Joaquim da Costa Ribeiro, o desconhecido cientista brasileiro que revolucionou a eletrônica:slot internet

Inventadoslot internet1947 por físicos norte-americanos, o transístor é um semicondutor que amplifica ou troca sinais eletrônicos e potências elétrica. Foi fundamental para o desenvolvimento dos eletrônicos portáteis.

“Então, parece que havia um interesse na época”, acrescenta. Segundo ela, tudo indica que as pesquisas do avô tenham influenciado uma gamaslot internetdesenvolvimentos.

Com ceraslot internetcarnaúba, uma descoberta

“A atuação dele no meio científico até hoje tem impacto para a ciência”, afirma à BBC News Brasil o físico e historiador da ciência Wanderley Vitorino da Silva Filho, professor na Universidade Federal do Amazonas (Ufam) e autor do livro ‘Costa Ribeiro: Ensino, Pesquisa e Desenvolvimento da Física no Brasil’.

Nascido no Rio, Costa Ribeiro formou-se engenheiro civil e engenheiro mecânico-eletricistaslot internet1928 na então Universidade do Brasil, hoje Universidade Federal do Rioslot internetJaneiro (UFRJ). Seguiu carreira acadêmica na mesma instituição e, cinco anos depois, se tornou livre-docente.

No início, mergulhouslot internetpesquisas sobre radioatividade. “No campo da física nuclear, ele trabalhou identificando materiais minerais radioativos brasileiros”, explica Silva Filho.

Logo ele migrou para o que hoje se chamaslot internetfísica da matéria condensada. Foi um dos pioneiros. Sua obstinação estavaslot internetproduzir eletretos usando materiais dielétricos — ou seja: produzir sólidos eletrizados com o empregoslot internetmateriais isolantes.

Foi aí que ele descobriu algo fascinante: para o eletreto se formar, não era preciso corrente elétrica. Isto ocorria com a solidificação do material isolante antes derretido por aquecimento. Em outras palavras, a mudança no estado físico causava a eletrificação dos materiais.

Costa Ribeiro batizou o fenômenoslot internetefeito termodielétrico e o descreveu cientificamenteslot internetum artigo publicadoslot internet1944 nos Anais da Academia Brasileiraslot internetCiências.

“O dielétrico é um tiposlot internetmaterial isolante elétrico, porém têm a capacidadeslot internetse polarizar, ou seja, eletricamente tem um lado positivo e outro negativo”, diz à BBC News Brasil o físico Emanuel Beneditoslot internetMelo, professor no Instituto Federalslot internetSão Paulo (IFSP).

“Essa polarização pode ocorrerslot internetvárias formas, a mais comum é quando esse material é exposto a um campo elétrico externo. A outra forma é denominada termodielétrica, cujo dielétrico é susceptível a uma diferençaslot internettemperatura, pois a diferença do gradienteslot internettemperatura pode gerar tensões ou distorções ao longo do retículo cristalino, podendo chegar até mesmo à mudançaslot internetfases”, ensina ele.

Melo acrescenta que tais tensões “podem gerar campo elétrico resultante no próprio material”.

A descoberta foi feita utilizando primeiramente um material essencialmente brasileiro: a cera da carnaúba — essa palmeira, nativa do país, é considerada a árvore-símbolo do Ceará e do Piauí.

“Ele pegou a cera da carnaúbaslot internetestado sólido e começou a derreter. Nesse processo, parte ficava líquida, porque estavaslot internetfusão, e parte ficava sólida. Enquanto a cera ia derretendo ele observou, com aparelhos, que entre as duas fases da passagem, surgia uma corrente elétrica”, conta Silva Filho. “Isso nunca tinha sido observado antes no mundo inteiro” na passagemslot internetsólido para o líquido ouslot internetlíquido para o sólido é possível detectar passagemslot internetcorrente elétrica.”

A seguir, o cientista brasileiro repetiu o processo utilizando outros materiais dielétricos. “Como os resultados foram os mesmos, ele concluiu se tratarslot internetum fenômeno universal”, diz Silva Filho.

Reconhecimento e controvérsias

A repercussão foi imediata. Costa Ribeiro se tornou professor catedrático dois anos depois da publicação do artigo. Naqueles anos, dedicou-se a conferências sobre o assunto no Brasil e na Europa.

A Academia Brasileiraslot internetCiências passou a chamar o fenômenoslot internetefeito Costa Ribeiro,slot internethomenagem ao cientista — que, talvez constrangido com a nomenclatura laudatória, preferia seguir denominandoslot internetdescobertaslot internetefeito termodielétrico. A mesma academia conferiu a ele o Prêmio Einstein pelo feito, como lembra à BBC News Brasil a historiadora Eliane Morelli Abrahão, pesquisadora na Universidade Estadualslot internetCampinas (Unicamp).

Aí entram as controvérsias. Em maioslot internet1950, dois cientistas norte-americanos, Everly John Workman e Steve Reynolds, publicaramslot internetum periódico internacional a descrição do mesmo efeito termodielétrico. E até hoje muitos artigos científicos se referem ao fenômeno como efeito Workman-Reynolds, preterindo o nome do brasileiro pioneiro.

Melo vê essa faltaslot internetreconhecimento,slot internetpartes, como um retrato “da dificuldade da comunicação científica da época”.

