Pulickel Ajayan
Benjamin M. e Mary Greenwood Anderson Professores de Engenharia
Universidade do Arroz
Houston, Texas, EUA
Educação:
- PhD (1989), Northwestern University (Ciência e Engenharia de Materiais), Evanston, IL
- B. Tech (1985), Banaras Hindu University (Engenharia Metalúrgica), Varanasi, Índia
Foco de Trabalho:
Pulickel M. Ajayan é professor de Engenharia Benjamin M. e Mary Greenwood Anderson na Rice University. Ele ministra cursos de engenharia em níveis de graduação e pós-graduação, realiza pesquisas e orienta alunos e bolsistas de pós-doutorado. Ele também está envolvido com atividades de divulgação relacionadas ao arroz, bem como com a comunidade de pesquisa externa.
Conselhos aos alunos:
“Meu conselho seria se envolver profundamente. E envolva-se desde cedo. Há muitas oportunidades de envolvimento precoce – recebo no meu laboratório alguns alunos do ensino médio muito bons que vêm e adquirem experiência em pesquisa em nanotecnologia. Há muita informação na internet que pode ser usada para aprender sobre as coisas interessantes que estão acontecendo na tecnologia, especialmente na nano.”
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Entrevista:
P: Quando você descobriu que sua carreira se concentrava em nanotecnologia?
Ajayan: Minha tese de doutorado se concentrou em nanopartículas, embora na década de 1980 elas fossem chamadas de pequenas partículas ou aglomerados em vez de nanopartículas. O termo 'nano' tornou-se popular no início dos anos 90. Realizei meu pós-doutorado na corporação NEC no Japão (1990-93), com o grupo responsável pela descoberta dos nanotubos de carbono. Estive envolvido em alguns dos primeiros e seminais trabalhos na área. Isso consolidou minha carreira na área de nanotecnologia.
P: Em quais aplicações atuais de nanotecnologia você está trabalhando?
Ajayan: Estou envolvido na pesquisa e desenvolvimento de nanomateriais com foco específico em nanomateriais à base de carbono, como nanotubos de carbono e grafeno. Em relação às aplicações, estamos trabalhando em diversas áreas como armazenamento de energia (baterias, supercapacitores), nanocompósitos, membranas, dispositivos elétricos e eletrônicos. O foco está na ciência básica dos materiais.
P: Qual é a coisa mais gratificante em trabalhar com nanotecnologia?
Ajayan: É basicamente a constatação de que estamos trabalhando na fronteira da ciência e da tecnologia – essencialmente manipulando átomos e moléculas para construir estruturas e dispositivos – deveria ser o sonho de qualquer cientista! Outra coisa especial sobre a nanotecnologia é que ela é muito ampla – a nanotecnologia é uma tecnologia facilitadora – e a sua utilização abrange desde a ciência dos materiais até à biologia e à electrónica. É também muito interdisciplinar e por isso tende-se a conhecer as coisas interessantes que acontecem em diversas áreas e a trabalhar com especialistas em outras áreas, algo não muito comum em outras áreas.
P: Há algum exemplo que você possa fornecer que mostre como algo em que você trabalhou impactou positivamente o mundo?
Ajayan: Acredito que várias coisas em que trabalhei em nanotecnologia influenciarão direta ou indiretamente as tecnologias futuras. Um exemplo é a criação de uma bateria de papel. Utilizando nanomateriais, obtivemos sucesso na montagem de dispositivos de armazenamento de energia (baterias e supercapacitores) em uma matriz flexível semelhante a papel. A ideia de que a energia pode ser distribuída e colocada em plataformas que podem ser ajustadas em diversos designs e geometrias certamente terá um impacto no futuro. Outro exemplo é o trabalho que fizemos em colaboração (com o Prof. Shawn Lin da RPI) na criação do material mais escuro a partir de um conjunto de nanotubos de carbono alinhados verticalmente. Poderia haver muitas aplicações em tecnologias ópticas do futuro com base neste trabalho. Além disso, vários dos nossos trabalhos relacionados com nanotubos e compósitos de carbono terão aplicações a longo prazo. Além de algumas destas aplicações, o nosso trabalho também permaneceu bastante criativo e, como resultado, vários jovens foram motivados a seguir (ou permanecer na) ciência.
P: Qual você acha que foi o maior impacto que a nanotecnologia teve no mundo até agora?
Ajayan: A nanotecnologia é um campo relativamente novo. O impacto real desta tecnologia está apenas a evoluir e só será sentido no futuro (pode demorar uma ou duas décadas ou até mais longe). Como mencionei antes, esta é uma tecnologia facilitadora e terá os seus efeitos sentidos em muitas áreas. Para citar alguns, eletrônica, sensores, administração de medicamentos, aplicações biomédicas, conversão e armazenamento de energia, purificação de água, nanocompósitos multifuncionais, etc. Já existem aplicações comerciais limitadas em áreas como armazenamento de energia, sensores, etc. nova geração de dispositivos eletrônicos já atingiu a dimensão nano.
