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Eventos de 2020

Física aplicada ao estudo do cérebro humano

Profa. Dra. Gabriela Castellano

Embora quando se pensa em estudos sobre o cérebro humano, ou seja, na área conhecida como Neurociência, imediatamente venha à mente a necessidade de conhecimentos em áreas como Biologia, Medicina e Psicologia; cada vez mais as áreas exatas, como Física, Química, Estatística e Computação, vêm sendo usadas neste meio. Em particular, a Física pode ser usada para o estudo do cérebro de diversas formas, desde no desenvolvimento de equipamentos para extrair medidas (informações) do cérebro, até na análise e modelagem de dados cerebrais. Nesta palestra serão abordados os princípios físicos de algumas das técnicas mais utilizadas atualmente para a obtenção de dados cerebrais, assim como alguns tipos de processamento e modelagem desse tipo de dados voltados a aplicações diversas, entre elas, as interfaces cérebro-computador.

 

Energia Solar Fotovoltaica

Prof. Francisco das Chagas Marques

As fontes de energia primárias atualmente utilizadas no mundo provêm dos combustíveis fósseis (petróleo, gás natural e carvão), além da energia nuclear e hidroelétrica. Todas elas acarretam graves problemas ambientais, incluindo a energia hidroelétrica, com maior parte das reservas naturais se esgotando. Várias propostas foram investigadas e adotadas em menor escala para contornar estes problemas, sendo a conversão fotovoltaica sem dúvida uma das mais proeminentes no cenário atual. Os painéis solares requerem pouca manutenção, têm uma vida útil superior a 25 anos, não geram resíduos, ruído ou poluentes que contribuem para as chuvas ácidas e a poluição urbana. Nesta palestra serão apresentados os conceitos de geração de energia solar fotovoltaica; os processos de purificação do silício; fabricação de células solares convencionais e de terceira geração; painéis fotovoltaicos; centrais fotovoltaicas e o panorama mundial de uso de sistemas fotovoltaicos.

 

O Mundo Material

Prof. José A. Brum

Nesse seminário vamos conversar sobre o mundo material que encontramos na natureza. Essa “viagem” será acompanhada pelo desenvolvimento histórico do nosso conhecimento. Começaremos pela origem da matéria, e continuaremos pelos seus constituintes básicos, os átomos e moléculas. A partir daí, examinaremos os diferentes arranjos desses constituintes, produzindo a riqueza de materiais que encontramos no nosso planeta, desde os cristais e suas imperfeições até os materiais modernos como semicondutores, e os mais complexos como os materiais orgânicos. Nessa viagem pelo nosso mundo material, chegaremos até sua organização mais complexa, os seres vivos, da célula até o animal, chegando até a mente.

 

Da Física da Matéria Condensada à (Bio)nanociência

Profa. Mônica A. Cotta

Um dos ciclos de inovação previstos para a próxima década é o de nano/biotecnologia aplicada às área ambiental e de saúde. Mas como a física se enquadra nisso? Faremos um passeio pela história da ciência, mostrando como conceitos básicos de física utilizados para explicar fluidos e forças intermoleculares permitiram avançar nossa compreensão de sistemas biológicos, e como o conhecimento interdisciplinar, integrado a nanotecnologia, pode ajudar a melhorar a qualidade da vida humana.

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Eventos de 2019

Materiais Supercondutores e suas aplicações

Prof. Oscar Ferreira de Lima

Milhares de materiais supercondutores já foram identificados, desde a descoberta deste fenômeno em 1911. A supercondutividade é um fenômeno quântico em escala macroscópica, em que correntes elétricas circulam sem resistência e campos magnéticos são expelidos do material. Várias aplicações envolvendo supercondutores na forma de fios, bobinas, junções e sensores, têm sido testadas com sucesso. Nesta palestra apresentaremos alguns fatos experimentais básicos, uma cronologia das principais descobertas e teorias, bem como exemplos de aplicações dos supercondutores. No final faremos um experimento de levitação magnética, na temperatura do nitrogênio líquido.

