Alberto Tufaile
English version:
Instituto
de Física
Universidade de São Paulo
Caixa Postal 66318
05389-970 São Paulo - SP
tel: (11) 30916651 ou secretaria do DFGE 30916805
fax: (11) 38134334
e-mail: tufaile@if.usp.br
Área de pesquisa: Caos Experimental, Sistemas Dinâmicos e Materia Mole. Nesta página você pode encontrar os motivos que me levam a realizar minha pesquisa. Como professor de Ciências desenvolvo demonstrações em sala de aula, além de equipamentos didáticos envolvendo probeware, que são equipamentos de aquisição de dados didáticos integrados com computadores.
Atualmente sou professor na Escola de Artes Ciências e Humanidade da USP (USP-Leste).
Disciplinas: Ciências da Natureza; Ciências da Natureza, Matemática e Tecnologia I; Resolução de Prolemas II; Laboratório de Física.
http://www.uspleste.usp.br/natureza.html
http://www.uspleste.usp.br/tufaile/
No link a seguir está o grupo no Yahoo da turma da Licenciatura em Ciências da Natureza de 2005.
http://br.groups.yahoo.com/group/lcnuspleste/
Doutorado: Título da tese: ESTUDO DA FORMAÇÃO DE BOLHAS EM LÍQUIDOS VISCOSOS
Orientador Prof. Dr. José Carlos Sartorelli (2000).
Laboratório de Fenômenos
Não-Lineares do Departamento de Física Geral do Instituto de Física da
Universidade de São Paulo. (veja:
A. Tufaile, J.C. Sartorelli, Chaotic behavior in bubble formation dynamics,
Physica A 275 (2000) 336-346.
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Bolhas se formando em um bico,
(a) borbulhamneto com uma antibolha,
(b) regime de antibolhas (bubbling with many antibubbles),
Capa da revista Science News que apresentou uma reportagem sobre o meu trabalho em 2004. Isso levou o trabalho a ser citado na Agência FAPESP e na revista Ciência Hoje.
http://www.sciencenews.org/articles/20040515/bob8ref.asp
http://www.agencia.fapesp.br/boletim_dentro.php?data%5Bid_materia_boletim%5D=2522
http://www.jornaldaciencia.org.br/Detalhe.jsp?id=21796
Bubble and spherical air shell formation dynamics, A. Tufaile e J.C. Sartorelli, Physical Review E 66, 056204 (2002)
Mas o que são antibolhas? Antibolhas são o inverso de uma bolha de sabão!
Uma antibolha é uma casca esférica de ar com liquído dentro e fora.
Ganhamos o prêmio de melhor pôster em San Diego, California, E.U.A. com este tema, na sétima conferência de Caos Experimental (ECC7th) em agosto de 2002.
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Bolhas de Champanhe
Na revista Pesquisa Fapesp (n. 117, pág. 58, nov. 2005) podemos encontrar uma reportagem sobre o artigo "Period Adding in Sparkling Bubbles"
feita pelo jornalista Marcos Pivetta: No embalo das bolhas. O sítio do Discovery Channel també tem uma reportagem sobre o assunto. Neste trabalho mostramos que padrões de borbulhamento podem ser encontrados envolvendo adição-de-período podem ser encontrados até mesmo numa taça de champanhe. Até então poucas pessoas haviam reparado que existia um padrão de borbulhamento nas bolhas de champanhe, além de reconhecer este padrão fizemos um modelo baseado na Física da efervescência aliada com o modelo de integra-e-dispara e vimos que em algumas fibras de celulose as bolhas são inicialmente emitidas ao pares, de três em três, quatro em quatro, cinco em cinco, e até períodos maiores e subitamente passam a asir de uma em uma, isso é adição-de-período. Além disso a Físico-Química de bebidas carbonatadas apresenta alguns aspectos que podem afetar o julgamento dos apreciadores.
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http://revistapesquisa.fapesp.br/
http://dsc.discovery.com/news/briefs/20051003/champagne_print.html
Mestrado: Título da dissertação MAPAS COMBINADOS E O EXPERIMENTO DA TORNEIRA GOTEJANTE. Orientador Prof. Dr. José Carlos Sartorelli (1996).
Resumo:
Estudamos três tipos de combinações de mapas não-lineares unidimensionais: série, paralela e interna. Os diagramas de bifurcação obtidos pelas combinações foram comparados com séries temporais obtidas com a experiência da torneira gotejante. Observamos que diferentes mecanismos de bifurcação estão associados a diferentes tipos de combinação de mapas. Mostramos que a modulação do parâmetro de controle nos mapas unimodais utilizados não altera as características de auto-similaridade presentes no mapa logístico. Desta forma, a modulação do parâmetro de controle, observada no experimento, pôde se usada na combinação de mapas.(veja: A. Tufaile, R.D. Pinto, W.M. Gonçalves, J.C. Sartorelli, Simulations in a dripping faucet experiment, Physics Letters A 255 (1999) 58-64.
Uma coisa que me dedico de tempos em tempos é pintura, veja aqui uma cópia que eu fiz do quadro de Jan Vermeer, O Astrônomo:
Vanitas vanitatum, et omnia vanitas.
A motivação para se estudar sistemas dinâmicos em líquidos e gases:
Além das influências do meu orientador de mestrado e doutorado (Sartorelli), eu já tinha uma tendência para estudar sistemas que apresentam Caos. Sistemas deste tipo estão presentes em toda parte e até mesmo dentro de nós. No momento em que abrimos o chuveiro para o banho, milhares de gotas nos acertam, enquanto misturamos o café com leite e a colher fica com gotas, que cuidadosamente não deixamos sujar a mesa. O pão é uma combinação de massa e bolhas de ar. Bolhas se formam em copos com refrigerantes, taças de champanhe, no sangue de mergulhadores que sobem rapidamente até a superfície. Impressoras a jato de tinta utilizam a combinação da formação de gotas e bolhas para o lançamento da tinta do cartucho até o papel. O detergente líquido interage com as partículas de sujeira, água e ar. Na indústria química e petroquímica a formação de bolhas e gotas possui um papel crucial nos principais processos reativos e de separação. O para-brisa do carro pode ser tratado para repelir as gotas de chuva, que formarão um filme fino de água e óleo quando escorrerem pelo asfalto que vão fazer com que as condições de dirigibilidade se alterem.
Embora seja um fenômeno comum, a modelagem de sistemas deste tipo é extremamente complexa e fenômenos não-lineares estão sempre presentes. Utilizando um dos conceitos básicos dos sistemas caóticos, no qual sistemas não-lineares com poucos graus de liberdade são capazes de gerar uma dinâmica extremamente rica, procuro modelar alguns destes fenômenos e faço a comparação com experimentos. De um lado temos interesses tecnológicos e de outro uma dinâmica extremamente rica, que envolve o universo de equações diferenciais, equações de diferenças, autômatas celulares, dinâmica simbólica, caracterização métrica e topológica de séries temporais. Sistemas deste tipo envolvem tanto Ciências e Tecnologia numa base matemática muito elegante e desafiadora.
Eu considero que minhas pricipais contribuições para esta área até o momento são a descrição de rotas completas para o Caos (Circle Map Dynamics, Combined Maps, Period-Adding route) em alguns destes sistemas e a descoberta das antibolhas (antibubbles) em alguns regimes de borbulhamento. Atuamente estou envolvido no Instituto do Milênio de Fluidos Complexos, onde estou desenvolvendo uma pesquisa de ferrofluidos na presença de campos magnéticos girantes e criando o Laboratório de Matéria Mole na Escola de Artes, Ciências e Humanidades da USP.