ENERGIA E MATERIAIS
RENOVÁVEIS

Tudo é movido por energia. Conforme a população mundial e a indústria crescem, a demanda por ela aumenta, assim como a consciência de que é necessário gerá-la de maneira sustentável para mitigar novos impactos ambientais na produção e consumo. O CNPEM é um canal para a pesquisa e desenvolvimento de novas fontes sustentáveis de energia, realizando pesquisas, por exemplo, com o aproveitamento da palha proveniente da cana-de-açúcar e produção de hidrogênio a partir da água. De maneira geral, são objetivos nas pesquisas em energia, o desenvolvimento de novos materiais tecnologicamente projetados para redução da pegada de carbono e promoção da economia circular. Plataformas biotecnológicas para biocombustíveis avançados e setores industriais poderão trazer novos materiais provenientes de biomassa advinda de resíduos industriais; sistemas microfluídicos customizados para a indústria de óleo e gás buscam maneiras de monitorar a qualidade de combustíveis, preservando sua performance e o ambiente; e dispositivos nanofotônicos serão capazes de transmitir informação por sinais de luz. A partir de resíduos provenientes da indústria tradicional de uso da cana-de-açúcar, o Centro concentra esforços para a geração de bioeletricidade, biocombustíveis avançados, de nanopartículas de carbono, e de trilhas condutivas de energia em materiais flexíveis, como o papel. Também advindas do bagaço da cana, a lignina e a nanocelulose geram materiais potencialmente muito resistentes, que poderão ser usados nos setores aeroespacial, automobilístico e de defesa.

TECNOLOGIAS QUÂNTICAS

Historicamente, a miniaturização dos componentes eletrônicos levou ao desenvolvimento de computadores cada vez mais poderosos e, por outro lado, à busca do entendimento da matéria em escalas de tamanho cada vez menores. Com o avanço da tecnologia, o tamanho de componentes semicondutores para dimensões de poucos nanômetros levou ao aparecimento de fenômenos quânticos, já que a física quântica é aquela que descreve a matéria em escalas diminutas. O estudo do comportamento eletrônico em espaços confinados e sua relação sobre as propriedades elétricas de materiais permite, ao mesmo tempo, responder questões fundamentais da física e desenvolver novos dispositivos e aplicações que operam em regime quântico. O entendimento da matéria na escala de tamanhos muitos pequenos, onde aspectos intrinsicamente quânticos são emergentes – assim chamados materiais quânticos – é uma nova vertente da nanociência e nanotecnologia, e em todo mundo essa é uma área considerada estratégica. A tecnologia quântica é um campo em crescimento, em que novos dispositivos são baseados na mecânica quântica, e para os quais existem inúmeras aplicações, como sensores, comunicação e computação. A inserção da pesquisa brasileira nesta área é fundamental para o País contribuir e absorver os desenvolvimentos tecnológicos de fronteira, e o programa em Tecnologias Quânticas do CNPEM prevê pesquisa e desenvolvimento de dispositivos seguindo estes avanços.

EDUCAÇÃO

Em 2021, o CNPEM trouxe à luz sua mais nova iniciativa: A Ilum Escola de Ciência. Sem fins lucrativos e com financiamento do Ministério da Educação (MEC), a Ilum é uma escola de graduação criada para formar profissionais aptos a atuar em áreas que exigem sólida base científica e tecnológica. O plano pedagógico da Ilum baseia- se em um ensino de ciência aprofundado e inovador, fundamentado em metodologias ativas de ensino, aliadas a professores experientes e dedicados e a uma infraestrutura diferenciada. O seu objetivo é que os alunos se tornem profissionais engajados em problemas interdisciplinares, com formação sólida em linguagens matemáticas e computação e conhecimento em ciências da vida e da matéria, humanidades e empreendedorismo, que possam ser aplicados a diversos temas da atualidade. A Ilum oferece um único curso de bacharelado em Ciência, Tecnologia e Inovação em período integral, com duração de três anos, com imersão gradativa no ambiente de pesquisa e de inovação tecnológica de ponta do CNPEM. O curso é gratuito para o aluno, e a sua seleção de vagas é feita com base no resultado do ENEM, em uma carta de intenção escrita pelo candidato e, por fim, entrevista. O primeiro processo de ingresso para admissão de alunos da primeira turma teve início em outubro de 2021, com 40 vagas abertas anualmente. O perfil do aluno buscado pela Escola é o jovem curioso, que tenha interesse genuíno por ciência.