 

Física e Computadores: de Machine Learning a Formigas (08/11/2019)

Prof. Douglas Galvão

Nas últimas décadas, os avanços na área da computação (tanto na parte de hardware, quanto de software) tem revolucionado a física, principalmente na simulação de sistemas complexos. Neste seminário discutiremos um pouco da história do uso de computadores na física e exemplos de algumas ferramentas computacionais como redes neurais, automatos celulares, algoritmos bioinspirados (algoritmos genéticos, algoritmos formigas, etc). Futuro? machine learning, computadores quânticos, supremacia quântica (google)…

Segunda Lei da Termodinâmica: Motores, Demônios e Buracos Negros (11/10/2019)

Prof. Alex Antonelli

A ocorrência ou não de muitos processos físicos envolvendo praticamente tudo à nossa volta, da matéria inanimada aos seres vivos, a Terra, o Sol, e até os buracos negros, é controlada pelas quatro leis da termodinâmica. Sem dúvida, a menos compreendida e a mais mistificada dessas leis é a Segunda Lei da Termodinâmica. Ela exige que todos os automóveis tenham tubos de escape e que todos os refrigeradores necessitem de um motor para resfriar o seu interior. O primeiro cientista a perceber a ligação entre a Segunda Lei e informação foi James Clerk Maxwell através do ser imaginário por ele criado, o demônio que leva o seu nome. Nesta palestra será feita uma abordagem da principal grandeza derivada Segunda Lei, a entropia, através da Teoria da Informação proposta por Claude Shannon. Esse enfoque permite entender a entropia do ponto de vista microscópico, sem a necessidade de recorrer a alusões obscuras, tais como o grau de desordem de um sistema físico. Além disso, será visto como a ideia de John Wheeler para violar a Segunda Lei levou Stephen Hawking e Jacob Bekenstein a mostrar que buracos negros tem uma temperatura, uma entropia e que afinal não são tão negros assim.

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Propriedades emergentes: o todo é muito mais do que as suas partes (06/09/2019)

Prof. Eduardo Miranda

O que uma revoada de pássaros, o congelamento da água, a tela do seu celular, um supercondutor e a história do universo têm em comum? Além da beleza presente em todos esses fenômenos, nenhum deles poderia ocorrer se não houvesse uma grande quantidade de elementos básicos. A maneira como esses elementos interagem entre si é relativamente simples, mas os fenômenos que daí resultam são complexos e difíceis de serem descritos. Novas leis precisam ser descobertas para descrevê-los, leis que guardam pouca semelhança com os elementos básicos dos quais elas se originam. São *propriedades emergentes*. Nessa palestra, vamos mostrar que fenômenos emergentes estão presentes em quase todos os aspectos da natureza e por que esta é uma das áreas mais fascinantes da física.

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  Qual é o papel do tamanho das coisas em Física? (02/08/2019)

Prof. Kleber Pirota

Tendo como fio condutor o magnetismo na matéria, faremos um passeio pelo mundo “nano” e exploraremos o significado desse prefixo em alguns termos como nanociências ou nanotecnologia.

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Onde estão os átomos em um sólido, como eles se movimentam, e por que isso importa ?  (07/06/2019)

Prof. Dr. Eduardo Granado

Saber como os átomos se arranjam em um sólido é o ponto de partida para a compreensão de suas propriedades macroscópicas, sendo portanto essencial para o desenvolvimento científico e tecnológico em várias áreas como física, química, biologia, farmácia, e ciência dos materiais. Mas como obtemos essa informação ? Nesta palestra falarei sobre algumas técnicas para se chegar a este entendimento, e mostrarei, através de alguns exemplos, como a simetria se manifesta de formas particularmente belas e interessantes quando os átomos se arranjam de forma ordenada. Falarei também sobre como os átomos se movimentam em um sólido, como temos acesso a esta dinâmica experimentalmente, e como ela pode influenciar e ser influenciada pelas propriedades eletrônicas de um dado material. Finalmente, falarei sobre as perspectivas desta área com o desenho e construção de grandes facilidades experimentais no país, como a nova fonte de luz síncrotron SIRIUS e o Reator Multipropósito Brasileiro (RMB).

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Como surgem as espécies ?   (03/05/2019)

Prof. Dr. Marcus Aguiar

Existem hoje cerca de 10 milhões de espécies no nosso planeta. A primeira vista temos a impressão que elas sempre existiram exatamente como as vemos hoje. Afinal de contas, um gato é sempre um gato, desde o Egito antigo. No entanto, essa aparente estabilidade do mundo vivo é uma ilusão que temos porque nossas vidas são muito curtas e mudanças nas espécies geralmente ocorrem na escala de milhões de anos. Além disso, quando comparamos diferentes espécies de animais ou plantas descobrimos que elas compartilham um grande número de similaridades, tanto no nível morfológico quanto no nível molecular, do DNA. Acreditamos atualmente que todas as espécies existentes hoje se originaram de um único ancestral comum, que viveu há milhões de anos atrás. Nesse seminário discutirei o processo de especiação, que trata da ramificação de uma espécie em duas ou mais, sendo responsável pela diversidade que vemos hoje na Terra. Mostrarei como simulações no computador podem nos ajudar a compreender um fenômeno que só poderíamos observar se esperássemos milhões de anos.

