CBPF e a Inovação Marcelo P. de Albuquerque

http://www.ifsc.usp.br/~enfi/

Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação

1

CBPF fundado em 1949 (64 anos)

Contribuiu para a formação de grupos de excelência

e Institutos de Pesquisa

Histórico

Realizar pesquisas científicas em física e áreas afins em nível de excelência

internacional

Atuar como um centro nacional de formação de pessoal científico e de

desenvolvimento tecnológico

Atuar como articulador de cooperação entre os diversos grupos de pesquisa em

física do país

Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação

Missão

2

Produção Científica e Tecnológica CBPFIndex – acompanhamento da produção científica e tecnológica

3

PROVOC PROFCEM

CFC Coordenação de Formação Científica

Câmara de Difusão e Popularização da Ciência

LabDid

Formação Científica

PIBIC Eventos

C&T

Acadêmico Doutorado Mestrado

Profissional Mestrado

Mestrado Profissionalizante em Física - Instrumentação Científica

Voltados para físicos e engenheiros

Formação de recursos humanos qualificados para o desenvolvimento de instrumentação científica e produção de tecnologia

Os trabalhos são desenvolvidos nos laboratórios do CBPF ou em cooperação com instituições de ensino, pesquisa e tecnológicas 4

Gargalos de Infraestrutura As comunidades de Física foram questionadas sobre a percepção da importância que a Física brasileira pode vir a ter no cenário internacional:

“A instrumentação científica e os laboratórios multiusuários foram apontados como os principais gargalos, ambos importantes para aumentar as interações com o setor empresarial.”

Fonte: A Física e o desenvolvimento nacional - Relatório SBF / 2012

5

Motivação para o Mestrado Profissional em Física Instrumentação Científica - IC

Tradição do CBPF em Instrumentação Científica

― Qualificação e expertise na área

Preencher uma lacuna nacional para a formação de pessoal em IC

Preencher a demanda dos laboratórios de física experimental na área de IC

Aproveitar a infraestrutura e a demanda das atividades de P&D para a inovação

Dar continuidade na formação de iniciação cientifica e tecnológica do CBPF

Instrumentação Aceleradores Lineares

1980 – Sistema de Aquisição de Dados Macunaíma II

2012– Instrumentação Neutrino

Instrumentação Eletrônica

2000 - Magnetron sputtering

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Destaques

Atividades de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação Tecnológica do CBPF

7

Biomateriais para uso Médico e Ambiental

Desenvolvimento e Inovação

Biomateriais para e regeneração de tecido ósseo e dentário

Biomaterias nanoestruturados e nanopartículas para liberação de fármacos e Nanotoxicologia

Imobilização de metais pesados em rejeitos e águas poluídas

LabioMat

PROCESSAMENTO

TESTES PRÉ-CLÍNICOS

TRANSFERÊNCIA

TECNOLOGIA

Materiais

Fosfatos de cálcio

Compósitos fosfatos de cálcio/polímeros

Revestimentos em implantes metálicos

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Biomateriais para uso Médico e Ambiental

Recobrimentos cristalinos e bioativos de hidroxiapatita com magnetron sputtering

Parafuso de titânio com revestimento nanométrico

Adesão e crescimento ósseo ao parafuso revestido

Biomateriais para uso Médico e Ambiental

2007 PI0702934-9 Microesferas para absorção de metais pesados, processo para sua preparação, e processo de remoção de metais pesados de meios aquosos

2007 PI0601618-9 Processo para recobrimento de substrato poroso interconectado, intermediário de síntese e produto poroso obtido

2007 PI0716157-3 Processo para produção microcápsulas dotadas de propriedades magnéticas, produto obtido e método para a liberação controlada de substâncias ativas

2011 PI 1002331-3 Biocompósito, usos relacionados, processo para a produção do mesmo, e método de liberação controlada de substância antimicrobiana

2012 BR 10 2012 032899 2 Dispositivo auto perfurante com tratamento nanométrico de superfície para aplicação como implante ósseo

