Pesquisa de aluno de Iniciação Científica do CDMF é publicada em periódico internacional
Sob a orientação de Luís Fernando da Silva, docente do Departamento de Física (DF) da UFSCar, e pesquisador vinculado ao Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF), Palma abordou em seu TCC o desenvolvimento de sensores de gases tóxicos operando em temperatura ambiente. Tradicionalmente, esses dispositivos sensores operam em temperaturas superiores a 150ºC, o que implica um maior consumo de energia, além de tornar mais complexo o processo de fabricação das plataformas.
Dessa maneira, o trabalho publicado teve como objetivo a investigação experimental-teórica do desempenho do sensor de nanoestruturas de SnO2 fotoativadas por comprimentos de ondas distintas quando expostas a baixas concentrações de gás ozônio (O3) (da ordem de ppb). A fotoativação, nesse estudo, permitiu com que os sensores atuassem em temperaturas próximas do ambiente, o que tem sido um desafio na área de sensores de gás.
A publicação também contou com a colaboração dos pesquisadores Ariadne Cristina Catto e Marisa Carvalho, do CDMF da UFSCar; Renan A.P. Ribeiro, da Universidade do Estado de Minas Gerais (UEMG) e Márcio Daldin Teodoro, do Departamento de Física (DF) da UFSCar.
Mais informações no site do CDMF, em www.cdmf.org.br.
CDMF
O CDMF, sediado na Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), é um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (Cepids) apoiados pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), e recebe também investimento do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), a partir do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia dos Materiais em Nanotecnologia (INCTMN).
Com o tema "Recuperação, renovação e resiliência no mundo pós-pandemia", a chamada Trans-Atlantic Platform apoia iniciativas em Ciências Humanas e Sociais que fortaleçam práticas e políticas sociais a partir da compreensão e da mitigação dos efeitos da pandemia.
Da UFSCar, foi contemplado, na área de Sociologia, o projeto "Cidadania dos povos da floresta como forma de resiliência aos desastres: aprendizados da Covid-19". Tem, como pesquisador responsável, Luke Parry, da Lancaster University, do Reino Unido; e, como pesquisadores principais, Peter Newton, da University of Colorado Boulder, dos Estados Unidos, e Rodrigo Constante Martins, docente no Departamento de Sociologia (DS) da UFSCar.
Segundo Martins, nos estados amazônicos, estima-se que as taxas de mortalidade por Covid-19 em 2020 foram até 44% superiores às registradas nos estados das regiões Sul e Sudeste do Brasil.
"Apesar de os povos tradicionais da Amazônia serem vulneráveis aos danos da pandemia e medidas de controle relacionadas - devido a marginalização, pobreza e informalidade, acesso limitado a cuidados de saúde de qualidade e iniquidades de saúde existentes -, eles também revelam, em sua história, a resiliência ante o abandono do poder público e a ofensiva de grupos econômicos interessados na exploração dos recursos da floresta", registra.
Nesse sentido, o projeto visa compreender como os povos da floresta produzem atos de cidadania (que envolvem processos políticos para exigir reconhecimento e reivindicar direitos constitucionais) ante à realidade pandêmica. "Lançar luz ao tema implica em observar novos modos de produção da política e ressignificar noções como autoridade, governo, cidadania e sociedade", sintetiza o pesquisador.
Já a chamada UN-Research Roadmap financia projetos em diversas áreas relevantes para gestão e mitigação de impactos da pandemia. Pretende, assim, organizar núcleos de conhecimento para facilitar trocas de experiências e induzir síntese de conhecimentos e propostas de políticas públicas.
Da UFSCar, foram três os projetos contemplados. Um deles, de Ciências Agrárias - "Resiliência frente à Covid-19: adaptações para o fortalecimento da agricultura familiar na fronteira agrícola amazônica" -, dialoga com a temática do anterior e tem, como docente responsável, Renata Evangelista de Oliveira, do Departamento de Desenvolvimento Rural (DDR-Ar) do Campus Araras.