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O que mais vem do céu além da luz das estrelas ?  (05/04/2019)

Profa. Dra. Carola Dobrigkeit Chinellato

 

Desde há muitos milhares de anos, os nossos ancestrais olhavam para o céu e se maravilhavam com o que viam. Ora, sabemos que com os nossos olhos conseguimos enxergar luz apenas em uma faixa muito estreita de comprimentos de onda. Então, as observações eram bastante limitadas justamente porque os nossos olhos são um detector bastante limitado.  No século XX, com o desenvolvimento de novas técnicas e de novos detectores, aprendemos que o céu é muito mais rico e complexo do que podíamos imaginar a partir do que vemos apenas com os nossos olhos. Mas o que mais chega à Terra que pode nos surpreender?  Nesta palestra, eu revelarei que, além da luz de estrelas, chegam na Terra os raios cósmicos. Abordarei como os estudamos, o que já aprendemos sobre eles, e também o que nos motiva a explorar cada vez mais a fundo essas partículas subatômicas com altíssimas energias.

 

Eventos de 2018

Prof. Harry Westfahl Jr. (Diretor Científico do LNLS)

Sirius: a nova fonte de luz síncrotron brasileira (09/11/2018)

O Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS) está construindo o Sirius, a maior e mais complexa infraestrutura científica já construída no país e uma das primeiras fontes de luz síncrotron de quarta geração do mundo. O Sirius colocará o país entre as lideranças mundiais neste tipo de tecnologia e permitirá analisar materiais sintéticos e biológicos em escalas de tempo e comprimento sem precedentes no estado da arte atual, alavancando o desenvolvimento de pesquisas em áreas estratégicas como energia, alimentos, meio ambiente, saúde, defesa e muitas outras.  Neste seminário serão introduzidos aspectos fundamentais da ciência com luz síncrotron, as principais características do Sirius e de suas primeiras estações experimentais e o status atual do projeto.

 

 

Prof. Daniel Ugarte (Prof. Titular do IFGW)

Revolução nanotecnológica:  ficção ou realidade? (05/10/2018)

No cinema atual, um agente supersecreto (ex. 007) tem suas armas ou “gadgets” baseados em nanotecnologia, ou os extraterrestres podem fazer coisas surpreendentes porque tem conhecimento avançado em nanotecnologia. No mundo real, o ser humano enfrenta numerosos dilemas sobre energia, aquecimento global, poluição, etc., e a nanotecnologia poderia desempenhar um papel essencial para superar esses desafios. A nanociência é uma das atividades mais atraentes e abrangentes envolvendo todas as áreas de conhecimento (ciências exatas, biológicas, medicina, etc.), assim como educação, ética e outros aspetos das ciências humanas devidos às mudanças de comportamento que produz (ex. o onipresente celular). Na verdade, na atualidade, nós temos realizado grandes progressos na utilização de conhecimentos “nano” para aprimorar uma imensidade de novos materiais afim de obter propriedades e eficiências antes consideradas inatingíveis. Através de exemplos, buscaremos apresentar aspectos históricos, realizações  recentes e desafios para um mundo onde tecnologias sonhadas se tornam realidade cada dia a um ritmo mais acelerado.  Esteja preparado para sonhar, ser surpreendido, e não esqueça seu senso crítico, …, as vezes fica difícil acreditar o que hoje é possível fazer num LEGO de átomos e moléculas…  

 

Prof. Marcelo Guzzo (Prof. Titular do IFGW)

 

Dos átomos ‘as galáxias, tudo o que existe é formado por partículas elementares    (14/09/2018)

Do que a matéria é feita? Apresentaremos a mais atual e completa resposta a esta pergunta que tem sido feita pela humanidade desde eras muito remotas. Esta resposta foi construída ao longo de mais de 100 anos de intensas pesquisas em Física e é sintetizada no que hoje se convencionou chamar de Modelo Padrão das Partículas Elementares, um modelo que combina elementos de Mecânica Quântica e Relatividade de Einstein. Quarks, léptons e bósons de Higgs são conceitos que fazem parte deste Modelo. Venha entender porque as partículas elementares têm sido chamadas de belas, estranhas e charmosas!   

