações no Esporte no Estado do Rio de Janeiro, da FAPERJ, e também do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), deverá ser estendido a outros esportes e até mesmo a áreas diversas, como no estudo do envelhecimento, acessibilidade e teste de produtos esportivos. Um sistema interativo 3D semelhante foi desenvolvido em parceria com o Laboratório de Ciência do Movimento da Faculdade de Educação Física da Universidade Mackenzie, em São Paulo, para o treinamento da equipe olímpica brasileira de esgrima nas Olimpíadas de 2016, no Rio. Os aplicativos são adaptados para cada modalidade esportiva, assim, treinadores e professores podem ter uma visão detalhada tridimensional de posturas e movimentos dos atletas. Problemas posturais e de movimentação podem ser observados e corrigidos para aperfeiçoar o desempenho e a evolução física e técnica dos atletas em formação na Vila Olímpica da Mangueira.

Por FAPERJ

Fonte: http://www.faperj.br/?id=3647.2.1

Terça-feira, 2 de outubro de 2018

Palestra Tem Menina no Circuito

Dia 02 de agosto de 2018 a professora Thereza Paiva (Instituto de Física da UFRJ) juntamente com a estudante Mayra Meirelles Marques, licencianda em Física - CEDERJ, IF-UFRJ, ministrou a palestra “Tem menina no circuito” no auditório do CEFET/RJ Nova Iguaçu. A palestra tem como objetivo falar sobre a mulher na Ciência, mostrar os porquês da ausência feminina nesse âmbito. Durante sua fala, a professora mostrou gráficos contendo número de professoras atuantes na área de Ciência no Brasil e apresentou seu projeto que vem sendo desenvolvido desde 2014 a fim de inserir meninas na área científica.

Após o diálogo foi oferecida, no laboratório de Física, uma oficina para as alunas do Ensino Técnico Integrado ao Médio da UnED. Nela foram feitos circuitos elétricos utilizando papel, luz led, bateria, fita de cobre adesiva, e claro, a criatividade!

Veja alguns trabalhos feitos pelas nossas meninas:

Por Larissa Nunes

Revisado por Marta Maximo

Quinta-feira, 13 de setembro de 2018

Alunos do campus de Nova Iguaçu apresentam suas pesquisas em simpósio e revista

Os alunos Ana Maria Assis, Jônatas Intronno, Larissa Vasconcellos e Maria Eduarda Afonso, do terceiro ano do curso técnico de Informática do campus de Nova Iguaçu, tiveram o trabalho intitulado “Física em cena: uma proposta de jogo didático envolvendo produções fílmicas” aprovado para apresentação no XXII Simpósio Nacional de Ensino de Física (SNEF). Esse evento vai acontecer entre os dias 27 de janeiro e 1º de fevereiro de 2019, em Salvador, na Bahia.

O trabalho é um relato de parte das atividades do projeto de extensão “MÁFIA: vendo filmes e aprendendo Física”, desenvolvido pelos alunos em 2017. O trabalho será apresentado na modalidade comunicação oral.

Artigo em revista

O aluno Atos Edwin Pereira da Silva Lucas, que concluiu o curso técnico integrado em Telecomunicações no Cefet/RJ campus Nova Iguaçu, teve seu artigo intitulado “A reflexão dos estudantes sobre a tarefa de elaborar questões de Física: um olhar ao longo do tempo” publicado na Amazônia – Revista de Educação em Ciências e Matemáticas. Essa revista acadêmica possui Qualis A2 na área de Ensino.

O artigo, publicado em edição especial da revista dedicada ao tema Metacognição, é fruto de seu projeto de PIBIC-EM (2016-2017) e foi desenvolvido no Laboratório de Pesquisa em Ensino de Ciências (LaPEC) do Cefet/RJ campus Nova Iguaçu. Cabe ressaltar que a investigação científica foi desenvolvida tendo os alunos do ensino médio integrado do próprio campus como sujeitos de pesquisa.

O artigo pode ser lido em: https://periodicos.ufpa.br/index.php/revistaamazonia/article/view/5474/4770

Fonte: CEFET/RJ

Terça-feira, 4 de setembro de 2018

Matemática Sem Fronteiras

A Olimpíada Internacional de Matemática Sem Fronteiras é a edição brasileira de Matematiques Sans Frontières, competição criada em 1989 na França.

A equipe de matemática do CEFET/RJ UnED NI – Marcela Nunes, Marcelo Reis e Wellerson Quintaneiro – incentivou a participação nessa olimpíada a fim de eliminar o individualismo que cerca essa disciplina, visto que a olimpíada é realizada em turma, além de também desmistificar a imagem de que matemática são apenas fórmulas, pois na prova são usados conceitos de raciocínio lógico, e como último recurso as fórmulas.

Objetivos

• Trabalho em equipe, uma vez que a prova é realizada em turma;
• Prática de língua estrangeira, pois uma das questões é proposta em outro idioma a ser escolhido pelos participantes. As opções de línguas oferecidas pela organização da Olimpíada são: alemão, espanhol, francês, inglês e italiano. A resposta referente a esta questão também deve ser redigida, de acordo com a escolha da classe;
• Uma nova visão das temáticas para os alunos.

O CEFET/RJ campus Nova Iguaçu participou da última edição – ocorrida em 20 de abril de 2018 – e três turmas do Ensino Técnico Integrado ao Médio foram medalhistas nos cenários estadual e nacional.

• 3º ano de Informática – medalha de ouro (estadual) e medalha de prata (nacional)

• 2º ano de Automação Industrial – medalha de ouro (estadual) e medalha de prata (nacional)

• 1º ano de Telecomunicações – medalha de prata (estadual) e medalha de bronze (nacional)

Por Larissa Nunes

Quinta-feira, 5 de julho de 2018

I Copa JEPAC

Os alunos que desejarem participar da I Copa JEPAC deverão acessar site lapeconline.blogspot.com até o dia 23/07 e preencher o formulário com as devidas informações das equipes, lembrando que as equipes serão formadas por 3 alunos. Esta competição será disputada em 3 fases classificatórias antes da grande final.

Local das fases classificatórias: Laboratório de Física (A-317)

Horário das fases classificatórias: de 11h às 12h e de 13h às 14h

1. Primeira fase - Jogo: PerFísica

As equipes disputarão no dia 08/08 e serão pontuadas da seguinte maneira:

• A equipe que chegar ao final do tabuleiro ou que estiver mais próxima do fim ganhará 20 pontos;
• A equipe que ficar em segundo lugar ganhará 10 pontos;
• A equipe que ficar em terceiro lugar ganhará 5 pontos.

2. Segunda fase - Jogo: ConnectFísica

As disputas ocorrerão no dia 14/08. Os participantes terão 15 minutos para acertar o maior número de combinações de cartas possível e serão pontuados da seguinte forma:

• O time que tiver mais combinações de cartas corretas acrescentará 10 pontos ao seu placar;
• Em caso de empate, as equipes acrescentarão 5 pontos ao seu placar;
• O time que não tiver acertos acrescentará apenas 1 ponto ao seu placar.

3. Terceira fase - Jogo: MegaFísica

As disputas ocorrerão no dia 04/09. Os participantes terão 15 minutos para acertar o maior número de palavras e serão pontuados da seguinte forma:

• O time que tiver mais acertos acrescentará 10 pontos ao seu placar;
• Em caso de empate as equipes acrescentarão 5 pontos ao seu placar;
• O time que não tiver acertos acrescentará apenas 1 ponto ao seu placar

4. Fase final - Jogo: PerFísica

Ocorrerá na SEPEX no dia 17/10, às 10h, e será disputada pelos 3 times com maior pontuação. Os participantes serão pontuados da seguinte maneira:

• A equipe que chegar ao final do tabuleiro ou que estiver mais próxima do fim ganhará 20 pontos;
• A equipe que ficar em segundo lugar ganhará 10 pontos;
• A equipe que ficar em terceiro lugar ganhará 5 pontos.

O time que obtiver mais pontos ao final de todas as etapas será o campeão!

Vale lembrar que a tabela com o placar dos times, o funcionamento dos jogos e o material para estudo - caso os participantes desejem se aprofundar no conteúdo dos jogos - estará disponível no site lapeconline.blogspot.com.

NÃO SERÁ PERMITIDO O USO DE MATERIAIS DE APOIO (CADERNO, APOSTILAS, LIVROS, APARELHOS ELETRÔNICOS, ETC.) NO MOMENTO DAS PARTIDAS.

A divulgação da equipe campeã e premiação das equipes será às 12h do dia 18/10 no stand do JEPAC.

INSCRIÇÕES

Quarta-feira, 30 de maio de 2018

Conhecendo o sistema digestório de maneira lúdica

Em 06/04/2018, foi realizada pela Larissa Mattos Feijó – mestranda da Fiocruz/RJ e orientanda da professora Viviane Abreu – uma oficina sobre o sistema digestório humano no laboratório de Biologia da UnED Nova Iguaçu do CEFET/RJ. A atividade oferecida faz parte da dissertação de mestrado da Larissa e a sua aplicação na UnED NI servirá como uma atividade piloto para a sua pesquisa. Nesta oportunidade, os alunos do 3º ano do curso técnico de Enfermagem participaram da atividade que foi dividida em duas partes.

A primeira foi uma avaliação diagnóstica em que os alunos responderam, individualmente, um pequeno questionário acerca do tema. Já no segundo momento, foram levados até o laboratório de Biologia/Química da unidade, onde foram convidados para propor uma simulação dos processos digestivos valendo-se da oferta de materiais (tipicamente de cozinha) de fácil acesso e de baixo custo. Os alunos puderam refletir sobre o tema, além de propor e realizar a simulação dos processos digestivos que ocorrem no corpo humano por meio do processamento de alimentos com materiais cotidianos que representavam os órgãos e elementos presentes no referido sistema. O resultado da “viagem” dos alimentos pela simulação do sistema digestório foi surpreendente para os alunos!