10

Biomateriais para uso Médico e Ambiental

11

Biomateriais para uso Médico e Ambiental

Atuação

Produção,caracterizaçãoetoxicidade

Avaliaçõesinvitro,pré-clínicaseclínicas

Transferênciatecnologiaempresas

Parcerias

Rede de Bioengenharia do Rio de Janeiro ( coordenação)

INMETRO, UFRJ, UFF, IME Hospital Antônio Pedro (UFF) Biotério UFF

Empresas

Financiamento

FINEP, FAPERJ, CNPq, CBPF 12

Testes in vivo dos implantes

Equipamento Modular para Monitoramento Remoto de Parâmetros Físico-Químicos Industriais e Ambientais

Instrumento para controlar, em tempo real, através da medição de parâmetros

físico-químicos, obtidos por meio de transdutores elétricos, homologados por

instituições habilitadas para verificação de conformidade, de parâmetros

ambientais. Exemplo: Temperatura, resistividade elétrica, turbidez, acidez, partículas de monóxido

de carbono, dióxido de carbono e oxigênio no ar, dados sobre o solo, etc.

Projeto Caipora:

Aplicação:

Fiscalização e controle de poluição ambiental

Multipropósito podendo ser configurado para vários tipos de medidas

Parcerias:

Equipamento Modular para Monitoramento Remoto de Parâmetros Físico-Químicos Industriais e Ambientais

OPORTUNIDADE O equipamento possui patente e já apresenta um protótipo em funcionamento. É uma tecnologia pronta para transferência.

POTENCIAL DE INOVAÇÃO Praticamente todas as indústrias existentes possuem

necessidade de monitoramento de efluentes; Muitas indústrias apresentam necessidade de

controlar parâmetros no processo de produção. 14

MARCA CAIPORA Marca nominativa desenvolvido em conjunto CBPF/INT

Monitoramento de Neutrino de Reatores Nucleares

Montagem e testes do detector de neutrinos no CBPF

Dispositivo para monitoramento, em tempo real, do fluxo de neutrinos emitidos por reatores nucleares.

A técnica compreende o uso de circuitos amplificadores rápidos, módulos para aquisição e processamento digital de sinais, e software dedicado.

VME 6U Board waveform digitizer + time stamp

Eletrônica dedicada para capturar, digitalizar, processar e selecionar pulsos de corrente a uma taxa de 125 milhões de amostras por segundo. 15

16

Monitoramento de Neutrino de Reatores Nucleares

PI1004359-4: FONTE CHAVEADA DE ALTA TENSÃO

POSITIVA PARA ALIMENTAR TUBOS FOTOMULTIPLICADORES DE MÚLTIPLOS ANODOS E SISTEMA DE MONITORAMENTO DE TENSÃO E CORRENTE PARA REFERIDA FONTE

Aplicações Tecnológicas da Mecânica Estatística Não-Extensiva

A generalização da Entropia de Boltzmann-Gibbs, formulada em 1988 pelo Físico do CBPF, Constantino Tsallis, vem se mostrando como uma valiosa ferramenta para estudar sistemas complexos dinâmicos e permitindo o desenvolvimento de novas aplicações tecnológicas

Processamento de Imagens Médicas – Mamografia Previsão de Séries Temporais – Mercado Financeiro Caracterização de Imagens Geológicas Relaxação Magnética em Meios Porosos

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Processamento de Imagem

Colaboração no Desenvolvimento de Técnicas de Processamento de Imagens para detecção em tempo real de MARFES.

Técnicas de: • Segmentação de Imagens, Reconhecimento de Padrões, Análise de 30K imagens/s, process. paralelo

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EFDA JET - Culham Science Centre Abingdon, Oxfordshire

United Kingdom

Processamento de Imagem

Colaboração no Desenvolvimento de Técnicas de Processamento de Imagens para detecção em tempo real de MARFES.

