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Projetos de Pesquisa

 

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Tito Luís Maia Santos

Engenharias

Engenharia Elétrica
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  • estudo e desenvolvimento de novos algoritmos para controle de trajetória e localização inteligente de robôs
  • Robôs móveis autônomos têm sido utilizados em diversas aplicações na indústria de manufatura, mineração e na agroindústria, dentre outros motivos, por permitir avanços no contexto da segurança do trabalho e na conformidade das operações que demandam deslocamento. O problema de controle de trajetória de robôs móveis envolve um conjunto de desafios dentre os quais é possível destacar a presença de não-linearidades significativas no sistema controlado, a existência de múltiplas incertezas causadas pela interação com o meio, a demanda por um planejamento adequado de trajetória, a importância da incorporação de mecanismos de desvio de obstáculos e a necessidade de um sistema de localização adequado para o ambiente em consideração. Desta forma, a operação autônoma do robô móvel envolve a execução de um conjunto de algoritmos para realização de filtragem, localização, identificação de obstáculos, desvio de obstáculos, planejamento de trajetória, controle de trajetória, a título de exemplo. O presente projeto se propõe a desenvolver novas estratégias para realização controle de trajetória e localização inteligente de robôs móveis com o intuito de reduzir o tempo de processamento dos respectivos algoritmos, preservando o desempenho em malha fechada das estratégias existentes na literatura. Neste sentido, o erro de seguimento de trajetória, a suavização do esforço de controle, a satisfação de restrições de controle e garantia de estabilidade robusta devem ser preservadas ou até melhoradas, quando comparadas ao Estado-da-Arte. O principal objetivo é reduzir o tempo de processamento com algoritmos computacionalmente mais eficientes de localização e controle robusto de trajetória com vistas a disponibilizar mais tempo de processamento para execução de outras tarefas. Técnicas de controle preditivo simplificadas serão avaliadas no contexto da robótica móvel ao passo que novas abordagens baseadas em Inteligência Artificial serão aplicadas ao problema de localização.
  • Universidade Federal da Bahia - BA - Brasil
  • 06/12/2023-31/12/2026
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Tuane Cristine Ramos Goncalves Vieira

Ciências Biológicas

Bioquímica
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  • prospecção de moduladores da agregação de proteínas em extratos de moringa oleifera lamarck para o tratamento de doenças neurodegenerativas
  • Com o aumento da expectativa de vida da população, incluindo a brasileira, diversas doenças relacionadas ao envelhecimento se tornaram sérios problemas socioeconômicos. Entre elas, destacam-se as doenças neurodegenerativas (DNs), como Alzheimer, Parkinson e doenças priônicas. Essas condições compartilham um mecanismo molecular de agregação proteica e morte celular. Até o momento, as DNs são incuráveis, tornando-se essencial o desenvolvimento de terapias capazes de modificar sua progressão. Nesse contexto, a busca por compostos bioativos em espécies vegetais se mostra relevante, visando a identificação de novas estruturas químicas capazes de modular os mecanismos moleculares nessas doenças. O presente projeto visa investigar extratos de Moringa oleifera Lamarck como potenciais fontes de moduladores do processo de agregação de proteínas relacionadas às DNs. M. oleifera possui propriedades farmacológicas notáveis, como atividades antitumoral, antiviral, anti-inflamatória e anti-úlcera. Ensaios preliminares demonstraram que o extrato hidroetanólico das folhas desta planta possui efeito inibidor no processo de agregação da proteína prion, além de capacidade em desfazer agregados já formados. Nesse estudo, serão empregadas técnicas de perfil inibitório de alta resolução e fishing de ligantes para identificação das substâncias bioativas no extrato. A espectrometria de massas de alta resolução (HRMS) será usada para anotar as estruturas químicas das substâncias identificadas, utilizando-se bibliotecas virtuais. Diferentes técnicas cromatográficas serão utilizadas para isolar e purificar as substâncias, as quais serão caracterizadas por RMN e HRMS. A interação entre os ligantes isolados e as proteínas alvo será investigada por RMN e outras técnicas espectroscópicas. Dessa forma, espera-se identificar novas substâncias capazes de modular o processo de agregação de proteínas associadas às DNs, como estratégia terapêutica inovadora para o tratamento efetivo destas doenças.
  • Universidade Federal do Rio de Janeiro - RJ - Brasil
  • 04/12/2023-31/12/2026
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Túlio de Lima Campos