Por Larissa Nunes

Revisado por Viviane Abreu

Quinta-feira, 24 de maio de 2018

A pressão interna de um próton é maior do que a de uma estrela de nêutrons

O próton é uma das partículas fundamentais da matéria. Por isso, os cientistas têm o estudado por anos para entender melhor suas propriedades. Agora, uma tarefa que parecia impossível foi realizada pela primeira vez: os físicos conseguiram medir a pressão dentro de um próton, e o resultado é nada menos que impressionante.

Ao disparar elétrons de alta energia nos prótons, os pesquisadores mediram o impulso e a tração do trio de quarks dentro do próton, fornecendo informações valiosas sobre este que é um dos blocos de construção mais estáveis ​​do Universo.

O engenhoso próton que encolheu

Utilizando esta técnica inovadora, os físicos descobriram que a pressão que mantêm os quarks unidos dentro do próton é de 100 decilhões de Pascal. Este número absurdamente grande é um 1 seguido por 35 zeros.

Para se ter uma ideia de quão alta e intensa é esta pressão, os físicos dizem que ela é 10 vezes maior do que a que existe em uma estrela de nêutrons, onde a matéria é apertada o suficiente para espremer uma montanha em um monte que caberia em uma colher de chá.

“Encontramos uma pressão extremamente alta dirigida para o exterior a partir do centro do próton, e uma pressão muito menor e mais estendida para dentro, perto da periferia do próton”, explica Volker Burkert, co-autor do estudo.

Burkert diz que a distribuição de pressão dentro do próton é ditada pela força forte, a força que une os três quarks que formam um próton.

“Nossos resultados também lançam luz sobre a distribuição da força forte dentro do próton”, disse ele. “Estamos fornecendo uma maneira de visualizar a magnitude e a distribuição da força forte dentro do próton. Isso abre uma direção totalmente nova na física nuclear e de partículas que pode ser explorada no futuro”, anima-se.

O coração do próton

A física Latifa Elouadrhiri, do Thomas Jefferson National Accelerator Facility, nos EUA, compara nossa compreensão anterior da estrutura do próton com a do coração humano. Antes, ouvindo apenas a batida, só podíamos saber uma determinada quantidade de informações sobre o seu funcionamento.

“Temos a tecnologia médica de imagens em 3D que agora permite que os médicos aprendam mais de maneira não invasiva sobre a estrutura do coração”, disse Elouadrhiri à revista Nature. “E é isso que queremos fazer com a nova geração de experimentos”.

Os físicos já sabem há algum tempo que os prótons são feitos de três quarks, dois positivos e um negativo, unidos por algo chamado força nuclear forte. Mas fora isso, a estrutura interna do próton tem sido um mistério. Seus quarks claramente se mantêm juntos, mas também tem que haver algum tipo de repulsão que os impeça de entrar em colapso em algum ponto.

Para medir o quão bem essas peças se juntam, os pesquisadores combinaram duas estruturas teóricas diferentes – uma delas considerada praticamente impossível de implementar diretamente. A energia e o momentum das partes internas de um próton estão codificadas nos chamados fatores de forma gravitacional.

A gravidade é uma força que geralmente não é levada em consideração na física de partículas, principalmente quando há forças muito mais fortes em ação. Mas dentro de um próton, um campo gravitacional pode ser afetado pela energia e pelo momentum de uma partícula.

Físicos pensaram em ocultar esta descoberta de tão perigosa que ela pode ser

Porém, isso apenas em teoria – pelo menos até agora. Um artigo de 1966 do físico norte-americano Heinz Pagels descreveu o processo e ao mesmo tempo descartou sua aplicação prática graças à extrema fraqueza da gravidade.

O que Pagels não previu foi o desenvolvimento de uma estrutura teórica que conectasse comportamentos da força eletromagnética a fatores de forma gravitacionais. Em outras palavras, mais tarde foi descoberto que os elétrons poderiam substituir uma sonda gravitacional.

“Essa é a beleza disso. Você tem esse mapa que você acha que nunca conseguirá usar. Mas aqui estamos nós, preenchendo-o com esta sonda eletromagnética”, comemora a cientista.

A chave era usar o espalhamento de Compton, que descreve a interação entre fótons de luz e uma partícula carregada, como um elétron. Nesse caso, os cientistas aumentaram a aceleração de um elétron para estreitar seu comprimento de onda, o suficiente para penetrar em um próton.

Eles então observaram a dispersão de fótons que foram produzidos, combinando seus detalhes com informações sobre o próton e o elétron acelerado para determinar como os quarks reagiram à colisão.

10 partículas teóricas que podem explicar tudo no universo

Essa dispersão forneceu um mapa de energia e momentum para descrever a pressão externa extrema no centro do próton.

O próximo passo para a equipe é continuar a usar esse processo para construir uma compreensão maior da mecânica interna do próton, calculando suas forças e, eventualmente, construindo uma imagem de como seus quarks se movem.

Saber mais sobre o que acontece dentro de um próton poderia nos dizer se estas partículas tão estáveis em algum momento decaem. Por enquanto, eles parecem estáveis ​​o suficiente para durar mais que o Universo. Determinar como e quando eles se quebram forneceria pistas valiosas sobre algumas das características fundamentais do cosmos. [Science Alert, Jefferson Lab]

Por Hypescience

Fonte: https://hypescience.com/pressao-proton/

Quinta-feira, 24 de maio de 2018

RBEF celebra o centenário de Richard P. Feynman

No último 11 de maio de 2018, Richard Feynman, uma brilhante mente científica do século XX que deixou importantes contribuições para a Física e seu ensino, completaria 100 anos. Após sua morte, Feynman tem sido reverenciado por seus pares e repercutido com enorme sucesso no mundo virtual. Uma busca de Feynman revela mais de 6 milhões de resultados no Google e mais de 250 mil no YouTube. Segundo colegas próximos, ele acreditava que sua contribuição para o ensino, as Feynman Lectures on Physics, teria sido a mais importante para física, mais do que seus trabalhos sobre a eletrodinâmica quântica (que lhe deram o Nobel), a teoria do hélio superfluido, os pólarons ou os pártons e a teoria das partículas elementares, entre outras.

A Revista Brasileira de Ensino de Física vai comemorar o centenário de Feynman, muito ligado ao Brasil desde que passou uma temporada no CBPF em 1953, ao lançar no número 4 deste ano uma edição especial que retrata o legado de Feynman, na visão de pesquisadores brasileiros.

Confira os artigos que já estão programados:

Feynman e o ensino de física

Lembrando Feynman - Nestor Caticha

Feynman e suas conferências sobre o ensino de física no Brasil - Ildeu Moreira

O que diferencia as “Feynman Lectures” de livros tradicionais? - Ricardo Karam

Feynman e a mecânica quântica

Diagramas de Feynman: uma imagem vale mais que mil equações - Arlene Aguilar

Feynman e as integrais de trajetória - J. David M. Vianna

A Integral de Caminhos: Uma Ponte entre a Mecânica Quântica e a Mecânica Clássica - Alfredo O. Almeida

Richard Feynman e a QED - Vicente Pleitez

O desenvolvimento da visão espaço-temporal da eletrodinâmica quântica - Palestra Nobel Feynman (tradução de Marcel Novaes)

Feynman visionário

Há mais história lá embaixo - um convite para rever uma palestra - Peter A. Schulz

Feynman: dissipação e computação quântica - Amir Caldeira

Feynman e a matéria condensada

Feynman, a superfluidez e a supercondutividade - Paulo Farinas

Feynman e os pólarons - Nelson Studart

Feynman e as partículas elementares

A invenção dos pártons: Carlos Escobar

Enquanto esse material não é publicado, você pode ler os artigos da edição 3 de 2018, que já estão disponíveis no site da RBEF no Scielo.

Por Sociedade Brasileira de Física

Fonte: http://www.sbfisica.org.br/v1/home/index.php/pt/destaque-em-fisica/704

Quinta-feira, 17 de maio de 2018

Atividade do JEPAC

Na quarta-feira, 23/05/2018, o JEPAC (Jogando e Experimentando Para Aprender Ciência) irá realizar uma atividade, de 11h às 14h, no laboratório de Física. A atividade é oferecida para alunos dos 3 anos do Ensino Técnico Integrado ao Médio do CEFET/RJ Nova Iguaçu e dos 4 cursos existentes no campus.

Os jogos, elaborados no âmbito do LaPEC, que serão disponibilizados aos alunos:

• MEGAFÍSICA: em versão totalmente online (http://megafisica.hol.es), é um jogo de adivinhação de palavras relacionadas aos conhecimentos de Física;
• CONNECT FÍSICA: um jogo de cartas em que o jogador deve relacionar uma imagem à sua descrição no contexto de Física de Partículas;
• PERFÍSICA: um jogo de tabuleiro que tem como objetivo elaborar conhecimentos em Física por intermédio de um conjunto de pistas que são dadas aos jogadores sobre tais conhecimentos;
• MÁFIA ATTACK: pode ser jogado por jovens e adultos. Pode ser jogado no formato 1 contra 1 ou grupo grupo contra grupo. Deve-se responder corretamente às perguntas feitas sobre os fenômenos físicos;
• MÁFIA LEAGUE: jogo de tabuleiro humano em que o objetivo é libertar os heróis da Marvel mediante a utilização de conhecimentos de Física.

Venha e participe conosco! Sua presença é muito importante!

Domingo, 6 de maio de 2018

Mecânica quântica desafia relações clássicas de causa e efeito

As relações de causa e efeito são um dos principais alicerces da física clássica. São elas que permitem uma compreensão do mundo que se manifesta em nosso dia a dia e, apoiadas por estratégias experimentais inteligentes, podem ser identificadas em meio a correlações espúrias.

O mundo quântico, contudo, parece existir sob outras regras. Já foi demonstrado que a mecânica quântica tem um caráter não local. Essa conclusão, viabilizada pelo famoso teorema de Bell, já abalava noções clássicas de causa e efeito.

