Rafael De Sousa Dutra
Atualmente é professor titular do magistério EBTT no Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio de Janeiro (IFRJ) e, desde 2007, mantém colaboração científica com o Laboratório de Pinças Óticas H. Moysés Nussenzveig (LPO-HMN). Desde 2019, também atua como membro credenciado do programa de pós-graduação do Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física (MNPEF), polo IFRJ-UFF, no campus Volta Redonda. No IFRJ, leciona disciplinas de Física Básica para cursos técnicos integrados ao ensino médio nas áreas de Mecânica e Eletrotécnica, além de atuar nos cursos superiores de Licenciatura em Matemática e Engenharia Mecânica. Possui graduação em Licenciatura em Física pela Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (2005), mestrado (2007) e doutorado (2011) em Física pelo Instituto de Física da Universidade Federal do Rio de Janeiro. Entre 2015 e 2016, realizou estágio pós-doutoral no Departamento de Micro- e Nanotecnologia da Universidade Técnica da Dinamarca, integrando o grupo de pesquisa do professor Henrik Flyvbjerg. Durante o mestrado e o doutorado, contribuiu para o desenvolvimento da calibração absoluta de pinças óticas a partir de uma teoria de primeiros princípios, combinando teorias de espalhamento de Mie, óptica não paraxial e aberrações ópticas, com todos os parâmetros determinados experimentalmente. Entre os resultados desse trabalho destacam-se um artigo publicado como destaque do editor na revista Physical Review A, em 2014, e um capítulo de livro publicado pela Springer em 2016, a convite do professor Arne Gennerich, abordando protocolos para calibração absoluta de pinças óticas. Posteriormente, durante o pós-doutorado, ampliou essa teoria ao incluir efeitos de reverberação e campo próximo, permitindo descrever a calibração absoluta de pinças óticas nas proximidades de superfícies planas, como lamínulas de microscópios. Essa abordagem possui aplicações importantes no estudo de moléculas motoras individuais, como a Miosina, e na investigação de forças dispersivas entre superfícies. Nos últimos anos, tem desenvolvido modelos teóricos para descrever forças exercidas pela luz sobre partículas esféricas micrométricas em diferentes condições de contorno, com aplicações em metamateriais, plasmônica e transferência de momento angular ótico. Mais recentemente, passou a combinar microscopia óptica e espalhamento de Mie em técnicas de metrologia ótica voltadas à caracterização de objetos micrométricos abaixo do limite de resolução da microscopia convencional. Na área de Ensino de Física, atua no desenvolvimento de novas abordagens metodológicas e na aplicação de conteúdos e problemas de Física Básica ao contexto educacional. É autor e coautor de diversos artigos publicados em revistas nacionais e internacionais nas áreas de Ótica e Ensino de Física, além de participar regularmente de atividades de arbitragem científica em periódicos internacionais, orientação de iniciação científica e bancas de TCC, pós-graduação e concursos públicos. Também desenvolve atividades de preparação e incentivo a estudantes participantes de olimpíadas científicas de Física e Astronomia.