Projetos de Pesquisa

 

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Wladiana Oliveira Matos

Ciências Exatas e da Terra

Química
  • especiação não-cromatográfica de arsênio em arroz e derivados usando nanopartículas magnéticas funcionalizadas
  • As espécies inorgânicas de arsênio, As(III) e As(V), são mais tóxicas comparadas às espécies orgânicas. O arroz tem a tendência de absorver e acumular arsênio na forma inorgânica em seus grãos durante o seu cultivo. A análise de especiação química, geralmente, é realizada usando técnicas complexas, como HPLC-ICP-MS, o que restringe esse tipo de análise a laboratórios de pesquisa. Por isso, vem se desenvolvendo estratégias não-cromatográficas mais simples de análise de especiação. Neste projeto, um novo adsorvente magnético será sintetizado, a partir de nanopartículas magnéticas com superfícies modificadas por um grupo funcional apropriado, para separação, extração e pré-concentração de espécies inorgânicas de arsênio de amostras de arroz e produtos derivados a serem quantificados por ICP OES. O adsorvente produzido será caracterizado por Difratômetro de Raios-X (XRD), Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM), Magnetômetro SQUID-VSM, Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Análise Termogravimétrica (TGA) e Espalhamento dinâmico de luz (DLS). O novo adsorvente deverá ter alta seletividade e capacidade de extração e pré-concentração, além de rápida separação. Diferentes parâmetros que afetam a eficiência de extração, tais como pH do meio, volume da amostra, quantidade de adsorvente, tempo de extração e condições de dessorção serão estudados e otimizados aplicando-se planejamento experimental. Com as condições de extração ótima, a linearidade, exatidão, precisão, limite de detecção e limite de quantificação do novo método de extração serão avaliadas como parâmetros de performance analítica. O método proposto de extração em fase sólida magnética (MSPE) será aplicado na análise de especiação de arsênio em amostras de arroz e produtos derivados para detecção por ICP OES. Pretende-se com este projeto obter um método simples, rápido, sensível, de baixo custo, de fácil implementação em laboratórios de rotina para a análise de especiação de arsênio em amostras de arroz, e produtos derivados desse alimento, empregando MSPE como estratégia de separação não-cromatográfica das espécies químicas.
  • Universidade Federal do Ceará - CE - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Wladimir Augusto das Neves

Ciências Exatas e da Terra

Matemática
  • equações hiperbólicas no desenvolvimento de armamento militar de nova geração.
  • O foco principal do Projeto proposto é o estudo das equações diferenciais parciais hiperbólicas e desenvolver uma ferramenta computacional para simular algumas famílias de fenômenos críticos comumente encontrados em aplicações militares de nova geração. Alguns exemplos, destacados, da aplicação desta ferramenta computacional são: - simulações de combustão e detonação, - choque e ondas de choque, - escoamentos supersônicos e hiper-sônicos, - escoamentos subaquáticos (em particular super cavitação), - interações fluido-estrutura, - interações sólido-choque, - fratura e fragmentação. A simulação destes fenômenos é de fundamental importância para o desenvolvimento de novas capacidades militares, e o conhecimento profundo dos aspectos matemáticos envolvidos é fundamental para o êxito do projeto. De fato, não se pode imaginar a simulação numérica de fenômenos altamente não-lineares dissociada de uma base matemática de alto nível. Por exemplo, a modelagem de uma explosão de uma carga e o efeito de sua onda de choque em estruturas circundantes depende de um modelo acurado de detonação, das equações diferenciais parciais que descrevem a propagação de ondas de choque, assim como da interação fluido-estrutura e interações de choque em tecido dito mole (tecido humano). O software será capaz de simular a dinâmica detalhada de cápsulas de morteiro, explosões, cargas dirigidas, projéteis de energia cinética, torpedos supercavitantes, explosões submarinas, aerodinâmica supersônica e troca de calor de foguetes, impacto de alta velocidade (de detritos com satélites ou aves em aviões), neutralizadores de minas terrestres, demolições, aplicações em blindagem e anti-blindagem, design seguro de edifícios e estruturas contra ataques convencionais e terroristas (defesa passiva), além de outras aplicações semelhantes de interesse à defesa nacional. Do ponto de vista matemático, o desenvolvimento de uma ferramenta computacional para resolver esse problema é muito desafiador. Essencialmente, desde o início da computação moderna, cientistas matemáticos destacados como John von Neumann enfrentaram tais tipos de problemas. Os primeiros supercomputadores foram usados em laboratórios nacionais nos EUA para simular a função interna e também as consequências de bombas nucleares. Essas pesquisas continuaram durante décadas e ainda estão em andamento. Além dos EUA, existem poucos países no mundo que estão ativos nesses campos. Trata-se de um tema de grande prestígio e, nesses países, os melhores centros de pesquisa e vários dos melhores cientistas são selecionados para trabalhar nesses métodos. Também vale a pena mencionar que os melhores e maiores supercomputadores do mundo são dedicados a tais simulações.
  • Universidade Federal do Rio de Janeiro - RJ - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022