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Pesquisa da Unesp leva a vidro capaz de receber gravações tridimensionais

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Inovação abre novas perspectivas para a produção de memórias de alta capacidade para CDs, DVDs e computadores

Descoberta da equipe de pesquisadores do Laboratório de Materiais Fotônicos do Instituto de Química (IQ) da Unesp, campus de Araraquara, abre novas perspectivas para a indústria de componentes optoeletrônicos: a possibilidade de gravação tridimensional de informações no interior do vidro.

O grupo de estudos é coordenado pelo pesquisador dr. Younes Messaddeq e o vidro especial é parte do trabalho de pós-doutorado de Gaël Poirier, aluno francês especialista em química dos materiais. Há dois anos, ele estuda um vidro especial, composto a partir de uma mistura de óxido de tungstênio, polifosfato de sódio e fluoreto de bário.

Em um dos testes no laboratório, Gaël percebeu que quando irradiava o vidro com raio laser azul ficavam gravadas manchas escuras na altura, largura e no comprimento do pedaço de vidro. Além disso, o pesquisador confirmou que o efeito fotossensível podia ser “apagado”, ou seja, por meio de tratamentos térmicos apropriados, as manchas desapareciam, evidenciando que o efeito é reversível, o que possibilita fazer novas gravações sobre o mesmo material.

“Atualmente, muitas pesquisas em andamento em todo o mundo visam à gravação tridimensional, contudo, a novidade foi conseguir atingir este objetivo utilizando um vidro à base de tungstênio como matéria-prima. O segredo do composto aqui desenvolvido está nos elementos químicos adicionados em pequenas quantidades”, explica Gaël.

O vidro especial tem coloração amarela e, quando irradiado com o laser, muda de cor. O composto é fotossensível, altera suas propriedades quando exposto a luzes especiais. Gaël ressalta, entretanto, que a mancha produzida na experiência não é uma informação digital e somente ilustra, na prática, a possibilidade da gravação tridimensional.

Albert Einstein

Parceria entre o Laboratório de Materiais Fotônicos do IQ e o Instituto de Estudos Avançados do Centro Técnico Aeroespacial (CTA) de São José dos Campos permitiu nova demonstração da experiência. A pedido da equipe do IQ-Unesp, os profissionais do CTA gravaram de modo tridimensional a face do físico Albert Einstein numa amostra de vidro de um centímetro de largura por três de altura.

A variedade especial de vidro abre, também, perspectivas para a pesquisa de novos componentes miniaturizados, capazes de substituir CDs regraváveis, DVDs e cartões de memória utilizados, por exemplo, em câmeras fotográficas digitais e celulares.

“Um dos próximos passos será preparar uma película fina de alguns mícrons (a milionésima parte do metro) desse material e verificar se o efeito é o mesmo observado no vidro. Esta película fina seria capaz de substituir a que atualmente é utilizada em CDs e DVDs”, aponta Gaël.

Outro modo de armazenar informações em três dimensões emprega o uso de técnica especial: a holografia, que permite ampliar ainda mais a capacidade de armazenamento de dados por centímetro cúbico de material.

O aluno de pós-doutorado dr. Marcelo Nalin, que desenvolve sua pesquisa no Instituto de Física da Unicamp em Campinas, sob a orientação da cientista Lucila Cescato, trabalha em parceria com os doutores Gaël e Younes. São os únicos pesquisadores, no Brasil, a estudar o fenômeno de fotossensibilidade em vidros de tungstênio, usando a técnica holográfica.

Produção e investimento

Gaël não recebeu investimento específico para a pesquisa, somente sua bolsa de pós-doutorado, que é mantida pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado (Fapesp). Nas experiências, utilizou a infra-estrutura de equipamentos do IQ e contou com o auxílio financeiro da Fapesp para a compra de reagentes de partida e cadinhos de óxido de alumínio e platina, usados para a fusão das substâncias.

A temperatura de fusão no cadinho depende da composição inicial do material e varia entre mil e 1.600°C. Depois da síntese do vidro, a amostra é submetida a um recozimento que demora quatro horas. Em seguida, resfriada gradualmente até chegar à temperatura ambiente.

A fase final do processo de fabricação é o polimento nas superfícies, passo importante para assegurar a qualidade óptica do material. Para confirmar o estado vítreo da amostra, o material é submetido a técnicas de caracterização: difração de raios X, análise térmica e observação visual.

