Stephen Goodnick

Vice diretor
Lightworks na Universidade Estadual do Arizona
Professor
Universidade Estadual do Arizona
Escola de Engenharia Elétrica, de Computação e Energia
Tempe, Arizona, EUA

Educação:

• Bacharel em Ciências da Engenharia, Trinity University
• MS, Engenharia Elétrica, Colorado State University
• Ph.D., Engenharia Elétrica, Colorado State University

Foco de Trabalho:

Goodnick é professor da Escola de Engenharia Elétrica, de Computação e Energia da ASU e é vice-diretor da ASU Lightworks, a organização guarda-chuva para todas as atividades de energia renovável da ASU.

Conselhos aos alunos:

“A nanotecnologia é um campo muito interdisciplinar, então o que é realmente importante é ter habilidades básicas em matemática, física, química e até biologia. Ter um núcleo sólido nessas áreas permite que você escolha a área disciplinar que deseja ingressar.”

Links:

  – Lightworks na Universidade Estadual do Arizona
  – Escola de Engenharia Elétrica, Computação e Energia da Universidade Estadual do Arizona

Entrevista:  

P: Quando você descobriu que sua carreira se concentrava em nanotecnologia?
Goodnick: Acho que foi quando comecei minha pós-graduação, no início dos anos 80. Eu estava interessado em energia solar e fui para o estado do Colorado porque havia muita atividade crescendo lá na área de energia solar. E comecei a trabalhar para entender como as células funcionam, o que foi responsável pela sua falha e o que estava acontecendo na interface entre dois materiais. Quando você olha para as interfaces entre materiais, elas ocorrem em uma distância muito curta – então tudo estava acontecendo em uma dimensão nanoescala. Naquela época, eu estava envolvido no uso de ferramentas analíticas para descobrir o que estava acontecendo dentro de alguns angstroms ou alguns nanômetros da interface, e isso me levou a um trabalho que envolvia imagens de átomos em escala atômica. Como estávamos interessados em saber quão grosseiras eram as interfaces entre estes dois, utilizámos novas técnicas de imagem onde podíamos realmente ver os átomos. Ser capaz de ver os átomos usando microscopia eletrônica foi muito legal. Você poderia realmente entender o que estava acontecendo na interface, e isso me deixou cada vez mais interessado em coisas em escala atômica. E naquela época, todas essas novas técnicas estavam surgindo uma após a outra, o microscópio de varredura de força atômica, o microscópio de varredura por tunelamento, uma época emocionante.   

P: Em quais aplicações atuais de nanotecnologia você está trabalhando?  
Goodnick: Minha pesquisa está focada em nanoeletrônica, incluindo nanofotônica e conversão de energia, eletrônica molecular e nanociência computacional. Um dos principais esforços no momento está nas aplicações da nanotecnologia na melhoria do desempenho de dispositivos de conversão de energia como células solares. Estamos também a analisar a integração de nanofios como componentes funcionais em circuitos integrados.       

P: Qual é a coisa mais gratificante em trabalhar com nanotecnologia?
Goodnick: Penso que a nanotecnologia é gratificante, pois oferece formas de criar novos materiais que poderão levar a novas aplicações. É como um playground onde temos todas essas novas ferramentas e novas possibilidades materiais que não existiam anos atrás. Por exemplo, as primeiras células solares comerciais foram fabricadas na década de 1950, e a eficiência das células solares cresceu lentamente ao longo do tempo. A nanotecnologia dá-nos a possibilidade de encarar estes desafios novamente – podemos fabricar novos materiais que fariam uma célula solar funcionar de forma muito mais eficiente? Ao mesmo tempo, isto é verdade em muitos outros campos, como a electrónica e a biomedicina. De repente, você tem essa nova caixa de ferramentas de materiais e conceitos que podem causar um grande impacto em áreas já estabelecidas. Portanto, é realmente uma tecnologia facilitadora que oferece muitas oportunidades.

P: Há algum exemplo que você possa fornecer que mostre como algo em que você trabalhou impactou positivamente o mundo?
Goodnick: Todos os cientistas fazem muitas contribuições que fazem parte de um conjunto maior de trabalhos que impactam um campo. Portanto, posso pensar que o meu trabalho de compreensão do papel das interfaces em dispositivos eletrónicos, por exemplo, ajudou a tornar esses dispositivos mais rápidos, mais pequenos e mais baratos. E ainda é uma área onde o papel das interfaces no desempenho dos dispositivos continua crescendo.    

P: Qual você acha que foi o maior impacto que a nanotecnologia teve no mundo até agora?  
Goodnick: Algumas pessoas não reconhecem isso como nanotecnologia até que você aponte isso para elas – mas acho que toda a indústria de semicondutores é uma indústria de nanotecnologia. Todos os microprocessadores e memórias de última geração – e toda a tecnologia de circuitos integrados que está sendo fabricada atualmente – são baseados em nanotecnologia. O mesmo acontece com todas as dimensões críticas nos transistores de silício e nas células de memória – todos eles têm dimensões críticas que estão em nanoescala. Então, na verdade, toda a indústria de computadores é baseada na nanotecnologia, e muitas pessoas não percebem esse fato porque isso vem acontecendo há muitas décadas, com tamanhos de recursos cada vez menores. Em algum momento cruzamos um limite onde não era nano e agora é, e esse é realmente um limite suave. Na verdade, toda a tecnologia da informação e da comunicação que temos hoje é baseada na nanotecnologia.  

