Ex-aluno da UEPG publica artigo na Nature Communications

Alisson Kwiatkowski da Silva é engenheiro de materiais formado pela UEPG e publica artigo com resultados da pesquisa desenvolvida no doutorado no Max Planck Institut Für Eisenforschung Gmbh (MPIE) em Düsseldorf na Alemanha (2015-2018).

O engenheiro de materiais formado pela UEPG, Alisson Kwiatkowski da Silva, teve o artigo “Nucleação de phase através de flutuações do tipo spinodal em defeitos cristalinos evidenciada em ligas Fe-Mn (Phase nucleation through confined spinodal fluctuations at crystal defects evidenced in Fe-Mn alloys) publicado na revista Nature Communications, do destacado grupo Nature. Alisson explica que o artigo trata da importância do fenômeno de segregação (ou absorção) spinodal em defeitos cristalinos (como contornos de grão e discordâncias) para o evento de nucleação de uma nova fase no estado sólido. “O evento de nucleação permanece até os dias de hoje a etapa menos compreendida durante a formação de uma nova fase”.

Acerca do direcionamento da pesquisa, o pesquisador pontua que o mecanismo de nucleação é frequentemente contrastado com o mecanismo de decomposição spinodal. Isso porque normalmente se assume que o evento de nucleação ocorre contra um gradiente de energia livre e a decomposição spinodal se dá espontaneamente seguindo um gradiente de energia livre (ou potencial químico). Vários resultados experimentais recentes sugerem que essa distinção pode não ser correta. O pesquisador frisa que no trabalho, em especial, demonstra-se a importância do fenômeno de adsorcão/segregacão em defeitos cristalinos associados com o fenômeno de decomposicão spinodal para a nucleacão.

“Particularmente, nós investigamos a nucleacão da fase austenitica a partir de uma solucão sólida ferrítica supersaturada em manganês em um aço Fe-Mn. Nós observamos que, antes da nucleacão da fase austenítica, os átomos de manganês tendem a segregar para os defeitos cristalinos e se aglomerarem de uma forma semelhante à decomposicao spinodal”, observa Alisson. Tal observação, segundo ele, só foi possível devido à utilização da técnica de Tomografia por Microssonda Atômica (Atom Probe Tomography ou APT). Esta técnica permite a obtenção do mapeamento 3D da composição química de um material em escala sub-nanométrica através da evaporacão controlada dos átomos sob a acão de um intenso campo elétrico externo.

Fases, Dados e Importância

Os resultados da pesquisa que deram origem ao artigo foram obtidos durante a realização do doutorado de Alisson no Max Planck Institut Für Eisenforschung Gmbh (MPIE) em Düsseldorf na Alemanha (2015-2018). Ao registrar os momentos da produção do artigo, o pesquisador conta que foi inicialmente submetido no formato letter, restrito quanto ao número de figuras e palavras. Após o primeiro round de revisão, o artigo foi inicialmente rejeitado devido à falta de algumas informações experimentais e consideracões teóricas. O artigo foi ampliado em sequencia para incluir mais informacões (as quais são possíveis no formato da Nature Communications), submetido a um novo round de revisão e finalmente aceito (após pequenas correções e adições). Como parte prazerosa destaca a descoberta em si. “Grande parte dos dados utilizados nesta pesquisa já existia há algum tempo, no entanto não haviam sido analisados com este grau de detalhe”.

Para o pesquisador, o artigo pode ser resumido da seguinte maneira: “Segregação de soluto associada com decomposição spinodal e sua importância para a nucleação de uma nova fase no estado sólido (pois unifica conceitos que normalmente são tratados separadamente). Alisson da Silva conta que deve em breve submeter um artigo para a Acta detalhando os aspectos mais teóricos da termodinâmica de segregação spinonal e sua importância para o evento de nucleação. Enfatiza a importância das transformações de fase para o desenvolvimento de novos materiais. “Os fenômenos de segregacão de solutos sao frequentemente responsáveis pela fragilizacão de materiais, registra Alisson, acrescentando que, no caso do seu material isto não é diferente. “A segregacão em si causa a fragilizacão do material, mas a transformacão de fase que ocorre subsequentemente permite o aumento da resistência ao impacto do material”.

