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Projetos de Pesquisa

 

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Ademir José Zattera

Engenharias

Engenharia de Materiais e Metalúrgica
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  • obtenção e modificação de estruturas carbonosas para potenciais aplicações de armazenamento de energia
  • Devido à limitação das fontes convencionais de energia, se faz necessário o desenvolvimento de sistemas eficientes de armazenamento dessa energia. Novas tecnologias de armazenamento de energia eletroquímica, como supercapacitores e novas configurações de baterias de íons de lítio, podem incluir estruturas carbonáceas a fim de melhorar suas capacidades. O aumento da vida útil destes dispositivos de energia também contribui para o meio-ambiente, uma vez que baterias convencionais são constituídas por alguns materiais altamente tóxicos. Além disso, a nanotecnologia tem potencializado o desenvolvimento de uma gama de materiais com características especiais, capazes de apresentar propriedades muitos superiores aos materiais convencionais, tornando-se um ramo da ciência de grande projeção. Neste contexto, este projeto tem por objetivo modificar estruturas carbonáceas (nanoplaquetas de grafeno e carvão ativado) por meio da deposição física de nanopartículas metálicas (nióbio, chumbo, níquel e/ou manganês) e utilizá-las para a produção de um revestimento para filmes de nanocelulose. O carvão ativado será produzido através da conversão termoquímica de resíduos de madeira (pinus e eucalipto), e de resíduos de casca de arroz. Ao final, pretende-se avaliar as características elétricas como a condutividade volumétrica e superficial, bem como suas características capacitivas e eletroquímicas destes filmes, visando a potencial aplicação em equipamentos e dispositivos eletroeletrônicos, com aumento da densidade de energia em relação aos capacitores convencionais, mantendo uma alta densidade de potência. Com isso, o dispositivo terá uma maior quantidade de energia disponível em relação à massa do próprio dispositivo, podendo fornecer esta energia com alta velocidade.
  • Universidade de Caxias do Sul - RS - Brasil
  • 07/12/2022-31/12/2026
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Ademir José Zattera

Engenharias

Engenharia de Materiais e Metalúrgica
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  • desenvolvimento de hidrogéis com incorporação de diferentes carreadores de bioativos para aplicação na agricultura
  • A agricultura é um dos principais setores da economia mundial, porém, entre os principais problemas desta área está a escassez dos recursos naturais, o que leva a uma maior dependência de uso de pesticidas e recursos hídricos. Assim, busca-se cada vez mais a utilização de técnicas produtivas mais sustentáveis. O uso de hidrogel na agricultura é visto como uma inovação promissora, sendo uma técnica sustentável e benéfica para a natureza, reduzindo o impacto ambiental e melhorando o aproveitamento dos recursos hídricos, pois libera nutrientes de forma controlada e é capaz de reter água. O desenvolvimento de hidrogéis com nanocargas e óleos essenciais vêm sendo estudados nos últimos anos em diversas pesquisas, e visa potencializar o desenvolvimento das plantas através da ação de proteção antifúngica, antibacteriana e contra as mudanças climáticas. Sabe-se que apenas 1% dos agrotóxicos utilizados atingem os agentes indesejados, os outros 99% acabam se espalhando pela natureza podendo contaminar o solo e, também, causar problemas à diversas outras espécies. Assim, o controle de fungos fitopatogênicos é fundamental para o desenvolvimento das culturas agrícolas. No entanto, a utilização de fungicidas tende a causar danos ambientais. Com isso, o emprego de fungos promotores de crescimento de plantas, como Clonostachys rosea e Trichoderma, podem viabilizar o controle de fungos fitopatogênicos auxiliando no seu desenvolvimento Como o hidrogel é um material polimérico, natural e biodegradável, é muito promissor para este tipo de aplicação, em decorrência de suas propriedades de absorção e hidrofilicidade, pois libera nutrientes e água para as plantas, aos poucos, além de atuar no solo e nas raízes. Nesse contexto, este projeto tem como objetivo o desenvolvimento de hidrogéis com incorporação de óleos essenciais das espécies Cymbopogon citratus (capim-limão) e Allium sativum L (alho) e diferentes nanocargas (nanoargilas e biocarvão), visando sua aplicação na agricultura.
  • Universidade de Caxias do Sul - RS - Brasil
  • 05/12/2023-31/12/2026
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Adenilton José da Silva

