Novembro/2007

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FISICA E INOVAÇÃOFISICA E INOVAÇÃOFISICA E INOVAÇÃORICARDO M.O. GALVÃORICARDO M.O. GALVÃORICARDO M.O. GALVÃO

CENTRO BRASILEIRO DE PESQUISAS FÍSICASCENTRO BRASILEIRO DE PESQUISAS FÍSICASCENTRO BRASILEIRO DE PESQUISAS FÍSICAS

Novembro/2007

PARADIGMAS PARADIGMAS PARADIGMAS --- III

Heike Kamerlingh Onnes 1853-1926

Premio NOBEL 1913

Hélio Liquido 1908 Super Condutividade

1911Características:

1. Administrava seu laboratório comouma empresa

2. Grande humanistaa; ajuda criançaspobres após guerra

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PARADIGMAS PARADIGMAS PARADIGMAS --- IIIIII

Shuji Nakamura 1954

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PARADIGMAS PARADIGMAS PARADIGMAS --- IIIIII

LED e laser azuis: >20 anos de pesquisa RCA, Hewlett-Packard, Matsushita, Sony

Shuji Nakamura:Bacharelado: 1977Mestrado: 1979Doutorado: 1994Universidade de Tokushima

S. Nakamura et al; “Candela-Class High-Brightnes InGaN-AlGaNDouble Heterostructure Blue Ligh-Emiting Diode; Appl. Phys. Lett. 64, 1687 (1994)

S. Nakamura et al; InGaN-Based Multi-Quantum-Well-Structure Laser Diode; Japn. J. Appl. Phys. 2, L74 (1996)

After I graduated from the University of Tokushima with a master’s degree in electrical engineering, I expected I would go to work for a big consumer electronic company such as Sony or Toshiba. But while I was studying I got married and my wife and I had a baby, and I wanted to raise my child in a small city like Tokushima, because I thought Tokyo was too big and too noisy. So I decided I would stay in Tokushima, but the only companies around were very small. My advisor, Professor Osama Tada, knew the president of Nichia Chemical and recommended me to him. At that time, the company was making a phosphor for CRT tubes and fluorescent lamps.

Virtually everyone in the company was working to make this phosphor. I managed to get to the R & D department, which was all of three people, working on purified gallium metal. This was a source material of gallium arsenide and gallium phosphide, which could be used to make red and infrared light-emitting diodes. Since I had also studied semiconductor theory and technology, and my interests were in material science, I thought I could do some research to make a crystal of gallium phosphide.

I made gallium phosphide crystals but my sales were not good, because the bigger companies—Toshiba and others—were by then selling the same product. Because Nichia was small and its name was not a familiar one, I couldn’t compete. My company wasn’t happy with me. I quit the gallium phosphide research and switched to gallium arsenide crystal growth in 1982. That can also be used to make infrared and red LEDs. I spent another three years making a gallium arsenide crystal.

By 1985, I had a product to sell, but again sales were not good, because the same big companies were already selling the same product. My company couldn’t win the competition with the big companies and the bosses weren’t happy.

I went to work on a gallium aluminum arsenide epitaxial wafer. This is also used for LEDs. It’s called an epitaxialwafer because you use very thin layers to make the LEDs. So I spent the next three years on that and came out with these gallium aluminum wafers for red and infrared LEDs, but the same thing happened: Our sales were not good because the bigger companies were already selling the same product by the time I was. The quality of our LEDs and epitaxial wafers was just as good and the prices were the same, but our company was small and local and couldn’t compete. So once again my company was not happy.

By this time the R&D department was down to just me—the other two people left because the results were so terrrible. I kept at it, but I was dispirited. For ten years I had worked very hard to make these products. I worked twelve hours a day, seven days a week, except holidays. I had a very, very small budget and had to make everything I needed myself. I even made my own reactors—the furnaces needed to do the crystal work. The commercial reactors were too expensive. I made three products all by myself, and still my salary and position were not good at the company.

So I went to went to my company’s chairman, Nobuo Ogawa, who was my professor’s friend, and the president EjiOgawa, who was his son-in-law. I asked them if they would let me do research on blue LEDs and they said "Sure. No problem. Go ahead." I was very surprised. I asked them to give me a large budget so I could do it. "Please give me three million U.S. dollars," and they said "Sure. No problem." They had faith in me because, despite the dismal sales, I had developed three new products for this company and I was the only one at Nichia who had succeeded in making new products.

