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
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Produção Científica e Tecnológica CBPFIndex – acompanhamento da produção científica e tecnológica
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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
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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
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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
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Biomateriais para uso Médico e Ambiental
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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 ([email protected]) Alexandre Rossi ([email protected])
PROJETO CAIPORA Geraldo Cernicchiaro ([email protected])
PROJETO NEUTRINO João Carlos Costa dos Anjos ([email protected]) Herman Pessoa Lima Júnior ([email protected])
APLICAÇÕES TECNOLÓGICAS DA MECÂNICA ESTATÍSTICA NÃO-EXTENSIVA
Márcio Portes de Albuquerque ([email protected]) Marcelo Portes de Albuquerque ([email protected]) Constantino Tsallis ([email protected]) Ivan Santos Oliveira ([email protected])
PROJETO PIERRE AUGER Ronald Shellard ([email protected])
LABNANO Rubem Sommer ([email protected]) Luiz Sampaio ([email protected]) André Pinto ([email protected])
João Paulo Sinnecker ([email protected]) Alexandre Melo de Paula Silva ([email protected]) Alexandre Rossi ([email protected])
CBPF e a Inovação Marcelo P. de Albuquerque
http://www.ifsc.usp.br/~enfi/
Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação
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