Paolo Lugli

Diretor do Institute for Nanoelectronics 

Universidade Técnica de Munique
Instituto de Nanoeletrônica
Munique, Alemanha

Educação:

• Bacharelado (Laurea) em Física, Universidade de Modena, Itália
• MS, Engenharia Elétrica, Colorado State University
• Ph.D., Engenharia Elétrica, Colorado State University

Foco de Trabalho:

Lugli dirige o Institute for Nanoelectronics na Universidade Técnica de Munique, na Alemanha.

Conselhos aos alunos:

Eu sugeriria que os alunos se envolvessem em atividades em que pudessem realmente trabalhar juntos, como competições de robótica.    

Links:

  – Universidade Técnica de Munique, Instituto de Nanoeletrônica

Entrevista:

P: Quando você descobriu que sua carreira se concentrava em nanotecnologia?
Lugli: Muito cedo, na verdade! Durante meus estudos de doutorado, eu estava fazendo simulações - estávamos simulando coisas que não existiam na época, entre 1980 e 85, e estávamos analisando duas coisas: Uma delas eram os fenômenos ultrarrápidos, para os quais não existia nenhum experimento na época. E, segundo, estávamos observando objetos muito pequenos. Na época, nós os chamávamos de submicrômetros, não de nanômetros, mas eram exatamente a mesma coisa. Então, basicamente, desde o início da minha carreira eu já estava envolvido com a nanoeletrônica.      

P: Em quais aplicações atuais de nanotecnologia você está trabalhando?  
Lugli: Meus interesses atuais de pesquisa envolvem a modelagem, a fabricação e a caracterização de dispositivos orgânicos para aplicações eletrônicas e optoeletrônicas, o projeto de circuitos orgânicos, a simulação numérica de dispositivos semicondutores de micro-ondas e o estudo teórico de processos de transporte em nanoestruturas. Por dispositivos orgânicos, quero dizer alguns dispositivos poliméricos, dispositivos eletrônicos ou optoeletrônicos que são baseados em polímeros. Fazemos a fabricação, a caracterização, a modelagem e a teoria disso. Como estou no departamento de EE, também fazemos muitos projetos de circuitos e a arquitetura de como os nanodispositivos poderão ser usados no futuro. Pode ser uma maneira muito diferente de como os circuitos e sistemas atuais serão construídos. Mais recentemente, estamos entrando na área de energia - em particular, fotovoltaica e fotocatálise - tanto do ponto de vista experimental quanto teórico. Além disso, também fazemos nanoimpressão e nanotransferências, que é uma forma de estruturar a superfície ou fabricar nanoestruturas usando estampagem. Isso envolve os dispositivos orgânicos e a pesquisa de energia - basicamente, tudo está interligado.         

P: Qual é a coisa mais gratificante em trabalhar com nanotecnologia?
Lugli: Principalmente, é a ideia de que a nanotecnologia e a nanoeletrônica são realmente multidisciplinares. Por exemplo, para a pesquisa de energia mais recente que iniciamos, tivemos que entrar em contato com muitos químicos, com os quais normalmente não trabalhamos muito. É um mundo completamente diferente, uma comunidade diferente com "idiomas" diferentes - e isso é muito estimulante. E também porque, especialmente nesses campos, onde é necessário muito conhecimento especializado, você vê a possibilidade de fazer algo novo aplicando coisas que sabe. É claro que você precisa aprender ou entender as outras coisas que não sabe, mas isso é uma das coisas mais atraentes.

O segundo aspecto, que considero muito interessante, principalmente nos dias de hoje, é o fato de que é possível abrir pequenas empresas. Há muitos spin-offs que se originaram do trabalho na universidade e várias start-ups que são muito bem-sucedidas. Isso é muito atraente para os jovens - eles geram empregos. Portanto, acho que essas são as duas áreas em que a nanotecnologia é um campo muito, muito interessante.    

P: Há algum exemplo que você possa fornecer que mostre como algo em que você trabalhou impactou positivamente o mundo?
Lugli: Não... bem, na verdade, fiz muitas coisas que acho que ajudaram no desenvolvimento da ciência e da tecnologia, tanto do ponto de vista experimental quanto do ponto de vista teórico. Portanto, acho que meu trabalho foi mais incremental - não houve nada de revolucionário em meu trabalho. Portanto, por um lado, isso tem sido bastante decepcionante, mas estou trabalhando nisso. Portanto, não, eu não diria que consegui mudar ou impactar o mundo, mas tive um impacto incremental.   