Ciências Biológicas

Genética
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  • explorando dados de oncogenômica hereditária como base para pesquisas translacionais no sistema único de saúde do brasil
  • O câncer é uma enfermidade caracterizada pelo crescimento desordenado de células no corpo, sendo uma das principais causas de óbito globalmente. A presença de antecedentes familiares com câncer sugere que vários tipos de câncer possam ter uma base genética hereditária. No Brasil, a complexidade da compreensão da base genética do câncer é acentuada pela diversidade pouco conhecida da ancestralidade da população. Além disso, cerca de 150 milhões de brasileiros (~71,5%) dependem do sistema público de saúde para receber tratamento médico. Portanto, é crucial investigar o câncer hereditário em nossa população, uma vez que isso pode impactar beneficamente um grande número de indivíduos. No estado de Pernambuco, o Programa de Câncer Hereditário (PCH-PE) tem se dedicado a registrar famílias com histórico de câncer e que atendem a critérios clínicos indicativos de predisposição genética. Além disso, o PCH-PE realizou o sequenciamento completo do genoma de pacientes recrutados pelo "Projeto Genomas Raros". Até o momento, foram gerados dados genômicos brutos de mais de 400 indivíduos de diferentes famílias, com planos de alcançar 900 até o final de 2023. Esses dados representam um recurso inestimável que servirão como base para um projeto colaborativo envolvendo o Instituto Aggeu Magalhães, o Hospital do Câncer de Pernambuco e o Instituto de Medicina Integral Professor Fernando Figueira. O objetivo fundamental do presente projeto é caracterizar as variações genéticas associadas à predisposição ao câncer hereditário, e levando em consideração as diversas origens genéticas. As descobertas resultantes serão cruciais para o desenvolvimento de diagnósticos mais acessíveis e eficazes, beneficiando toda a população Brasileira. Este trabalho é de suma importância, visto que busca desvendar a complexidade genética do câncer em nossa população diversificada e contribuir para a melhoria da prevenção, diagnóstico e tratamento da doença.
  • Fundação Oswaldo Cruz - PE - Brasil
  • 13/12/2023-31/12/2026
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Túlio Hallak Panzera

Engenharias

Engenharia Aeroespacial
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  • juntas multifuncionais fabricadas de adesivos compósitos particulados e metasuperfícies via ablação a laser
  • Trata-se de um projeto microestrutural de superfícies e adesivos com intuito de aumentar o desempenho mecânico de juntas adesivas (metal-metal, metal-compósito e compósito-compósito) por meio do processo de ablação a laser e da inclusão de partículas cerâmicas. O tema é amplo, envolvendo efeitos de parâmetros de corte, topografia e tipo de superfície e de adesivo. Esta proposta de pesquisa investigará um parâmetro de estudo inédito, a incorporação de micropartículas cerâmicas no adesivo, visando aumentar o ancoramento entre as superfícies tratadas. Os principais objetivos são: (i) estudar o efeito dos parâmetros de corte a laser nas características topográficas de superfícies metálicas e compósitas; (ii) estudar diferentes arquiteturas de ranhuras superficiais, envolvendo pontos e linhas de geometrias variadas, nas propriedades mecânicas de juntas adesivadas com polímeros sintético e natural; (iii) estudar o efeito da incorporação de micropartículas de sílica e carbeto de silício nas propriedades mecânicas de adesivos poliméricos (epóxi e natural); (iv) estudar por meio de ensaios de junta (single lap) o efeito do intertravamento mecânico a ser obtido pela penetração das micropartículas rígidas nos vales topográficos, obtidos via ablação a laser, em superfícies metálicas e compósitas, utilizando polímero sintético e natural; (v) contribuir na formação de pesquisadores em nível de doutorado e pós-doutorado; (vi) fortalecer e expandir a internacionalização da UFSJ por meio da colaboração com as Universidades de Bristol (Inglaterra) e de Glasgow (Escócia); (vii) inovar e patentear a junta multifuncional investigado nesta pesquisa, (viii) promover o crescimento da produção científica de excelência e o reconhecimento do grupo de pesquisa Brasileiro, (ix) compartilhar a infraestrutura adquirida com demais grupos de pesquisa da UFSJ e do país, (x) divulgar os resultados para o público especializado e (xi) escalonar a tecnologia.
  • Universidade Federal de São João Del-Rei - MG - Brasil
  • 02/12/2023-31/12/2026
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Tulio Matencio