P: Por favor, dê um exemplo do que você imagina que as aplicações da nanotecnologia levarão no futuro. 
Goodnick: Em termos de eletrónica, a promessa da nanoeletrónica é fornecer capacidades revolucionárias em todas as áreas da ciência e da tecnologia, desde a física até aos campos da computação, medicina, biologia e materiais. A alta velocidade revolucionará as comunicações e o desempenho dos computadores. Entre os conceitos previstos estão a computação quântica, supercomputadores num chip, computadores instantâneos, dispositivos de monitorização médica implantados, próteses neurais, robôs autoconscientes e adaptativos e sistemas de vigilância autónomos, todos os quais mostram oportunidades para invenção e empreendimento tecnológico. Acho que outra grande área é a nanomedicina, porque acho que veremos muito impacto na saúde humana e nas biotecnologias devido ao fato de que podemos fabricar eletrônicos na mesma escala dos sistemas biológicos que estamos tentando impactar . Isto é muito importante para a medicina – veremos novos diagnósticos e novas terapias baseadas na nanotecnologia. Você está trabalhando no mesmo nível que as células e entidades biológicas do corpo – então estamos realmente trabalhando em nível molecular e celular. Além disso, penso que a nanotecnologia na energia irá ajudar a capacitar esse campo, bem como o desenvolvimento de novas tecnologias de conversão de energia e tecnologias de baterias – isso já está a acontecer agora.    

P: Você trabalha mais em equipe ou mais sozinho?
Goodnick: Acho que a nanotecnologia, por definição, é multidisciplinar e, portanto, é quase impossível trabalhar sozinho. Encontro-me trabalhando com grupos que abrangem muitas áreas.     

P: Se você trabalha mais em equipe, quais são algumas das outras áreas de especialização dos membros de sua equipe?   
Goodnick: Para mim, é mais prático e interessante trabalhar em conjunto com físicos, químicos e biólogos nesta área porque a nanotecnologia, penso eu, permite o desenvolvimento de tecnologia no nexo de todos estes diferentes campos. 

P: Sua formação universitária o ajudou em seu trabalho em nanotecnologia?
Goodnick: Acho que sim. Quando fui para a escola, embora houvesse menos ênfase em equipes do que agora, ainda tive um treinamento muito bom em formação de equipes porque frequentei uma pequena instituição de graduação. Trabalhamos em equipes durante toda a minha graduação. Como estudante de pós-graduação, você trabalha mais individualmente, mas no ambiente específico em que eu estava – um grupo de pesquisa relativamente grande onde havia outros mestres, doutores e pós-doutorandos – todos trabalhávamos juntos. Todas as publicações que tínhamos eram publicações de vários autores. Então acho que para mim foi natural trabalhar em equipe na realização de pesquisas científicas, porque era mais fácil colaborar e usar diferentes técnicas que você não conseguiria fazer sozinho.    

P: Você tem um mentor? Você fez isso nos anos de faculdade?
Goodnick: Diria que o meu orientador de doutoramento foi um grande mentor para mim, antes de mais em termos de integridade científica, e obviamente na investigação que fiz. Mas na área mais ampla de como trabalhar em conjunto – os aspectos da investigação ética – ele foi um bom modelo nesse sentido. Ele me orientou sobre como me comportar e trabalhar com pessoas com quem você não concorda e como funcionar em um ambiente colaborativo.  

P: Se você tivesse que fazer tudo de novo, ainda se concentraria em aplicações de nanotecnologia?
Goodnick: Provavelmente sim. Quem sabe como acabamos em carreiras diferentes. Muito disso é acaso, e acontece que você se depara com uma oportunidade e aproveita ao máximo. Então não foi que eu escolhi a nanotecnologia, porque ela não existia na época, mas as coisas simplesmente convergiram na minha vida, e eu acabei nela. Eu provavelmente acabaria nisso de novo, mas agora é bem diferente de quando comecei.  

P: Que conselho você daria para estudantes pré-universitários?
Goodnick: A nanotecnologia é um campo muito interdisciplinar, então o que é realmente importante é ter habilidades básicas em matemática, física, química e até biologia. Ter um núcleo sólido nessas áreas permite que você escolha a área disciplinar que deseja ingressar. Nem sempre é claro o que você quer fazer, mas contanto que você tenha essas habilidades – essas habilidades básicas – você pode alternar entre vários campos. Você acabará se interessando por alguma área de aplicação específica, que pode decidir qual departamento ou disciplina será importante para você, mas é importante que você faça cursos fora dessa disciplina específica para poder se movimentar. Você precisa de uma base em ciências e matemática e, depois de ter isso, ser capaz de ser flexível para trabalhar entre disciplinas – ou seja, pegar ou estudar materiais que sejam mais amplos do que apenas a sua disciplina – é muito importante.