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Projetos de Pesquisa

 

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Alexandre Luis Braun

Engenharias

Engenharia Civil
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  • desenvolvimento de estratégias de computação de alto desempenho e sua aplicação em problemas de grande porte da mecânica aplicada computacional.
  • Problemas associados com a modelagem computacional na indústria do petróleo e as análises da ação do vento em estruturas, meio-ambientes urbanos e em dispositivos para geração de energia eólica são extremamente desafiadores, requerendo alta capacidade de processamento e conhecimento específico para serem abordados. Neste contexto, as abordagens de Machine e Deep Learning estão começando a desempenhar um papel importante, acelerando o avanço das descobertas científicas em vários campos de pesquisa. Portanto, para atender à solicitação de simulações de grande porte, envolvendo milhões de incógnitas, o desenvolvimento de novos algoritmos com tecnologia capaz de explorar sistemas HPC (High Performance Computing) modernos é de suma importância, especialmente usando arquiteturas próprias para paralelização em placas gráficas. São propostos então neste projeto três temas específicos da Mecânica Aplicada Computacional, onde o uso de técnicas de HPC se faz necessário para o avanço no conhecimento científico: a) ação do vento em estruturas e em meio-ambientes urbanos usando paralelização com placas gráficas em linguagem CUDA/FORTRAN - investigar problemas que não podem ser facilmente abordados em túneis de vento usando modelos numéricos em CFD confiáveis, desenvolvendo novos algoritmos e avançando o conhecimento sobre a ação do vento para obtenção de especificações de norma e projeto nestas situações; b) modelagem teórica e computacional de deformações em bacias sedimentares: investigar bacias sedimentares para a indústria do petróleo, desenvolvendo um modelo numérico termo-poromecânico em elementos finitos para grandes deformações para auxiliar a tomada de decisões durante a fase de exploração de reservatórios. c) Análise de confiabilidade estrutural usando técnicas de high performance computing e machine learning: desenvolver estudos de confiabilidade estrutural com modelamento substituto e paralelização massiva, com otimização mono e multiobjetivo. VER PROJETO EM ANEXO
  • Universidade Federal do Rio Grande do Sul - RS - Brasil
  • 11/12/2023-31/12/2026
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Alexandre Medeiros de Figueiredo

Ciências da Saúde

Saúde Coletiva
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  • estudo ecológico e análise de desigualdades intramunicipais de morbidade e mortalidade
  • Resumo O dimensionamento das desigualdades regionais e intermunicipais na saúde pode ser realizado a partir dos sistemas de informação do Sistema Único de Saúde (SUS) e estudos já realizado no país. Entretanto, as análises das desigualdades intramunicipais são escassas, apesar da sua importância. Estudo realizado no município de São Paulo revela que a diferença na idade média de morte dos moradores de diferentes bairros pode chegar a mais de duas décadas de vida. O dimensionamento destas diferenças intramunicipais nos indicadores de saúde é um elemento importante para uma melhor avaliação de políticas públicas e para a identificação do impacto dos determinantes sociais da saúde na gênese de doenças infecciosas e doenças crônicas não transmissíveis. Este estudo tem como objetivo analisar a associação entre a morbidade e mortalidade e características socioeconômicas nos diversos setores censitários do estado da Paraíba. Trata-se de um estudo ecológico de áreas pequenas que utilizará os setores censitários como unidade de análise. Informações extraídas de bases do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística e dos sistemas de informação do (SUS) serão agregadas em um grande banco de dados anonimizados. Os dados do Censo serão utilizados para a elaboração de um índice de vulnerabilidade social. Os dados de notificações de COVID-19, internações e mortes ocorridas entre os anos de 2010 e 2023 e calculados taxas de incidência, internação e mortalidade por setor censitário, utilizando métodos de suavização baseados na teoria Bayesiana. A partir agregação destes dados, serão desenvolvidos um Índice de Vulnerabilidade Social, atlas com mapas dos setores censitários de maior risco para o desenvolvimento de doenças cardiovasculares, Infecção por COVID-19 e Internações por Síndrome Respiratória Aguda Grave e Internações por Condições Sensíveis a Atenção Primária. Por fim, o Indice de Vulnerabilidade criado será validado utilizando dados de morbidade e mortalidade.
  • Universidade Federal da Paraíba - PB - Brasil
  • 02/12/2023-31/12/2026
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Alexandre Meneghello Fuentefria

