Física Unicamp
10-14 de Fevereiro, 2025

Confira abaixo o cronograma completo e o conteúdo científico da semana.

Palestrantes

• Profa. Dra. Alessandra Tomal
• Prof. Dr. Alexandre Fontes da Fonseca 
• Prof. Dr. Andre Monteiro Paschoal 
• Profa. Dra. Cristiane Jahnke   
• Prof. Dr. Diego Muraca
• Profa. Dra. Fanny Béron 
• Prof. Dr. Guilherme Stecca Marcom 
• Prof. Dr. Jun Takahashi
• Prof. Dr. Odilon D. D. Couto Jr.

Cronograma

Títulos e Resumos:

Profa. Dra. Alessandra Tomal http://lattes.cnpq.br/7415854824349046

Imagens da mama usando raios X: o papel da física na saúde da mulher

Discutiremos as diferentes modalidades de imageamento da mama utilizando raios X, desde o desenvolvimento da mamografia até tecnologias de imagens 3D e 4D. Será discutido o papel da física na otimização e desenvolvimento de novos sistemas de imagens e tecnologias, desde conceitos de interação da radiação com a matéria, detectores de raios X, simulação Monte Carlo, dosimetria e reconstrução de imagens. Por fim, serão discutidos os impactos das tecnologias de imageamento  da mama na saúde da mulher, considerando a detecção precoce do câncer de mama, possibilidade te personalização de tratamentos e minimização do risco de exposição à radiação.

Prof. Dr. Alexandre Fontes da Fonseca http://lattes.cnpq.br/5474049197041676

Emprego de métodos de dinâmica molecular clássica em problemas na fronteira do conhecimento: efeito elastocalórico, metamateriais e outros exemplos

Cálculos computacionais são de grande importância para testar modelos e fazer previsões nas diversas áreas da Ciência. Em particular, em Física e Ciência de Materiais, existem diversas ferramentas computacionais muito utilizadas no estudo da estrutura e propriedades físicas de diversos sistemas, desde biológicos até aqueles usados no desenvolvimento de novas tecnologias. Uma dessas ferramentas é a dinâmica molecular clássica (DMC). Ela consiste no uso de métodos de cálculos numéricos para obter a dinâmica de um material a partir da solução clássica das equações de movimento de Newton para os átomos do mesmo, com base em aproximações realistas da energia de interação entre eles. Em função das limitações dos métodos quânticos para estudo de sistemas contendo muitos átomos, métodos clássicos permitem investigar, ainda em nível atômico, a estrutura, comportamento e propriedades físicas de materiais. Exemplos de trabalhos publicados em boas revistas (e já citados na literatura) de projetos nossos que envolveram alunos de pós e, inclusive, de graduação do IFGW, bem como projetos em andamento e propostas inéditas, serão mostrados. 

Prof. André Monteiro Paschoal http://lattes.cnpq.br/3723127817258341

Medidas não invasivas por Ressonância Magnética da hemodinâmica cerebral

A ressonância magnética (RM) constitui uma importante modalidade de imagem, amplamente utilizada na medicina moderna. Entre suas principais vantagens, destaca-se o fato de não utilizar radiação ionizante, tornando o exame não invasivo para os pacientes. Além disso, a RM oferece uma ampla variedade de métodos com diferentes padrões de contraste nas imagens, o que facilita a visualização dos diferentes tecidos que compõem o corpo humano. Ao alternar entre métodos de RM com alta resolução espacial, é possível obter uma excelente avaliação estrutural dos tecidos de interesse, enquanto outros métodos podem se beneficiar de alta resolução temporal para acessar, por exemplo, a fisiologia de diversos sistemas do corpo. Nesta palestra, em especial, discutiremos como é possível ajustar a formação de imagens para monitorar o fluxo e a perfusão sanguínea no tecido cerebral, de maneira totalmente não invasiva para o paciente.

Profa. Dra. Cristiane Jahnke http://lattes.cnpq.br/1784494510020924

O Complexo Mundo das Partículas Elementares e como as estudamos atualmente

Tudo o que vemos no universo é composto por partículas elementares, que são os blocos fundamentais da matéria. As principais são os quarks e os léptons (como o elétron), além dos bósons, que mediam as forças fundamentais. Essas partículas foram descobertas por meio de experimentos com raios cósmicos e aceleradores de partículas ao longo do século XX. Atualmente, as estudamos com grandes aceleradores, como o LHC (Large Hadron Collider) no CERN, onde partículas são colididas em altíssimas energias para recriar as condições do universo primordial. O CERN (Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear) é o maior laboratório de física de partículas do mundo e o LHC, seu principal acelerador, nos permite explorar interações fundamentais, como a criação de novas partículas e o estudo do plasma de quarks e glúons. Neste mini-curso, iremos explorar o que sabemos hoje sobre as partículas subatômicas e como isso é feito no LHC.

Prof. Dr. Diego Muraca http://lattes.cnpq.br/5596029544862612

Magnetismo e magneto-hipertermia de nanopartículas. 