P: Qual você acha que foi o maior impacto que a nanotecnologia teve no mundo até agora?  
Lugli: Em geral, acho que a nanotecnologia é, em certo sentido, bastante decepcionante. Ela não levou aos resultados que muitas pessoas esperavam, especialmente se considerarmos os investimentos. Sou engenheiro elétrico e físico, portanto, vejo mais pelo viés do impacto na nanoeletrônica. Todos os chips de todos os computadores já estão na escala nano - há bilhões de dispositivos com poucos nanômetros de comprimento. Portanto, de certa forma, isso é nanotecnologia, mas é algo incremental, de modo que as coisas simplesmente ficaram cada vez menores. No entanto, a maneira como elas funcionam - um transistor funcionando em um chip, por exemplo - é exatamente a mesma maneira como funcionavam há muitos anos, quando eram muito maiores. Há muita expectativa, muito trabalho e artigos publicados, mas, na verdade, as conquistas são muito pequenas. 

Agora, se olharmos não apenas do ponto de vista da eletrônica, mas mais para os materiais, há coisas como cremes solares que certamente são um sucesso da nanotecnologia. Isso poderia ser levado muito mais longe, por exemplo, em paredes ou superfícies autolimpantes.    

P: Por favor, dê um exemplo do que você imagina que as aplicações da nanotecnologia levarão no futuro. 
Lugli: Para o futuro, as expectativas são muito altas, por exemplo, com relação à energia. Esse é um dos motivos pelos quais comecei a trabalhar nesse campo. Muitos países, como a Alemanha, por exemplo, decidiram que em 10 anos todas as usinas nucleares serão desativadas. É uma grande quantidade de energia que teremos de fornecer, possivelmente, com energia renovável, mas a eficiência desse sistema é simplesmente muito baixa. E um país como a Alemanha não tem muita luz solar, portanto não pode adotar totalmente a energia fotovoltaica. Portanto, a esperança é que, por meio da nanotecnologia e da nanoeletrônica, seja possível gerar energia a partir do sol, que tem energia suficiente para bilhões de anos. E, quando o sol parar de brilhar, nós paramos de viver, então não há problema. Ainda assim, precisamos realmente encontrar algumas soluções muito inovadoras que ainda não existem. Portanto, energia é um tópico em que acho que a nanotecnologia poderia ter um impacto, e espero que tenha. 

A biologia e a medicina são outros campos em que a nanotecnologia deve ter um impacto. Uma coisa, por exemplo, que já está se mostrando positiva são os biossensores e a triagem de DNA. Agora é possível fazer um exame de DNA em horas, o que antes levava um mês. E isso envolve muitas tecnologias que vêm da eletrônica de semicondutores, que também tem sido aplicada. Mas diagnósticos, medicina, tratamento de câncer com nanopartículas, administração de medicamentos - essas são as aplicações que chegarão mais cedo e possivelmente terão um impacto muito grande.        

P: Você trabalha mais em equipe ou mais sozinho?
Lugli: Como eu disse antes, com a natureza interdisciplinar da nanotecnologia, ninguém pode fazer nada sozinho. De fato, em muitas universidades, há vários centros que reúnem pessoas de diferentes formações. Mesmo em um projeto que se concentra em aplicações eletrônicas, ainda é preciso uma equipe. Estudantes diferentes trabalhando em aspectos diferentes precisam trabalhar juntos e, é claro, conversar uns com os outros. E eles sempre precisam buscar cooperação com outros departamentos e universidades, e isso também é um tipo de trabalho em equipe. E, especialmente por estarmos na área de engenharia, temos uma conexão com o setor. Não importa se é um setor pequeno ou grande, mas pelo menos vemos a possível aplicação do nosso trabalho, e esse também é outro aspecto do trabalho em equipe.  

P: Se você trabalha mais em equipe, quais são algumas das outras áreas de especialização dos membros de sua equipe?   
Lugli: Físicos, químicos, cientistas de materiais, engenheiros elétricos e engenheiros mecânicos - é preciso haver uma equipe de pessoas capazes de conversar entre si.      