Agora, contudo, um trabalho feito em parceria por físicos brasileiros e italianos aprofunda essa investigação e identifica que é ainda mais complicado extrair relações causais num contexto quântico. Aparentemente, quando estados quânticos estão emaranhados, testes que classicamente funcionam para estabelecer relações de causa e efeito deixam de funcionar.

"O primeiro resultado que a gente mostrou é que efeitos quânticos podem levar a uma superestimação da quantidade de causalidade, no sentido de que, se a gente usar uma teoria clássica, a gente pode concluir que dois eventos têm uma causalidade positiva entre eles, enquanto, usando o fato de que os efeitos são quânticos, essa causalidade pode ser zero, ser nula", explica Rafael Chaves, pesquisador do Instituto Internacional de Física da UFRN (Universidade Federal do Rio Grande do Norte) e primeiro autor do trabalho, publicado em 11 de dezembro de 2017 na "Nature Physics".

"O segundo resultado importante foi que a gente mostrou que testes que são bastante importantes para a gente quantificar a qualidade de nossas variáveis instrumentais podem ser violados em estados quânticos emaranhados", prossegue Chaves. "Uma consequência direta desse resultado é que ele implica uma nova forma de não classicalidade que é mais forte que as outras formas que eram conhecidas até então. E é mais forte em particular do que a não localidade quântica que é implicada pelo famoso teorema de Bell."

O trabalho, que contou também com a participação de Leandro Aolita, do Instituto de Física da UFRJ (Universidade Federal do Rio de Janeiro), e de um quinteto da Universidade Sapienza de Roma, na Itália, realizou experimentos fotônicos para demonstrar a violação identificada teoricamente.

Além de suas implicações de caráter fundamental, a pesquisa também pode ter aplicações práticas, segundo os autores. "A gente acredita e tem trabalhado bastante nisso para que esses resultados possam ter aplicação no processamento de informação, dentro do contexto de informação quântica, em particular em protocolos de criptografia", diz Chaves.

Para ler o artigo, clique aqui (resumo de acesso livre, texto completo só para assinantes).

Por Sociedade Brasileira de Física

Fonte: http://www.sbfisica.org.br/v1/home/index.php/pt/destaque-em-fisica/695-mecanica-quantica-desafia-relacoes-classicas-de-causa-e-efeito

Domingo, 6 de maio de 2018

Emaranhamento e máquinas térmicas quânticas

Entender o funcionamento de motores clássicos é relativamente simples: o que eles fazem é converter energia térmica em trabalho, e essa energia térmica pode ser calculada pela média da energia individual das partículas em agitação.

As coisas se complicam muito mais, contudo, quando se fala em motores térmicos quânticos, uma vez que não se trata mais de analisar tão somente o comportamento geral de todas as partículas envolvidas no sistema. Nesses casos, entram em cena aspectos diferentes da realidade, como coerência e emaranhamento, para citar dois exemplos que são de grande interesse por sua potencial aplicação em computação e comunicação quânticas.

Uma investigação realizada por um quarteto de pesquisadores na França, na Itália e no Brasil debruçou-se sobre esta questão e revelou que máquinas quânticas com emaranhamento podem até mesmo apresentar temperatura efetiva negativa em algumas circunstâncias – algo que seria impossível pela termodinâmica clássica.

"E de fato a gente mostra que no momento em que a temperatura do ambiente em contato com o subespaço antissimétrico vira para negativa, o sistema começa a produzir entropia, e essa produção de entropia aumenta na medida em que você vai aumentando o emaranhamento assintótico produzido no sistema", diz Marcelo França Santos, pesquisador do Instituto de Física da UFRJ (Universidade Federal do Rio de Janeiro) e um dos autores do trabalho, publicado em 8 de fevereiro no "Physical Review Letters".

Para ler o artigo completo, clique aqui (só para assinantes) ou aqui (acesso livre).

Por Sociedade Brasileira de Física

Fonte: http://www.sbfisica.org.br/v1/home/index.php/pt/destaque-em-fisica/699

Segunda-feira, 16 de abril de 2018

Atividade do JEPAC

Na terça-feira, 17/04/2018, o JEPAC (Jogando e Experimentando Para Aprender Ciência) irá realizar uma atividade, de 11h às 14h, no laboratório de Física. A atividade é oferecida para alunos dos 3 anos do Ensino Técnico Integrado ao Médio do CEFET/RJ Nova Iguaçu e dos 4 cursos existentes no campus.

Os jogos, elaborados no âmbito do LaPEC, que serão disponibilizados aos alunos:

• MEGAFÍSICA: em versão totalmente online (http://megafisica.hol.es), é um jogo de adivinhação de palavras relacionadas aos conhecimentos de Física;
• CONNECT FÍSICA: um jogo de cartas em que o jogador deve relacionar uma imagem à sua descrição no contexto de Física de Partículas;
• PERFÍSICA: um jogo de tabuleiro que tem como objetivo elaborar conhecimentos em Física por intermédio de um conjunto de pistas que são dadas aos jogadores sobre tais conhecimentos;
• MÁFIA LEAGUE: jogo de tabuleiro humano em que o objetivo é libertar os heróis da Marvel mediante a utilização de conhecimentos de Física.

Venha e participe conosco! Sua presença é muito importante!

Quinta-feira, 12 de abril de 2018

Inscrição - Olimpíada Brasileira de Astronomia 2018

As inscrições para participar da Olimpíada Brasileira de Astronomia já estão abertas e podem ser feitas no link abaixo:

Inscrições

A prova ocorrerá no dia 18 de maio, sexta-feira, de 11h às 15h, em sala a ser definida, dependendo do número de participantes.

Mais informações sobre provas antigas, gabaritos e simulados podem ser vistas em http://www.oba.org.br/site/index.php

Todos os participantes ganham certificados de participação e alguns podem ganhar medalhas, dependendo da pontuação obtida.

Alunos do 3º ano podem (e devem) participar.

Inscrevam-se! Não deixem para última hora!

Boa sorte!!

Quarta-feira, 11 de abril de 2018

Palestra de Física de Partículas

19 de abril, quinta-feira, de 9h30min às 11h30min, acontecerá a palestra “Desvendando o mundo da Física de Partículas” que será ministrada pela professora Marta Maximo.

Haverá sorteio de cerca de 10 vagas em visita técnica para aqueles que forem à palestra!!!

Obs.: serão emitidos certificados para todos os ouvintes.

Anotem em suas agendas!

Sábado, 7 de abril de 2018

Até agora, nada de fótons escuros no LHC

A matéria escura é um dos maiores mistérios da física moderna, e há dois caminhos para tentar descobrir de que se trata. Um é baseado na astrofísica e nos efeitos gravitacionais que a matéria escura pode produzir. Outro é baseado na física de altas energias, com a busca de sinais de partículas que pudessem responder pela matéria escura.

Um trabalho recente publicado pela Colaboração LHCb, que tem participação brasileira, tentou explorar um possível método indireto de detecção da matéria escura, ao procurar pelos chamados "fótons escuros". Essas partículas hipotéticas seriam bósons responsáveis pela mediação de interações escuras – processos físicos que, em princípio, só poderiam acontecer com a matéria escura.

De acordo com alguns modelos, uma colisão de próton-próton, como as que são promovidas pelo LHC, o Grande Colisor de Hádrons, poderiam gerar um sinal ligado aos chamados fótons escuros.

Após uma grande coleta de dados produzidos em colisões com energia de 13 TeV, os pesquisadores concluíram que não há evidência da existência desses fótons escuros. "É bom lembrar que tudo isso se faz a partir de previsões de modelos, e um novo modelo pode reabrir as análises com possibilidades que não foram consideradas até agora", explica Leandro Salazar de Paula, pesquisador do Instituto de Física da UFRJ (Universidade Federal do Rio de Janeiro) e membro da colaboração LHCb.

"O que fizemos até o momento foi colocar limites no coeficiente de mistura que pode existir entre fótons escuros e o fóton normal e na massa dos fótons escuros", completa o físico.

O trabalho foi publicado em 8 de fevereiro no "Physical Review Letters", figurando com o proeminente destaque de "sugestão dos editores".

Para ler o artigo completo, clique aqui (só para assinantes) ou aqui (acesso livre).

Por Sociedade Brasileira de Física

Fonte: http://www.sbfisica.org.br/v1/home/index.php/pt/destaque-em-fisica/683

Sábado, 7 de abril de 2018

[BJP] A história e o futuro da levitação acústica

Já dizia o escritor de ficção científica Arthur C. Clarke: qualquer tecnologia suficientemente desenvolvida seria indistinguível de magia. E parece ser quase mágico o assunto abordado por um novo artigo de revisão publicado no BJP (Brazilian Journal of Physics): levitação acústica.

É a ideia de usar ondas sonoras – vibrações pelo ar – para promover a levitação de objetos. E tanto parece mágica que a primeira citação do artigo se refere ao primeiro filme da cinessérie do personagem infanto-juvenil Harry Potter.

"Embora a levitação acústica tenha sido demonstrada pela primeira vez quase um século atrás, por um longo tempo, ela foi limitada a objetos muito menores do que o comprimento de onda acústica levitando em posições fixas no espaço", escrevem os autores Marco Aurélio Brizzotti Andrade, do Instituto de Física da USP (Universidade de São Paulo), Nicolás Pérez, da Faculdade de Engenharia da Universidade da República, em Montevidéu, Uruguai, e Julio C. Adamowski, da Escola Politécnica da USP.

"Avanços recentes agora permitem não só suspender, mas também rotacionar ou mover objetos em três dimensões. A levitação acústica também não está mais restrita a objetos pequenos e pode ser empregada para levitar objetos maiores que o comprimento de onda acústica", prosseguem.

O artigo apresenta a história e o estado da arte da técnica, além de perspectivas futuras, que animam muito os autores.