A iniciativa propõe uma estratégia de avaliação dos impactos da pandemia em áreas rurais, principalmente sobre a agricultura familiar, bem como da capacidade de recuperação e reinvenção deste setor.
"A área escolhida para o projeto - o território Portal da Amazônia, no Mato Grosso - é um laboratório interessante, pois vivenciou diferentes ciclos econômicos até o estabelecimento da pecuária como base fundamental da economia regional, com altos índices de desmatamento. São pautas atuais, em cenário dinâmico e repleto de incertezas. Por isso, novas formas de se pensar a produção agrícola se mostram necessárias", avalia a docente.
E complementa: "Nós, pesquisadores e pesquisadoras, precisamos 'sair da caixinha' e trabalhar junto à sociedade (e não somente para ela) se realmente quisermos gerar resultados mais alinhados com a realidade e propor políticas públicas eficientes".
Outro projeto contemplado, em Educação, foi o "Ensino Remoto na era da Computação Ubíqua: análise comparativa dos processos formativos de alunos universitários brasileiros e alemães em tempos de Covid-19", coordenado por Antônio Alvaro Soares Zuin, com colaboração de Luiz Roberto Gomes, ambos docentes no Departamento de Educação (DEd). Ouça episódio sobre a temática no podcast "Ciência UFSCar" (https://spoti.fi/3Lcj5Kn).
O estudo pretende realizar uma análise comparativa entre estudantes do Brasil e da Alemanha em três frentes: relações professores-alunos mediadas por tecnologias digitais; sofrimento psíquico acentuado durante a pandemia; e cidadania digital, que envolve o uso responsável de tecnologia em ambientes virtuais.
"O intuito é produzir dados para um diagnóstico que possibilite a formulação de políticas públicas de inclusão digital e garantias de acesso igualitário à educação de melhor qualidade", sintetiza Zuin.
Por fim, foi aprovado projeto na área da Saúde - "Desenvolvimento participativo do APP Mental: uma intervenção digital baseada em evidências e centrada no sujeito, voltada para o autocuidado e suporte em saúde mental dos profissionais de saúde da atenção primária do SUS" -, de Jair Borges Barbosa Neto, docente no Departamento de Medicina (DMed).
SÃO PAULO/SP - De acordo com um levantamento do Datafolha divulgado pelo jornal Folha de S.Paulo nesta terça-feira (29), 53% dos brasileiros ouvidos pela pesquisa têm uma percepção de que a corrupção no Brasil vai aumentar daqui para a frente.
O dado representa um aumento de 17% em relação à pesquisa anterior, realizada em dezembro do ano passado, onde a pesquisa registrou 36%. Desta vez, outros 17% acham que os casos vão diminuir e 26% que ficarão como estão; 4% respondeu não saber.
O levantamento foi realizado nos dias 22 e 23 desse mês, em meio às denúncias que atingem o Ministério da Educação do governo Jair Bolsonaro (PL), com suspeita de envolvimento de pastores em um esquema de propina.
Pesquisador da USP São Carlos aborda a importância da nanotecnologia no programa “ALESP Cidadania”
SÃO CARLOS/SP - Numa entrevista de aproximadamente uma hora no programa “ALESP Cidadania”, apresentado no passado dia 14 de março pelo jornalista Geremias Gomes, o Coordenador do Grupo de Nanomedicina e Nanotoxicologia (GNano) do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP), Prof. Valtencir Zucolotto, explanou os conceitos da Nanotecnologia, comentando a sua importância nos contextos científicos nacional e internacional. Uma explanação que foi corroborada e enriquecida com a participação de Elson Longo, Professor Emérito do Departamento de Química da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) e Diretor do Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF). Esta interessante conversa antecedeu as palestras que serão apresentadas pelos dois convidados e que ocorrerão no próximo dia 28 de março, com transmissão ao vivo pelo Instituto Legislativo Paulista (ILP-ALESP).