Patente solicitada

O vidro fotossensível de Gaël já tem pedido de patente encaminhado ao Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI) e será estendido, no ano que vem, para os Estados Unidos, Japão, Inglaterra, França, Alemanha, Suécia, Itália, Austrália e China. Depois da obtenção da patente definitiva, o novo material sintetizado será apresentado em congressos científicos. Até o momento, a única apresentação no exterior ocorreu durante workshop sobre materiais avançados, realizado em junho do ano passado, na Universidade de Münster, na Alemanha.

Agora, o desafio da equipe do IQ é aperfeiçoar ainda mais o material e encontrar parceiro comercial. Ele precisará investir na tecnologia, adaptar o vidro para ser capaz de receber e processar informações digitais e, também, dispor de um gravador capaz de escrever e apagar os dados nas três dimensões.

O volume de informações que pode ser gravada por centímetro cúbico do vidro ainda não foi estimado. Porém, a equipe do Laboratório de Materiais Fotônicos prevê que a capacidade de armazenamento seja superior à dos CDs e DVDs atuais. “O limite teórico é de 1,6 terabytes, que corresponde a 1,6 mil gigabytes de dados. Um DVD suporta 4,7 gigabytes”, explica Gaël.

Outra vantagem do vidro fotossensível é ser uma matéria-prima limpa, barata e reciclável. A variedade obtida por Gaël é mais cara que os vidros tradicionais, produzidos à base de silicato (areia). Entretanto, seu custo é inferior ao utilizado atualmente nos CDs regraváveis, produzidos com calcogenetos, elementos tóxicos e com preços mais altos de produção.

Rogério Mascia Silveira
Da Agência Imprensa Oficial

Reportagem publicada originalmente na página II do Poder Executivo I e II do Diário Oficial do Estado de SP do dia 02/07/2005. (PDF)

Unesp de Araraquara torna-se referência mundial em pesquisa com fibras ópticas

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O mais aparelhado centro acadêmico do País, Laboratório de Materiais Fotônicos do Instituto de Química, desenvolve aplicativos para telecomunicações, biomedicina e sensoriamento remoto

O Laboratório de Materiais Fotônicos do Instituto de Química (IQ) da Universidade Estadual Paulista (Unesp) é o mais aparelhado centro acadêmico do País para pesquisa e desenvolvimento de fibras ópticas. Instalado no câmpus de Araraquara, é o único da América Latina que dispõe de duas torres de puxamento de fibras ópticas, dispositivo tecnológico utilizado nas áreas de telecomunicações, sensoriamento remoto de estruturas de concreto e biomedicina.

A pesquisa é centralizada nos materiais fotônicos, cujas propriedades físico-químicas, térmicas, elétricas e mecânicas permitem a transmissão de dados na velocidade da luz, de cerca de 300 mil quilômetros por segundo. As malhas com redes de fibras ópticas têm aplicações distintas em rodovias, ferrovias e em ligações subterrâneas e marítimas, capazes de interligar até mesmo continentes. Os sinais luminosos das fibras ópticas transportam dados, vozes, filmes, imagens e qualquer tipo de informação.

O grupo de cientistas é liderado pelos professores Younes Messaddeq e Sidney José Lima Ribeiro. Sua equipe é composta por estudiosos de diversas nacionalidades, como o russo Igor Skripacheve, que desenvolve fibras a partir de sulfetos de arsênio e de germânio, alunos bolsistas franceses e pesquisadores brasileiros como Édison Pecoraro. Os estudos são aplicados no aprimoramento de novas bandas para transmissão de dados e de sinais de alta potência.

Melhores soluções

A tecnologia de desenvolvimento de fibras ópticas é conhecida em diversos laboratórios brasileiros e internacionais de pesquisa de ponta, que competem entre si para oferecer as melhores soluções. “O desafio dos pesquisadores da Unesp é produzir novos materiais que possam contribuir com a sociedade em diversas aplicações”, comenta Messaddeq.

“É crescente a demanda das empresas por fibras ópticas que suportem volumes cada vez maiores de dados. Elas serão usadas em sistemas como a TV digital de alta-definição, aplicações em telefonia celular e tecnologia da informação”, explica.