"Eu acredito que estamos nos aproximando do uso prático, mas as aplicações atuais ainda estão restritas às universidades e aos institutos de pesquisa", diz Andrade. "Atualmente, diversos grupos de pesquisa utilizam a técnica de levitação acústica para suspender determinadas substâncias e então analisá-las através de difração de raio-x, espectroscopia Raman, etc. Também já existem pesquisas que indicam que a técnica de levitação acústica pode ser utilizada para produzir remédios mais eficazes. Portanto, acredito que seja apenas questão de tempo para que a técnica de levitação acústica deixe a academia e seja aplicada na indústria."

Andrade gosta de comparar a técnica da levitação acústica com os robôs industriais. "Um robô industrial é capaz de manipular objetos de forma precisa e com grande velocidade. Seria muito interessante se conseguíssemos fazer o mesmo utilizando ondas sonoras, mas para isso existem diversos desafios a serem superados", diz.

"Um deles é melhorar a estabilidade da levitação. Atualmente é possível levitar e manipular objetos de forma controlada, mas muitas vezes o objeto sofre algumas oscilações indesejadas. Outro desafio é girar o objeto de forma precisa, mas para isso as técnicas acústicas para rotacionar o objeto precisam ser aperfeiçoadas. Além desses desafios, ainda tem a questão da força. A força produzida pelas ondas sonoras é pequena, o que limita seu uso para pequenos objetos e gotas de líquidos. De qualquer forma, mesmo que a força não seja elevada, existe uma infinidade de possibilidades para a técnica de levitação acústica, como manipular componentes eletrônicos e realizar reações químicas sem utilizar tubos de ensaio."

O BJP é uma publicação da Sociedade Brasileira de Física, e o artigo de Andrade, Pérez e Adamowski está na edição 2, volume 48, de abril de 2018.

Para ler o artigo de revisão, clique aqui.

Por Sociedade Brasileira de Física

Fonte: http://www.sbfisica.org.br/v1/home/index.php/pt/destaque-em-fisica/681

Sábado, 7 de abril de 2018

Horários da monitoria de Física 2018

Terça-feira, 3 de abril de 2018

Atividade do projeto de extensão JEPAC movimenta o CEFET/RJ Nova Iguaçu

No dia 14/03/2018, de 11h às 14h, o projeto de extensão JEPAC (Jogando e Experimentando Para Aprender Ciência) realizou uma atividade de utilização de jogos didáticos, que têm como objetivo ensinar Física.

Essa atividade despertou grande interesse nos alunos do Ensino Técnico Integrado ao Ensino Médio do CEFET/RJ Nova Iguaçu. Alunos dos 3 anos do Ensino Integrado e dos 4 cursos ofertados pela instituição participaram. Os extensionistas voluntários do projeto (Ana Maria, Jônatas, Larissa, Lorena, Maria Eduarda, Maria Eliza, Thales e Thalía) conduziram a atividade.

Foram disponibilizados os seguintes jogos, desenvolvidos no âmbito do LaPEC (Laboratório de Pesquisa em Ensino de Ciências):

• CONNECT FÍSICA: um jogo de cartas em que o jogador deve relacionar uma imagem à sua descrição no contexto de Física de Partículas.

• MÁFIA LEAGUE: jogo de tabuleiro humano em que o objetivo é libertar os heróis da Marvel mediante a utilização de conhecimentos de Física.

• MEGAFÍSICA: em versão totalmente online (http://megafisica.hol.es), é um jogo de adivinhação de palavras relacionadas aos conhecimentos de Física.

• PERFÍSICA: um jogo de tabuleiro que tem como objetivo elaborar conhecimentos em Física por intermédio de um conjunto de pistas que são dadas aos jogadores sobre tais conhecimentos.

Por Ana Maria, Jônatas, Larissa e Maria Eduarda

Revisado por Marta Maximo

Quinta-feira, 8 de março de 2018

Atividade do JEPAC

Na quarta-feira, 14/03/2018, o JEPAC (Jogando e Experimentando Para Aprender Ciência) irá realizar uma atividade, de 11h às 14h, no laboratório de Física. A atividade é oferecida para alunos dos 3 anos do Ensino Técnico Integrado ao Médio do CEFET/RJ Nova Iguaçu e dos 4 cursos existentes no campus.

Os jogos, elaborados no âmbito do LaPEC, que serão disponibilizados aos alunos:

• MEGAFÍSICA: em versão totalmente online (http://megafisica.hol.es), é um jogo de adivinhação de palavras relacionadas aos conhecimentos de Física;
• CONNECT FÍSICA: um jogo de cartas em que o jogador deve relacionar uma imagem à sua descrição no contexto de Física de Partículas;
• PERFÍSICA: um jogo de tabuleiro que tem como objetivo elaborar conhecimentos em Física por intermédio de um conjunto de pistas que são dadas aos jogadores sobre tais conhecimentos;
• MÁFIA LEAGUE: jogo de tabuleiro humano em que o objetivo é libertar os heróis da Marvel mediante a utilização de conhecimentos de Física.

Venha e participe conosco! Sua presença é muito importante!

Quinta-feira, 23 de novembro de 2017

Para produzir refrigeradores ambientalmente sustentáveis*

A exportação de aparelhos de ar condicionado e geladeiras ocupa um lugar de destaque na pauta brasileira de produtos direcionados aos países do Mercado Comum do Sul (Mercosul), ao lado de outros eletrodomésticos da chamada “linha branca” – fogões e lavadoras. A despeito do sucesso desse segmento do setor exportador, os refrigeradores ainda são fabricados com uma tecnologia que utiliza gases de efeito estufa, que contribuem para intensificar o aquecimento global. “Apesar de não serem tóxicos e de não destruírem a camada de ozônio, esses gases, baseados em fluorcarbonos [FC] e hidrofluorcarbonos [HFC], apresentam um potencial de aquecimento global, o chamado Global Warming Potential [GWP], muito alto”, explica Ângelo Marcio de Souza Gomes, professor do Instituto de Física da Universidade Federal do Rio de Janeiro (IF/UFRJ).

Os gases de efeito estufa lançados no ar absorvem parte da radiação infravermelha, que é refletida principalmente pela superfície terrestre e tem origem nos raios solares. A concentração excessiva desses gases contribui para aumentar a temperatura global. Eles funcionam como uma cortina de gás que vai da superfície do planeta em direção ao espaço, impedindo que a energia do sol absorvida pela Terra durante o dia seja emitida de volta para o espaço. Assim, parte do calor fica aprisionado próximo da Terra, onde o ar é mais denso. O uso dos gases de efeito estufa nos aparelhos é uma realidade que não se restringe à indústria brasileira. “Nenhum país do mundo, mesmo os mais desenvolvidos, fabrica refrigeradores totalmente livres desses gases em escala comercial. Ainda temos pendências a resolver para assegurar o desenvolvimento sustentável, e essa é uma delas”, diz o físico.

Para investigar uma alternativa ao uso dos gases de efeito estufa nesses eletrodomésticos, o professor Angelo Gomes coordena, no Laboratório de Baixas Temperaturas do IF/UFRJ, um estudo das propriedades dos materiais magnéticos, que pode mudar significativamente a atual tecnologia de refrigeração. “O objetivo é desenvolver um sistema de refrigeração capaz de reduzir a emissão desses gases de efeito estufa para a atmosfera, que acontece, direta e indiretamente, com o uso desses novos materiais. A partir do seu efeito magnetocalórico, é possível obter um sistema de refrigeração ecologicamente correto, que elimina definitivamente o uso desses gases”, ressalta. O projeto recebeu apoio da FAPERJ por meio dos editais Prioridade Rio e Apoio às Instituições de Ensino e Pesquisa Sediadas no Estado do Rio de Janeiro, que destinaram recursos para a aquisição de equipamentos e para a montagem da infraestrutura do laboratório.

Em outras palavras, o grupo de pesquisadores do Laboratório de Baixas Temperaturas, que inclui o físico Luis Ghivelder, Cientista do Nosso Estado, da FAPERJ, vem estudando a fabricação de novos materiais metálicos, com propriedades magnéticas. A ideia é caracterizar o seu potencial como base dos processos de refrigeração. “Estamos investigando o melhor material para ser usado num refrigerador magnético”, resume o professor Gomes, que começou a se dedicar ao tema durante a realização de seu pós-doutorado, no Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF), em 2000, e passou a coordenar o projeto na UFRJ assim que assumiu a coordenação do laboratório, em 2007.

O funcionamento do sistema magnético para refrigeração deve seguir os mesmos princípios físicos do sistema a gás utilizado atualmente nos aparelhos de ar condicionado e geladeiras. A alternância entre baixas e altas temperaturas será o modelo para a operação de ambos os sistemas. “Semelhante ao ciclo de compressão e expansão que esfria ou esquenta um gás nos refrigeradores, um campo magnético é capaz de fazer o mesmo em um material magnético”, esclarece o físico.

Entre as qualidades para o material buscadas pelos pesquisadores, o custo é um fator importante. Atualmente, os altos preços são um gargalo à adoção desse novo sistema de refrigeração pela indústria. “Para a implementação dessa tecnologia, ainda é necessário o desenvolvimento de materiais magnéticos mais baratos e que apresentem alto potencial magnetocalórico, em diferentes faixas de temperatura e em baixos campos magnéticos”, detalha. “O gadolínio, por exemplo, é reconhecidamente um material metálico com propriedades magnéticas que podem ser usadas em refrigeradores, mas sua adoção pela indústria é inviável, por seu alto custo.”

Para desenvolver um material magnético eficiente e mais barato, o professor Gomes e a equipe envolvida no projeto estão trabalhando na elaboração de uma liga metálica – uma mistura reunindo diferentes elementos metálicos, denominada “liga de Heusler” – que envolve metais, como níquel, manganês e gálio. O desafio dos físicos da UFRJ é obter a “receita” correta para criar a melhor liga, ou seja, a composição exata de cada metal, com a respectiva concentração de dos elementos químicos, que seja a mais adequada às propriedades magnéticas desejadas para o material.