P: Por favor, dê um exemplo do que você imagina que as aplicações da nanotecnologia levarão no futuro.
Ajayan: Como mencionei, existem vários. Deixe-me escolher um. Bateria. Esta é uma área onde qualquer avanço é bem-vindo, uma vez que a sua utilização é generalizada. Os projetos e desenvolvimentos mais inovadores nesta tecnologia dependem de nanomateriais e nanotecnologia. A nova geração de materiais para eletrodos são nanomateriais, pois oferecem maiores possibilidades de energia e fornecimento de energia. Se você pegar os nanomateriais populares, como os nanotubos de carbono, as aplicações atuais de maior volume existem nas baterias de íons de lítio. Penso que esta será uma área fortemente impactada pelo advento dos nanomateriais.
P: Você trabalha mais em equipe ou mais sozinho?
Ajayan: Como acadêmico, é principalmente trabalho em equipe. Durante minha infância, eu trabalhava sozinho e isso era divertido. Agora tenho um grande grupo de alunos, pós-doutorandos e visitantes e todo o trabalho é em equipe. Também colaboramos com outros grupos em todo o mundo. Sendo um campo tão diversificado (nanotecnologia), somos forçados a colaborar para ter acesso às melhores instalações e conhecimentos.
P: Se você trabalha mais em equipe, quais são algumas das outras áreas de especialização dos membros de sua equipe?
Ajayan: Estamos continuamente atualizando nossos conhecimentos. Somos basicamente pessoas de materiais focadas na síntese, processamento e caracterização de materiais. Também fazemos avaliação de propriedades elétricas e mecânicas. Mas adquirimos experiência em diversas áreas nos últimos anos; por exemplo, trabalhamos com armazenamento de energia eletroquímica, transporte eletrônico em dispositivos em nanoescala, purificação de água usando membranas nanoporosas, etc.
P: Sua formação universitária o ajudou em seu trabalho em nanotecnologia?
Ajayan: Claro. Sou microscopista eletrônico por formação e isso me deu a perspectiva correta da dimensão em nanoescala. Com o tempo, você aprende diversas outras técnicas e processos, mas seu coração ainda permanece com o que aprendeu quando era estudante. Nosso grupo não está envolvido muito com microscopia agora e está principalmente focado no projeto e desenvolvimento de novos materiais. As técnicas de microscopia tornaram-se muito sofisticadas agora; Ainda fico emocionado quando vejo um trabalho com belo estudo de microscopia eletrônica.
P: Você tem um mentor? Você fez isso nos anos de faculdade?
Ajayan: Você sempre precisa de um mentor – quer essa pessoa esteja orientando ativamente ou tenha motivado você imensamente com suas contribuições, abordagem
e personalidade. Meus orientadores (doutorado e pós-doutorado) foram inspiradores e devo muito a eles por permanecer na ciência. E há muitos outros que inspiram você através de seu trabalho e continuo constantemente entusiasmado ao ver as coisas lindas que estão acontecendo na ciência e na tecnologia.
P: Se você tivesse que fazer tudo de novo, ainda se concentraria em aplicações de nanotecnologia?
Ajayan: Eu definitivamente faria Ciências. E muito provavelmente a nanotecnologia com mais foco em aplicações bio-relacionadas. É só porque penso que as coisas mais profundas que estão a acontecer na ciência hoje estão a acontecer na área da biotecnologia e da medicina. Às vezes sinto-me um pouco excluído, por não poder participar nesta revolução biotecnológica. Tentámos fazer algumas coisas na parte recente para ligar o nosso trabalho em nanotecnologia a áreas bio-relacionadas (como a terapia do cancro). Não é fácil, mas penso que tentaremos fazer mais no futuro.
P: Que conselho você daria para estudantes pré-universitários?
Ajayan: Meu conselho seria envolver-se profundamente. E envolva-se desde cedo. Há muitas oportunidades de envolvimento precoce – recebo no meu laboratório alguns alunos do ensino médio muito bons que vêm e adquirem experiência em pesquisa em nanotecnologia. Há muitas informações na internet que podem ser usadas para aprender sobre as coisas interessantes que estão acontecendo na tecnologia, especialmente na nano. Nano é divertido porque lida com os menores blocos de construção de tudo e mais alguma coisa e os manipula para obter materiais melhores. Esta é mais uma fronteira na história da ciência (esta é sobre o tamanho e os desafios associados à manipulação das entidades mais pequenas – átomos e moléculas) e os estudantes devem vê-la como uma oportunidade única para se envolverem. São tecnologias que em algum momento farão parte do seu estilo de vida. Devem desempenhar um papel ativo no envolvimento e na compreensão do que está a moldar as suas vidas – a nanotecnologia!