Messaddeq conta que o campo para pesquisas sobre o tema ainda é fértil. “Quem tiver mais e melhores opções para o uso das fibras tende a se sair melhor na disputa por mercados. O investimento em tecnologia nacional possibilita baratear produtos e reduzir a demanda pela importação de componentes.”

Outra preocupação permanente do laboratório é a reposição e formação de novos pesquisadores. “Investimos em alunos de graduação e pós-graduação que fazem estágio e cursam disciplinas obrigatórias e optativas nas áreas de química, física e aplicações industriais. O sucesso dos trabalhos também depende deles”, finaliza.

Torres de puxamento

As duas torres de puxamento de fibras ópticas têm em média dez metros de altura. Segundo Édison Pecoraro, pesquisador pós-doutorado do laboratório, a distância é necessária para que aconteça o resfriamento da fibra, que tem como matéria-prima um pequeno bloco de vidro com características especiais do ponto de vista físico, químico, térmico, mecânico e óptico.

“O processo se inicia no alto, com o derretimento do material num forno de raios ultravioleta que vai pingando e afunilando até chegar embaixo e atingir a espessura desejada, que pode ser mais fina que um fio de cabelo, depois vai sendo enrolado e colocado em bobinas”, comenta.

Édison explica que o investimento na pesquisa de fibras ópticas possibilita a empresas como a Petrobras economizar recursos em processos de difícil execução. “Imagine numa rede ultramarina, onde os cabos são fixados a 5 mil metros de profundidade, em alto-mar, ocorrer a necessidade de se fazer um reparo numa rede de comunicações, cujo cabo tem 60 centímetros de diâmetro, e só existem quatro navios no mundo capazes de fazer o conserto”, relata.

“É preciso retirar o cabo, que pesa algumas toneladas, com um guindaste até a superfície, serrar o revestimento externo, trocar o ponto defeituoso, fechar novamente e recolocá-lo. Assim, é mais barato substituir esses sistemas eletrônicos por equivalentes ópticos, que têm menos peças e custo final, exigem menos manutenção e oferecem maior eficiência”, salienta.

Patrocínios

Os projetos de pesquisa têm patrocínio público da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado (Fapesp) e do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). Entre os parceiros e clientes privados estão instituições como Ericcson (Suécia) e Verillon (Estado Unidos).

Rogério Mascia Silveira (texto e fotos)
Da Agência Imprensa Oficial

Reportagem publicada originalmente na página I do Poder Executivo I e II do Diário Oficial do Estado de SP do dia 13/03/2004. (PDF)

Berço de Macunaíma, em Araraquara, é preservado como Centro Cultural

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Entregue à Unesp, a antiga Chácara Sapucaia abriga acervo que registra evolução da ciência na região desde a década de 20

Situado no bairro do Carmo, em Araraquara, numa área verde de 13 mil metros quadrados, repleta de árvores centenárias com mais de setenta espécies frutíferas e ornamentais, o Centro Cultural Professor Waldemar Saffioti (CCPWS) da Universidade Estadual Paulista (Unesp) é muito mais do que o local onde Mário de Andrade se acomodou para, em seis dias, escrever Macunaíma, obra-prima do modernismo brasileiro.

A Chácara Sapucaia, antiga morada do casal Waldemar e Heleieth Saffioti, ex-docentes da Unesp, foi doada à universidade em 2001. Depois do falecimento do marido, Heleieth cedeu a propriedade com a condição de que a área fosse transformada em centro cultural e passasse a oferecer serviços de extensão universitária para jovens de 14 a 25 anos.

Na doação, Heleieth incluiu também o arquivo pessoal do marido, que dá nome ao centro. Dele constam documentos acadêmicos, científicos e políticos, fotos, revistas, teses, artigos e recortes de jornais a partir dos anos 20, que ilustram a evolução da ciência na região de Araraquara.

Organização

Orlene Capaldo, docente aposentada da Unesp e membro do Conselho Provisório designado pela reitoria para gerir o CCPWS, conta que está sendo preparado o processo de institucionalização do centro. A iniciativa tem o apoio da Pró-Reitoria de Extensão Universitária (Proex) e está sendo organizado em três núcleos, para permitir, no futuro, a expansão dos serviços prestados. Foram definidos o Núcleo de Ensino Pré-Universitário, o de Cultura Plural e o de Documentação e Memória, que abrigará as coleções do professor Saffioti e o acervo histórico da Unesp em Araraquara.

