Equipamento permite investigar materiais em escala nanométrica e amplia o acesso dos estudantes a uma técnica avançada de pesquisa científica
A Ilum Escola de Ciência, a graduação em Ciência e Tecnologia do CNPEM (Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais), passa a contar com um microscópio eletrônico de transmissão (TEM, na sigla em inglês), equipamento que usa uma técnica avançada de caracterização, capaz de analisar materiais milhares de vezes menores que um fio de cabelo, encontrado principalmente em centros de pesquisa avançados. Antes instalado na unidade de Nanotecnologia do CNPEM, o JEOL TEM-2100 passa agora a ficar dedicado exclusivamente às atividades de graduação. Com ele, os estudantes poderão investigar materiais em escalas extremamente reduzidas, incorporando a microscopia eletrônica de transmissão às atividades de ensino e pesquisa desenvolvidas ao longo do curso.
Segundo a professora Valéria Spolon Marangoni, coordenadora de laboratórios da Ilum, o microscópio será incorporado às práticas de disciplinas experimentais e também a projetos de pesquisa dos estudantes. “Já nesta etapa inicial, o equipamento está sendo disponibilizado para atividades didáticas de Laboratórios Avançados, Iniciação à Pesquisa I e Projetos Finais”, explica.
A novidade reforça a proposta pedagógica da instituição, que combina experiência técnica e teoria. “A ideia é que os estudantes não tenham apenas contato teórico com a microscopia eletrônica, mas possam compreender o funcionamento da técnica, acompanhar a preparação e análise de suas próprias amostras e, progressivamente, participar da obtenção e interpretação dos dados”, diz Valéria Spolon.
O que o microscópio permite ver
Imagine olhar para algo milhares de vezes menor que a espessura de um fio de cabelo. É nessa escala que o microscópio eletrônico de transmissão da Ilum trabalha. Em vez de luz, ele usa um feixe de elétrons que atravessa a amostra e gera imagens de altíssima resolução.
Mas o equipamento mostra mais do que a forma dos materiais observados: ele também permite investigar como os átomos estão organizados, o que os cientistas chamam de estrutura cristalina, além de identificar a composição dos elementos químicos. Essas informações são importantes porque essas características influenciam diretamente as propriedades do objeto analisado.
Ainda em fase de ajustes técnicos, o microscópio, que será incorporado definitivamente à grade curricular em 2027, já permite analisar a forma e o tamanho de nanomateriais inorgânicos de cerca de 15 nanômetros, o que representa algo mais de 5 mil vezes menor que um fio de cabelo, que tem cerca de 80 mil nanômetros de espessura. Em outra comparação, o novo equipamento pode analisar substâncias cerca de sete vezes menores que o vírus da covid-19, que exige, entretanto, laboratórios de segurança nível 3 para ser manipulado.
“Mais do que simplesmente ampliar o parque de equipamentos da Ilum, o TEM fortalece uma característica central da formação que buscamos: aproximar o estudante, desde a graduação, da maneira como a ciência é efetivamente aplicada”, pontua. Spolon destaca que o estudante pode participar de todas as etapas de um problema científico: produzir um material, formular hipóteses, caracterizá-lo por diferentes técnicas, analisar os dados e relacionar estrutura, composição e propriedades. Segundo a professora, a Ilum já utiliza outras técnicas avançadas, como a microscopia de força atômica e a espectroscopia óptica.
Acesso à técnica na graduação
Algumas universidades oferecem acesso e treinamento em microscopia eletrônica de transmissão a estudantes de graduação, mas isso costuma ocorrer no contexto de projetos de pesquisa ou de treinamentos específicos em instalações multiusuárias. A inserção sistemática do TEM em diferentes projetos curriculares e atividades de graduação, como propõe a Ilum, ainda é uma iniciativa pouco usual no cenário nacional e internacional.
Laboratório Lise Meitner: infraestrutura dedicada
O microscópio ficará instalado no novo Laboratório Lise Meitner, espaço construído especialmente para receber o equipamento. O funcionamento de um microscópio eletrônico de transmissão exige um ambiente com controle de climatização, para atender às exigências técnicas do equipamento.
O nome do laboratório homenageia uma das mais importantes físicas do século XX. Nascida em Viena, na Áustria, em 1878, Lise Meitner (1878-1968) enfrentou as barreiras impostas às mulheres na ciência de sua época e se doutorou em física em 1906. Construiu sua carreira na Alemanha, onde trabalhou por três décadas com o químico Otto Hahn em pesquisas sobre radioatividade e estrutura do átomo. Forçada a deixar o país em 1938, por ser de origem judaica, seguiu suas pesquisas na Suécia. De lá, junto com o sobrinho, o físico Otto Frisch, explicou, do ponto de vista teórico, como o núcleo do átomo pode se dividir, processo conhecido como fissão nuclear. A descoberta, que ajudou a mudar os rumos da ciência, rendeu o Nobel de Química de 1944 apenas a Hahn, e a contribuição de Meitner só foi amplamente reconhecida décadas depois. Em sua homenagem, o elemento químico de número 109 da tabela periódica recebeu o nome de meitnério.
Sobre a Ilum Escola de Ciência
A Ilum é uma escola de Ensino Superior gratuita, que emprega uma abordagem interdisciplinar para a formação de cientistas e profissionais em Ciência e Tecnologia. Com um modelo educacional inovador, o bacharelado de três anos oferece aulas em tempo integral, conectando Ciências da Vida, Ciências da Matéria, Ciência de Dados, Inteligência Artificial e Humanidades para formar pesquisadores aptos a atuar de forma ética e colaborativa na busca por soluções às questões globais do século XXI. A Ilum é financiada pelo Ministério da Educação (MEC) e integra o Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), em Campinas (SP), uma organização social supervisionada pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI). Sua proposta de ensino oferece contato precoce com atividades experimentais, seja nos laboratórios didáticos da Ilum ou no CNPEM, em projetos desenvolvidos junto aos pesquisadores.
Sobre o CNPEM
O Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) abriga um ambiente científico de fronteira, multiusuário e multidisciplinar, com ações em diferentes frentes do Sistema Nacional de CT&I. Organização Social supervisionada pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI), com interveniência do Ministério da Educação e do Ministério da Saúde, o CNPEM é impulsionado por pesquisas que impactam as áreas de saúde, energia, materiais renováveis e sustentabilidade. Responsável pelo Sirius, maior equipamento científico já construído no País. O CNPEM hoje desenvolve o projeto Orion, complexo laboratorial para pesquisas avançadas em patógenos. Equipes altamente especializadas em ciência e engenharia, infraestruturas sofisticadas abertas à comunidade científica, linhas estratégicas de investigação, projetos inovadores com o setor produtivo e formação de pesquisadores e estudantes compõem os pilares da atuação deste centro único no País, capaz de atuar como ponte entre conhecimento e inovação. As atividades de pesquisa e desenvolvimento do CNPEM são realizadas por seus Laboratórios Nacionais de: Luz Síncrotron (LNLS), Biociências (LNBio), Nanotecnologia (LNNano) e Biorrenováveis (LNBR), além de sua unidade de Tecnologia (DAT) e da Ilum Escola de Ciência, curso de bacharelado em Ciência e Tecnologia.