Nichia Chemical começou a vender o LED azul em 1993.

Em 1994, seu faturamento subiu para222 milhões de dolares.

A empresa pagou a Nakamura, comorecompensa pelo trabalho, 165 dolares.

Recentemente, Nakamura ganhou umacausa contra a empresa, recebendo 600 milhões de dolares.

Atualmente, ele é professor daUniversidade da Califórnia, emSantaBarbara.

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INVESTIMENTO EM PESQUISAINVESTIMENTO EM PESQUISAINVESTIMENTO EM PESQUISA

USAUSAUSA

2.5% GDP

(Europa: 2%)

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INDUSTRIA BASEADA EM FÍSICAINDUSTRIA BASEADA EM FÍSICAINDUSTRIA BASEADA EM FÍSICAINSTITUTE OF PHYSICSINSTITUTE OF PHYSICSINSTITUTE OF PHYSICS

United KingdomUnited KingdomUnited Kingdom“The science base is the absolute bedrock of our economic performance”

Tony Blair

Definição: Três critérios são usados para diferenciar uma PBI (“Physics-Based

Industry”) das baseadas em outras tecnologias e processos:

1. Se a Física não existisse como ciência, a industria continuaria a operar?Nuclear: SIM; Carvão e petróleo: NÃO

2. O processo de manufatura da industria involve alguma tecnologiabaseada em Física num grau sofisticado?Fabricação de tesouras: NÃO; Maquina que faz a tesoura: Pode ser

3. O processo de P&D sobre o qual a industria está baseado estáinclinado para a Física?Industria de lasers: SIM; Industria Cerâmica: Pode ser

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INDUSTRIA BASEADA EM FÍSICAINDUSTRIA BASEADA EM FÍSICAINDUSTRIA BASEADA EM FÍSICAO desempenho das IBP foi comparado com as de

manufatura para um grande número de indicadores

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INDUSTRIA BASEADA EM FÍSICAINDUSTRIA BASEADA EM FÍSICAINDUSTRIA BASEADA EM FÍSICA

Crescimento em produção e exportação comparado a outros países

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INDUSTRIA BASEADA EM FÍSICAINDUSTRIA BASEADA EM FÍSICAINDUSTRIA BASEADA EM FÍSICA

Comparação em exportações

Novembro/2007

PROJETO PROJETO PROJETO ITERITERITER

Temperaura do Plasma:

≈2×108 K;

Fluxo primeira parede:

≈ 5 – 10 MW/m2

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FISICA E INOVAÇÃOFISICA E INOVAÇÃOFISICA E INOVAÇÃOBRASIL

Despertar pessoal para importância da Física Aplicada

Canhão de feixe de elétrons – IEAv/CTA

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FISICA E INOVAÇÃOFISICA E INOVAÇÃOFISICA E INOVAÇÃOBRASIL

SãoSão CarlosCarlosPupilômetro Laser deYag

Medidor de longas distâncias

São Carlos

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FISICA E INOVAÇÃOFISICA E INOVAÇÃOFISICA E INOVAÇÃOCLOROVALE DIAMANTES– São José dos Campos

Broca diamantadaconvencional

Broca diamantadapor PCVD

Novembro/2007

FISICA E INOVAÇÃOFISICA E INOVAÇÃOFISICA E INOVAÇÃOAEGIS SEMICONDUTORES

São Paulo

DIODOS TIRISTORES

PONTES RETIFICADORAS

Novembro/2007

Detectores de raios – X uni e bi-dimensionais, a

gás e sensíveis à posicão

Analisador Multicanal baseado em computadores pessoais.

Sistema de aquisição de dados para barramentoPCI.

Novembro/2007

Desenvolvimento de biocerâmicas para a regeneração de tecidos ósseos

Laboratório de Biomateriais das Unidades de Pesquisa do MCT (LABIOMAT)

Matriz macroporosa Cultura de células de medula óssea namatriz macroporosa

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PATENTE: “PROCESSO DE BINARIZAÇÃO DE IMAGENS DIGITAIS UTILIZANDO ENTROPIA RELATIVA GENERALIZADA”

INPI - Registro No: 003497/2004 – CBPF/MCT.

