Laboratórios

O parque laboratorial do IF-UFBA destinado para o desenvolvimento de projetos de pesquisa relacionados com o Programa de Pós-Graduação em Física teve um forte desenvolvimento na última década, com a criação do curso de doutorado, permitido pela ampliação de investimento para a ciência e tecnologia no Brasil, até, pelo menos, o ano de 2014. A seguir, é feita uma descrição dos Laboratórios Experimentais e Computacional existentes para a execução de projetos de dissertação e tese do PPGF/IFUFBA:

 

- Laboratório Multi-Usuário de Microscopia Eletrônica da UFBA (LAMUME)

Laboratório voltado à obtenção de nano e micro-análises (eletrônica de superfície, por energia dispersiva, de força atômica, micro-difratometria, por Raman e elipsometria espectral) como suporte às pesquisas básicas e com fins tecnológicos, voltadas a diversas áreas do conhecimento existentes na UFBA. O LAMUME já tem instalado e em funcionamento desde 2012 um Microscópio Eletrônico de Varredura, adquirido com recursos do Edital PROINFRA 01/2005, um elipsômetro espectral e um espectrômetro Raman. Além disso, a partir de recursos aprovados no edital PROINFRA 01/2008 foi possível a aquisição e instalação de um Microscópio de Força Atômica já em funcionamento. Finalmente, no edital PROINFRA 01/2011 foi aprovado recursos para a aquisição de um Microscópio Eletrônico de Transmissão de 200 kV, equipado com dispositivo para varredura, difração de elétrons, EDS e EELS. Recursos aprovados na ordem de R$ 5.600.000,00 (CT-INFRA 2005, 2008, 2011).

 

Laboratório de Propriedades Térmicas e Fotoacústicas (LPTF)

Neste laboratório realizam-se diversas medidas Térmicas e Ópticas na região espectral do UV, visível e infravermelho próximo. Este laboratório possui um espectrômetro completo montado sobre uma bancada óptica com sistema anti-vibração que permite que se realize medidas de espectroscopia óticas (reflexão, transmissão e absorção) e térmicas (fotoacústicas, difusividade térmica, tempo de difusão de líquidos em meios porosos e efusividade térmica usando o efeito fotopiroelétrico inverso). Além desses equipamentos o laboratório possui duas fontes lasers com diferentes energias de emissão (He-Ne de 12 mW e Ar de 500m W) que são utilizadas como fontes de excitação nas amostras e filmes nos estudos por fotoluminescência.

 

Laboratório de Propriedades Óticas (LaPO)

Neste laboratório realizam-se diversas atividades teóricas e experimentais. Os recursos e equipamentos disponíveis são utilizados n(o)a: determinação teórica das propriedades ópticas, elétricas e térmicas de semicondutores, óxidos e novos materiais (incluindo bulk, filmes finos e superfícies rugosas) ; espectroscopia de transmissão, reflexão e absorção de amostras semicondutoras, óxidos e novos materiais, com dimensões que vão de 0,25 mm a 15 mm, e faixa de comprimento de onda de 0,25 µm (micrometro) a 25 µm (micrometro); extensão dessas técnicas ao intervalo de temperatura que vai 10 K a Ta; desenvolvimento de superfícies opticamente seletivas e semicondutores fotovoltaicos por processos de deposição química, eletrólise e pirólise.

 

Laboratório de Física Computacional Aplicada (LFCA)

Neste laboratório estão os principais recursos computacionais destinados às atividades de pesquisa teórico-computacionais dos docentes e estudantes do PPGF/IFUFBA. Nele está instalado o Cluster Prometeu, destinado para a computação de alto desempenho, além de diversos computadores de acesso remoto dos diversos grupos de pesquisa associados ao PPGF. O Cluster Prometeu consiste em um sistema Blade C7000 com 10 servidores duais baseados na arquitetura Xeon E5405, com 17 GB de memória por servidor, disponibilizando 80 cores para processamento. O acesso a esse cluster é aberto à comunidade a partir da página http://www.computacao.fis.ufba.br/prometeu.htm. Os grupos de pesquisa em Física Estatística e Sistemas Complexos (FESC) e de Superfícies e Materiais (GSUMA) mantém o Cluster PERAU, modelo SGI C2108-RP2, com quatro servidores duais baseados na arquitetura Xeon(R) E5-2660, com 64 GB por servidor e com capacidade de armazenamento de 4 Terabytes. Salienta-se que foi adquirido durante o ano de 2016 um sistema HPC SGI ICE X, no valor de R$ 1,78 milhão, para ser usado para pesquisas nas áreas de oceanografia, física, geofísica, química, matemática e computação. Este novo computador, adquirido com recursos do edital CTINFRA 01/2013 dentro do projeto LIMCET V, possui 1.008 processadores, organizados em 42 nós computacionais, cada um com 2 CPUs de 12 processadores Intel Xeon 2,3 GHz, com 128 GB de memória RAM. No momento, este sistema está em teste para avaliação de desempenho e, em breve, estará a disposição dos docentes e estudantes do PPGF para utilização.