Serão apresentados os fundamentos básicos do magnetismo em nanopartículas,  partículas monodomínio, multidomínio e de estados vórtices. Se irão introduzir os conceitos de hipertermia magnética com aplicações em oncologia, direcionamentos magnéticos para terapia celular entre outras possíveis aplicações. 

Profa. Dra. Fanny Béron http://lattes.cnpq.br/9700001213434251

Engenharia Spintrônica

Desde o início do desenvolvimento da linguagem pelos seres humanos, a questão do armazenamento (e processamento) de dados sempre foi relevante, adaptando-se às novas demandas da sociedade ao longo do tempo, passando de papel e fitas magnéticas para disquetes, discos rígidos e memórias de estado sólido (SSD). Enquanto essa última tecnologia é baseada no uso das cargas dos elétrons, quais são as mais recentes abordagens para alcançar um melhor desempenho? Uma dessa é a spintrônica, baseada nessa vez no uso do spin dos elétrons. Quais são os desafios atuais? O que está sendo desenvolvido nos laboratórios? E a grande e mais importante pergunta: quais serão as necessidades da nossa sociedade daqui a 5, 10, 50 anos? Questionamento fundamental pois a tecnologia a mais avançada e eficiente se torna inútil se não atende às demandas da comunidade.

Prof. Dr. Guilherme Stecca Marcom http://lattes.cnpq.br/0024676226089121

As pesquisas em Ensino de Física no IFGW: um panorama dos diferentes temas abordados.

A apresentação tem como objetivo discutir alguns tópicos da pesquisa em Ensino de Física desenvolvida pelos membros do Grupo de Ensino e Avaliação do Departamento de Física Aplicada (DFA) do Instituto de Física Gleb Wataghin. A apresentação abordará a avaliação dos resultados de grandes exames, como vestibulares e o Enem, por meio de medidas estatísticas para a verificação da validade e confiabilidade desses instrumentos. Além disso, será discutida a influência da trajetória familiar dos candidatos no desempenho escolar. Entre outras perspectivas também discutidas, destacam-se: os impactos das novas tecnologias de ensino e do desenvolvimento tecnológico na formação de professores e estudantes do ensino médio; o desenvolvimento de pesquisas em museus e centros de ciências, bem como a divulgação científica e práticas educativas em espaços formais, informais e não formais; e as implicações da sociologia da ciência e da tecnologia no Ensino de Física e na Educação CTS (Ciência-Tecnologia-Sociedade).

Prof. Dr. Jun Takahashi http://lattes.cnpq.br/7057603141934226

Análise de dados e Machine Learning, da física de partículas à medicina.

Com a transformação digital, grandes conjuntos de dados de diferentes tipos têm se tornado disponíveis em diversas áreas do conhecimento, permitindo a realização de estudos mais quantitativos e com maior precisão e reprodutibilidade em diversas áreas do conhecimento. A disponibilização de ferramentas de análise de dados e de machine learning facilitou muito o desenvolvimento de análise de dados e tem catalisado a criação de diversas novas linhas de pesquisa. Mas, para ter resultados sólidos de impacto e com desenvolvimento de inovação tecnológica, é necessário o uso de métodos e critérios científicos.

Nesta palestra, vamos discutir sobre os trabalhos realizados aqui no IFGW em análise de dados realizados no grupo Hadrex de física nuclear de altas energias, que participa do LHC, mas que agora tem feito trabalhos em astrofísica e na medicina. O uso de ferramentas de análise de dados como Machine Learning permitiu a criação de uma equipe transdisciplinar, que inclui físicos, médicos, astrofísicos, nutricionistas, matemáticos, educadores físicos, buscando soluções inovadoras em diferentes áreas. A adaptação de nossos algoritmos e critérios de análise foi um desafio menor em comparação com a dificuldade de encontrar uma linguagem comum entre os novos colaboradores da equipe transdisciplinar. Entretanto, os resultados obtidos e as recompensas desse esforço provaram ser valiosos, não apenas por possibilitar a descoberta de novas soluções, mas também por promover uma reavaliação dos problemas a partir de novas perspectivas, gerando novas perguntas e desafios.

Prof. Dr. Odilon Divino Damasceno Couto Júnior http://lattes.cnpq.br/3370040949589140

Modulação acústica das propriedades ópticas de nanoestruturas

Neste seminário, discutiremos a interação de ondas acústicas de superfície (SAWs) e nanoestruturas. Mostraremos como, usando espectroscopia óptica, podemos estudar os efeitos da deformação mecânica e do potencial piezoelétrico carregados por esta onda na dinâmica de elétrons e éxcitons em nanoestruturas posicionadas na direção de propagação da SAW. Em materiais bidimensionais, mostramos como os campos acústicos podem ser usados para modular e até suprimir a emissão de luz de diferentes complexos excitônicos gerados opticamente em semicondutores de uma camada atômica como WSe 2 e MoSe 2 . Em nanopartículas dopadas com íons lantanídeos, mostraremos como, através do monitoramento da ocupação dos níveis de energia associados a emissão do Er + , podemos detectar pequenas variações locais de temperatura induzidas por SAWs que se propagam em linhas de atraso. Discutiremos também as implicações e aplicações práticas destes resultados.