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Projetos de Pesquisa

 

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Telles Brunelli Lazzarin

Engenharias

Engenharia Elétrica
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  • contribuições ao desenvolvimento da eletrônica de potência aplicada aos sistemas fotovoltaicos e eólicos do futuro
  • Apesar do intenso incentivo à disseminação de fontes renováveis em prol de uma matriz energética menos agressiva ao meio ambiente, o impacto da alta penetração de geração distribuída no Sistema Elétrico de Potência (SEP) também precisa ser observado, pois a intermitência e as rápidas variações dos níveis de potência das fontes renováveis podem ser as causas de oscilações e instabilidades. Para contornar esse problema, torna-se mandatório que os inversores utilizados para promover a conexão de fontes renováveis à rede evoluam para se adaptarem às normas cada vez mais exigentes. De fato, os dispositivos de eletrônica de potência estão em constante adaptação e espera-se que a próxima geração de inversores apresente ultra-alta eficiência, elevada densidade de potência, maior confiabilidade e capacidade para emulação de inércia, operação em modo híbrido e prestação de serviços ancilares à rede elétrica. Neste novo cenário emergente, os inversores deixarão de ser meramente dispositivos seguidores de rede para funcionar também como formadores de rede, dando suporte ao SEP na regulação de tensão e na compensação de potência reativa, além de poderem viabilizar o despacho optimizado de energia nos horários de ponta. Embora estudos recentes já tenham apresentado resultados promissores quanto à implementação desses novos recursos isoladamente, desenvolvê-los e incorporá-los simultaneamente em um único dispositivo continua sendo um desafio que tem exigido esforços coletivos dos pesquisadores da área. Nesse contexto, este projeto visa contribuir com a comunidade científica na proposição de soluções para o desenvolvimento da próxima geração de inversores para conexão de fontes renováveis à rede elétrica, buscando topologias de conversores, técnicas de modulação e estratégias de controle que habilitem a eletrônica de potência a promover a conexão segura de fontes renováveis ao sistema elétrico do futuro.
  • Universidade Federal de Santa Catarina - SC - Brasil
  • 16/03/2022-31/03/2025
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Telma Cristina Ferreira Fonseca

Engenharias

Engenharia Nuclear
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  • estudar a distribuição de radiação de baixa energia proveniente das nanopartículas de 198au e 102pd para melhoria dos protocolos de tratamentos de câncer
  • Tratamentos radioterápicos emergentes, incluindo terapia mediada por partículas, terapia de hádrons ou radiossensibilização de células por nanopartículas de alto número atômico exigem a determinação teórica da trajetória da radiação em nanoescala. Isso é importante para avaliar o dano de radiação em níveis celular e de DNA. A dificuldade em calcular a energia depositada ou monitorar a trajetória destas partículas se torna um desafio da parte experimental. Para contribuir com a parte experimental em estudos de pesquisas sobre tratamentos de câncer, diversos códigos computacionais estão disponíveis, como PTra, PARTRAC, KURBUC, TRAX, RITRACKS. Estes códigos podem ser usados ​​para calcular a deposição de energia na escala nanométrica, modelando trajetórias de partículas ou fótons de radiação ionizante, interação-por-interação (“evento por evento”), tipicamente em meio gasoso ou água líquida, para simular os sistemas biológicos. Desde 2007, o Geant4 oferece modelos físicos para descrever as interações de partículas em água líquida no nível nanométrico através do pacote Geant4-DNA. A presente versão deste software permite a implementação de geometrias atomísticas de uma grande variedade de macromoléculas, disponibilizadas diretamente do banco de dados de proteínas (http://www.rcsb.org). Um dos exemplos de modelagem do Geant4-DNA fornece o “pdb4dna” (http://pdb4dna.in2p3.fr) o qual demonstra o uso de modelos de proteínas do banco de dados de macromoléculas. Geralmente em solução, o DNA assume a conformação B, mas quando há pouca água disponível para interagir com a dupla hélice, o DNA assume a conformação A-DNA e a forma Z-DNA apresenta seu sentido de rotação para a esquerda. Em um estudo realizado por Semsarha et al. 2015, verificou-se que a conformação do B-DNA tem menor sensibilidade tanto para quebras de fita simples (do inglês, Single Strand Breaks (SSB) quanto para quebras de fita dupla (do inglês, Double Strand Breaks DSB), enquanto o A-DNA tem alta sensibilidade para a ocorrência de SSB e Z-DNA tem alta sensibilidade para a ocorrência de DSB. Este projeto propõe a modelagem de modelo atomístico de alta resolução de B-DNA que inclui dupla hélice de DNA, Nucleossomes, fibras de Cromatina, laços de Cromatina, territórios cromossômicos, esferas nanométricas de células realistas ou modelos tumorais com nanopartículas radioativas de 198Au ou 102Pd posicionadas no centro da esfera usando o código computacional Geant4-DNA com o objetivo de estudar os vários efeitos biológicos. Para a terapia mediada por nanopartículas, os Kernels de Ponto de Dose (do inglês, Dose Point Kernel, DPK) e o valor S são os dois principais parâmetros importantes para a estimativa de dose, onde o DPK é a distribuição de energia radial de fontes isotrópicas pontuais de elétron e o parâmetro S é a dose alvo por unidade de atividade acumulada. O modelo de DNA é usado para medir o SSB, DSB e a razão DBS / SSB. O Valor S e o DPK serão calculados por simulação computacional para contabilizar a dose depositada em nível celular ou molecular, o que não é possível realizar experimentalmente. Além disto, será realizada a modelagem de phantoms esféricos de células tumorais utilizando MCNPx, EGSnrc e PENELOPE para estudar a dose depositada na periferia das nanopartículas e a dose depositada no simulador esférico com micro dimensões. Fazer a intercomparação destes resultados de simulações com diferentes códigos nos permite avaliar o que melhor atende as necessidades para os diversos casos propostos neste projeto de pesquisa. Para a validação dos modelos computacionais, os resultados serão comparados com resultados experimentais. Estes últimos serão obtidos irradiando-se culturas celulares com nanopartículas funcionalizadas com epigalocatequina-galato (EGCG) in vitro e estimando as doses de radiação. Este projeto conta com a colaboração do Prof. Kattesh V. Katti, do departamento de radiobiologia da Universidade de Missouri, Nanotecnologia do Câncer, EUA e o Prof. Ademar Benévolo Lugão, do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (CNEN / IPEN), São Paulo, SP - Brasil para os resultados experimentais.
  • Universidade Federal de Minas Gerais - MG - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2023
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