 

 

 

Prof. Alberto Saa (Prof. Titular do IMECC-Unicamp)

Ondas Gravitacionais: O prêmio Nobel de 2017    (10/08/2018)

No dia 14 de setembro de 2015, uma data singular como veremos, foram detectados na terra, pela primeira vez, os sinais de ondas gravitacionais provenientes da colisão de dois buracos negros ocorrida há um bilhão de anos atrás. Este feito impressionante do ponto de vista técnico culminou a busca pelos sinais de ondas gravitacionais iniciada há mais de meio século, e comprovou de maneira inequívoca mais uma previsão da já centenária Teoria da Relatividade Geral de Einstein. Merecidamente, os pioneiros das colaborações que realizaram as recentes observações foram agraciados com o Prêmio Nobel de Física de 2017. Na apresentação, será feita uma breve revisão, em nível elementar, dos principais e mais curiosos detalhes científicos, técnicos e históricos desta fantástica descoberta, e também de suas prováveis implicações científicas a curto e médio prazo. Leia detalhes sobre a palestra AQUI.

Prof. Amir Caldeira (Prof. Titular do IFGW)

A Mecânica Quântica através de exemplos simples   (08/06/2018)

A partir de experimentos que apresentavam resultados surpreendentes no contexto da mecânica de Newton e do eletromagnetismo de Maxwell, os pesquisadores do começo do século passado se viram obrigados a formular hipóteses revolucionárias que culminaram com a elaboração de uma nova física capaz de descrever os estranhos fenômenos que ocorriam na escala atômica; a mecânica quântica. Esta teoria, com a sua nova conceituação sobre a matéria e os seus intrigantes postulados, gerou debates não só no âmbito das ciências exatas, mas também no das outras áreas do conhecimento, provocando assim uma grande revolução intelectual no século XX. Nesta apresentação pretendemos, através de exemplos simples (na realidade fictícios), introduzir alguns fenômenos quânticos de forma acessível a uma audiência de não especialistas. Em particular, esperamos conseguir evidenciar a estranheza desses fenômenos através de conceitos que sejam familiares no nosso cotidiano, isolando  qualquer dificuldade proveniente do conhecimento técnico necessário para o entendimento de experimentos mais realista.  Leia detalhes sobre a palestra AQUI.

Prof. Carlos Brito Cruz (diretor científico da Fapesp)

Como o progresso da ciência e da pesquisa beneficia a sociedade   (04/05/2018)

Discutimos como as descobertas da pesquisa em ciência e tecnologia trazem benefícios à sociedade. Ás vezes o caminho entre a descoberta e o benefício parece óbvio, como nos casos das vacinas, mas mesmo nestes casos pode haver sobressaltos como se viu no Brasil no início do século XX com a “revolta da Vacina” no Rio de Janeiro.  Ás vezes o caminho é tortuoso, como no caso da     descoberta da estrutura do DNA por físicos de Cambridge e King’s College em meados do século passado. Outras vezes a descoberta científica não é feita para gerar aplicações, como no caso da Física Quântica, e depois acaba possibilitando aplicações que revolucionam a sociedade de forma totalmente imprevista pelos descobridores iniciais. A complexidade da relação entre conhecimento e sua aplicação é um dos maiores desafios para governos ao organizarem políticas para ciência e tecnologia que beneficiem a sociedade.  Leia detalhes sobre a palestra AQUI.

Magnífico Reitor Prof. Marcelo Knobel

Ciência e Pseudociência  (06/04/2018)                              

Diariamente somos inundados por inúmeras promessas de curas milagrosas vestidas com alguma roupagem científica denominada ‘pseudociência’. Neste seminário é apresentada uma breve tentativa de delimitação do que pode ser considerado pseudociência. Serão dados exemplos de lendas urbanas que, por caminhos tortuosos, atingiram diretamente muitas pessoas, com o objetivo de ilustrar os potenciais ‘perigos’ das pseudociências. Serão discutidas algumas possíveis ações   de divulgação científica que os educadores e cientistas podem realizar, sempre recordando  que o importante é estimular o pensamento crítico e a discussão.   Leia detalhes sobre a palestra AQUI.