Engenharias

Engenharia de Materiais e Metalúrgica
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  • análise da produção de hidrogênio e uso de pilhas a combustível via eletrolise aplicada ao setor de transporte ferroviário
  • A substituição de combustíveis fósseis e a utilização de modais mais eficientes são fundamentais para a descarbonização do transporte. Vantajosamente, o sistema de transporte ferroviário é passível de eletrificação, o que substitui a queima de combustíveis fósseis. O uso do hidrogênio nesse modal de transporte é especialmente relevante para trechos rurais off-grid, onde operam-se principalmente locomotivas movidas a diesel. Tão importante quanto assegurar o desenvolvimento de tecnologias e da produção de hidrogênio em larga escala, é estimular setores estratégicos que utilizem o hidrogênio produzido, tal como o setor de transporte ferroviário. Este projeto de pesquisa, propõe a análise inédita da cadeia do hidrogênio voltada para o setor de transporte ferroviário em Minas Gerais. O projeto visa interseccionar os parâmetros técnicos do suprimento do hidrogênio à sua demanda no transporte de longa distância e carga pesada. O projeto investigará a hipótese de se utilizar o transporte ferroviário elétrico movido a hidrogênio para a descarbonização como uma alternativa técnico-econômica viável para dois percursos estudados. Diversas iniciativas acadêmicas e industriais já investigam a viabilidade e aplicabilidade da aplicação do hidrogênio no setor. Em agosto de 2022, a Alstom Coradia lançou trens de passageiros movidos a hidrogênio utilizando uma pilha a combustível evitando a emissão de 4.400 t de CO2/ano. A metodologia do projeto envolve a modelagem e validação dos seguintes subsistemas e seus balanços de planta: i) os que compreendem a geração de energia elétrica através da pilha a combustível (quantidade de hidrogênio necessária para o deslocamento); ii) os de produção e armazenamento de hidrogênio compatíveis com as cargas requeridas pelo sistema global usando energias renováveis locais e, iii) os que incluem a instalação e funcionamento do veículo ferroviário. Ademais, serão estudadas as viabilidades econômicas da implantação dos sistemas.
  • Universidade Federal de Minas Gerais - MG - Brasil
  • 06/12/2022-31/12/2026
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Tulio Nogueira Bittencourt

Engenharias

Engenharia Civil
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  • monitoramento e inspeção de infraestrutura rodoferroviária por meio de técnicas de aprendizagem de máquina e visão computacional
  • A deterioração de estruturas rodoferroviárias é causada por ações ambientais, agressões químicas e/ou físicas, e podem ser agravados por problemas de concepção e construção. A durabilidade das estruturas está relacionada à sua capacidade de preservar seu desempenho quando exposto ao ambiente projetado, sendo medida em anos, caracterizando sua vida útil. O custo de manutenção é significativo para que as estruturas mantenham sua capacidade de segurança, funcionalidade, durabilidade, robustez e resiliência. A avaliação e a gestão de obras de infraestrutura são essenciais para o desenvolvimento econômico e qualidade de vida. A manutenção (preventiva, preditiva) é crucial para reduzir custos globais dos ativos. Inspeções tradicionais são morosas e subjetivas, enquanto o monitoramento por sensores pode ser dispendioso e interferir na operação. Técnicas de visão computacional, inteligência artificial e aprendizado de máquina surgem como uma solução promissora para otimizar esses processos. Pesquisas recentes buscam automatizar a detecção de falhas e respostas estruturais por meio dessas técnicas. Uma Rede Neural Convolucional (CNN) é um algoritmo de Aprendizado Profundo que capta uma imagem de entrada, codifica a informação, e de forma interativa, atribui pesos e vieses que podem reconhecer características dos padrões automaticamente. Após a identificação das falhas, técnicas de segmentação permitem extrair características geométricas (espessura, comprimento, área) e com elas, fazer avaliações periódicas da vida útil das estruturas. Esta pesquisa visa avaliar a qualidade das identificações e mensurações de falhas e respostas estruturais, e sua viabilidade no monitoramento da infraestrutura. Pesquisas recentes em diversos centros no exterior com a participação de alguns dos envolvidos nesta proposta mostram que essas técnicas são promissoras, mas merecem um maior aperfeiçoamento para aumentar sua confiabilidade.
  • Universidade de São Paulo - SP - Brasil
  • 12/12/2023-31/12/2026
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Ubiratan Piovezan