Assim, uma bateria de testes está em curso no laboratório. Um grande resultado foi obtido pela aluna de doutorado Catalina Salazar, orientanda do professor Gomes, que conseguiu reduzir o custo da liga metálica para a nova tecnologia de refrigeração em 36%, ao trocar o gálio pelo alumínio. Como reconhecimento, ela foi contemplada com o prêmio Rosa Elena Simeón de melhor tese de doutorado do Centro Latino-Americano de Física (Claf). A tese, intitulada “Estudo das propriedades estruturais, magnéticas e magnetocalóricas das ligas de Heusler Ni(MnCu)(GaAl) e compostos (MnCrFe)As”, foi defendida em 2012.

"Agora, em 2017, um estudo mais profundo em ligas Heusler no Laboratório de Baixas Temperaturas vem revelando características ainda mais interessantes, mantendo a redução de custo acima de 30% e atingindo um efeito magnetocalórico de tal magnitude que recebe o nome de gigante, sob valores de campo magnético cada vez menores", entusiasma-se o professor Gomes. O estudo desse material com suas melhorias e descobertas já rendeu prêmios consecutivos em jornadas de iniciação científica para o aluno de graduação Alberto Mendonça. Após tantos avanços e conquistas, atualmente o trabalho desenvolvido está em processo de publicação.

Assim, a expectativa é que a nova tecnologia, quando finalmente for desenvolvida, possa ser a chave de uma transição tecnológica na fabricação de refrigeradores, que vá ao encontro das iniciativas voltadas para a preservação do meio ambiente. “Desde o início dos anos 2000, há uma corrida entre pesquisadores de diversos países para o estudo do tema, e o Brasil não pode ficar de fora. Será uma tecnologia muito mais limpa”, destaca Gomes. “Será necessário fechar parceria com pesquisadores do ramo da engenharia para desenvolver o protótipo que poderá ser adotado pelos fabricantes e chegar ao mercado. Além da questão ambiental, alguns estudos mostram que o uso da tecnologia magnética faz com que o sistema de refrigeração seja de 40% a 60% mais eficiente em economia de energia”, afirma.

O projeto conta com a participação dos principais pesquisadores na área de refrigeração magnética no estado do Rio de Janeiro, tanto experimentais como teóricos, reconhecidos internacionalmente e com relevantes trabalhos científicos publicados. Da equipe do IF/UFRJ, além de Gomes e de Ghivelder, participam do projeto o doutorando Luiz Eduardo de Lima e Silva e o estudante de graduação em Física Alberto Aguiar Mendonça. Também colaboram com o estudo Mário Reis e Daniel Rocco, da Universidade Federal Fluminense; Pedro von Ranke e Vinicius Sousa, pela Universidade do Estado do Rio de Janeiro (Uerj); e Armando Takeuchi, da Universidade Federal do Espírito Santo (Ufes).

Por Débora Motta

Fonte: http://www.faperj.br/?id=3498.2.4

*Reportagem originalmente publicada em Rio Pesquisa, Ano VII, Nº 28 (Setembro de 2014)

Quinta-feira, 23 de novembro de 2017

Micro-organismos: os pequenos influenciadores do clima

Eles são microscópicos, mas é deles que muito depende a sanidade de rios e oceanos. Estamos falando de vírus e das bactérias que lhes servem como hospedeiros. São eles que metabolizam o carbono presente nas águas, concorrendo para manter um delicado equilíbrio. Mas se, como resultado da atividade humana e de outros fatores, houver carbono demais, esses micro-organismos não dão conta de metabolizá-lo e as águas se acidificam, contribuindo para o aquecimento global. Os estudos estão apenas começando, mas pesquisas realizadas na Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) já observaram alguns dados cruciais para entender como tudo isso funciona, e, o mais importante, como pode influenciar no clima.

“É o primeiro estudo abrangente sobre vírus no contínuo amazônico rio-pluma-oceano. Pode servir como base para tecermos novas hipóteses sobre o papel dos micro-organismos na ciclagem de carbono e no clima”, avalia Fabiano Thompson, Cientista do Nosso Estado, da FAPERJ, professor da UFRJ e coordenador do projeto, que conta com o doutorando Bruno Sérgio Silva como o autor principal de artigo publicado em 4 de outubro na revista American Society of Microbiology. “Percebemos que os vírus mais importantes no rio e no oceano são diferentes: no primeiro caso, mais associados a animais e plantas no rio; já a pluma conta com mais vírus de micro-organismos, especialmente os fotossintetizantes”, comenta Silva.

Poucos sabem, mas “pluma” é a camada de água doce do rio na superfície do oceano. Contém dez vezes mais nutrientes que o entorno e vai se renovando à medida que as águas do rio vão encontrando o mar. Como explica Thompson, “a cada ano, cerca de 28 teragramas – ou seja, cada teragrama equivale a um trilhão de gramas – de carbono são fixados por produtores primários na pluma do rio Amazonas. Esses valores têm influência no conteúdo de carbono na atmosfera e na água e, portanto, podem interferir no clima”.

Para pesquisar como isso acontece, duas expedições simultâneas – uma no rio e outra no mar – buscaram estabelecer um panorama sobre a diversidade taxonômica (que, na biologia, nomeia e agrupa todos os organismos, para uma ordenação sistemática e hierarquizada dos grupos animais e vegetais) e funcional dos vírus na água. Como os pesquisadores observaram, na pluma, predominam vírus líticos, aqueles que acabam por matar seu hospedeiro, enquanto no rio, predominam os vírus lisogênicos, que ao infectar o hospedeiro, vão usá-lo para se reproduzir e se perpetuar no ambiente.

“Esse padrão tem implicações para a ciclagem de matéria e energia no contínuo rio-pluma-oceano. Se no rio, os vírus lisogênicos incorporam seu material genético ao genoma do hospedeiro ou otimizam o metabolismo do hospedeiro como estratégias de proliferação, na pluma/oceano, vírus líticos eliminam o hospedeiro, liberando material intracelular e nutrientes na água. Isso, em maior ou menor grau, pode influenciar a quantidade de CO2 assimilada por micro-organismos durante a fotossíntese. Em outras palavras, se esses micro-organismos morrerem ou não derem conta de metabolizar todo esse carbono, a água do oceano vai se tornando progressivamente ácida, elevando o aquecimento global.

Embora ainda se trate de estudos iniciais, Thompson ressalta que a análise que os pesquisadores brasileiros vêm fazendo é da maior importância. “Mesmo em países desenvolvidos, como Canadá, Estados Unidos, Japão e França, os estudos focados no entendimento do papel dos vírus nos oceanos são bastante restritos. Isso nos torna protagonistas importantes nesse campo, embora ainda nos falte investimentos em novas tecnologias, como submarinos, robôs e sequenciadores de DNA, assim como embarcações para expedições e recursos financeiros e humanos. O investimento em ciências do mar no Brasil sempre foi muito pequeno”, critica o pesquisador.

O projeto continua, com a previsão de novas expedições àquela região amazônica. “Com este trabalho, conseguimos traçar o perfil das comunidades virais do contínuo do rio Amazonas. Para o doutorando Silva, as implicações ecológicas deste estudo deverão ser aprofundadas em pesquisas futuras. “Espero que, daqui para a frente, quando nos referirmos à diversidade biológica e à exuberância e riqueza da Amazônia, também levemos em consideração vírus e bactérias”, comenta Silva. E Thompson finaliza: “Precisamos aprofundar nossos estudos; estamos apenas começando.”

Por Vilma Homero

Fonte: http://www.faperj.br/?id=3499.2.0

Quinta-feira, 16 de novembro de 2017

Fótons podem se comportar como elétrons em supercondutores

Destaque em Física, semana de 16 de novembro de 2017

A supercondutividade – fenômeno em que os elétrons podem fluir por um material com resistência zero –, embora ainda enseje muitos estudos para ser completamente compreendida, já produziu várias revoluções tecnológicas, com aplicações que vão da medicina à física de partículas, passando pelos transportes.

A teoria que explica o que está por trás desse comportamento dos elétrons sugere que, nas circunstâncias apropriadas, eles vencem a repulsão de Coulomb (que repele cargas de mesma polaridade) e se alinham em duplas, os chamados pares de Cooper. Agora, pesquisadores brasileiros demonstraram que partículas de luz podem ter o mesmo comportamento.

Em um trabalho publicado em 9 de novembro no "Physical Review Letters", o grupo composto por André Saraiva, Marcelo F. Santos e Belita Koiller, do Instituto de Física da UFRJ (Universidade Federal do Rio de Janeiro), Reinaldo de Melo e Souza, do Instituto de Física da UFF (Universidade Federal Fluminense), e Filomeno S. de Aguiar Júnior, Arthur Patrocínio Pena, Carmos H. Monken e Ado Jorio, do Departamento de Física da UFMG (Universidade Federal de Minas Gerais), apresentou o arranjo experimental que demonstrou essa propriedade dos fótons, a despeito de serem bósons – partículas com spin inteiro. Elétrons, por sua vez, são férmions – têm spin semi-inteiro.

“É algo a que nós demos muita atenção na nossa demonstração, mas em retrospecto não é tão surpreendente”, diz Saraiva. “Existem exemplos parecidos, como a superfluidez de hélio-4 [que também é um bóson]. De todo modo, a interpretação dos resultados deve ser feita de forma cuidadosa, pois o mecanismo BCS de supercondutividade tradicional de fato se vale do fato de que elétrons são férmions.”

O que mais empolga os pesquisadores é encontrar esse cruzamento de disciplinas da física – matéria condensada e óptica quântica – e arranjos experimentais capazes de explorá-lo. “É muito promissor”, diz Saraiva. “Estamos muito estimulados com as portas que o nosso trabalho abriu.”

Com efeito, essas portas podem transcender apenas a compreensão básica da natureza – a exemplo da própria supercondutividade. “Não esperamos algo na mesma dimensão, pois a maior parte da luz continua no estado normal. Apenas uma ínfima parte forma pares de Cooper. Já começamos a investigar possíveis aplicações, e ainda não há conclusões definitivas. Mas adianto que as perspectivas são animadoras.”