Parece algo confuso para muitos quando se fala em Nanotecnologia, contudo, dependendo da abordagem e da explicação que forem dadas, a interpretação fica muito clara, muito fácil de entender. No início de sua entrevista, Valtencir Zucolotto resumiu de uma forma perfeitamente compreensível qual é o conceito da Nanotecnologia, que mais não é do que um conjunto de técnicas e ferramentas cuja finalidade é construir nanomateriais, ou seja, materiais feitos de plásticos, cerâmicas e metais, entre outros, mas com tamanhos próximos aos de átomos ou moléculas, destinados a inúmeros setores - ambiente, agronegócio, medicina, energia, etc., tendo em consideração que “Nano” significa algo que é mil vezes menor que o diâmetro de um fio de cabelo.
Confirmadas pelo Coordenador do GNano, as áreas mais pesquisadas no Brasil, em termos de Nanotecnologia, são a saúde, a alimentação e a energia, que passaram a ter, desde meados do século XX, um impacto grande na sociedade com o surgimento de diversos problemas em escala mundial e que vêm sendo resolvidas paulatinamente, sempre tendo em atenção a necessidade de investimentos públicos e privados. “A utilização da Nanotecnologia para resolver os mais delicados e atuais problemas da sociedade tem tido resultados fantásticos, veja-se os cerca de dez mil produtos já registrados com base nessa nova tecnologia”, destacou Zucolotto em sua entrevista. Contudo, o exemplo mais importante salientado pelo Prof. Zucolotto consubstancia-se no trabalho que seu grupo de pesquisa desenvolve há vários anos na área da Nanomedicina, que se situa em uma interface entre a Nanotecnologia e a Biotecnologia, focada em resolver problemas relacionados com a saúde humana.
Instituto de ensino e pesquisa da Santa Casa abre inscrições para especialização em instrumentação cirúrgica
O curso é voltado para enfermeiros, técnicos e auxiliares de enfermagem
SÃO CARLOS/SP - O Instituto de Ensino e Pesquisa (IEP) da Santa Casa abriu, ontem (23), as inscrições para o curso de Especialização de Nível Técnico em Instrumentação Cirúrgica. A especialização terá início no dia 4 abril e a carga horária do curso é de 360 horas. O curso é voltado para enfermeiros, técnicos e auxiliares de enfermagem. São 25 vagas e as inscrições podem ser feitas pelo link https://forms.gle/P2kknNftBj9MsW9u7.
De acordo com a gerente de Práticas Educacionais do IEP, Vanisia Sulpino, o mercado é promissor para essa área, em que faltam profissionais capacitados. “O instrumentador cirúrgico é o braço direito do cirurgião. Ele é responsável por preparar e fornecer o instrumental e os materiais durante o procedimento cirúrgico. Além disso, o profissional prepara o ambiente, monta e desmonta os equipamentos. Para isso, é necessário conhecer os instrumentos por nome, apelido e gestos, para dar suporte necessário na hora da cirurgia. Na região de São Carlos, a média salarial está em torno de R$2.600. O mercado de trabalho é muito promissor para essa área”, comenta a gerente.
Além do curso de Especialização de Nível Técnico em Instrumentação Cirúrgica, o Instituto de Ensino e Pesquisa da Santa Casa oferece 7 Programas de Residência Médica (Anestesiologia, Área Cirúrgica Básica, Cirurgia Geral, Clínica Médica, Ginecologia e Obstetrícia, Ortopedia e Traumatologia e Pediatria); 1 Programa de Residência Multiprofissional (Enfermagem, Fisioterapia, Nutrição e Psicologia); Cursos de Pós-Graduação de Instrumentação Cirúrgica e de Ventilação Mecânica; Curso Técnico de Enfermagem; Internato médico hospitalar para 3 Universidades (UFSCar, Faceres e Unifai), além de abrigar estágios obrigatórios para as escolas técnicas de São Carlos.
Estudo do CDMF investiga atividade virucida de nanotubos de silício contra o SARS-CoV-2
O artigo "Single-walled silicon nanotube as an exceptional candidate to eliminate SARS-CoV-2: A theoretical study", publicado recentemente no Journal of Biomolecular Structure & Dynamics, relata os primeiros resultados da pesquisa com os nanotubos de silício e se propõe a responder, via simulação, duas questões principais: se os nanotubos de silício poderiam ser utilizados no combate ao Sars-Cov-2 e como essa eliminação viral ocorreria.