Ciências Agrárias

Zootecnia
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  • sombra e água fresca: bem estar e produção animal no nordeste
  • O objetivo do projeto é avaliar as respostas dos ovinos em relação à disponibilidade de sombra em pastagens e em relação ao sombreamento de fontes de água. O projeto será desenvolvido na Estação Experimental Pedro Arle, no município de Frei Paulo-SE e na Estação Experimental da Embrapa, em Sobral-CE, com rebanhos ovinos da raça Santa Inês. As coletas serão realizadas durante dois anos consecutivos, no início e no final do verão de ambas as localidades. Para avaliação comportamental e fisiológica, 10 fêmeas de cada tratamento serão monitoradas durante duas semanas consecutivas. Hidrômetros de precisão serão utilizados para registro do volume de água consumida por animais de cada grupo. Colares de GPS e gravadores de áudio serão usados para estudar os padrões de comportamento. Os parâmetros climatológicos serão monitorados por meio de registradores automáticos (dataloggers). Serão avaliadas concentrações salivares de hormônios relacionados ao estresse (corticosteróides). O desempenho dos animais em crescimento será avaliado considerando o ganho de peso obtido durante ensaios realizados com esta finalidade. O projeto está associado a quatro dos 17 objetivos do desenvolvimento sustentável (ODS): Objetivo 2. Fome zero e agricultura sustentável; Objetivo 6. Assegurar a disponibilidade e gestão sustentável da água e saneamento para todos; Objetivo 12. Assegurar padrões de produção e de consumo sustentáveis; e Objetivo 13. Tomar medidas urgentes para combater a mudança climática e seus efeitos, conforme estabelecido pela ONU. Serão elaboradas recomendações técnicas para a adequada dessedentação de rebanhos ovinos, considerando práticas de sombreamento de pastagens e das fontes de água, com vistas ao aumento da produtividade. Os resultados gerados irão melhorar a qualidade de vida e o desempenho de milhões de animais.
  • Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária - SE - Brasil
  • 29/12/2023-31/12/2027
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Uelinton Manoel Pinto

Ciências Biológicas

Microbiologia
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  • potencial antimicrobiano e antivirulência de compostos naturais contra patógenos humanos e de origem alimentar
  • As bactérias se comunicam de maneira dependente da densidade celular, em um mecanismo conhecido como quorum sensing (QS), para modular a expressão de diversos fenótipos, incluindo a produção de fatores de virulência, formação de biofilme e deterioração de alimentos. A inibição do QS por compostos de baixo peso molecular, em concentrações subinibitórias, se tornou uma estratégia promissora de atenuação da virulência de bactérias patogênicas. Devido às complexas interações entre plantas e micro-organismos, o potencial dos metabólitos secundários das plantas em modular a ecologia microbiana já foi evidenciado em muitos casos. Os compostos fenólicos são fontes valiosas de antimicrobianos, incluindo moléculas com a capacidade de interferir nos sistemas de QS. Porém, a influência dos compostos fenólicos sobre a atividade bacteriana e sobre os mecanismos inibitórios em sistemas de QS microbiano ainda são pouco conhecidos. Esta proposta de pesquisa objetiva avaliar o potencial de diferentes classes de compostos fenólicos em inibir o QS e a virulência bacteriana, além de caracterizar suas funções e mecanismos inibitórios. Os efeitos dessas moléculas serão avaliados por meio de triagens fenotípicas em bactérias biosensoras do QS e ensaios de formação de biofilme. Além disso, será estudado o efeito sinérgico de compostos fenólicos combinados entre si e com antimicrobianos tradicionais como antibióticos, bacteriocinas e sanitizantes. Também será avaliado o efeito antivirulencia in vivo em organismo modelo, Caenorhabditis elegans (ensaio de sobrevivência), assim como a aplicação desses compostos em sistemas de embalagem ativa de alimentos. Por fim, os mecanismos inibitórios serão investigados para compostos selecionados. Com essa pesquisa, almeja-se obter um maior entendimento sobre como os compostos fenólicos inibem as atividades microbianas, criando oportunidades para suas aplicações em diversas áreas.
  • Universidade de São Paulo - SP - Brasil
  • 02/12/2023-31/12/2026
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Ugo Leandro Belini

