Ingrid Barcelos estuda a reflexão da luz na pedra-sabão

Atualmente, os dispositivos eletrônicos, como o nome diz, são alimentados por correntes elétricas. Isso significa que os elétrons passam pelo material para criar as correntes de energia que abastecem a sua televisão ou celular. O problema é que parte da energia é dissipada em forma de calor. Além de esquentar o aparelho, isso causa o desperdício de uma quantidade de energia que poderia ser aproveitada para algo útil.

Mas e se, em vez de elétrons, os dispositivos funcionassem com fóton? Essas partículas são os saquinhos de energia que formam a luz. Basicamente, a proposta é usar o transporte da luz para o funcionamento de chips de celulares, computadores e outros aparelhos de telecomunicação. A expectativa é que esse “chip de luz” aumente a velocidade e diminua o consumo de energia, tornando os dispositivos mais rápidos e eficientes. A área de pesquisa que se debruça sobre esse tema é chamada fotônica – e, quando ocorre em escala muito pequena, nanofotônica.

“Uma das coisas que estudamos na fotônica é como a luz se comporta dentro dos materiais. Num exemplo simples: a asa de uma borboleta é azul porque dentro dela existem estruturas minúsculas (nanométricas) que são organizadas de forma específica. O grau de organização das plaquinhas é parte fundamental desse processo, porque os espaços entre elas são exatamente da mesma dimensão que o comprimento de onda da luz espalhada – nesse caso, da luz azul. Na física chamamos as estruturas nanométricas que espalham luz e causam esse efeito de cristais fotônicos”, diz a física Ingrid Barcelos.

Uma das principais dificuldades em fazer pesquisa em nanofotônica é o preço desses materiais. Poucos centímetros de cristais sintéticos chega a custar 500 euros. Ingrid propõe substituir os cristais importados por um material brasileiro: a pedra-sabão. Ela estuda as propriedades deste e outros materiais no acelerador de partículas Sírius, localizado no Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM).

A primeira vantagem é o preço: um quilo de pedra-sabão custa cinco reais. Além disso, algumas propriedades da pedra-sabão são até melhores que a dos materiais sintéticos. Além de ser um bom isolante térmico, lubrificante e resistente mecanicamente, a pesquisadora verificou que ele funciona como um cristal fotônico – ou seja, a luz consegue caminhar dentro do cristal e ficar confinada ali dentro. Dependendo da espessura da camada de pedra-sabão, é possível manipular como a luz irá se comportar.

Ingrid Barcelos começou a estudar nanomateriais ainda durante a graduação, na Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). Ela trabalhou com o grafeno durante o mestrado e doutorado, e depois passou a focar em materiais brasileiros. Outro exemplo de cristal que pode ser usado nessa área é o clinocloro, encontrado em Minas Gerais.

Geralmente, os estudantes entram na faculdade porque são interessados por algum tema, e só depois decidem se querem ser professores ou não. Ingrid fez o caminho contrário: ela sabia que queria ser professora, mas não sabia do quê. Ela ficou em dúvida entre História e Física, e acabou optando pela segunda opção.

Para ela, é importante que as meninas se vejam representadas na física. “Eu fui em um congresso com outra professora negra da UFJF, e as alunas de física ficaram tão impactadas em ver a gente ali que pediram para bater foto com a gente no final das apresentações”, diz a pesquisadora. “Eu gostaria muito de ter tido essa referência quando estava na graduação”.

Ingrid pretende continuar estudando as propriedades de nanomateriais brasileiros no CNPEM. Sua pesquisa com a pedra-sabão recebeu o prêmio Para Mulheres na Ciência, concedido pela Academia Brasileira de Ciências (ABC), L’Oréal Brasil e Unesco.