Engenharias

Engenharia Biomédica
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  • desenvolvimento de uma plataforma de biomateriais poliméricos funcionalizados com antimicrobianos para o tratamento de feridas crônicas.
  • A presente proposta visa atender uma demanda de produtos inovadores para ferimentos crônicos ocasionados em consequência de infecções oportunistas em lesões traumáticas. Atualmente existem alguns biomateriais poliméricos que são empregados como reparadores de feridas ou como enxertos de tecidos moles, infelizmente, a maioria destes biomateriais são importados e sobrecarregam o orçamento no âmbito do SUS. Neste propósito, polímeros sintéticos e naturais tornam-se estratégicas sinérgicas e versáteis, pois no aspecto estrutural, polímeros naturais possuem habilidade no reconhecimento celular, enquanto os polímeros sintéticos possuem uma estrutura química bastante definida são biocompatíveis e antigênicos. Nosso intuito é estabelecer uma plataforma de biomateriais poliméricos processados através de diferentes tecnologias e com amplo espectro antimicrobiano para feridas crônicas em tecidos, principalmente oriundas de infecções oportunistas de difícil tratamento. Com base na capacidade científica e experiência de cada membro da equipe iremos ampliar a maturidade dos protótipos que compõem a plataforma, realizar testes de validação para fornecer informações técnicas suficientes e investigar a aplicação desse processo em produção nacional, desde a disponibilidade da matéria-prima até diferentes etapas necessárias que devem compor o processo de fabricação. Para tal, contaremos com líderes de grupos de pesquisa em áreas como química, engenharia, física e farmácia, num projeto inédito em ciência translacional que irá contribuir para o surgimento de biomateriais poliméricos viáveis economicamente e que irão reduzir o impacto econômico ao sistema único de saúde (SUS) do nosso país.
  • Universidade Federal do Rio Grande do Sul - RS - Brasil
  • 15/12/2023-31/12/2026
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Alexandre Meneses Chagas

Ciências Humanas

Educação
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  • desenvolvimento das competências digitais dos professores do ensino fundamental e médio do estado de sergipe
  • Este projeto tem como objetivo geral desenvolver um modelo de formação continuada de docentes, da rede estadual de Sergipe, do ensino fundamental e médio sobre as competências e habilidades de Letramento Multimidiático e Informacional (MIL) para uso das TDIC como dispositivo pedagógico em sala de aula. Com o intuito de promover espaços de aprendizagem em rede, nos quais os professores possam compartilhar suas vivências, produzir conteúdos digitais e aplicar práticas pedagógicas inovadoras com o uso das tecnologias digitais na sala de aula. O Projeto será coordenado por pesquisadores do Instituto de Tecnologia e Pesquisa e por professores e pesquisadores do Programa de Pós-Graduação em Educação da Universidade Tiradentes, linha 1 - Educação e Comunicação. Através do Núcleo de Ciência, Tecnologia & Inovação na Educação Básica (NCT&IEB), criado a partir do Edital CAPES/FAPITEC/SE N° 05/2014, que vem desenvolvendo, em parceria com a Secretaria de Estado da Educação, do Esporte e da Cultura (SEDUC/SE), o Instituto de Tecnologia e Pesquisa - ITP e a Universidade Tiradentes, um conjunto de ações no campo da Alfabetização Informacional e Literacia Multimidiática com professores em unidades estaduais de educação técnico profissional. O curso de formação continuada será desenvolvido e disponibilizado no Moodle, e os módulos serão desenvolvidos a partir do mapeamento das Competências Digitais dos docentes com o uso da metodologia do DigCompEdu, com uma abordagem quantitativa, ele é um quadro cientificamente fundamentado que descreve, a partir de uma autorreflexão, o que significa ser digitalmente competente como educador. Espera-se contribuir com a percepção dos docentes sobre as suas competências digitais e a possibilidade de uma formação continuada docente que possa fornecer subsídios para outros usos das TDIC como dispositivo pedagógico em sala de aula.
  • Instituto de Tecnologia e Pesquisa - SE - Brasil
  • 04/12/2023-31/12/2026
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Alexandre Reily Rocha

