Vida e Obra de Mildred Spiewak Dresselhaus

Vida 

 Mildred nasceu em 1936, num bairro de Nova York. Casou-se com um jovem físico teórico Gene Dreselhaus que se tornou seu colaborador científico. Eles tiveram quatro filhos: Mariane Dresselhaus, Carl Eric Dresselhaus, Paul Dresselhaus e Eliot Dresselhaus.

Além da carreira científica brilhante, Millie ocupou vários cargos administrativos tanto no âmbito do Massachusets Institute of Technology (MIT) como em nível nacional nos Estados Unidos. Ela assumiu a direção do Departamento de Engenharia e Ciências dos Materiais. Foi presidente da Sociedade Americana de Física (APS), da Associação Americana para o Progresso da Ciência (AAAS) e tesoureira da Academia Americana de Ciências em 1992, transformando-se na primeira mulher a ocupar um cargo na diretoria da Academia Americana de Ciências. 

Millie foi bem sucedida em conseguir uma das vagas e destacou-se no Colegge, ganhando todas as honrarias possíveis de ser concedidas a um estudante. Mesmo destacando-se, ela encontrou dificuldades quando manifestou interesse por seguir a carreira científica, sendo aconselhada por alguns professores a mudar de opção, que seria melhor seguir carreira de professora de colégio, secretária ou enfermeira, que não chamava a sua atenção. Ela se interessava muito pela ciência e não ia desistir fácil.

Desafios a enfrentar. Oportunidades criadas

Por ser mulher muitas vezes foi desencorajada a construir carreira científica. Durante a passagem por Cornell, ela ouviu do chefe do laboratório que “uma mulher nunca poderia ser professora de um estudante de engenharia”.

Em 1960 foi estimulada por ter obtido uma bolsa de pós-doc aprovada pela National Science Foundation (NSF) e pelo nascimento de um novo filho, ela decidiu, juntamente com seu marido, procurar novos caminhos, e foram para o MIT onde nunca foi discriminada por ser mulher, muito pelo contrário, ela encontrou espaço para exercer liderança científica e de articulação em benefício das mulheres. Além de que o MIT era um dos dois lugares que não limitava a contratação de um casal.

Fórum criado por Millie e sua colega

No início dos anos 70, ocorreu a extinção da pró-reitoria de assuntos estudantis, ocorrido que parecia ser um possível retrocesso. Millie e sua colega Sheila Windnall, organizaram um congresso para discutir a situação das estudantes no MIT. Esperavam-se 30 mulheres, mas para surpresa de Millie e Sheila compareceram mais de mais de 200 mulheres, tanto estudantes como professores. Nascendo ali um fórum importante e que se mantém até hoje no MIT. A consolidação do fórum e a intensa atividade de pesquisas fizeram com que Millie voltasse a atuar com foco na orientação de estudantes do sexo feminino e professoras nas áreas de ciências e engenharia. A atuação de Millie nessa área foi logo reconhecida, e um grant recebido em 1973 da Fundação Carnegie para encorajar e orientar e orientar estudantes mulheres, nos campos tradicionalmente pelos homens, foi muito importante. As ações lideradas por Millie foram reconhecidas pela administração do MIT e vários presidentes apoiaram as recomendações fazendo com que aumentasse a população de estudantes mulheres no MIT, passando a ocupar 40% do total de estudantes, percentual que continua até hoje. 

Exemplo da ação de Millie sendo copiado

A atuação de Millie nas questões de gênero no MIT rapidamente ganhou projeção nacional e várias instituições adotaram medidas em favor de igualar para homens e mulheres, as condições de trabalho e oportunidades de carreira científica. 