Tormentas, sensores e nanotecnologia

Como desenvolvimento científico é feito da somaslot internetconhecimentos previamente adquiridos, é difícil chegar a uma só consequência da descobertaslot internetCosta Ribeiro. Mas os pesquisadores ouvidos pela reportagem apontaram diversos desdobramentos da física que não teriam sido possíveis sem que se soubesse como funciona o fenômeno termodielétrico.

“A principal aplicação [deste conhecimento] está na áreaslot internetsensoriamento e detecçãoslot internetsinais”, afirma à BBC News Brasil o físico Fábio Raia, professor na Universidade Presbiteriana Mackenzie.

“[Também há] aplicaçãoslot internetacústica, na confecçãoslot internetmicrofones do tipo capacitivo, conhecidos como microfoneslot interneteletreto, o mesmo que é utilizadoslot internetnossos smartphones e outros sistemasslot internetcomunicação com voz”, enumera. “[E ainda em] sensoresslot internetvibração, como o detector sísmico, sensoresslot internetradiação e medidoresslot internetpressão.”

Raia acrescenta que, graças a Costa Ribeiro, “a ciência brasileira teve papel importante na compreensãoslot internetfenômenos ligados ao armazenamentoslot internetcarga elétrica pelos eletretos”.

“Esse efeito é bem complexo e bem específico”, acrescenta o físico. “Masslot internetdescoberta ajudou bastante a compreensão dos fenômenos relacionados aos eletretos, facilitando inclusive a indústria. Por isso, hoje, criar um dielétrico é um processo mais simples.”

Outra consequência foi a melhor compreensão da meteorologia. “Esse efeito […] está ligado à formaçãoslot interneteletricidadeslot internetnuvens, o que é bem interessante para entender a formaçãoslot internettormentas”, comenta à BBC News Brasil o físico Rodrigo Parreira, que trabalhou na áreaslot internetmeteorologia na Companhia Ambiental do Estadoslot internetSão Paulo (Cetesb) e atualmente é CEO para a América Latinaslot internetuma empresaslot internettecnologia.

Parreira ressalta que o próprio Workman era meteorologista. “[O fenômeno termodielétrico] é uma das teorias sobre a formaçãoslot internetcargas [elétricas]slot internetnuvens”, completa.

O físico Silva Filho lembra que o conhecimento do fenômeno também foi útil para o desenvolvimento da bomba atômica, citando que o mesmo é citado na bibliografia da pesquisa francesa que culminou com o desenvolvimentoslot internetuma linhaslot internetbombas nucleares a partir dos anos 1950. “Ele [Costa Ribeiro] era um expoente na França”, pontua.

Abrahão concorda que o “uso desse efeito” está “relacionado à radioatividade”, mas ressalta que o mesmo tem utilidade aplicada também no uso “pacífico da energia nuclear”. “Foi um importante passo para o campo da física”, ressalta a historiadora.

Há ainda um vasto campo a ser explorado. Um ponto importante está no potencial energético.

“De forma geral, os dielétricos são muito utilizados para a fabricaçãoslot internetcapacitores que, tradicionalmente, são dispositivos que precisamslot internetuma tensão elétrica como fonteslot internetcampo elétrico externo para poder armazenar cargas elétricas. A bateria do celular ou pilhas recarregáveis usam esse princípio”, contextualiza o físico Melo. “Nos termodielétricos, a grande vantagem seriaslot internetnão precisarslot internetuma tomada para gerar essa tensão, pois a própria diferençaslot internettemperatura faria esse papel.”

“Embora não haja [atualmente] uma aplicação substancial dos termodielétricos, vislumbra-se que eles possam ser empregadosslot internetsensores remotos ouslot internetsistemasslot internetcogeraçãoslot internetenergiaslot internettermoelétricas, por exemplo, alémslot internetoutras aplicaçõesslot internetnanotecnologia”, projeta ele.

Criação do CNPq

Nos anos 1950, Costa Ribeiro foi o primeiro delegado do Brasil junto ao Comitê Consultivo das Nações Unidas para aplicações pacíficas da energia nuclear e um dos fundadores do Conselho Nacionalslot internetDesenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), criadoslot internet1951 para financiar pesquisas no país.

“Quando ele começou suas pesquisas não existia nenhuma agênciaslot internetfomento. Ele tirava dinheiro do próprio bolso e parte a universidade bancava. Mas não eram tantos recursos assim. Por isso ele foi um dos criadores do CNPq”, diz Silva Filho, ressaltando que Costa Ribeiro foi o primeiro diretor científico da instituição.

“Essa turma era heróica. Fazer ciência no Brasil naquela época não era para os fracosslot internetespírito”, comenta Parreira.

Para Raia, Costa Ribeiro “foi uma grande amostra do que somos capazesslot internetfazer como ciência brasileira, apesar dos poucos recursos da época e dos poucos recursos que temos hoje”.

Desde 2019, o ilustre cientista empresta seu nome ao Prêmio Joaquim da Costa Ribeiro, um reconhecimento anual conferido pela Sociedade Brasileiraslot internetFísica (SBF). “A trajetória do homem e cientista Costa Ribeiro é inspiradora”, diz a historiadora Abrahão.