Sobre as principais exigências para publicação em uma da revistas do Grupo Nature, no caso a Nature Communications, aponta: originalidade e relevância para outras áreas de estudo. Na produção do artigo também estão os pesquisadores D. Ponge, Z. Peng, G. Inden, A. Breen, B. Gault & D. Raabe: Max-Planck-Institut für Eisenforschung (MPIE); Y. Lu: Database Systems and Data Mining Group, Ludwig-Maximilians-Universität München. Com a publicação de outros trabalhos na área, Alisson tem experiência na Engenharia de Materiais e Metalúrgica, atuando principalmente nos seguintes temas: aços, transformação de fases, termodinâmica do estado sólido, segregação de soluto, comportamento mecânico dos materiais, moagem de alta energia e caracterização de materiais (Atom probe tomography, microscopia eletrônica, difração de raios x e análise térmica).

Potencial Científico

A pró-reitor de Pesquisa e Pós-Graduação da UEPG, Osnara Maria Mongruel, destaca a satisfação em registrar a presença de Alisson (PhD) bolsista do CNPq, que cumpre, hoje, com qualidade o seu papel como professional e pesquisador. Quando trata da publicação do artigo na Nature, a professora registra que esta conqusita demonstra o potencial científico dos professores e acadêmicos da UEPG. Neste aspecto, ressalta a importância da iniciação científica que oportuniza um impacto direto na formação dos alunos, ou seja, acadêmicos com competências arrojadas e com espírito crítico.

Osnara Mongruel parabeniza e destaca o reconhecimento ao ex-aluno Alisson Kwiatkowsk da Silva, do Curso de Graduação e do Programa de Pós Graduação Stricto sensu - Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais da UEPG. Observa que Alisson desenvolveu projeto de pesquisa junto à Divisão de Iniciação Científica da Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação (Propesp), participando do Programa Institucional de Bolsas de Iniciação Científica (PIBIC-CNPq) sob orientação do professor doutor Oswaldo Mitsuyuki Cintho, de agosto de 2010 a 31 de julho de 2011.

Trabalho Inovador

O orientador do doutorado de Alison Kwiatkowski da Silva na Alemanha, Dierk Raabe, ressalta que ele foi um dos melhores alunos do curso que teve a honra de trabalhar, durante os últimos 25 anos. Descreve Alisson como curioso e metalurgista de boaformação, com excelente espírito para resolução de problemas metalúrgicos de alta complexidade, baseados em métodos experimentais avançados devidamente fundamentados na teoria termodinâmica. “Eu estou convencido que a comunidade científica pode esperar, no futuro, contribuições fundamentais no seu campo de conhecimento e áreas correlatas. O seu atual trabalho relacionado à fenômeno de transformação em fases confinadas é inovador”.

Para o professor doutor Adriel Ferreira da Fonseca, diretor de Pós-Graduação da UEPG, o sucesso do egresso Alisson evidencia, sem dúvida, o papel da UEPG em oportunizar o treinamento em nível de graduação, por meio de Iniciação Científica e Pós-Graduação, no caso do curso de mestrado. Nesse contexto, segundo o diretor, o aluno mostrou força de vontade e competência. Aproveitou da melhor maneira possível toda a infraestrutura física e humana disponível na UEPG para obter formação de alto nível, e reconhecimento por instituição de excelência no exterior. “Trata-se de ótimo incentivo aos nossos discentes da graduação e pós-graduação, no tocante à busca de estudos avançados na nossa instituição. O que pode facilitar a sua inserção/projeção nos mais avançados centros de pesquisa”.