Ciências Sociais Aplicadas

Desenho Industrial
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  • brinquedos de resíduos de biomateriais
  • Atualmente, no Brasil, seguindo a tendência internacional, a sociedade está voltando as atenções às questões socioambientais e isto reflete amplamente no comportamento sócio-cultural e na economia do país, avançando de um design antes voltado à obsolescência para propostas sustentáveis, com reutilização de materiais primeiramente considerados como sobras ou resíduos. Neste contexto, o brinquedo fabricado com resíduos de biomateriais pode ser uma ferramenta de conscientização deste problema além de ter a possibilidade de exercer sua função substancial podendo-se conjugar (i) o uso de biomateriais residuais, (ii) aspectos ambientais, (iii) importante impacto social através da doação dos brinquedos à comunidades vulneráveis, (iv) multidisciplinaridade entre os atores envolvidos nas oficinas produtivas e (v) grande potencial de pesquisa e desenvolvimento de novos produtos e aplicação de materiais. Assim, o objetivo deste projeto de pesquisa é trabalhar junto a comunidade acadêmica com o desenvolvimento de brinquedos partir de resíduos de biomateriais (madeira, painéis, papéis, fibras, etc.), utilizando como metodologia a seleção, caracterização, confecção de protótipos e testes de usabilidade, possibilitando a interdisciplinaridade de áreas projetuais e humanas em busca de solucionar problemas, facilitar ações e satisfazer desejos do usuário. Como principais resultados, a pesquisa pode, por meio de conhecimentos provindos do design e da engenharia, confeccionar protótipos de brinquedos, educativos ou não, para posterior doação à instituições interessadas, bem como aproximar a sociedade da instituição UTFPR, promovendo a inclusão de materiais não convencionais, e em substituição ao plásticos, para a fabricação de brinquedos.
  • Universidade Tecnológica Federal do Paraná - PR - Brasil
  • 08/12/2023-31/12/2026
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Uilame Umbelino Gomes

Engenharias

Engenharia de Materiais e Metalúrgica
E-mail Currículo
  • produção de metal duro (wc- fe-nb, wc- ni-nb e wc-fe-ni-nb) via sinterização sps e alto vácuo a partir de carbeto nanométrico sintetizado por reação gás sólido a baixa temperatura
  • O metal duro é amplamente utilizado em diversas indústrias, atendendo a uma variedade de aplicações. Esses materiais são bastante usados em ferramentas de corte e em processos de usinagem, como torneamento, fresamento e perfuração, empregados na fabricação de componentes metálicos para as indústrias automotiva e aeroespacial. Além disso, eles desempenham um papel significativo como componentes de brocas ou cabeçalhos de estradas no setor de ferramentas para rocha e mineração, bem como peças de desgaste em matrizes de trefilação ou ferramentas de perfuração. Essa ampla gama de aplicações demonstra a versatilidade e eficácia desses materiais, que fornecem resistência, durabilidade e desempenho confiável em várias operações industriais. O motivo para isso é sua excelente combinação de propriedades como dureza e tenacidade quando comparados com outros materiais de corte, como diamante e aços rápidos. No presente projeto, será utilizado o carbeto tungstênio nanoestruturado obtido por reação gás-sólido a baixa temperatura, na produção de metal duro (WC- Fe-Nb, WC- Ni-Nb e WC-Fe-Ni-Nb) utilizando a técnica “Spark Plasma Sintered”-SPS e sinterização em alto vácuo. O objetivo é encontrar ligantes substitutos ao Co, que equilibram custo, benefício e impacto ambiental. E, desta forma, mantendo a qualidade do metal duro, e almejando obter propriedades semelhantes às do WC-Co e, também, adequadas a aplicações em diversos ramos da indústria, viabilizando o uso de outros ligantes (Nb, Fe e Ni) como alternativa ao cobalto na indústria.
  • Universidade Federal do Rio Grande do Norte - RN - Brasil
  • 06/12/2023-31/12/2026
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