Para ler o artigo completo, clique aqui (só para assinantes) ou aqui (acesso livre).

Fonte: http://www.sbfisica.org.br/v1/index.php?option=com_content&view=article&id=985

Quinta-feira, 16 de novembro de 2017

Pesquisadores descobrem outro planeta com anel no sistema solar*

O universo é vasto, movimentado e não para de surpreender. A última descoberta foi sobre Haumea, um dos corpos mais exóticos do Sistema Solar, que acaba de ganhar mais uma surpreendente característica: é o primeiro planeta anão a ter anel detectado em seu entorno. A descoberta, objeto de artigo publicado em outubro na revista Nature, foi realizada por equipe liderada pelo espanhol Jose Luis Ortiz, do Instituto de Astrofísica de Andalucía, e contou com a participação de brasileiros, incluindo os astrônomos Gustavo Benedetti Rossi, do programa de Apoio ao Pós-Doutorado, da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes), e Roberto Vieira Martins, Cientista do Nosso Estado, da FAPERJ. Ambos são do Observatório Nacional (ON) e filiados ao Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia (LIneA). "O apoio da FAPERJ tem sido importante para manter o funcionamento do grupo de ocultações estelares por objetos transnetunianos que lidero, tanto para permitir nossos deslocamentos para observação de ocultações estelares, como para aquisição e expansão de computadores para previsão dos eventos e redução de dados e ainda para participação em importantes reuniões nacionais e internacionais", diz Martins.

Além do anel recém-descoberto, o estudo ainda define algumas das peculiares características do Haumea, como seu formato alongado. “Apesar de ter dimensões comparáveis às de Plutão, ele se assemelha a uma bola de rúgbi, o que pode ser consequência de sua rotação, uma das mais rápidas da região transnetuniana, levando apenas 3,9 horas para dar uma volta em torno de seu eixo. O planeta anão possui ainda dois satélites, Hi’iaka e Namaka, e, provavelmente, uma enorme mancha vermelha em sua superfície. Como se não bastasse, ele é o maior membro da única família colisional – grupo de objetos com características físicas e orbitais similares e que se formaram a partir de um impacto – conhecida de objetos da região transnetuniana” diz Martins.

Os primeiros anéis descobertos no sistema solar foram os de Saturno, observados por Galileu Galilei em 1610. Depois, em 1977, foram descobertos os de Urano; em 1979, os de Júpiter e, em 1989, os de Netuno. Por quase 30 anos acreditou-se que os anéis, que são constituídos por pequenas pedras de gelo, eram exclusividade dos planetas gigantes. Desde 2005, uma equipe internacional, incluindo muitos brasileiros, entre eles Martins e Rossi, dedica-se ao estudo de corpos distantes no sistema solar por meio de ocultações estelares.

Em 2013, essa equipe, que contou com a participação de pesquisadores e alunos do Observatório Nacional (ON/MCTIC) e do Observatório do Valongo, da Universidade Federal do Rio de Janeiro (OV/UFRJ), observou uma ocultação estelar do objeto chamado Chariklo. Nesse evento, os cientistas descobriram que ele possui dois anéis confinados, com um espaçamento de aproximadamente nove quilômetros entre eles. Esta detecção gerou diversas questões, tais como: Chariklo é o único pequeno corpo com anéis? Se for o único ou não, por quê? Como ocorreu a formação dos anéis? Do que consistem? Qual seu tempo de vida?

A descoberta permitiu a criação de um novo campo de estudos na astronomia – anéis em torno de pequenos corpos – e estimulou a busca desta característica em outros pequenos corpos no sistema solar. A busca por anéis continuou e, em 21 de janeiro de 2017, um sexto objeto com anel foi detectado: Haumea, que é um dos cinco planetas anões conhecidos (junto com Ceres, Plutão, Eris e Makemake) e tem uma órbita que está entre 35 e 51 unidades astronômicas (ua). Cada unidade astronômica representa a distância entre o Sol e a Terra, que é de aproximadamente 150 milhões de quilômetros, levando cerca de 285 anos para dar uma volta ao redor do Sol. O nome, Haumea, foi dado pela União Astronômica Internacional (IAU em inglês), e é uma homenagem à deusa havaiana da fertilidade e do parto. Na mitologia havaiana, é uma referência ao local onde se localizam os telescópios do Observatório Keck, utilizados na descoberta em 2005 dos dois satélites de Haumea: Hi’iaka (deusa havaiana da dança) e Namaka (deusa da água e do mar), ambas filhas de Haumea, com diâmetros estimados de 320 e 160 quilômetros, respectivamente.

O grupo brasileiro trabalhou na predição inicial da ocultação do Haumea, que foi atualizada e melhorada com o esforço da equipe espanhola. “A observação só foi possível devido à imensa colaboração internacional, liderada pelo astrônomo espanhol Jose Luis Ortiz, e envolvendo mais de uma centena de astrônomos profissionais e amadores”, conta Martins. Um total de 12 telescópios, localizados em 10 diferentes observatórios de seis países europeus – Alemanha, Eslováquia, Eslovênia, Hungria, Itália e República Tcheca – observaram a ocultação. “Esta foi a ocultação com maior número de cordas (duração da sombra medida por um dado observador) observadas envolvendo um transnetuniano”, afirma Rossi.

Um ponto interessante apontado no trabalho foi sobre a localização do anel. De acordo com os dados obtidos da ocultação, ele está no plano equatorial do planeta anão, assim como seu maior satélite Hi’iaka. “A formação do anel pode ter ocorrido da colisão de Haumea com outro objeto ou da dispersão de material da superfície devido à sua alta velocidade de rotação”, afirma Marcelo Assafin, astrônomo e professor do Observatório do Valongo (OV), que faz parte do grupo.

Outro destaque é que Haumea possui um período de rotação de cerca de 3,9 horas, girando muito mais rápido que qualquer outro corpo conhecido no sistema solar com mais de 100 quilômetros de diâmetro e também é o maior membro da única família colisional conhecida na região transnetuniana. Além disso, Haumea não está na mesma região que Chariklo e Quíron, que são pertencentes a uma classe de objetos chamada Centauro, com órbitas entre Júpiter e Netuno, entre 5 e 30 ua, mas em uma órbita bem mais afastada. Apesar de suas dimensões de 2322 x 1704 x 1026 km – quase do tamanho de Plutão (com 2.374 km de diâmetro) –, Haumea não apresenta atmosfera.

A detecção de anel ao redor de Haumea responde diversas questões levantadas em 2013 com a detecção dos anéis em Chariklo, mas também gera diversas outras perguntas: o processo de formação dos anéis foi o mesmo em Chariklo e Haumea? Há muitos objetos com anéis ou Chariklo e Haumea são exceções no sistema solar? Por quanto tempo os anéis se mantêm ao redor destes pequenos corpos?

Para o pesquisador Roberto Martins, a observação de ocultações estelares é importante para que possamos conhecer algumas características do nosso sistema solar. “Em uma ocultação, a variação do brilho da estrela pode revelar mais detalhes do objeto do que na observação direta com telescópio”, explica. Para responder a estas e outras questões, os pesquisadores buscam prever e observar novas ocultações por estes objetos distantes.

O estudo de corpos do sistema solar através da técnica de ocultação estelar entrará em uma nova era com o levantamento Large Synoptic Survey Telescope (LSST), que irá observar milhões de corpos do sistema solar, entre eles, mais de 40 mil TNOs. Com auxílio dos resultados da missão espacial Gaia, os dados do LSST permitirão predições cada vez mais precisas desses eventos de ocultação. Com o apoio do LIneA e do INCT do e-Universo, membros da equipe brasileira de astrônomos já participam do LSST e contam com a necessária infraestrutura de hardware/software para desenvolvimento de ferramentas voltadas para o tratamento de dados e análise de resultados num contexto de grandes quantidades de informação.

Fonte: http://www.faperj.br/?id=3495.2.8

*Com informações da Assessoria de Comunicação do Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia (LIneA)

Domingo, 29 de outubro de 2017

Pesquisador brasileiro desenvolve software capaz de ajudar a desvendar nosso Sistema Solar

Sejam eles românticos, sonhadores, aventureiros, apaixonados, pensadores ou apenas distraídos. Muitos são os admiradores de uma noite estrelada. Contudo, além de “enfeitar” o céu, o brilho das estrelas tem uma função extremamente importante para a Astronomia. Essa luz que as estrelas emanam pode revelar diversos aspectos dos corpos celestes mais longínquos do Sistema Solar. Quando um objeto espacial, por mais distante que esteja, e por menor que seja, passa na frente de uma estrela, seja um planeta, um asteroide ou um satélite, a consequente queda aparente do brilho da estrela é capaz de revelar a presença ou não de atmosfera, o tamanho, forma e até densidade e composição desse corpo. Esse fenômeno é chamado de ocultação estelar. E descobrir quais as datas precisas em que determinados corpos celestes passarão na frente de uma estrela, e de onde na Terra isso poderá ser visto, tem sido o trabalho de um grupo de astrônomos brasileiros, conhecidos no Brasil e no exterior como o Grupo do Rio, em alusão ao fato de praticamente todos eles estarem sediados em instituições de pesquisa e ensino na cidade do Rio de Janeiro. O grupo brasileiro mantém estreita colaboração com grupos internacionais de observação de ocultações estelares. “As ocultações estelares ganharam enorme importância no estudo de corpos (planetas, asteroides, satélites) do nosso Sistema Solar por serem a única técnica que permite, da Terra, inferir o tamanho e a forma do corpo com precisão de poucos quilômetros, mesmo que este seja relativamente pequeno e se encontre a grandes distâncias de nós", afirma Marcelo Assafin, professor do Observatório do Valongo (OV), vinculado a Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e astrônomo afiliado ao Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia (LIneA).