Os serviços a serem prestados pelo CCPWS são coordenados por professores do câmpus da Unesp. Os destaques são o projeto “História da Ciência e da Universidade no Interior Paulista”, da docente Rosa Souza; a construção da sede do cursinho pré-vestibular gratuito do câmpus de Araraquara (Cuca); a oficina de vidros, coordenada pelo professor Miguel Jafelicci Júnior; o Centro de Estudos Indígenas (Ceimam), comandado pela professora Sílvia Carvalho; o Projeto de Cidadania Ambiental, dirigido pelo professor Luís Sacramento, que trabalha atualmente com cultivo de horta de plantas medicinais e aromáticas; o Projeto Viver Bem, que promove a melhoria da qualidade de vida como estratégia de redução de danos, das professoras Sílvia Fernandes e Mírian Onofre, e o projeto “Ensinando com arte e aprendendo com o trabalho”, desenvolvido por Neusa Barcelos.

Desafio

Orlene conta que o maior desafio encontrado para a efetivação das propostas do centro tem sido encontrar parceiros privados para financiar as obras e projetos. “Muitas das iniciativas propostas pelo centro, têm apelo social. Aqui os jovens carentes poderão se especializar de modo interdisciplinar, nas oficinas artísticas, de vidro e se encaminhar para uma profissão, longe das drogas e da delinquência”. E lembra que o trabalho dos professores e funcionários no centro é voluntário.

Revitalização e visitas

A revitalização do conjunto arquitetônico é um serviço também voluntário do arquiteto araraquarense Paulo Pires Lima. “A antiga Chácara Sapucaia tem arquitetura notável e edifícios de grande valor histórico, literário, educacional e científico para o município. Procurei, de forma harmoniosa, adaptar a área às necessidades do centro cultural e manter o desenho paisagístico original, traçando um diálogo entre o antigo e o novo”, relata.

As visitas ao centro são monitoradas e podem ser agendadas no horário comercial para escolas da rede pública. Embora em fase inicial de organização, o acervo já pode ser utilizado para consultas. A pesquisadora Nívia de Paulli utiliza atualmente os documentos como fonte para sua tese de doutorado.

Mário de Andrade e Araraquara

Macunaíma, o herói sem nenhum caráter foi escrito na chácara de Pio Lourenço, benfeitor de Araraquara, em uma semana de rede e muito cigarro, de 16 a 23 de dezembro de 1926. Nascido em 1893, Mário na infância juntava-se periodicamente na capital aos seus primos araraquarenses, da família de Cândido Lourenço Corrêa da Rocha, marido de sua tia Isabel.

O escritor esteve várias vezes na Chácara Sapucaia que hoje abriga o centro cultural. Em algumas, para se recuperar de crises emocionais, como a perda de seu irmão Renato em 1913, e em outras, para passar férias, como em 1926, quando redigiu a rapsódia transformada no livro Macunaíma. Ao completar 40 anos, Mário sofreu séria crise de depressão. Com fases mais brandas ou profundas, a doença acompanhou-o até o fim de sua vida. Enfermo, sempre recorreu às temporadas em Sapucaia.

Foi membro ativo de uma renovação estética e ideológica, buscava na mudança e na transição argumentos destacáveis para sua eterna luta: a da recuperação do sentido de “ser brasileiro”. Sua figura representa, até hoje, o grande questionador da cultura e da arte que estavam alimentando o Brasil do início do século 20. Com Oswald de Andrade e Tarsila do Amaral, Mário foi um dos mais fortes defensores da cultura do povo brasileiro e de seu resgate, enfatizando o retorno às origens, sem perder de vista as influências estrangeiras.

Serviço

Centro Cultural Professor Waldemar Saffioti
Correio eletrônico: ccpws@iq.unesp.br
Rua dos Libaneses, 1111 – Carmo
CEP 14800-165 – Araraquara (SP)
Tel. (16) 3332-1505

Rogério Mascia Silveira (texto e fotos)
Da Agência Imprensa Oficial

Reportagem publicada originalmente na página IV do Poder Executivo I e II do Diário Oficial do Estado de SP do dia 21/01/2004. (PDF)