 

Laboratório de Espectroscopia Molecular e Filmes Finos (LEMFF)

Este laboratório está equipado para realizar estudos experimentais e teóricos sobre a excitação, dissociação e ionização de moléculas de interesse biológico – nas fases: gasosa, líquida e também na fase condensada – induzidos pela incidência de radiação ultravioleta de vácuo ou por impacto de elétrons. Nos estudos visados, de alguma maneira contemplamos as seguintes linhas de pesquisa: Fotoestabilidade de moléculas orgânicas em fase gasosa e condensada expostas a radiação VUV e impacto de elétrons; Espectroscopia eletrônica de sistemas diluídos; Estudo de Átomos Neutros e Interferometria Atômica. E dentro das linhas de pesquisa citada acima, estão sendo implementados os seguintes experimentos no Laboratório de Espectroscopia Molecular e Filmes Finos do Instituto de Física da UFBA: 1. Degradação de filmes finos de compostos orgânicos por meio de radiação ultravioleta de vácuo e elétrons utilizando Espectroscopia Infravermelho por Transformada de Fourier (FT-IR); 2. Estudos dos mecanismos de dissociação e ionização de sistemas moleculares por meio do desenvolvimento um espectrômetro que faça medidas de coincidência de íons e elétrons. 3. Medidas da seções de choque absolutas de fotoabsorção e fotoionização de moléculas em fase gasosa com interesse biológico na região do ultravioleta de vácuo utilizando a técnica da dupla câmara de ionização; 4. Espectroscopia eletrônica e de massa de amostras líquidas por meio de radiação ultravioleta de vácuo (ainda em implementação). O LEMFF conta com recursos aprovados da ordem de R$ 1.500.000,00 (FAPESB, CAPES, CNPq, CT-INFRA).

 

Laboratório de Medidas Elétricas (LabHall)

Neste laboratório realiza-se a investigação experimental de condutividade (métodos de Van de Pauw ou de quatro pontas) e fotocondutividade elétrica, e da concentração de portadores de cargas (Efeito Hall) a baixa temperatura em amostras semicondutoras, óxidos e novos materiais, com o intuito do desenvolvimento de superfícies opticamente seletivas e semicondutores fotovoltaicos para a conversão da energia solar por processos de deposição química, eletrólise e pirólise de spray. Este laboratório conta atualmente com um criostato de ciclo fechado de hélio capaz de alcançar temperaturas da ordem de 10 K. Este criostato pode ser acoplado tanto a um sistema óptico (espectrômetro UV/VIS/NIR) quanto a um sistema magnético (eletroímã de 1,2 Tesla).

 

Laboratório de Materiais (LabMat)

Esse laboratório é o mais recém-criado no Instituto de Física da UFBA. Ele tem o objetivo de concentrar toda a cadeia de fabricação de materiais semicondutores e novos materiais utilizados pelo Grupo de Estudos para o Desenvolvimento da Energia Solar (GEDES), e por pesquisadores associados. O LabMat conta com toda a estrutura necessária para fabricação de materiais por diversos métodos. Atualmente é capaz de fabricar materiais semicondutores e óxidos por pirólise de spray, eletrodeposição contínua e pulsada (potenciostato), deposição por sputtering, e está sendo implantando um sistema de deposição por sol-gel. Ele dispõe de capelas para a preparação das soluções precursoras e de fornos para o recozimento dos filmes. Além disso, neste laboratório é possível realizar caracterizações elétricas por espectroscopia de impedância em solução e a seco no mesmo equipamento em que se realiza as eletrodeposições.

 

Laboratório de Isótopos Estáveis (LAISE)

Neste laboratório está instalado um sistema de Espectrometria de massa de razão isotópica para realizar estudos aplicados a problemas ambientais. Esse sistema é composto por por cromatógrafo de gás HP acoplado a um espectrômetro de massa Delta Plus da Thermo-Finnigan e sistema de “dual inlet” para amostras de CO2 preparadas off-line, um  H/Device para redução de água a hidrogênio diretamente acoplado ao espectrômetro para análise da razão Deutério/Hidrogênio, um sistema de preparação automática de amostras de água e de carbonatos tipo “Gás Bench”, com adaptador de amostragem automática também para o H/Device, acoplado ao espectrômetro de massa, um sistema Costech para análise elementar de carbono, nitrogênio, enxofre e hidrogênio, com interface para acoplamento ao espectrômetro de massa para análise isotópica do carbono e do nitrogênio, um sistema Shimadzu GC/MS de alta performance, com analisador de massa tipo quadrupolo e sistema de detecção tipo FID, e um sistema Picarro de análise isotópica de água por espectroscopia de raio laser. Adicionalmente, está em processo de inicio de operação uma linha de preparação de amostras para análise de 14C no Sistema AMS em colaboração com a UFF. Desse modo, o LAISE (IF-UFBA) ocupa uma posição de destaque no cenário nacional, uma vez que está tão bem equipado como descrito acima.