Técnicas de: • Segmentação de Imagens, Reconhecimento de Padrões, Análise de 30K imagens/s, process. paralelo

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EFDA JET - Culham Science Centre Abingdon, Oxfordshire

United Kingdom

Processamento de Imagem

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Processamento de Imagem

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Aplicações Tecnológicas Desenvolvidas no Observatório de Raios Cósmicos Pierre Auger

tanks aligned seen from Los Leones (zoomed)

• Maior instalação voltada para a detecção e o estudo das partículas energéticas

• Objetivo principal: medir raios cósmicos de ultra alta energia

• CBPF atua em todas as atividades

• Participação intensa da indústria

Detectores de Radiação Cherenkov

1600 detectores de superfície e 27 telescópios 22

Aplicações Tecnológicas Desenvolvidas no Observatório de Raios Cósmicos Pierre Auger

tanks aligned seen from Los Leones (zoomed)

Detectores de Radiação Cherenkov

1600 detectores de superfície e 27 telescópios 23

• Maior instalação voltada para a detecção e o estudo das partículas energéticas

• Objetivo principal: medir raios cósmicos de ultra alta energia

• CBPF atua em todas as atividades

• Participação intensa da indústria

Aplicações Tecnológicas Desenvolvidas no Observatório de Raios Cósmicos Pierre Auger

Detectores de superfície Moldes foram desenhados 1000 desenvolvidos no Brasil

Produzidos por duas companhias: Alpina/SP e Rotoplastik/RS

O transporte dos tanques exigiu a construção de carretas especiais.

Componentes do sistema de Detectores Lentes especiais para uso nos telescópios Desenvolvidas ferramentas especiais para a

construção das lentes

Lentes – 27 Empresa: Schwantz - Ferramentas

Diamantada/SP. Portas para o telescópio – 24.

Empresa Orbital/SP.

27 Lentes Diâmetro de 2.2 m

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Aplicações Industriais do Laboratório de Nanotecnologia - LABNANO

1º Nanocenter Brasileiro

Ação estratégica do MCTI voltada para o desenvolvimento da nanotecnologia no Brasil, no âmbito do Sistema Nacional de Laboratórios em Nanotecnologia - SISNANO/MCTI Infraestrutura aberta às comunidades CT&I com ênfase na fabricação de dispositivos cujas dimensões críticas para o seu funcionamento estejam na escala nanométrica Conjunto de equipamentos que permite a deposição física de material nas escalas micrométrica e nanométrica através de técnicas de litografia ótica, litografia por feixe de elétrons e litografia por escrita à laser

Possibilidades: Montar experimentos de escala nanométrica e

realizar a prova de conceitos

Produzir protótipos de dispositivos baseados em nanotecnologia

Caracterização de nanomateriais que buscam aliar alta resolução a alta capacidade analítica

Logo do CBPF 20nm de resolução de escrita RAITH e_LINE Electron beam Nanolitography Engineering Workstation

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Infraestrutura LABNANO

Nanofabricação e Litografia por feixe de Elétrons

Sistema de litografia por feixe de elétrons RAITH e_LINE

Sala limpa para processos em litografia (Classe 1000)

Alinhador de máscaras (litografia ótica) e equipamentos para preparação de amostras para litografia.

Laboratório de deposição de filmes finos (investimento do CBPF)

JEOL 2100F 200kV

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Caracterização de Nanoestruturas

Microscópio eletrônico de varredura analítico de baixo vácuo JEOL JSM-6490LV.

Microscópio eletrônico de transmissão de alta resolução JEOL 2100F 200kV.

Equipamentos de preparação de amostras para microscopia eletrônica.