Para ajudar nesse trabalho tão importante, Assafin criou e desenvolveu um software chamado Pacote de Redução Automática de Imagens Astronômicas (Praia), uma ferramenta que, entre outras funções, ajuda na predição de quando um corpo celeste passará em frente a uma estrela, e onde na Terra isso será visível. “A partir do uso de modernos catálogos astrométricos, que contém posições de referência precisas para as estrelas do céu, o Praia processa as imagens tiradas por telescópios e mede com grande precisão as posições de cada corpo celeste permitindo refinar a órbita de cada um desses objetos. Com órbitas bem determinadas, podemos prever com precisão quando poderá acontecer uma ocultação estelar, e onde ela será visível na Terra”, explica o astrônomo, que, para desenvolver o software, contou com subsídios da FAPERJ por meio do programa Auxílio à Pesquisa (APQ 1).

Assafin faz parte de grupos nacionais e internacionais de observadores, que incluem astrônomos e astrofísicos profissionais e também observadores amadores, que se dedicam à observação de ocultações estelares, principalmente de objetos transnetunianos (TNO), quer dizer, corpos que estão além da órbita de Netuno, o oitavo e o mais distante planeta do sistema solar. “Os transnetunianos têm extrema importância no entendimento da origem e evolução do Sistema Solar. Porém, são bem longínquos e difíceis de serem observados. Para se ter uma ideia, eles se localizam a distâncias de 15 a 100 unidades astronômicas (UA) ou mais – sendo que uma UA corresponde aproximadamente à distância média entre a Terra e o Sol, que é de cerca de 150 milhões de quilômetros”, diz Assafin.

O Praia também tem funções de fotometria, quer dizer, ele é capaz de gerar medidas de variação do brilho que servem para determinar o formato do objeto espacial. “Para explicar melhor, darei um exemplo exagerado. Imagina que exista um asteroide alongado, em forma de um charuto. Esse objeto gira em torno do seu eixo menor. Sendo observado da Terra, nessa rotação, ele se apresentará em formas diferentes, ora como um longo cilindro e ora como uma roda, sempre refletindo a luz do Sol. Essa mudança aparente da sua silhueta causa uma variação da luz refletida com o tempo. O Praia processa essas imagens captadas de asteróides e gera as chamadas curvas de luz oriundas da variação do brilho com o tempo. A análise dessas curvas de luz permite determinar quais são as dimensões relativas desse asteroide, ou seja, as proporções dos eixos principais do corpo”.

Com o auxílio do Praia, importantes descobertas foram feitas recentemente no campo da Astronomia. Uma delas foi a descoberta que o objeto Chariklo, um pequeno asteroide de 200 quilômetros de diâmetro, atualmente confinado entre as órbitas de Saturno e Urano em torno do Sol, possui dois anéis bem definidos, com um espaçamento de aproximadamente nove quilômetros entre eles. É a primeira vez que se observa um anel em torno de um asteroide. Outra foi a predição bem sucedida da primeira ocultação estelar observada até hoje de um satélite irregular, o Febe de Saturno, que permitirá a única análise precisa das características desse objeto, de forma independente das observações feitas pela sonda Cassini. “Essas descobertas são fundamentais para que possamos entender os mecanismos prováveis para a evolução do sistema solar até hoje e também para que saibamos o que pode vir a acontecer no futuro”, conta Assafin.

O software desenvolvido pelo astrônomo também tem sido utilizado por pesquisadores internacionais, sendo os últimos a fazer trabalhos com essa ferramenta, do Instituto de Mecânica Celeste e Cálculo de Efemerides do Observatório de Paris, França (IMCCE – Observatoire de Paris). O Praia também vem sendo usado para auxiliar na colaboração do levantamento internacional Dark Energy Survey (DES), que tem o objetivo de estudar a natureza da energia escura, reponsável pela expansão acelerada do universo.

O astrônomo conta que, para desenvolver o Praia, ele se baseou em quase 30 anos de experiência observacional e no tratamento de posições e brilho de objetos em imagens digitais. Agora, ele está atualizando algumas características da ferramenta. “Para esse trabalho, venho contando com a colaboração de outros profissionais, os astrônomos Roberto Vieira Martins, Julio I. B. Camargo e Gustavo Benedetti Rossi, ambos do Observatório Nacional (ON); Felipe Braga-Ribas, da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR); e Altair Ramos Gomes Júnior, que atualmente é meu doutorando na UFRJ. Estamos preparando uma forma de divulgar o Praia para toda a comunidade nacional e internacional e disponibilizá-lo em uma plataforma on-line. Para isso, tenho contado com o apoio do LIneA, que tem cedido toda a infraestrutura para que isso se torne possível”, finaliza o astrônomo.

Por Danielle Kiffer

Fonte: http://www.faperj.br/?id=3486.2.7

Domingo, 29 de outubro de 2017

Sistema desenvolvido na Coppe inova no tratamento do vírus HIV*

Detectar mutações no vírus HIV capazes de provocar resistência ao tratamento. Foi exatamente esse o foco do projeto que Letícia Martins Raposo vem desenvolvendo em seu curso de doutorado na Coppe, da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). Ela explica como funciona o sistema: “Atualmente, a escolha dos medicamentos empregados no combate ao HIV se baseia nos resultados obtidos pelos sistemas tradicionais, que identificam apenas as mutações majoritárias, ou seja, as que se encontram em alta frequência na população de vírus que circula no paciente (acima de 20%). Já o Sistema de Identificação de Resistência aos Antirretrovirais, ou Sira-HIV, trabalha com o resultado do sequenciamento da nova geração, a Next Generation Sequencing (NGS), para identificar tanto as mutações majoritárias quanto as minoritárias (acima de 1%) do vírus", explica Letícia. Bolsista Nota 10, da FAPERJ, ela pretende defender sua tese – sob a orientação do professor Flavio Nobre, do Programa de Engenharia Biomédica da Coppe/UFRJ – até fevereiro de 2018.

A importância do projeto pode ser sentida no alerta que a Organização Mundial da Saúde (OMS) emitiu em julho, sinalizando a tendência de aumento de resistência do vírus HIV aos medicamentos existentes. No relatório divulgado, a OMS aponta que mais de 10% das pessoas em tratamento antirretroviral possuem vírus resistentes a algum medicamento. Esse percentual foi encontrado em seis dos 11 países analisados na África, Ásia e América Latina. Outro relatório, do Programa da Organização Mundial da Saúde sobre Aids (Unaids), revela que entre 2010 e 2015 houve um aumento de 18% no número de pessoas com Aids no Brasil. O que equivale dizer que essa população saltou de 700 mil para 830 mil pessoas com a doença que, hoje, é motivo de 15 mil óbitos no País, anualmente.

Fruto de uma parceria entre o Laboratório de Engenharia de Sistema de Saúde da Coppe/UFRJ e o Laboratório de Virologia Molecular do Departamento de Genética do Instituto de Biologia da UFRJ, o Sira-HIV é uma ferramenta de bioinformática que permite avaliar de forma rápida e eficiente a resistência de cada paciente às drogas antirretrovirais.

“O Sira torna possível executar uma medicina personalizada, com a aplicação de medicamentos adequados a cada paciente. Os resultados apresentados abrem perspectivas para o desenvolvimento de sistemas similares que, aplicados a outras doenças, poderão prever reações adversas a medicamentos e possibilitar a escolha de outros mais adequados”, explica o professor Flavio Nobre.

Como funciona o sistema

O Sira-HIV integra três principais sistemas utilizados no mundo para testes de genotipagem: o americano Stanford HIV DrugResistanceDatabase (HIVdb), a Agência Nacional Francesa de Pesquisas sobre Aids e Hepatites Virais (ANRS) e o Rega Algorithm. Robusto, o sistema desenvolvido na Coppe é capaz de analisar sequências de nova geração com o objetivo de identificar as mutações majoritárias e minoritárias presentes no vírus. Além disso, o novo sistema classifica o nível de resistência dos pacientes aos medicamentos.

“Isso tudo possibilita antecipar predisposições a resistências futuras, contribuindo para a escolha de medicamentos mais adequados e mais eficazes a cada paciente. O Sistema Único de Saúde (SUS) realiza cerca de seis mil testes de genotipagem por ano. Estima-se que esse número possa chegar a 12 mil testes, capaz de ser coberto pela tecnologia de NGS acoplada à interpretação do Sira-HIV”, em sua capacidade de multiplexação de diferentes alvos terapêuticos e pacientes para cada ensaio”, ressalta o professor de Genética Rodrigo Brindeiro, do Instituto de Biologia da UFRJ.

Segundo Mônica Arruda, professora visitante e biotecnóloga do mesmo departamento, o médico também poderá prever, não só o impacto da terapia de resgate no vírus resistente majoritariamente circulante no paciente em falha terapêutica, como também os padrões futuros de resistência viral às terapias de resgate pela fixação das populações mutantes minoritárias.

A maioria das ferramentas de bioinformáticas utilizadas pelos sistemas para identificar as mutações dos vírus exigem do usuário domínio de linguagem de programação, o que limita a utilização pelos laboratórios médicos e pelos pesquisadores que estão buscando avanços na área.

Desenvolvido com o apoio do CNPq/MCTIC e da Capes/MEC, o Sira-HIV vem sendo testado no Laboratório de Virologia Molecular da UFRJ pelo biólogo Guilherme Borba, que o está comparando com outro sistema, o HyDRA Web, já em uso pelo governo canadense. Segundo Guilherme, o sistema brasileiro apresenta algumas vantagens em relação ao canadense.

“Apesar do Hydra também analisar dados de sequenciamento de nova geração, ele fornece apenas as mutações do vírus, não apresentando os níveis de resistência aos medicamentos, o que obriga o usuário a buscar os sistemas internacionais para realizar a classificação manualmente”, explica Guilherme.