Processamentode Sinais e Imagenspara Física Aplicada

Técnicas implementadas em Hardware e Software

Processamentode Sinais e Imagenspara Física Aplicada

Técnicas implementadas em Hardware e Software

CaracterizaçãoCaracterizaçãode Materiaisde Materiais AnálisesAnálises

GrãosGrãos

y

x

Física MédicaFísica Médica

MAMOGRAFIA

Novembro/2007

DEFICIÊNCIA NACIONALDEFICIÊNCIA NACIONALDEFICIÊNCIA NACIONAL

APROVEITAMENTO DE OPORTUNIDADES!APROVEITAMENTO DE OPORTUNIDADES!APROVEITAMENTO DE OPORTUNIDADES!

“When tracking varous improvement trends over many years or decades, one can find rather abrupt increases in the exponential doubling rate. Such marked discontinuities are often the signature of a major invention”.

T.N.Theis and P.M.Horn IBM

Aumento na taxa de crescimentoda capacidade de armazenamentoem discos rígidosMateriais de magnetoresistênciagigante - GMR

Novos materiais magnetoresistivos

Novembro/2007

EFEITO MAGNETORESISITIVO GIGANTEEFEITO MAGNETORESISITIVO GIGANTEEFEITO MAGNETORESISITIVO GIGANTE

Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Efeito significante somente emtemperaturas criogênicas e caro processo MBE necessáriopara crescer a estruturametálica em fatias.

Stuart Parker, experimental da IBM, viuo potencial de uma nova tecnologia e percebeuque o processo barato de deposição por sputtering era adequado.

Primeiras cabeças de gravação baseadas no efeito GMR vendidasem 1995. Em 1997, a IBM a introduziu paraleitura de discos rígidos

Novembro/2007

PROLEMAS COM FÍSICA PROLEMAS COM FÍSICA PROLEMAS COM FÍSICA APLICADA/TECNOLÓGICASA NO APLICADA/TECNOLÓGICASA NO APLICADA/TECNOLÓGICASA NO

BRASILBRASILBRASIL

Enfoque excessivo na produtividade mensurada por artigospublicados em periódicos de prestígio – parâmetro de impacto.

Exigência excessiva com alta produtividade científica: número de artigos publicados por ano.

Bolsa de produtividade científica.

Baixa apreciação por trabalhos de desenvolvimento.

Falta de apoio/mecanismos para pesquisadores interessadosem transferência para o setor produtivo

Baixa motivação empreendedora do empresariado brasileiro; difiuldade de acesso ao mercado.

Novembro/2007

É ABSOLUTAMENTE URGENTE UM É ABSOLUTAMENTE URGENTE UM É ABSOLUTAMENTE URGENTE UM PROGRAMA NACIONAL MAIS AGRESSIVO PROGRAMA NACIONAL MAIS AGRESSIVO PROGRAMA NACIONAL MAIS AGRESSIVO DE IMPLENTAÇÃO DE “PONTES” ENTRE O DE IMPLENTAÇÃO DE “PONTES” ENTRE O DE IMPLENTAÇÃO DE “PONTES” ENTRE O SETOR DE PESQUISA E O PRODUTIVO,EM SETOR DE PESQUISA E O PRODUTIVO,EM SETOR DE PESQUISA E O PRODUTIVO,EM PARTICULAR COM A CRIAÇÃO DE MAIS PARTICULAR COM A CRIAÇÃO DE MAIS PARTICULAR COM A CRIAÇÃO DE MAIS INSTITUTOS DE INSTRUMENTAÇÃO E INSTITUTOS DE INSTRUMENTAÇÃO E INSTITUTOS DE INSTRUMENTAÇÃO E PEQUISA APLICADAPEQUISA APLICADAPEQUISA APLICADA

INDIA: 175 Institutos Nacionaishttp://www.cyberjournalist.org.in/linksi.html

Novembro/2007

Reformatação by: Ana Arkia

A CORRIDA DE CANOAA CORRIDA DE CANOA