O pesquisador Jeziel Rodrigues, doutorando no Programa de Pós-Graduação em Química pela Universidade Federal de São Carlos (PPGQ - UFSCar) e pesquisador vinculado ao CDMF, é um dos autores do estudo e conta que diversos métodos da química computacional foram usados na pesquisa para analisar as propriedades estruturais e eletrônicas dos nanotubos puros (Si192H16) e oxidados (Si192H16@O2)/(Si192H16@O2H-OH
Os resultados foram obtidos a partir de cálculos de DFT com Funcional Híbrido B3LYP e correção de Grimme GD3, implementado no Software Gaussian09. Para análise da interação dos nanotubos (puro e oxidado) com a proteína-S do Sars-CoV-2, Cálculos de Docking molecular foram realizados, permitindo a observação dos melhores sítios de interação entre proteína e nanotubo.
O pesquisador conta que os Cálculos de Docking molecular mostraram que os nanotubos Si192H16 e Si192H16@O2H-OH se ligam favoravelmente ao domínio de ligação do receptor da proteína spike SARS-CoV-2 com energia de ligação e com constante de inibição de -11,83 (Ki = 2,13 nM) e -11,13 (Ki = 6,99 nM) kcal/mol, respectivamente.
"No geral, os resultados aqui obtidos indicam que o nanotubo de Si192H16 é um potencial candidato a ser utilizado contra a Covid-19 a partir do processo de reatividade e/ou impedimento estérico na proteína - S", explica Rodrigues .
O doutorando espera que esses resultados alcançados possam auxiliar outros pesquisadores do CDMF, principalmente, no desenvolvimento de materiais com capacidade virucida. "Assim continuaremos os estudos, abordando a interação com novas proteínas virais, desenvolvimento do mecanismo (eletrônico/estrutural) de eliminação e tentaremos entender se a quiralidade (morfologia) do nanotubo interfere no processo de eliminação, de tal forma a auxiliar experimentalistas na rota sintética", conta o pesquisador.
Rodrigues ressalta a importância do financiamento da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes), que permitiram a realização da pesquisa e também das parcerias institucionais entre o CDMF, a UFSCar, a Universidade Estadual de Goiás (UEG) e o Instituto Federal de São Paulo (IFSP) para a concretização do projeto.
O artigo também tem entre seus autores os pesquisadores Pedro Simão Sousa Mendonça, da UEG, - primeiro autor -; Osmair Vital de Oliveira, do IFSP; José Divino dos Santos, da UEG; e Elson Longo, da UFSCar.
O artigo pode ser acessado clicando neste link (https://bit.ly/3JeKfji).
BRASÍLIA/DF - Uma pesquisa divulgada na 3ª feira (15) pela Sociedade Brasileira de Infectologia (SBI) e pela biofarmacêutica Takeda revelou que 31% dos brasileiros acreditam que a dengue deixou de existir durante a pandemia do novo coronavírus (covid-19). Essa percepção, no entanto, contrasta com os dados do Ministério da Saúde, que apontou crescimento de 43,5% no número de casos de dengue, considerando-se as seis primeiras semanas deste ano em comparação ao mesmo período do ano passado.
A pesquisa Dengue: o impacto da doença no Brasil, ouviu 2 mil brasileiros, por telefone, entre os dias 19 e 30 de outubro do ano passado e foi realizada pela Inteligência em Pesquisa e Consultoria (Ipec).
Além dos 31% que acreditam que a dengue deixou de existir na pandemia, outros 22% disseram que o risco com a doença diminuiu. Entre as razões apontadas para as duas situações, 28% disseram não ter ouvido falar mais na doença e 22% responderam que “toda doença agora é covid-19” e não há casos de dengue.
Para os pesquisadores, o fato da população brasileira considerar que a doença deixou de existir durante a pandemia pode levar ao relaxamento das ações de controle e de prevenção, aumentando o risco de se contrair a doença.