Segundo Letícia, o sistema brasileiro já fornece a classificação, dispensando essa última etapa. Além disso, sua análise é mais detalhada devido ao fato de que usa um algoritmo que foi desenvolvido especificamente para caracterização de vírus. “O Sira-HIV já foi validado. No momento, estamos realizando os últimos testes de usabilidade, a fim de tornar o sistema ainda mais amigável para o usuário”, conclui Letícia.

Fonte: http://www.faperj.br/?id=3485.2.1

*Com informações da Assessoria de Comunicação da Coppe/UFRJ

Domingo, 29 de outubro de 2017

Experimento no LHC descobre novo tipo de bárion

Destaque em Física, semana de 26 de outubro de 2017

Pesquisadores de uma das grandes colaborações internacionais operando no LHC, o Grande Colisor de Hádrons, descobriram um novo tipo de partícula, um "primo" exótico dos clássicos prótons e nêutrons.

Hádrons são partículas mantidas coesas pela força nuclear forte. Dentre eles, o tipo mais comum são os bárions, compostos por três quarks. É o caso do próton e do nêutron.

Segundo o Modelo Padrão da Física de Partículas, os quarks existem em seis tipos, ou sabores: up, down, e strange (que são leves) e charm, top e bottom (que são mais pesados). Os glúons, partículas que portam a força nuclear forte, costumam arranjar esses quarks em trios, formando partículas maiores, como os prótons -- compostos por dois quarks up e um down.

Permutações, contudo, são possíveis, e a observação feita pela equipe do experimento LHCb, que tem participação brasileira, encontrou pela primeira vez um bárion com um quark up e dois quarks charm.

"A importância deste resultado à equivalente à descoberta de mais um elemento previsto anteriormente pela tabela periódica, ou seja, algo que deve existir pela teoria, mas é muito difícil de encontrar", explica Ignacio de Bediaga Hickman, pesquisador do CBPF (Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas) e membro da colaboração LHCb, que publicou o novo resultado em artigo no "Physical Review Letters" em 11 de setembro.

"De fato, o quark charm é considerado um dos três quarks pesados, de difícil produção e detecção. A presença de dois desses quarks em uma mesma partícula é um evento muito raro", prossegue Bediaga Hickman. "Somente um experimento como o LHCb, com sua geometria de detecção peculiar e as grandes energias do acelerador LHC, é capaz desta descoberta atualmente. De fato, ela só foi descoberta depois que o LHC começou a operar com 13 tera-elétron-volts. Agora temos de partir para buscar um bárion com três quarks charm."

Para ler o artigo completo, clique aqui (só para assinantes) ou aqui (acesso livre).

Fonte: http://www.sbfisica.org.br/v1/index.php?option=com_content&view=article&id=974

Terça-feira, 12 de setembro de 2017

Cientistas desvendam nova partícula Xicc ++, formada por dois quarks charm

Notícia publicada originalmente em inglês em 06 de julho de 2017 em http://www.straitstimes.com/world/scientists-unveil-doubly-charmed-new-particle-xicc

Tradução de Larissa Gabriela

Revisado por Marta Maximo

Cientistas europeus disseram na quinta-feira (6 de julho) que descobriram uma nova partícula subatômica contendo uma combinação nunca antes vista de quarks - os blocos de construção mais básicos da matéria.

A partícula, um bárion apelidado de Xicc ++, contém dois quarks charm pesados e um quark up, e tem cerca de quatro vezes a massa do bárion mais familiar - o próton. A partícula está prevista no Modelo Padrão da Física de Partículas, e sua descoberta não foi "um choque", disse Matthew Charles, do laboratório de física LPNHE em Paris. Ele é um dos cerca de 800 cientistas envolvidos nesta descoberta por intermédio do Grande Colisor de Hádrons (LHC, na sigla em inglês) da Organização Europeia para Pesquisa Nuclear (CERN). O colisor é bem famoso pela observação do bóson de Higgs, partícula que confere massa à matéria.

A nova partícula é a primeira vista com dois desses quarks pesados, afirmou a equipe. Existem seis tipos de quark, com nomes exóticos como charm, strange e beauty (charmoso, estranho e bonito, respectivamente, na versão em português). Os quarks charm, top e beauty são os tipos mais pesados.

Quarks formam bárions, como os prótons e nêutrons que compõem a maior parte da massa no Universo conhecido.

Os bárions se reúnem em átomos, que formam as moléculas que constituem a matéria. "Este tipo de partícula, esses bárions com dois charms ... eles foram bastante evasivos", disse Charles.

A partir de sua existência de curta duração no Universo primitivo, esses bárions não restam nos dias de hoje e, para produzi-los em laboratório, é necessária uma grande concentração de energia, como as que podem ser geradas pelo novo e atualizado LHC.

O Xicc ++ é um bárion instável, disse Charles. Ele existe por "uma pequena fração de segundo" antes de decair em outras partículas, mais leves. Sua descoberta permitirá que os cientistas continuem testando o Modelo Padrão de Física - a principal teoria sobre as partículas fundamentais que compõem a matéria e as forças que as governam. O Modelo Padrão não explica, no entanto, a matéria escura, ou por que há mais matéria do que a antimatéria no Universo.

Criticamente, o modelo é incompatível com a teoria da Relatividade Geral de Einstein - a força da gravidade como a conhecemos parece não funcionar na escala quântica subatômica.

"Uma grande parte do nosso trabalho como um campo de pesquisa é tentar acessar e estudar onde o Modelo Padrão não funciona", para eventualmente e encontrar explicações alternativas, disse Charles.

"Estamos testando coisas em tantos lugares diferentes quanto nós podemos", disse ele. "Uma das coisas que... seremos capazes de fazer com partículas como essas é usá-las... para fazer mais testes".

Segunda-feira, 7 de agosto de 2017

Palestra: História e evolução da supercondutividade:106 anos de pesquisa

O fenômeno da supercondutividade foi observado pela primeira vez em 1911 por Heike Karmeling Onnes e consistiu, inicialmente, na perda total de resistência elétrica quando o material era resfriado a certa temperatura, chamada temperatura crítica. Contudo, materiais supercondutores impedem que campos magnéticos externos penetrem em seu interior, portanto, possuem também uma característica magnética que foi observada apenas em 1933 por Walther Meissner e Robert Ochsenfeld. Desde sua descoberta até os dias atuais, as temperaturas críticas desses materiais vêm sendo elevadas, portanto, a fabricação de novos materiais com características supercondutoras e melhorias no processo de produção existente formam uma densa área de pesquisa experimental para física da matéria condensada, sendo de muito interesse para o desenvolvimento tecnológico. Além disso, as propriedades térmicas, elétricas e magnéticas de um material supercondutor permitem inúmeras aplicações tecnológicas, algumas já utilizadas em laboratórios de pesquisa ou análise de imagem e outros que ainda não são viáveis economicamente, porém, em um futuro próximo. A presente palestra tem como objetivo trazer um breve resumo sobre a história da supercondutividade e como tais materiais evoluíram em pouco mais de cem anos, relatar os métodos de preparo experimental de uma cerâmica supercondutora e, por fim, alguns exemplos de aplicação dos supercondutores como, por exemplo, transporte e armazenamento de energia, equipamentos de ressonância magnética e trens de levitação.

Referências

LÓPEZ, Ada.; MENDES, Gabriela. Novo método de fabricação do supercondutor de para aplicação na divulgação em ensino de Física. Notas Técnicas, Rio de Janeiro, vol.3, n.3, p.24-28, 2013.

OSTERMANM, F.; PUREUR, P. Supercondutividade. Sociedade Brasileira de Física. 2005.

SILVA, Ana Carolina de Léo. Estudo dos supercondutores (Y, Nd) obtidos pelo método molhado do acetato. 2014, 82f. Dissertação (Mestrado em Física) – Instituto de Física Armando Dias Tavares. Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2014.

VAN DELFT, D; KES, P. A descoberta da supercondutividade. Revista USP, n. 92, p. 132-141, 2011- 2012.

Domingo, 30 de julho de 2017

Cientistas do CERN descobrem nova partícula de matéria

Os físicos da Organização Europeia para Pesquisa Nuclear (CERN) descobriram uma nova partícula no Grande Colisor de Hádrons (LHC). Chamada de Xicc++, ela é feita de três quarks, os menores elementos básicos da matéria. Um estudo descrevendo a descoberta foi enviado para ser revisado e publicado no periódico Physical Review Letters.

A nova partícula faz parte da família dos bárions, partículas subatômicas que compõem quase tudo de que se tem conhecimento — prótons e nêutrons, por exemplo, são bárions. Estes, por sua vez, são feitos de quarks.

Como existem seis tipos de quarks (up e down são os mais comuns no universo e os charm, strange, bottom e top só são produzidos por meio de colisões de alta energia), várias combinações são possíveis para formar bárions. Quase todos observados até então eram compostos apenas por um tipo de quark. A Xicc++, no entanto, é feita de três quarks: dois do tipo charm e um do tipo up. É a primeira vez que uma partícula do tipo foi detectada.

A existência da Xicc++ foi demonstrada em experimentos feitos no Grande Colisor de Hádrons (LHC). Localizado na fronteira entre França e Suíça, o acelerador de partículas realiza colisões de alta energia.

Ao estudar a nova partícula, os físicos conseguirão entender como um sistema do tipo funciona. "Diferente dos outros bárions, nos quais os três quarks fazem uma dança elaborada uns em volta dos outros, um bárion duplamente pesado pode agir como um sistema planetário", afirma Guy Wilkinson, porta-voz da descoberta. "Neste caso, os dois quarks pesados agem como estrelas pesadas orbitando uma em volta da outra, enquanto o quark mais leve orbita esse sistema binário."

Os cientistas do CERN pretendem continuar estudando a Xicc++ para entender mais sobre o campo da cromodinâmica quântica, que analisa essas várias partículas, e esperam detectar novos tipos de bárions parecidos com ela no futuro.

Fonte: http://revistagalileu.globo.com/Ciencia/noticia/2017/07/cientistas-do-cern-descobrem-nova-particula-de-materia.html