Contribuição

Supercondutividade

Na universidade de Chicago Millie relacionou o estudo da impedância de superfície em supercondutores assunto esse da tese de seu doutorado. Millie descobriu um resultado surpreendente relativo ao estanho supercondutor, pois em certas condições a aplicação do campo magnético aumentava a supercondutividade. Sua tese chamou a atenção porque exatamente um ano antes, em 1957, tinha sido publicada a teoria BCS( JhonBardeen, Leon Cooper John Schrieffer) e esta não explica esse efeito. Tal fato rendeu a Millie notoriedade e a atenção do Prof. Barden, que se interessou muito pelos resultados. Os experimentos foram repetidos e confirmados por grandes cientistas, e a explicação do fenômeno veio uma década depois, mas essa contribuição de MIllie não foi relevante para o desenvolvimento da supercondutividade. Ela continuou trabalhando com os supercondutores durante dois anos de pós-doc em Cornell, e interrompeu o trabalho nessa área após se mudar para o MIT em 1960, em parte devido à resistência de Benjamim Lax (diretorda divisão que Millie estava associada) por achar que a teoria BCS já tinha resolvido o que era relevante na área. Suas importantes contribuições relativas aos supercondutores de alta temperatura entraram em cena 20 anos depois. 

O Grafite

Enquanto o foco da física da matéria condensada era semicondutores, e muitos cientistas consideravam o grafite como material pouco atrativo, Millie fez a escolha de direcionar seus estudos para esse material por algumas razoes; era um material diferente, considerado difícil de trabalhar por conta da qualidade de amostras, e a competição era menor. Ela tivera sobre o estudo do grafite, aliados ao apoio que recebeu de algumas pessoas no MIT, apostaram em um objeto arriscado e nada óbvio, sendo esses alicerces para estruturar sua brilhante carreira, além de uma grande vantagem, além de uma grande vantagem, para torná-la uma das líderes mundiais da física e nanomateriais carbonosos, recebendo o título de Rainha do carbono. Os primeiros experimentos foram bastante desmotivadores. A guinada aconteceu quando Millie teve acesso a amostras sintéticas de grafite pirolíticos altamente orientado (HOPG). Ela obteve informações de que esse novo material tinha sido sintetizado no ImperialCollege em Londres e de que o pesquisador Russel Diefendorf do laboratório da companhia General Eletric, também estava sintetizando esse material. Ele gentilmente atendeu ao pedido de Millie e forneceu uma amostra, que era grande e pura o suficiente para realizar experimentos de magneto-ótica. Millie descreveu a estrutura eletrônica desse material com acurácia muito superior àquela observada na literatura disponível referente a esse material. Foram resultados pioneiros e estabeleceram os fundamentos que até hoje são amplamente utilizados para o entendimento da física dos nanotubos de carbono e grafeno.

Intercalação do grafite e das fibras de carbono

Na década de 70, Millie e seus colaboradores deram grandes contribuições para o estudo dos compostos e intercalação de grafite tendo seus artigos de revisão e livros sobre o tema se tornando referencias na área até hoje. Os estudos de magneto-óptica nos compostos de intercalação revelaram que a estrutura eletrônica das camadas de grafite era apenas levemente perturbada pela introdução das espécies intercalantes. Esses trabalhos marcaram o início da corrida para manipular o grafite na direção de obter sistemas com poucas camadas, ou, até mesmo, uma única camada, o grafeno. Esses trabalhos realizados ao longo de quase duas décadas possibilitaram a elaboração de modelos para os mecanismos de intercalação, bem como a realização de estudos pioneiros de magnetismo e supercondutividade em baixa dimensionalidade.

Implantação iônica em grafite

A implantação iônica do grafite foi outra contribuição importante do grupo de Dresselhaus, objetivando introduzir de forma controlada os defeitos na rede cristalina. O uso de defeitos na engenharia das propriedades físicas dos nanomateriais de carbono é atualmente um tema de grande interesse e os trabalhos de Millie realizados há décadas continuam servindo como base para os estudos atuais.

Nanociência do carbono

O conhecimento, respeito e projeção internacional que Millie obtivera com as contribuições seminais relativas ao grafite, aos compostos de intercalação e fibras de carbono permitiram que ela sempre estivesse na gênese das novas áreas que foram surgindo na ciência do carbono, e o primeiro exemplo está relacionado com a descoberta dos fulerenos. Os resultados observados no carbono líquido, este obtido com laser de alta potência irradiando o grafite, foram reveladores; o carbono líquido era metálico, um assunto muito debatido na comunidade e a superfície irradiada com laser emitia clusters de carbono contendo em torno de 100 átomos. Após alguns anos de estudos envolvendo fulerenos, Millie deu uma palestra na Filadélfia em 1991 sugerindo a possibilidade da existência dos nanotubos, sendo estes concebidos como fulerenos alongados.