“Essa realidade revelada pela pesquisa é preocupante. Com a urgência da pandemia da covid-19, muitas doenças infecciosas, como as arboviroses (dengue), foram colocadas em segundo plano e até esquecidas. Precisamos retomar a discussão e os cuidados com a dengue”, alertou Alberto Chebabo, médico infectologista e presidente da SBI.
Entre os brasileiros consultados, 30% afirmaram já ter tido dengue e 70% disseram conhecer alguém que já teve a doença. Entre os que já tiveram a doença, pouco mais da metade (55% do total) afirmou ter feito alguma mudança em sua casa para evitar a proliferação do mosquito, tal como aumentar a limpeza do quintal, evitar deixar água parada em vasos de plantas e aumentar o cuidado com a água parada.
Apesar de a pesquisa ter apontado que o brasileiro conhece a doença, ainda há desconhecimento sobre como ela se desenvolve e suas formas de prevenção e de transmissão. A forma de contágio, por exemplo, não é totalmente conhecida pela população: 76% acertaram, dizendo que ela decorre da picada de mosquito, mas 8% disseram não se lembrar de como ocorre a transmissão e 4% mencionaram que ela ocorre de pessoa para pessoa - o que não acontece. Além disso, seis em cada dez entrevistados (59%) não sabiam quantas vezes uma pessoa pode contrair a doença. Apenas 2% reconheciam que se pode pegar dengue até quatro vezes, já que só existem quatro subtipos de dengue: quem já teve dengue causada por um tipo do vírus não registra um novo episódio da doença com o mesmo tipo.
Saúde mental dos profissionais da Atenção Básica de Saúde de São Carlos durante a pandemia é tema de estudo da UFSCar
De acordo com Israel Rienzo, nesses dois anos de pandemia, as comunidades científicas nacional e internacional têm desenvolvido pesquisas sobre o impacto da pandemia na saúde do trabalhador de saúde. "Os estudos trazem vários fatores que demonstram esse impacto. Houve aumento dos relatos desses profissionais com sintomas de ansiedade, depressão, perda da qualidade do sono, sintomas psicossomáticos e medo de se infectarem ou transmitirem a infecção para os familiares", relata o graduando. Ele acrescenta que, além desses fatores, os estudos apontam para a sobrecarga de trabalho desses profissionais neste momento de pandemia e para os mais variados desafios em (re)organizar o trabalho em saúde neste contexto e que influenciam a saúde mental desses profissionais.
A partir dessa realidade, a pesquisa pretende identificar os riscos de sofrimento patogênico no trabalho em saúde no contexto de pandemia no âmbito da ABS de São Carlos. Com essa compreensão, será possível desenvolver ações de cuidado mais estruturadas, voltadas para o profissional de saúde. "O cuidado voltado para quem cuida é fundamental, pois esses profissionais precisam estar em boas condições psicológicas/biológicas para realizarem seu trabalho, que é cuidar do outro", destaca Rienzo, considerando, também, que o estudo é importante para valorizar os trabalhadores da ABS.
O estudo convida os profissionais da ABS de São Carlos para responderem um questionário online que contribuirá para o levantamento proposto. "Com a colaboração dos profissionais nesta pesquisa teremos condições de desenvolver ações especificas, voltadas para eles. Desse modo, podemos colaborar não só com os profissionais de saúde em si, mas também com as equipes de saúde e a gestão municipal de saúde", conclui o pesquisador.
BRASÍLIA/DF - Após dois anos de pandemia, pais e responsáveis dizem que estudantes precisam de reforço escolar para recuperar a aprendizagem. Segundo as famílias, pelo menos dois em cada três estudantes precisarão de apoio em algum conteúdo. Para 28% dos responsáveis, a prioridade das escolas nos próximos dois anos deve ser justamente a promoção de programas de reforço e recuperação. 
Os dados são da pesquisa "Educação não presencial na perspectiva dos estudantes e suas famílias", realizada pelo Datafolha a pedido do Itaú Social, da Fundação Lemann e do Banco Interamericano de Desenvolvimento (BID). As perguntas foram feitas por telefone a 1.306 pais e responsáveis de 1.850 estudantes, em todo o país, em dezembro de 2021.