Ciências Exatas e da Terra

Física
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  • métodos de aprendizado de máquina na busca por novos materiais para aplicação em células fotovoltáicas
  • A descoberta de novos materiais para a utilização em células fotovoltáicas é fundamental para substituir a matriz energética atual por uma que seja baseada em fontes renováveis. A ciência de dados pode ter um papel central neste processo ao combinar diversas metodologias para identificação de novos candidatos por meio da análise de bancos de dados, tanto de materiais como de trabalhos já publicados na literatura. A partir daí é possível realizar simulações mais precisas para estudar diversos aspectos do funcionamento de células fotovoltáicas. Os parâmetros obtidos permitem criar descritores que podem ser utilizados me métodos de machine learning para agora realizar predições de materais ainda não sintetizados e que possam ter propriedades ainda superiores. A presente proposta pretente implementar todo o arcabolço para realizar este processo. Com uma combinaçnao de Big data, métodos de high throughput, machine learning (redes neurais, kernel ridge regression, random forest) e teoria do funcional d adensidade e metologias de transporte eletrônico e térmico, iremos procurar novos materiais para dispostivos fotovoltáicos. Objetivamos assim, ao final do projeto, apresentar candidatos que possam ser sintetizados em laboratório e produzidos em larga escala.
  • Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho - SP - Brasil
  • 08/12/2022-31/12/2026
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Alexandre Rodrigues Silva

Ciências Agrárias

Medicina Veterinária
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  • otimização das condições de cultivo in vitro e in vivo de tecido testicular em modelo ungulado silvestre
  • Atualmente, vivencia-se uma acelerada perda de biodiversidade, em que algumas espécies animais têm atingido níveis críticos, denotando sua iminente extinção, sendo inegável a contribuição das estratégias ex situ para conservação da biodiversidade, tais como a formação dos bancos de recursos genéticos. Neste sentido, a conservação de tecido testicular constitui-se como importante ferramenta que permite armazenamento de fragmentos contendo muitas células germinativas em vários estágios de desenvolvimento, possibilitando salvaguardar o material genético proveniente de animais biologicamente valiosos em qualquer estágio reprodutivo, ou que tenham morrido subitamente. Contudo, para sua utilização, necessita-se o aperfeiçoamento de sistemas de cultivo in vitro e in vivo eficientes, capazes de permitir o desenvolvimento de espermatogônias a espermatozoides, que servirão como base para uso em outras técnicas de reprodução assistida (Quadro 1 anexo). Assim, a presente proposta objetiva definir sistemas de cultivo in vitro e in vivo para o tecido testicular de espécies silvestres, utilizando o cateto pré-púbere, um representante ungulado da fauna da Caatinga, como modelo experimental. A proposta será desenvolvida em 03 fases mediante os seguintes objetivos: (i) Estabelecer as condições de cultivo in vitro por meio da comparação de dois sistemas substrato (organotípico e tridimensional) e presença e ausência do fator de crescimento fibroblástico; (ii) Adaptar as condições de cultivo in vitro aos tecidos testiculares criopreservados; (iii) Estabelecer as condições de cultivo in vivo (xenotransplante) como ferramenta comparativa com o cultivo in vivo e eficiência da técnica. Espera-se, com essa proposta, proporcionar um protocolo adequado que possibilite o uso de tecido gonadal armazenado em biobancos de espécies silvestres, passível de ser extrapolado para espécies de interesse produtivo, e com vias de gerar um bioprocesso que poderá ser registrado como propriedade intelectual.
  • Universidade Federal Rural do Semi-Árido - RN - Brasil
  • 07/12/2023-31/12/2026
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Alexandre Schiavetti