 

Laboratório do Núcleo de Inovação Tecnológica em Reabilitação (NITRE)

O laboratório tem como objetivo o desenvolvimento de técnicas e instrumentos de avaliação biomecânica e neuropsicológica voltadas para a reabilitação física e neurológica. Os Instrumentos são: Eletromiografo, Plataforma de força, três câmeras de alta resolução temporal, três equipamentos de seguimento ocular (eyetrackers),  material eletrônico para construção de tecnologia vestíveis  como acelerômetros, magnetômetros, giroscópios sensores de pressão flexíveis, microcontroladores, etc.

 

Laboratório de Instrumentação XPS/UPS/LEED

Laboratório com um equipamento de investigação extremamente valioso, oferecendo os métodos de diagnóstico seguintes: espectroscopia de fotoelétrons gerados por raios-x (XPS); espectroscopia de fotoelétrons gerados por UV (UPS) e difração de raios X e de elétrons de baixa energia para o estudo da estrutura cristalográfica dos materiais em filmes finos.

 

Laboratório de Certificação de Componentes de Sistemas de Energia Solar Fotovoltaica (LabSolar)

Esse novo laboratório, ligado ao Instituto de Física da UFBA, está implantado no Parque Tecnológico do Estado da Bahia. Ele apresenta vários métodos de caracterização de painéis solares fotovoltaicos e células fotovoltaicas: testes climáticos, mecânicos e elétricos, calibração de sensores e fontes de luz. Para isso ele é equipado por uma câmara climática com variação de temperatura de -40°C a 85°C, um simulador solar flash, um simulador solar contínuo, bancadas de testes mecânicos (deformação, choque, impacto ao granizo, etc.), instrumentação elétrica (fontes, multímetros, impedancímetros, etc.), instrumentação ótica (fonte de luz calibrada, espectrômetro, sensores de luz UV, visível e infravermelho). Ele oferecerá serviços de calibração e de certificação, além de cursos de formação em energia solar e estudos sobre novas tecnologias de conversão fotovoltaica. Previsão de funcionamento operacional no final de 2017.

 

Laboratório de Criogenia

Laboratório com a capacidade de produção de Nitrogênio Líquido para as atividades experimentais do Instituto de Física.

 

É importante destacar que esses laboratórios compõem o LIMF/UFBA – Laboratórios Integrados e Multifuncionais em Física da UFBA. O LIMF, em conjunto com os Laboratórios Multiusuários de Pesquisa em Química (LAMPEQ), no Instituto de Química, do Laboratório de Preparação e Análise de Amostras de Geociências (LAPAG), no Instituto de Geociências, e do Laboratório de Computação de Alto Desempenho (LCAD), no Instituto de Matemática, e mais recentemente a Central de Microscopia e de Análises de Biomoléculas (CMAB), no Instituto de Biologia, formam os Laboratórios Integrados e Multifuncionais de Ciências Exatas, Biológicas e da Terra (LIMCEBT). Essa ação se baseia no crescimento de investigações multidisciplinares, que aponta para a necessidade de construção de laboratórios e espaços dedicados à ciência básica e aplicada que funcionem de forma articulada e no formato multiusuário, ou seja, de uso compartilhado e universal por diferentes áreas de pesquisa. A criação do LIMF e do LIMCEBT estão em conformidade com essas ações, visando a intensificar o desenvolvimento de pesquisas, na área das ciências físicas, em particular, e, em geral, das ciências exatas, biológicas e da terra, de forma articulada e eficiente, através do compartilhamento de infra-estrutura, conhecimento e experiência dos diferentes profissionais envolvidos. A plena implantação do LIMCEBT/UFBA permitirá ainda mais o desejável crescimento da pesquisa experimental e a consolidação da pesquisa teórico-computacional do PPGF/IF-UFBA. Salienta-se que as propostas LIMCET e LIMCEBT já atraíram financiamento da ordem de R$ 23 milhões através dos editais PROINFRA 01/2008, PROINFRA 01/2009, PROINFRA 02/2010, PROINFRA 01/2011, CTINFRA 01/2013 e PROINFRA 02/2014.

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