Para eles, os estudantes devem receber apoio em matemática (71%), língua portuguesa (70%), ciências (62%) e história (60%). Consideradas apenas crianças em fase de alfabetização, esse percentual sobe: 76% precisarão de mais atenção das escolas na retomada das aulas presenciais, segundo as famílias.
"Foi difícil o fechamento das escolas para todas as etapas de ensino, mas especialmente difícil para as crianças menores, especialmente na fase da alfabetização", diz a gerente de Pesquisa e Desenvolvimento do Itaú Social, Patricia Mota Guedes. "Isso colocou um peso nas famílias, de uma expertise que não é delas. Alfabetizar é uma das tarefas mais difíceis".
De acordo com levantamento divulgado recentemente pela organização Todos pela Educação, com base em dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), mais de 40% das crianças com 6 ou 7 anos de idade não sabiam ler ou escrever em 2021, o que representa mais de 2,4 milhões de crianças no país.
Ensino presencial
A pesquisa mostra ainda que 88% dos estudantes da rede pública de ensino tiveram as escolas reabertas em 2021. Segundo os pais e responsáveis, 83% dos estudantes que retornaram às atividades presenciais estão evoluindo no aprendizado.
De acordo com as famílias, os alunos que voltaram às atividades presenciais estão mais animados (86%), mais otimistas com o futuro (80%), mais independentes para realizar as tarefas (84%) e mais interessados nos estudos (77%) do que aqueles que continuaram no ensino remoto, respectivamente 74%, 72%, 72% e 60%.
"Um ponto muito importante é o apoio das famílias à retomada presencial, à vacinação e ao papel dos professores. A gente observa, mais uma vez, o apoio muito grande ao papel do professor e a necessidade de prioridade e valorização desse profissional. Afinal, foram dois anos em que tiveram contato com professores de forma próxima como nunca ocorreu", diz Patrícia.
O estudo mostra também a percepção das famílias de que a gestão educacional deve priorizar mais oportunidades de capacitação para os professores (23%), garantir o aumento salarial dos docentes (43%), melhorar a infraestrutura das escolas (30%) e ampliar o uso de tecnologia na educação (22%).
Segundo Patrícia, a parceria com as famílias será essencial para que a aprendizagem seja retomada. "Que essa parceria entre escola e família só se fortaleça ainda mais, porque é nessa retomada das aulas presenciais, com o diagnóstico [de aprendizagem dos alunos], que a gente vai ter a real dimensão e a real magnitude do desafio do ensino aprendizagem à nossa frente nos próximos dois, três anos, pelo menos".
Pesquisa é capa da revista Advanced Electronic Materials
SÃO CARLOS/SP - Um estudo realizado por jovens pesquisadores do IFSC/USP abre as portas para a criação de uma nova era na computação com a criação de computadores neuromórficos, equipamentos esses que terão a capacidade de trabalhar com base no designado “aprendizado de máquina / inteligência artificial”, mimetizando o funcionamento do cérebro humano, com seus neurônios e sinapses. O artigo científico resultante dessa pesquisa foi publicado na edição do dia 10 do corrente da revista Advanced Electronic Materials, com direito a capa, o que demonstra a importância, qualidade e impacto do trabalho na área de novos materiais e computação neuromórfica.