Outra

Ciências Ambientais
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  • revendo o tráfico de animais silvestres no estado da bahia
  • Tendo em vista que o manejo da fauna passou a ser função dos estados e que os dados existentes sobre espécies oriundas do tráfico são praticamente de apreensão, torna-se muito limitada a possibilidade de soltura dos indivíduos em suas áreas de captura. Técnicas baseadas na análise de isótopos estáveis vêm mostrando potencial para caracterizar os locais de origem, o que contribui para a compreensão dos efeitos locais do tráfico. Assim é proposta a aplicação desta analise, associada à ciência-cidadã, para caracterizar as áreas sob ameaça nos três biomas do estado da Bahia, melhorando a governança local para este conflito. O presente estudo está organizado em três etapas, sendo elas: (I) Caracterização da distribuição de isótopos estáveis (13C, 15N, 18O, 2H e 87Sr) em áreas dos diferentes biomas encontrados no estado da Bahia, realizada através da avaliação destes isótopos estáveis em tecidos de animais silvestres de vida livre (representantes de aves e testudines). (II) Análise dos isótopos estáveis (13C, 15N, 18O, 2H e 87Sr) em tecidos de animais silvestres (representantes de aves e testudines) que se encontram cativos nos CETAS-CETRAS da Bahia para confrontar os resultados com os animais de vida livre. (III) Ampliação da atuação em rede entre os órgãos fiscalizadores responsáveis pelo resgate dos animais silvestres, como as unidades da polícia rodoviária federal na Bahia, corpo de bombeiros e gestores dos CETAS-CETRAS da Bahia, tendo como base a ciência cidadã, utilizando-se da realização de seminários, rodas de conversa e da produção de matérias que poderão ser utilizados por estas instituições. Por fim, espera-se que as metodologias propostas sirvam de base para outros estudos acerca do tráfico de animais silvestres no Brasil e no mundo, pois a defaunação é uma das principais ameaças antrópicas sofridas por populações naturais, e a caça para comercialização é um dos principais hábitos associados a esse contexto.
  • Universidade Estadual de Santa Cruz - BA - Brasil
  • 06/12/2023-31/12/2026
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Alexandre Urban Borbely

Ciências Biológicas

Morfologia
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  • efeitos celulares e moleculares de microplásticos na placenta
  • Cerca de 368 milhões de toneladas anuais de plásticos são gerados anualmente e a subsequente degradação desses polímeros em microplásticos (MP) intensifica as preocupações ambientais. Os MP se acumulam no solo, ar e sistemas aquáticos, afetando ecossistemas e sendo detectados em plantas, em animais marinhos e terrestres, além de animais silvestres e os domesticados para consumo humano. Diversos estudos a partir de 2021 vem relatando bioacúmulo de MP em fluidos e tecidos humanos, inclusive nas placentas. Em modelos animais e linhagens celulares, os MP induziram aumento da geração de espécies reativas de oxigênio, inflamação, genotoxicidade e apoptose, mas ainda não foram estudados em células e tecidos placentários humanos. Desse modo, os eventuais riscos desses MP nas placentas e no desenvolvimento fetal humano são amplamente desconhecidos. Este projeto visa investigar os efeitos moleculares e celulares dos MP na fisiologia placentária, assim como propor possíveis repercussões no desenvolvimento fetal. Utilizaremos explantes de vilosidades coriônicas placentárias e células isoladas de placentas humanas para avaliar a morte e proliferação celular, motilidade, produção de citocinas, balanço redox e metabolômica por GC-MS e por 1H RMN. O docking e dinâmica moleculares serão usados para investigar interações entre os MP e receptores de membrana. As microscopias de força atômica e de varredura confocal a laser serão usadas para explorar a passagem dos MP pela membrana das células e a espectroscopia Raman para a identificação de mudanças na assinatura bioquímica das células. Os nossos resultados preliminares já mostram que MP de poliestireno de 5 um atravessam a barreira hematoplacentária dos explantes placentários, não elevando as taxas de morte, mas aumentando o estresse oxidativo, corroborando com nossa hipótese inicial de que os MP acumulados nas placentas trazem riscos potenciais à gestação e saúde materno-fetal.
  • Universidade Federal de Alagoas - AL - Brasil
  • 05/12/2023-31/12/2026
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Alexsandra Rodrigues de Mendonca Favacho