Ciências Exatas e da Terra

Ciência da Computação
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  • otimização em dispositivos quânticos ruidosos de escala intermediária
  • Espera-se que em breve os dispositivos quânticos ruidosos e de escala intermediária tenham aplicabilidade prática e estejam disponíveis comercialmente. A construção destes dispositivos é motivada pelo ganho em eficiência, em alguns casos exponencial, na resolução de certos problemas computacionais. Embora esses dispositivos não sejam universais, já que só podem executar circuitos com profundidade limitada, existem provas de conceito em inteligência artificial, finanças e outras áreas indicando potenciais benefícios do desenvolvimento desta tecnologia. Os resultados são particularmente positivos quando consideramos problemas de otimização, sendo vasta a documentação da aplicabilidade de métodos de computação quântica tais como Annealing, o QAOA (Quantum Approximate Optimization Algorithm), o VQE (Variational Quantum Eigensolver), entre outros, para solução de problemas em contexto industrial. Crucial para a implementação destas tecnologias, é o trade-off entre métodos clássicos e quânticos, que permite contornar as eventuais limitações dos dispositivos quânticos garantindo que o ganho computacional destes dispositivos ocorra estrategicamente nos processos em que a diferença de custo clássico-quântico é mais pronunciada. Considerando este cenário, neste projeto serão investigados algoritmos clássicos para otimização de sistemas quânticos e algoritmos quânticos aplicados a sistemas clássicos e quânticos. Mais especificamente, pretendemos investigar a i) otimização dos recursos necessários para a implementação de circuitos quânticos; ii) otimização com foco em aprendizado de máquina; iii) estudo de heurísticas clássicas para sistemas inteligentes quânticos, com aplicações em finanças; iv) heurísticas quânticas para otimização de sistemas clássicos e quânticos; e v) mitigação de ruído em diversas aplicações.
  • Universidade Federal de Pernambuco - PE - Brasil
  • 25/11/2022-28/02/2026
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Adilson Paulo Sinhorin

Ciências Exatas e da Terra

Química
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  • estudo químico e atividade biológica com extrato, fração e/ou moléculas obtidas a partir de veneno de bufonídeos dos biomas cerrado e amazônico brasileiro
  • A natureza é um grande laboratório que oferece uma vasta variedade de produtos naturais, ricos em compostos para todo tipo de aplicação. Nesse contexto a floresta amazônica e o cerrado possuem uma grande biodiversidade de fauna e flora inexploradas com esse potencial. Dentre as espécies animais destacamos a família de sapos Bufonidae contém cerca de 49 gêneros e 592 espécies distribuídas por quase todo o planeta. Esses animais produzem e armazenam veneno em suas glândulas parotoides e pele, o qual é composto por diversas substâncias químicas, como esteroides, aminas biogênicas e peptídeos, oriundas do metabolismo secundário deles. Esses compostos estão relacionados com a interação com o ambiente e proteção contra predadores. Além disso, muitas destas substâncias apresentam atividades biológicas com relevante potencial biotecnológico. Nesse contexto este projeto objetiva estudar a composição química e atividade biológica de extratos, frações e moléculas obtidas a partir de veneno de espécies de bufonídeos presentes nos biomas Cerrado e Amazônico brasileiro.
  • Universidade Federal de Mato Grosso - MT - Brasil
  • 25/01/2024-31/01/2027
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Admilson Teixeira Franco

Engenharias

Engenharia Mecânica
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  • instituto nacional de ciência e tecnologia em reologia de materiais complexos aplicada a tecnologias avançadas - inct-rhe9
  • No atual contexto mundial, produto das mudanças climáticas, é fato que o desenvolvimento tecnológico e econômico dos países nas próximas décadas estará intrinsicamente atrelado ao desenvolvimento de novos materiais e ao aperfeiçoamento de processos que ainda hoje se apresentam ou com baixa eficiência ou com alto custo. Neste sentido, esta proposta tem o objetivo de construir o Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Reologia de Materiais Complexos aplicada a Tecnologias Avançadas (INCT-Rhe9). A Reologia é a ciência que estuda a deformação e o escoamento de materiais complexos, estes presentes nos mais diversos setores energéticos como elementos fundamentais dos processos de transformação de energia. Os grupos que comporão este INCT-Rhe9, expoentes na área de reologia do Brasil, atuam em pesquisas não só na linha de redução de custos e aumento de eficiência na produção e transporte de petróleo (atualmente uma matriz energética fundamental para o Brasil), como também olhando para materiais que serão fundamentais para novos produtos, como nanofluidos (que podem ser utilizados em coletores solares, em suspensões de baterias, entre outras muitas aplicações), hidratos (possíveis soluções para captura de CO2 da atmosfera), polímeros (utilizados em diversas aplicações da indústria), além de inúmeros outros fluidos complexos utilizados não apenas na área de energia, mas também na construção civil, farmacêutica, entre outras. O entendimento do comportamento micro e macroscópico de materiais com comportamento reológico complexo é de fundamental importância para aplicações tecnológicas, com foco em aumento de produção, redução da poluição e da emissão de gases de efeito estufa, otimização de processos e busca por novos materiais. Desta forma, o INCT-Rhe9 tem como foco o de impulsionar o desenvolvimento de novos materiais e de novos processos tecnológicos para a transição da matriz energética do Brasil.
  • Universidade Tecnológica Federal do Paraná - PR - Brasil
  • 09/01/2023-31/01/2028
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