Espectroscopia Raman

Novas tecnologias desenvolvidas para a preparação de nanotubos de carbono individualizados e com a explosão do grafeno a partir de 2004, Millie liderou vários estudos relacionados ao tema voltados para esses nanomateriais, levando a uma descrição detalhada dos fônons, elétrons e das interação elétron-fónon dos materiais em nanoescala. Foi agraciada com o prêmio Kavli de Nanociência em 2012.

Termoeletricidade

Outra contribuição foi o entendimento sobre o fluxo de energia térmica em nanoescala nos materiais classificados como termoelétricos. Esses materiais possuem a propriedade de converter energia térmica em um sinal elétrico ou utilizar energia elétrica para resfriar o material. Eles possuem condutividade térmica e elétrica intrinsecamente ligadas entre si naturalmente impondo limites de eficiência para um termoelétrico. Essa descoberta possibilitou o desenvolvimento de uma nova geração de refrigeradores termoelétricos e novas maneiras de aproveitar a energia dissipada na forma de calor. 

Influenciando gerações de cientistas brasileiros

Millie iniciou o contato com cientistas brasileiros no fim da década de 60, quando o ex-ministro de Ciência e Tecnologia Prof. Rogério Cerqueira Leite fez um curso no MIT com ela. Millie aceitou o convite feito pelo Prof. Rogério de ir palestrar tópicos avançados de estado sólido para o corpo docente do recém-instalado Instituto de Física em Campinas. Mas só em 1997 teve uma intensa e produtiva colaboração científica, realizaram estudos de espectroscopia Raman ressonante e espectroscopia Raman intensificada por efeito de superfície em amostras puras e na forma de feixes de nanotubos de carbono de paredes simples, recém-preparadas pelo grupo do Prof. Richard Smalley na Rice University. Aumentando assim o fluxo de pós-docs e estudantes de doutorado em sanduíches de diferentes instituições do Brasil para o MIT. No final de 1999 Ado Jorio (UFMG) foi trabalhar no grupo de Millie por dois anos. Ocorrendo grandes avanços nesse tempo, no entendimento das propriedades eletrônicas e óticas dos nanotubos decarbono em decorrência da realização dos experimentos pioneiros de espectroscopia Raman e nanotubos isolados. Vários estudantes e pesquisadores brasileiros tiveram a oportunidade de trabalhar no grupo de Millie no MIT: Adelina P. Santos (CDTN), Eduardo B. Barros (UFC), Luiz Gustavo Cançado (UFMG), Gustavo M. Nascimento (UFABC), Paulo A. T. Araújo.

Fotos do simpósio de aniversario dos anos 80 anos de Millie Dresselhaus no MIT em dezembro de 2010.

Fotos da visita de Millie ao departamento de Física da UFC em 2013.

Morte

Millie era uma cientista brilhante, e principalmente um ser humano incrível, e como professora e orientadora, singular. Era impressionante a atenção e dedicação de Millie aos trabalhos de pesquisa dos estudantes e pós-docs, que eram sempre prioridade. Millie zelou o compromisso com a instituição que a acolheu e a ajudou no desenvolvimento vitorioso de sua carreira. Ela doou o valor recebido do Prêmio Kavli para um fundo de pesquisa do MIT. Morreu uma grande cientista em 2017 dia 20 de fevereiro aos 86 anos.

Frase repetida por Millie (Resume sua paixão pela ciência e satisfação dos legados)

“ Se eu tivesse de fazer tudo de novo, eu faria exatamente da mesma maneira.”

Veja a entrevista com Millie Dresselhaus


Perguntas 

1-      Em 2012, Millie foi agraciada com o prêmio Kavli de nanociência. Ele detalhou fônons, elétrons e a interação elétron-fónon dos materiais de em nanoescala. Para esses resultados ela liderou vários estudos de Espectroscopia Raman ressonante voltados para nanomateriais. O que podemos entender por Espectroscopia Raman?


2-   O que é o grafeno e quais serão algumas de suas aplicações futuras?