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Física

Um marco histórico para a expansão das pesquisas

Física da USP, em São Carlos, faz lasers para medicina

Quando retornou dos Estados Unidos após concluir o curso de doutorado no Massachusetts Institute of Technology (MIT), em Cambridge, em 1987, para trabalhar na área de física atômica no Instituto de Física da USP, em São Carlos, Vanderlei Salvador Bagnato jamais poderia supor que, 15 anos depois, estaria coordenando um dos mais avançados, produtivos e bem equipados centros de pesquisa do país. A Infra-Estrutura que encontrou não lhe permitia sonhar tão alto. Assim como tantos outros pesquisadores que passaram anos no exterior e retornaram, em meados dos anos 90, Bagnato teve de arregaçar as mangas e começar praticamente do zero.

Nos primeiros seis anos de trabalho, o principal desafio foi criar as condições mínimas necessárias à atividade de pesquisa. A cada projeto, uma pequena parte da verba era destinada a corrigir problemas na rede elétrica, hidráulica e refrigeração, caso contrário, não haveria meios de ligar os equipamentos. Como os recursos eram insuficientes para uma obra planejada, tudo era feito na base do improviso. “Naquela época havia tantos fatores externos comprometendo o trabalho que nós não podíamos garantir se o experimento iniciado hoje teria continuidade amanhã ou se estaria totalmente perdido”, afirma Bagnato.

A solução definitiva só veio a partir de 1995, com os recursos do Programa de Infra-Estrutura da Fapesp. “Tínhamos lasers de US$ 500 mil, mas o chão não era apropriado, as mesas não eram firmes e nem a energia suficiente para ligá-los”, conta. A reforma beneficiou todo o Instituto de Física. Os laboratórios ganharam novas instalações elétricas, com uma linha de voltagem especial e sistema de ar-condicionado central. Os problemas com a água foram resolvidos com a construção de um sistema fechado, que permite que a água volte a ser refrigerada, após o uso, podendo ser reutilizada. Todos os prédios do instituto ganharam uma proteção especial contra raios. “Antigamente, a cada tempestade queimavam-se de dois a seis computadores e outros equipamentos”, conta o pesquisador.

Na opinião de Bagnato, a organização dos bastidores proporcionada pelo programa foi um marco histórico. Exemplo disso está no próprio Centro de Pesquisa em Óptica e Fotônica, um dos dez Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (Cepids) formados com apoio da FAPESP, coordenado por Bagnato e por Carlos Henrique de Brito Cruz, diretor do Instituto de Física da Unicamp. O centro reúne pesquisadores da USP-São Carlos, Unicamp e Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (Ipen). Na extensa lista de projetos, oito já resultaram em patentes registradas.

Na área da física atômica, Bagnato busca alcançar a condensação Bose-Einstein, um estado da matéria em que os átomos se encontram paralisados. Também coordenou o projeto que resultou na construção do primeiro relógio atômico da América Latina amplamente utilizado em telecomunicações. Agora, ele está investindo na construção do Fauntain, um chafariz atômico. “São os novos padrões de tempo e freqüência, uma tecnologia na qual, por enquanto, poucos países estão investindo”, afirma.

Na Oficina de Óptica, as pesquisas estão focadas no desenvolvimento de lasers para medicina e odontologia. Atualmente, o centro mantém parceria com a Faculdade de Medicina da USP em Ribeirão Preto, com o Hospital Amaral Carvalho, de Jaú, a Faculdade de Odontologia da Unesp, em Araraquara, e a Faculdade de Odontologia de Bauru. Um dos trabalhos desenvolvidos é a implantação da técnica de fototerapia dinâmica para tratamento de câncer, uma técnica extremamente moderna, que compete com quimioterapia e radioterapia em muitos casos.

Soluções para agricultura e saúde

O grupo de pesquisa em Biofísica Molecular e Espectroscopia, da USP, em São Carlos, também contou com recursos do Programa para trocar as velhas bancadas e a capela, que não tinha boa exaustão. “Antes de podermos contar com o Programa, não havia um sistema adequado de ventilação e refrigeração artificiais”, diz Leila Maria Beltramini, coordenadora. A falta de Infra-Estrutura também comprometia o funcionamento de equipamentos como cromatógrafos, utilizados para separação e purificação de amostras e espectrômetros, utilizados na análise de amostras purificadas.

O sistema de refrigeração, com 12 anos de uso, estava ultrapassado e sobrecarregado. A todos esses problemas somava-se ainda outro sério fator de risco: a intensa sobrecarga na rede elétrica. “Atualmente, nossos laboratórios equiparam-se aos do primeiro mundo”, diz Leila. O objeto de estudo do grupo, a estrutura de proteínas extraídas de fontes naturais, proteínas recombinantes (obtidas pelas técnicas de engenharia genética) e metaloproteínas, é de grande interesse para áreas como a da saúde e da agricultura. O grupo também vem investigando alguns mecanismos de interação e transporte através de membranas biológicas.

Atendimento sob medida

Na Oficina Mecânica, da USP, em São Carlos, fabrica-se desde um simples parafuso até engrenagens sofisticadas. Sua modernização foi uma das prioridades do Instituto de Física na apresentação de projetos para o Programa de Infra-Estrutura, conta o diretor do instituto, Horácio Carlos Panepucci. O investimento foi fundamental para ampliar seu espaço e instalar equipamentos que permitissem atender à atual demanda dos laboratórios.

Hoje, os 540 m2 da Oficina Mecânica dispõem de tornos e fresadores, alguns com comando digital e controladores numéricos. Em uma ala devidamente climatizada, estão as máquinas mais sofisticadas adquiridas por meio do módulo Equipamento Multiusuários, como a Discovery 4022, um centro de usinagem que executa, com precisão de centésimos de milímetro, peças projetadas em programas, como o Autocad.

Não menos importante foi a instalação de um setor de metrologia de precisão para medidas de dureza e rugosidade de superfícies e para aferição e calibragem com uso de bloco padrão. “Muitas vezes o que o pesquisador necessita é de um produto que ele próprio criou, com uma finalidade bem específica”, conta Panepucci. A Oficina construiu, por exemplo, um aparelho de ressonância magnética que está instalado na Santa Casa de São Carlos. Toda a tecnologia, das peças ao software , foi desenvolvida no campus.

 

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