- Células Fotovoltaicas : O laboratório possui infraestrutura para a fabricação e caracterização de células solares de silício cristalino com diferentes estruturas. Realizamos um estudo de purificação do silício nacional com o qual obtivemos células solares de alta eficiência. Células solares de terceira geração estão sendo investigadas, visando reduzir os custos na fabricação dos dispositivos. Para isto o laboratório dispõe de vários equipamentos de deposição de materiais (electron-beam, sputtering, evaporadora de metais, FCVA, PECVD) e vários equipamentos de caracterização (AFM, FTIR, nanodurômetro, simulador solar, stress), para o desenvolvimento e estudo de uma variada gama de materiais incluindo nanoestruturas para aplicações em dispositivos fotovoltaicos.
- Comunicações Ópticas: Neste laboratório de pesquisas se desenvolvem pesquisas relacionadas com o futuro das telecomunicações. Os principais gargalos para o avanço das comunicações ópticas são: (1) a falta de switches rápidos e eficientes para o roteamento de sinais no domínio óptico, e (2) a falta de amplificadores ópticos com largura de banda suficiente para cobrir a janela de transmissão das fibras ópticas monomodo (1250-1650 nm). Para superar essas limitações, será necessário o desenvolvimento de dispositivos de baixo custo, compactos e de baixo consumo de energia para processamento de sinais ópticos que permitam amplificar e rotear os comprimentos de onda. Neste sentido, realizamos estudos para obtenção de novos perfis de índice em fibras, para optimização de amplificadores paramétricos. Também fazemos análise e proposição teórica de acopladores direcionais ópticos de dois e três núcleos embutidos numa estrutura de cristal fotônico e controlados por um sinal de comando externo de baixa potência. É um laboratório multi-usuário com instrumentação completa para caracterização de sistemas e dispositivos até 10 Gbps. A maioria dos instrumentos é controlado por computador e podem ser acessados remotamente via tecnologia WebLab. Está conectado a rede KyaTera com 48 pares de fibras estabelecendo enlace óptico com quase todos os laboratórios deste tipo no Estado de São Paulo para testes de campo e experimentos colaborativos com outros grupos. Pesquisadores de várias universiades utilizam esta facilidade multi-usuário regularmente.
- Eletrônica: Ensino de eletricidade e eletrônica: neste laboratório será apresentado o funcionamento de uma impressora 3D, demonstração de rádio AM com galena, comparação entre meios de transmissão de sinais elétricos e funcionamento de display de cristal liquido.
- Ensino de Óptica: Dispersão da luz branca no prisma – Com um segundo prisma, reversão do processo de dispersão – Dispersão da luz branca em uma grade de difração – Imagem real ( porquinho) – Observação da distribuição luminosa de vários tipos de fontes com um espectrômetro de fibra – Noções básicas de fibra óptica e transmissão de som via luz na fibra óptica – Figuras de difração e hologramas feitos no laboratório – Observação de uma lente muito grande – Efeitos de baixo relevo em perspectiva – Harmonógrafo no corredor
- Física de Superfícies: O Laboratório de Física de Superfícies desenvolve investigações científicas em sistemas onde fenômenos físicos e químicos são essencialmente determinados pelas superfícies dos materiais. Estes aparecem nas mais diversas áreas do conhecimento e da produção industrial e tecnológica. Podemos citar a formação de ligas especiais com aplicações aeroespaciais, filmes finos em dispositivos de armazenamento de dados, semicondutores para a indústria de microeletrônica, células solares e de hidrogênio, na lubrificação entre materiais, na adesão entre superfícies e em várias reações químicas, como a corrosão e no desenvolvimento de catalisadores para a indústria química e petroquímica; ou ainda, de forma mais inusitada, em medicina com a interação entre próteses e tecido biológico como os ossos. Em muitos casos a superfície de materiais especiais ou artificialmente criados como o grafeno e fosforeno e de sistemas com tamanho reduzidos (nanopartículas, moléculas, nanofios, e outros objetos diminutos) apresentam fenômenos peculiares que estão na fronteira do desenvolvimento científico e atraem um grande interesse acadêmico, visando desenvolver tecnologias futuras. São esses tipos de situações que o Laboratório de Física de Superfícies investiga, por meio de técnicas experimentais e de simulações computacionais. A estrutura eletrônica das superfícies é investigada por espectroscopia de fotoelétrons e a sua estrutura atômica (com resolução atômica) é investigada por um microscópio de tunelamento de elétrons.
- Física Médica: Neste laboratório os alunos estudam os conceitos físicos empregados na área médica, através de equipamentos utilizados rotineiramente em hospitais e clínicas. Estará disponível para demonstração no UPA um experimento sobre a radiação natural de fundo, onde serão realizadas medidas com um detector tipo Geiger-Muller em algumas amostras, com a areia da praia de Guarapari.
- Física Moderna: Espectroscopia da luz atômica molecular e interpretação das suas linhas de emissão – Experimento de Franck – Hertz para estudos da quantização dos estados de energia internos em átomos – Espectroscopia Experimental de raios gama, quantificando os eventos de emissão de acordo com a energia associada e assim identificar alguns dos processos de interação da radiação com a matéria, quais sejam: o efeito fotoelétrico, espalhamento Compton e a produção de pares.
- Holografia: Óptica ondulatória, hologramas, óptica geométrica, TV 3D: Interferência em lâminas e bolhas de sabão, por laser em lâmina de vidro, interferômetro de Michelson caseiro. Espectros por CD e DVD. Hologramas de objetos históricos e de pessoas. Sombras com efeitos interessantes, sombras em 3D. Câmara de furo. Efeitos surpreendentes com espelhos planos, côncavos e convexos. Refração com prisma de ângulo variável, Lâmina “Quebra-Cara”. Lâmpadas com água como lentes. Grande lente com feixes a flutuar no espaço. Luneta Lunazzi. TV 3D: Seleção de Fotos e vídeos, estereoscópio para celular com realidade virtual.
- Instrumentação para o Ensino de Física (LIEF): Está aberto para auxiliar didaticamente professores do segundo Grau e divulgar a física para as pessoas interessadas em aprender mais sobre o assunto. Lá estão sendo exibidas cerca de 30 experiências simples de física, em sua grande maioria desenvolvidas por alunos e ex-alunos do IFGW, de modo a demonstrar algumas leis da física que estudamos, porém não vemos frequentemente em nosso dia-a-dia, estas experiências abrangem a mecânica,a ótica, a termodinâmica e os fenômenos elétricos e magnéticos.
- Materiais e Baixas Temperaturas: Neste laboratório desenvolvemos pesquisa ná área de magnetismo e supercondutividade com ênfase em nanomateriais. Possuímos uma grande infraestrutura, permitindo tanto a fabricação de novos materiais quanto o estudo de suas interessantes propriedades físicas, muitas vezes consequência do tamanho nanométrico. O laboratório se especializou no estudo das mudanças de propriedades devido as baixas temperaturas. Estas mudanças, que vão muito além do congelamento, permitem criar novos sistemas com aplicações tecnológicas importantes: supercondutores, maior armazenamento de informação, nanotecnologia, spintrônica, dentre muitas outras coisas maravilhosas.
- Exposição: Veja a Luz Como Nunca Viu
- Show da Física: O objetivo do show de física é mostrar a física de uma maneira divertida, lúdica e simples. O evento é em si dinâmico, durante os experimentos os apresentadores vão interagindo com o público e incentivando sua participação. Aprenda mais sobre física no dia-a-dia brincando! (Saiba mais em Quanta)
Laboratórios na UPA 2016