A próxima geração de computadores
A essência do estudo feito pela equipe de pesquisadores, constituída pelos doutorandos Henrique Frulani de Paula Barbosa* e Germán Darío Gómez Higuita**, e do Pós-Doutorando Florian Steffen Günther***, liderada pelo Prof. Gregório Couto Faria, consubstanciou-se no trabalho realizado com dispositivos neuromórficos, eletrônicos cujas características permitem “imitar” propriedade de células neuronais e suas sinapses, tendo como plataforma base o dispositivo conhecido como Electrochemical Neuromorphic Organic Device (ENODe) -, o qual se assemelha, em estrutura, à uma mescla de bateria e transistor eletroquímico. Tal dispositivo foi inicialmente proposto em um trabalho de 2017 publicado na conceituada revista “Nature Materials”, com a participação do Prof. Gregório C. Faria, entre os autores. No entanto, desde sua concepção, tal dispositivo de memória apresentou uma intrínseca instabilidade ao longo do tempo, devido especificamente a um dos materiais utilizados como camada ativa, o PEDOT:PSS/PEI. Tal película, durante a operação da memória libera parte do PEI, alterando suas propriedades. Isso limitava a aplicabilidade do dispositivo somente para fins acadêmicos. Em face a essa deficiência, a equipe de pesquisadores do IFSC/USP, orientada pelo Prof. Gregório Faria, sintetizou e aplicou com sucesso uma nova variação de PEDOT:PSS para substituir o componente defeituoso, reativando assim as esperanças para a criação de uma nova geração de computadores baseada no design ENODe.
Para que se entenda melhor o foco desta pesquisa, é importante salientar que a atual computação se baseia em uma arquitetura conhecida como arquitetura de von Neumann. Nesta, processador, memórias voláteis (memória RAM) e memórias não voláteis (HD ou SSD) são componentes separados que se comunicam. Tal organização acarreta o famoso gargalo de von Neumann, um impedimento dos componentes de atuarem em sua máxima performance devido a restrições na velocidade de comunicação entre os componentes. Tal fato, aliado ao crescente consumo energético, a dificuldades na miniaturização de componentes para além da escala nanométrica e na dissipação de calor, têm feito com que o aumento de performance anual dos dispositivos eletrônicos venha diminuindo ao longo dos últimos 20 anos. “A busca por dispositivos neuromórficos vai ao encontro da necessidade de criar componentes computacionais básicos que evitem os problemas anteriormente mencionados. Nesse ponto, o cérebro humano se apresenta como uma grande fonte de inspiração, dada a sua eficiência computacional (baixo consumo energético para a grande quantidade de operações que realiza – evitando aquecimento excessivo) e a sua ausência de “gargalo” (os neurônios atuam como memórias voláteis e não-voláteis ao mesmo tempo) – além, claro, de sua plasticidade. O objetivo é que a nova geração de computadores consiga ter também um aprendizado de máquina mais eficiente, baseado em experiências prévias, mas, dessa vez, na parte do hardware e não do software como estamos acostumados. Com isso, a máquina poderá aprender com seus próprios erros e tomará caminhos diferentes de forma automática para encontrar a solução ideal”, explica Henrique Barbosa. Ou seja, para que o computador atual tenha essa complexidade e eficácia, muitas vezes você tem que dar a ele um grande banco de dados inicial e se precaver por meio código contra eventuais falhas que possam ocorrer, caso contrário a máquina encontra não se aperfeiçoa. “Existem diferentes tipos de dispositivos neuromórficos, sendo que o escolhido para a nossa pesquisa se encaixa na categoria dos eletroquímicos orgânicos, pois é feito com base em polímeros. Tais materiais são constituídos de cadeias carbônicas assim como a matéria orgânica que compõe nossos corpos, permitindo, ainda, a operacionalização através de baixas voltagens, que são, em determinadas situações, igualmente similares ao funcionamento do cérebro, que trabalha através de pulsos bastante pequenos”, complementa Henrique. Assim, com nossos avanços neste trabalho, o ENODe permite que se armazene a informação dentro dele por mais tempo e com menor degradação. Sumariamente em futuro relativamente próximo, o ENODe poderá dar forma a uma nova geração de computadores que congreguem, em um único componente, o HD, o processador e a memória RAM, fazendo com que a máquina processe tudo simultaneamente.
