Sirius, a fonte de luz síncrotron do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais, Organização Social supervisionada pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações (MCTI), é uma das mais avançadas do mundo. Suas estações experimentais, chamadas de linhas de luz, são projetadas para abrigar instrumentação avançada, capaz de tirar o máximo proveito do da luz síncrotron de altíssimo brilho produzida pelos aceleradores de elétrons de última geração. Dessa forma, as equipes do CNPEM se dedicam também ao desenvolvimento de novos ambientes de amostra que permitam a investigação na escala molecular e atômica de diversos tipos de materiais orgânicos e inorgânicos para a solução de grandes desafios científicos e tecnológicos.

Os sensores vestíveis (weareables) estão cada dia mais presentes na vida de pessoas que usam dispositivos eletrônicos para monitorar a frequência cardíaca durante atividades físicas, qualidade do sono, entre tantos outros padrões sensíveis para a saúde humana. Dispositivos semelhantes estão sendo projetados para usar conhecimento e tecnologia para aprofundar o monitoramento da saúde das plantas em busca de aplicações úteis para a agricultura de precisão.

A "Podridão Abacaxi" é uma doença que afeta diversas culturas tropicais ao redor do mundo, mas no Brasil impacta de modo particular a produtividade do setor sucroalcooleiro. O fungo é capaz de impedir a germinação de mudas ou retardar seu desenvolvimento, deixando as áreas afetadas com grandes falhas. O microrganismo costuma penetrar no caule das plantas através dos cortes ou ferimentos provocados durante o plantio ou colheita mecanizada. A incidência da doença tem aumentado nos últimos anos e já está entre as cinco pragas mais frequentes da cultura de cana-de-açúcar.

À medida que o fungo se reproduz no interior da planta, as fibras do caule vão apresentando uma coloração inicial avermelhada, que vai aos poucos se tornando cada vez mais escura e coberta de esporos. O nome da doença se deve ao principal sintoma da fermentação gerada pelo fungo, o odor característico semelhante ao de essência de abacaxi.

Imagine um futuro com baterias que não precisem de carregamento, carros elétricos a preços mais acessíveis, motores elétricos altamente eficientes e energia elétrica mais barata devido a facilidade em sua transmissão e armazenamento. Conquistar um conhecimento mais aprofundado sobre o fenômeno da supercondutividade é a chave para esta verdadeira revolução tecnológica, que teria impacto potencial em todo tipo de equipamento elétrico.  

Isso porque a supercondutividade é a propriedade que permite a certos materiais conduzirem corrente elétrica sem resistência e, portanto, sem perda de energia. No Brasil, cerca de 7,5% da energia elétrica é perdida na transmissão e distribuição, já que os materiais desses sistemas dissipam parte da energia, por exemplo, na forma de calor. Também carros elétricos, mesmo sendo muito mais eficientes que a carros comuns movidos a combustão, ainda perdem até 15% da energia durante o carregamento das baterias.  

A luz infravermelha é uma faixa do espectro eletromagnético com comprimentos de onda que vão de 750 nanômetros a 100 mícrons. Dentro desta faixa espectral são definidas três subfaixas chamadas de infravermelho próximo, médio e longo. O infravermelho próximo é rotineiramente aplicado em controles remotos, sensores de presença e outras ferramentas de metrologia. Por sua vez, o infravermelho médio é explorado em sensores e câmeras de calor. Já o infravermelho longo, comumente referido como radiação terahertz por estar próximo destas frequências, é utilizado em sondas não-destrutivas e espectrômetros de gases.

Os combustíveis fósseis são a principal fonte de energia no mundo. No entanto, a busca por fontes de energia limpa, renovável e barata tem se intensificado, especialmente com o crescente consenso de que a elevação na temperatura média do planeta é causada pela ação humana. Nesse contexto, os dispositivos eletroquímicos, que envolvem reações para a transformação de energia química em energia elétrica, surgem como uma opção viável aos combustíveis fósseis.

Os hidrocarbonetos clorados estão entre os contaminantes mais persistentes em reservas de águas subterrâneas – aquíferos – em todo o mundo. O problema é característico de regiões industrializadas, onde as substâncias foram muito utilizadas, até a década de 1980, como solventes, desengraxantes, em esmaltes para pintura de automóveis e na lavagem a seco, dentre outras aplicações. Quantidades muito pequenas destes poluentes são suficientes para tornar essas águas impróprias para consumo humano, por causarem danos aos rins, fígado e, também, câncer.

O entendimento da luz e de sua interação com os mais diversos tipos de materiais foi, no século passado, uma importante via para descobertas científicas. Um exemplo proeminente é o efeito fotoelétrico: a emissão de elétrons por materiais quando sujeitos a incidência de luz em determinados comprimentos de onda. Teorias ondulatórias já explicavam o comportamento da luz em muitos fenômenos ópticos, mas não eram capazes de explicar as caracterisiticas do efeito fotoelétrico. A explicação para este fenômeno, como proposta por Einstein, exigia que a energia associada à luz pudesse assumir apenas valores bem definidos, ditos discretos ou quantizados, ou seja, a luz deveria ter também propriedades normalmente associadas a partículas.

Os polissacarídeos são moléculas onipresentes na natureza servindo como barreira natural para as plantas, fonte de energia para algas e compõem a parede celular de fungos. A desconstrução ou modificação desses polissacarídeos tem grande interesse industrial como na indústria têxtil e de papel, assim como para a geração de biocombustíveis e intermediários químicos renováveis. Atualmente, a utilização desses polissacarídeos em subprodutos de interesse industrial exige o uso de reagentes químicos que geram impactos ambientais ou é realizada por enzimas industriais ainda pouco eficientes.

Por décadas, os cientistas vêm usando fósseis de microorganismos para entender melhor a origem e evolução da vida na Terra, mas esse ramo da paleobiologia deu um grande salto com o desenvolvimento de novas técnicas de produção de imagem. Historicamente, o estudo dos primeiros vestígios de vida na Terra tem sido cercado por muita controvérsia e desafios técnicos. Às vezes é até difícil dizer se uma estrutura é realmente um fóssil ou... apenas um artefato.