P: Sua formação universitária o ajudou em seu trabalho em nanotecnologia?
Lugli: Sim e não. Isso já foi há quase 30 anos, portanto, as coisas mudaram. No meu caso, porém, sim. Ter uma combinação de física e engenharia elétrica realmente ajudou devido à natureza interdisciplinar da nanotecnologia. O que tento agora com meus alunos nas aulas de pós-graduação é fazer com que eles pensem de forma ampla, mesmo que trabalhem em um projeto específico. Eles precisam ver o quadro global e ter as ferramentas para simplesmente ir de um problema a outro, o que está ficando cada vez mais difícil. Portanto, no meu caso, tive a sorte de ter um ambiente muito estimulante, um ótimo orientador e muitos colegas estudantes que me ajudaram muito.      

P: Você tem um mentor? Você fez isso nos anos de faculdade?
Lugli: Sempre reconheci a necessidade de ter um. Tive dois bons mentores, um na Itália para o meu bacharelado e outro nos EUA. Depois disso, fiquei praticamente sozinho o tempo todo, o que tem suas vantagens, porque você decide sua direção, decide o que aprender e, quando quiser seguir em outra direção, é só fazer isso. Mas, sim, acho que tive muita sorte. E também ajudou o fato de poder ajustar as situações de acordo com o que eu queria.   

P: Se você tivesse que fazer tudo de novo, ainda se concentraria em aplicações de nanotecnologia?
Lugli: Recentemente, estive em uma reunião de velhos amigos em Fort Collins, onde fiz meus estudos de pós-graduação há 30 anos. Lá, fiz a mim mesmo a mesma pergunta: eu faria tudo de novo e faria tudo de novo da mesma forma que fiz? Por exemplo, antes de terminar meu doutorado, em 1984, a economia dos EUA estava indo muito bem, especialmente no setor de eletrônicos. Havia muitas oportunidades nas universidades, o que o induzia a permanecer nos Estados Unidos - muitos dos meus amigos fizeram isso. Consegui um cargo permanente de pesquisa na Universidade de Modena, na Itália, e decidi voltar. Eu teria ficado feliz com um emprego nos EUA, mas de alguma forma estaria perdendo muita coisa, então decidi voltar. Então, cerca de três anos depois, tive que me mudar para Roma, o que não estava planejado de forma alguma. Naquela época, embora Roma seja maravilhosa, é muito difícil viver nela. Minha mudança para Munique foi mais ou menos planejada. É claro que há muitas coisas que eu acho que poderia ter feito um pouco melhor, mas ainda assim eu teria me concentrado nessas áreas. 

P: Se um estudante do ensino médio ou universitário estivesse interessado em nanotecnologia, que conselho você daria a ele para ajudá-lo a se preparar para assumir essas funções?
Lugli: A nanotecnologia pode ser muitas coisas diferentes. Tenho dois filhos, de 15 e 18 anos. Um deles está terminando o ensino médio no próximo ano; o outro tem mais dois anos pela frente. Eles provavelmente irão para a faculdade. Eles sabem o que estou fazendo; não tento pressioná-los, mas digo a eles onde estão as oportunidades. Olho para meus filhos e é incrível que eles tenham as habilidades que têm com software, equipamentos eletrônicos e outras ferramentas. 

Eu sugeriria que os alunos se envolvessem em atividades em que pudessem realmente trabalhar juntos, como competições de robótica. E alguns museus, como o Deutsches Museum em Munique, têm exposições sobre nanotecnologia. Também temos um grande grupo de pesquisa chamado Nanosystems Initiative Munich. Todo ano eles organizam o que chamamos de evento diário chamado "Nanoday" para crianças, escolas e famílias - e todas as universidades estão envolvidas. Nas ruas, eles constroem células solares usando espinafre ou mirtilo, e essa é uma ótima oportunidade para os estudantes pré-universitários se envolverem. E isso ajuda muito porque a mídia também se envolve, o que melhora a compreensão geral da importância da nanotecnologia. 

Acho que a engenharia deveria entrar no ensino médio, ou pelo menos algo prático, dependendo do orçamento. Na universidade, decidi tentar implementar alguma atividade prática em cada curso que leciono. É claro que 50 alunos é o limite em que você pode realmente fazer isso; se você tiver centenas, esqueça, se tiver menos, é ótimo. Assim, eles não apenas ouvem falar das coisas, eles as fazem.