IMPA 70 anos: laboratórios realizam pesquisas inovadoras

Maíra Gama

Ao longo dos últimos 70 anos, o IMPA ampliou suas atividades de ensino e pesquisa, ganhando relevância internacional. Tudo isso foi acompanhado de avanços na infraestrutura do instituto que, aos poucos, conquistou espaço e se modernizou para investir em novas áreas. Criado em 1952, o IMPA ocupou, nos primeiros anos, uma sala provisória na sede do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF). Desde então, o instituto passou por endereços em Botafogo e no Centro, até chegar ao atual campus, no Jardim Botânico, que permitiu a expansão das atividades e a criação de dois importantes laboratórios: o Visgraf (Laboratório de Computação Gráfica do IMPA) e o Fluid (Laboratório de Dinâmica de Fluidos), ainda nos anos 80.

Após os primeiros anos no CBPF, o IMPA se mudou, em 1957, para a primeira sede própria, em um prédio alugado na rua São Clemente, em Botafogo. A casa seguinte, para a qual o IMPA migrou em 1967, foi um prédio histórico na Rua Luís de Camões, no Centro, que atualmente abriga o Centro Cultural Hélio Oiticica. O novo endereço, onde o instituto permaneceu por 15 anos, foi palco de transformações marcantes, como a consolidação de um quadro próprio de matemáticos, que permitiu a criação de novas áreas de pesquisa, como geometria algébrica e diferencial, probabilidade, estatística, pesquisa operacional, otimização e economia matemática.

Com o crescimento, a necessidade de uma sede nova se tornou urgente. O então diretor-geral Lindolpho de Carvalho Dias passou a se dedicar à aquisição de um novo campus, desta vez em terreno próprio e com uma estrutura que comportasse a expansão das atividades. “Sempre foi uma preocupação ter uma sede própria. A FINEP (Financiadora de Estudos e Projetos) prometeu que, se conseguíssemos o terreno, eles financiariam a compra. Encontrei esse terreno de 30 mil metros quadrados pelo jornal e fiquei encantado. Convidamos quatro ou cinco arquitetos a apresentar projetos e escolhemos o que mais agradou”, afirmou Lindolpho.

Inaugurada em 1981, a sede da Estrada Dona Castorina deu os alicerces para que o instituto despontasse como um dos mais renomados centros de pesquisa do mundo nos últimos 40 anos. “O campus do Horto foi um divisor de águas. Na época, o instituto era basicamente uma instituição de pós-graduação e de pesquisa bastante renomada. Mas a nova sede permitiu a criação de programas de treinamento de professores e a expansão da produção de livros e materiais didáticos. A própria realização da OBMEP (Olimpíada Brasileira de Matemática das Escolas Públicas) não seria viável em nenhuma das sedes anteriores. As condições que essa sede forneceu são incomparáveis e foram fundamentais para transformar o IMPA no que ele se tornou”, explicou o diretor-geral do IMPA, Marcelo Viana.

Desde a criação, o IMPA teve como missão o estímulo à pesquisa científica, a formação de novos pesquisadores e a difusão e aprimoramento da cultura matemática no Brasil. As modificações pelas quais o instituto passou permitiram conquistas importantes na sua história. Em 2021, a instituição deu um novo passo com o início da construção do novo campus em um terreno vizinho à atual sede, que permitirá a ampliação das iniciativas na área de educação, dos projetos técnicos e das parcerias com empresas e instituições para a criação de soluções para o setor produtivo.

Campus no Jardim Botânico abriu espaço para novos laboratórios

Criado em 1987, o Fluid (Laboratório de Dinâmica de Fluidos) desenvolve projetos ligados diretamente à tecnologia, com aplicações que vão desde a previsão do tempo até a recuperação de petróleo. Fundador e  líder do laboratório, Dan Marchesin explica que o grupo de trabalho surgiu a partir de uma demanda por modernização das pesquisas. “Os computadores já estavam pegando fogo lá fora. Então, era necessário que o Brasil não ficasse para trás. Colocar uma área computacional no IMPA atrairia atenção”, contou.

Aluno trabalha no Fluid

O foco é trabalhar em linhas de pesquisa que façam a ponte entre a matemática abstrata e a computação para a resolução de desafios tecnológicos utilizada também por outras áreas da ciência. Os principais campos de atuação são Recuperação de Petróleo, Previsão Numérica de Tempo, Propagação de Ondas em Meios Heterogêneos e Turbulência em Líquidos.

O laboratório conta com uma intensa colaboração da comunidade científica nacional e internacional, que se intensificou durante a pandemia. “Trabalhamos com assessoria de pessoas de outros estados e países com muita frequência. Mantemos uma colaboração com universidades como a USP, a PUC-Rio, a UFAL, a FGV e com instituições dos Estados Unidos, México, Itália e Holanda, por exemplo”, detalhou Marchesin.

Durante a pandemia de coronavírus, o laboratório se uniu a instituições de pesquisa de todo o Brasil para um projeto de análise epidemiológica, liderado pela Universidade Federal de Alagoas. O grupo desenvolveu um conjunto de modelos matemáticos e ferramentas computacionais para apontar quão rigorosas devem ser as medidas de controle em cada grupo populacional e como cada decisão tomada pode contribuir para atingir o nível necessário de contenção da doença.

Lançado em 1989, o Visgraf foi criado para promover e desenvolver as atividades de pesquisa, ensino e projetos em áreas de modelos geométricos e imagens. Mas o interesse do IMPA pelo assunto começou dez anos antes, quando o instituto adquiriu um terminal gráfico Tektronix, que atualmente faz parte da coleção histórica do laboratório. As origens do Visgraf remontam ao Programa de Verão de 1989, com o então inédito minicurso “Introdução à Computação Gráfica”, ministrado por Jonas Gomes e Luiz Velho. A adesão ao curso foi tamanha que os dois amigos começaram a desenvolver a nova linha de pesquisa no IMPA.

Antigos equipamentos do Visgraf

“No IMPA, não havia nada nessa área. Começar um projeto do zero era muito atraente e fiz uma proposta ao instituto. Fui contratado, criei o Visgraf, e criei e estruturei o mestrado, o doutorado e o pós-doutorado em Computação Gráfica”, relembrou Gomes.

Desde então, o Visgraf desenvolve projetos em iniciativas inovadoras que estão na fronteira da tecnologia, como, atualmente, trabalhos sobre metaverso e realidade aumentada. Entre os temas de pesquisa, estão ainda Análise e Processamento de Imagens, Síntese de Imagens e Visualização, Modelagem Geométrica e Interação, e Animação e Multimídia. 

“Estamos sempre trabalhando com inovação e temas que estão na moda, mas não vamos atrás desses assuntos por isso. É natural, já que a matemática está diretamente ligada à tecnologia. O Google só funciona bem porque tem um algoritmo de mineração de dados, que tem uma matemática muito sofisticada por trás. No caso do metaverso, a origem de tudo é a mídia inteligente, que tem como base a matemática aplicada”, explica o pesquisador-líder do Visgraf, Luiz Velho.

Pesquisas inovadoras, formação de mestre e doutores, além de professores da Educação Básica, realização da OBMEP, a maior competição científica do Brasil, projetos de popularização da matemática e parcerias com o setor produtivo formam um conjunto de atividades único no mundo. O IMPA chega aos 70 anos celebrando as conquistas e olhando para o futuro. A inauguração do Centro Pi (Centro de Projetos e Inovação IMPA), em 2021, e a construção do novo campus vão elevar a um novo patamar a capacidade do instituto de contribuir para a sociedade brasileira.