Ciências da Saúde

Saúde Coletiva
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  • vigilância laboratorial de patógenos emergentes, reemergentes e negligenciados e seus determinantes sociais em populações em condições de saúde vulnerabilizadas
  • Os estados de Mato Grosso (MT) e Mato Grosso do Sul (MS) possuem populações vulneráveis, incluindo quilombolas e indígenas, com demandas de saúde relacionadas, entre outras, às doenças infecciosas incluindo arboviroses como dengue e doenças parasitárias como leishmaniose e geohelmintíases. Características multifatoriais e componentes socioambientais importantes devem ser considerados no planejamento de ações de prevenção e controle dessas doenças. Nesse contexto, propõe-se a elaboração de um algoritmo de diagnóstico laboratorial direcionado às importantes doenças infecciosas e parasitárias, e eventualmente entidades virais ainda desconhecidas, em comunidades quilombolas e populações indígenas de MT e MSl. O presente projeto buscará contribuir para o SUS na tomada de decisões em programas destinados às melhorias das condições de saúde e qualidade de vida destes grupos, bem como vigilância, prevenção e controle dessas doenças. Além da contribuição para tecnologia, incorporação e inovação em saúde, essa proposta busca também uma abordagem única de saúde através da inclusão de investigação em animais sinantrópicos e artrópodes vetores simpátricos, bem como análise das condições ambientais e fatores de risco com a finalidade de garantir uma avaliação ecossistêmica. Entre as entregas do projeto, está a base de evidências científicas que capacita o SUS e instituições integradas de saúde a realizar o planejamento e construção de políticas públicas para tais enfermidades, nessas populações, com a possibilidade de ampliação desse modelo, adaptado às demais localidades.
  • Fundação Oswaldo Cruz - MS - Brasil
  • 09/02/2024-28/02/2027
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Alfeu Joãozinho Sguarezi Filho

Engenharias

Engenharia Elétrica
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  • modelagem e controle de redes multi-terminais em corrente contínua para o aumento da participação de fontes renováveis de energia em sistemas de potência interconectados
  • As Fontes Renováveis de Energia (FRE) têm atraído o interesse da sociedade como a principal solução do setor elétrico para o combate às mudanças climáticas. Por conta de sua natureza variável, as FRE oferecem um grande desafio do ponto de vista da operação de sistemas de potência modernos. A adoção de sistemas Multi-Terminais em Alta Tensão em Corrente Contínua (MT-HVDC) é uma alternativa que possibilita a operação de sistemas de potência com elevados níveis de penetração de FRE. Um sistema MT-HVDC pode integrar sistemas elétricos vizinhos com características complementares, fazendas eólicas offshore e sistemas de armazenamento de energia, aumentando a flexibilidade da operação do sistema. Porém, a modelagem e o controle destas redes são tarefas complexas, especialmente se cabos submarinos estão envolvidos. O Conversor Modular Multinível (MMC) empregado em sistemas de alta tensão possui uma dinâmica complexa, envolvendo o controle da potência de saída, o balanço de energia entre as fases e a regulação das correntes circulantes, o que cria um desafio do ponto de vista de controle. Já os cabos empregados no circuito em corrente contínua possuem características particulares que variam de acordo com as necessidades de cada aplicação, criando um desafio do ponto de vista da modelagem do sistema. Assim, este projeto tem como objetivo a proposição de técnicas para a modelagem e o controle das redes MT-HVDC. O foco da modelagem será na obtenção de parâmetros baseados em medições nos terminais; o foco do controle será em estratégias que permitam aumentar a flexibilidade da operação do sistema elétrico com elevados níveis de FRE. Os resultados esperados pretendem contribuir para o desenvolvimento da nova infraestrutura de transmissão de energia em alta tensão que será necessária para a exploração de fazendas eólicas offshore e da nova estrutura de conexão entre os subsistemas elétricos brasileiros a fim de aumentar a flexibilidade da operação com elevados níveis de FRE.
  • Universidade Federal do ABC - SP - Brasil
  • 07/12/2022-31/12/2026
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