O desafio de encontrar uma solução para o futuro
Para Germán Higuita, a pesquisa foi um desafio para encontrar e testar uma solução para um material que se degradava com o uso e o passar do tempo. “Foi um alívio quando observamos o resultado das sínteses realizadas no novo material, onde se conseguiu determinar que ele tem potencial para resolver o problema da degradação do ENODe. Foi muito interessante acompanhar todo o processo, até porque a partir daí conseguimos obter resultados positivos em três outros materiais que estamos estudando, algo que abre novas fronteiras para futuras pesquisas”, comemora o jovem pesquisador. Germán foi o responsável pelo desenvolvimento e síntese dessas novas tintas, as quais deverão ser motivo de proteção intelectual e, quem sabe, motivo de uma futura aventura em indústria de tecnologia. “Tintas condutivas são muito importantes no momento, sendo aplicadas em sistemas de desembaçar vidros automotivos, eletrônica impressa e, agora, em elementos básicos de computação. Estamos avaliando a opção de enviarmos um projeto PIPE ou até mesmo concorrer a projetos Centelhas da FAPESP”, conta o pesquisador.
O Pós-Doutorando Florian Günther teve a oportunidade de participar do trabalho e agregar sua perspectiva e experiência em química para auxiliar na compreensão e desenvolvimento da rota química que gerou tais materiais. “Minha contribuição nesta pesquisa foi ajudar os alunos, já que, como Pós-Doutorando, além da experiência acadêmica, tive disponibilidade para executar um trabalho de integração da equipe, analisar resultados, etc.. Foi uma colaboração muito proveitosa e intensiva, onde todos nós aprendemos muito através das discussões e atuações relativas a processos, novas ideias, dificuldades encontradas e como superá-las, mas sempre com uma alegria e um entusiasmo imenso, algo que é essencial quando você faz pesquisa”, comemora Florian. Contudo, o pesquisador é cauteloso quando sublinha que embora os atuais computadores tenham uma história longa, com mais de 50 anos, o certo é que o destino final destes novos caminhos que estão sendo desbravados agora, e que apontam para uma grande revolução computacional, ainda está um pouco longe. “Ainda existem diversas inseguranças e dúvidas, já que, por exemplo, ainda não sabemos todos os detalhes relativos aos materiais que estamos utilizando. O importante é entender as características e propriedades desses materiais com um olhar atento do ponto de vista da Física, no sentido de melhorá-los e aplicá-los”, enfatiza o pesquisador.
Satisfeito, o líder da pesquisa, o Prof. Gregório Faria mencionou que este trabalho reflete bem o espírito científico que ele sempre quis trazer ao seu grupo de pesquisa: “Uma das grandes vantagens da grande área da eletrônica orgânica é que as propriedades dos materiais ativos podem ser modificadas e controladas para melhorar performances de dispositivos eletrônicos. E foi exatamente isso que realizamos nesse belíssimo trabalho”, conta o orientador. Para finalizar, o Prof. Gregório fez uma cobrança aos seus alunos: "Quando fomos convidados pela revista para submetermos uma capa, ainda não era certo que seríamos escolhidos. Foi quando fizemos uma pequena "aposta" entre nós. Eu acabei ganhando, e agora meus alunos me devem um churrasco (que, claro, será realizado após o fim das restrições sanitárias)", brincou o orientador.
Para acessar o artigo científico relativo a este trabalho, acesse https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/aelm.202100864
*Henrique Frulani de Paula Barbosa - Graduação em Engenharia de Materiais pela Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI) / Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais pela Escola de Engenharia de São Carlos (EESC/USP) / Doutorando em Ciência e Engenharia de Materiais (EESC/USP),
**Germán Darío Gómez Higuita - Graduado em Engenharia de Materiais pela Universidade de Antioquia (Colômbia) / Mestre em Ciência e Engenharia de Materiais pela Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) / Doutorando em Ciências e Engenharia de Materiais (EESC/USP);
***Florian Steffen Günther - Graduação e Mestrado em Física pela Technische Universität Chemnitz / Doutorado em 2018 pela Technische Universität Dresden / Pesquisador Pós-Doutorando no IFSC/USP, com experiência nas áreas de Química e de Física, com ênfase em Semicondutores Orgânicos, atuando principalmente nos seguintes temas: Síntese e processamento de polímeros semicondutores, caracterização elétrica e ótica de dispositivos orgânicos, modelagem e simulação de química quântica.
Rui Sintra - Jornalista do IFSC/USP
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