Laboratório de Deposição de Filmes Finos

Exemplo de Aplicações do Laboratório de Nanotecnologia - LABNANO

Nanofio de ZnO

Nanocontatos Elétricos em Nanofios Semicondutores Daniel Lorsheitter Baptista - UFRGS

Rede de contato para caracterização de nanofios 27

Serviços Disponibilizados para as Comunidades Acadêmicas e de Inovação - LABNANO

Serviços de microscopia eletrônica de transmissão com EELS, EDX and PED;

Serviços de microscopia eletrônica de varredura com EDX;

Serviços de nanofabricação e processamento de filmes finos usando litografia ótica, litografia por feixe de elétrons etc;

Serviços de preparação de amostras para MET;

Serviços de preparação de amostras para MEV;

Serviços de consultoria e suporte para o desenvolvimento de dispositivos, projetos e processos para empresas públicas e privadas;

Programa educacional em litografia por feixe de elétrons, litografia ótica, MEV, MET (níveis básicos e avançados).

OPORTUNIDADE Realização de serviços de nanofabricação e análise de micro e nanoestruturas, além de realização de projetos em parceria para o desenvolvimento de processos e dispositivos.

POTENCIAL DE INOVAÇÃO Atender empresas nas diversas áreas ligadas a nanotecnologia. Em especial, as áreas de micro e nanoeletrônica, sensores e dispositivos, catálise, materiais avançados biotecnologia, fármacos.

Núcleo de Inovação Tecnológica – NIT-Rio

Assessoria em Propriedade Intelectual

Assessoria Jurídica em Inovação

Transferência de Tecnológica

CBPF: Marcelo P. de Albuquerque

CETEM: Andrea Rizzo

IMPA: Lúcio Ladislao Rodriguez

INT: Telma de Oliveira

LNCC: Flávio Toledo

MAST: Selmo Rachevsky

ON: José Jorge Abraim Abdalla

Coordenação Áreas de Atuação

Estrutura e Organização

Local: Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas – CBPF Edifício Min J. Alberto L. de Barros Rua Lauro Muller, no455, Sala 200 – Urca/RJ

Telefone: 2141-7277

Site: www.nitrio.org.br 29

Indicadores de PI - CBPF

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O2i – Oficina de Instrumentação e Inovação

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CBPF e a Inovação

Para o avanço científico e tecnológico é essencial profissionais competentes, e também equipamentos que permitam testar as fronteiras do conhecimento.

O avanço científico vem com frequência associado a novos instrumentos e normalmente de forma inovadora.

É bastante comum que instrumentos desenvolvidos para um determinado experimento acabem por ter aplicações comerciais.

O CBPF tem estimulado o desenvolvimento tecnológico, a transferência de conhecimento e a parceria em pesquisas com instituições e empresas.

Para fortalecer essas atividades, o CBPF vem atuando em:

Mestrado Profissional em Física - Instrumentação Científica

Laboratórios Multiusuários

Núcleo de Inovação Tecnológica

Ciência Básica Desenvolvimento Tecnológico Inovação 32

CBPF e a Inovação

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PROJETO CONTATO

LABIOMAT Alexandre Melo de Paula Silva (mello@cbpf.br) Alexandre Rossi (rossi@cbpf.br)

PROJETO CAIPORA Geraldo Cernicchiaro (geraldo@cbpf.br)

PROJETO NEUTRINO João Carlos Costa dos Anjos (janjos@cbpf.br) Herman Pessoa Lima Júnior (hlima@cbpf.br)

APLICAÇÕES TECNOLÓGICAS DA MECÂNICA ESTATÍSTICA NÃO-EXTENSIVA

Márcio Portes de Albuquerque (mpa@cbpf.br) Marcelo Portes de Albuquerque (marcelo@cbpf.br) Constantino Tsallis (tsallis@cbpf.br) Ivan Santos Oliveira (ivan@cbpf.br)

PROJETO PIERRE AUGER Ronald Shellard (shellard@cbpf.br)

LABNANO Rubem Sommer (sommer@cbpf.br) Luiz Sampaio (sampaio@cbpf.br) André Pinto (pinto@cbpf.br)

João Paulo Sinnecker (sinnecker@cbpf.br) Alexandre Melo de Paula Silva (mello@cbpf.br) Alexandre Rossi (rossi@cbpf.br)

CBPF e a Inovação Marcelo P. de Albuquerque

marcelo@cbpf.br

http://www.ifsc.usp.br/~enfi/

Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação

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