Projetos de Pesquisa

 

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Viviane Adriano Falcão

Engenharias

Engenharia de Transportes
  • avaliação da eficiência ambiental do sistema de transporte brasileiro utilizando análise envoltória de dados
  • O desenvolvimento econômico de um país depende diretamente da eficiência do seu sistema de transportes. A importância do bom desempenho do setor de transporte para o crescimento econômico e a redução da pobreza é amplamente reconhecida. Porém, os países não só querem aumentar produtividade e a eficiência das suas economias, como querem reduzir o consumo de energia e a poluição ambiental. O Brasil foi um dos países que mais emitiu CO2 no setor de Transportes nos últimos 40 anos. Há muitos estudos que avaliam os modos de transportes, mas não foi encontrado nenhum que faça uma análise em conjunto de todos os modos e que avalie também as emissões de CO2, dessa forma o projeto pretende preencher uma lacuna da literatura. O objetivo do trabalho é mensurar e analisar a eficiência dos sistemas de transportes do Brasil comparando-os com modelos internacionais por meio da Análise Envoltória de Dados, considerando variáveis ambientais e operacionais. A avaliação da eficiência é crucial para a condução de um planejamento mais adequado ao desenvolvimento dos sistemas de transportes. Essa análise será possível por meio de um ponto de referência, em que, neste trabalho, serão os sistemas de outros países. Desta forma, será possível compará-los e determinar como o Brasil está neste cenário e o quanto se pode melhorar. Ao término desse trabalho, haverá uma melhor compreensão da eficiência dos sistemas de transportes a nível nacional e internacional, além de fornecer informações sobre os fatores que influenciam a eficiência dos sistemas de transportes nacional.
  • Universidade Federal do Triângulo Mineiro - MG - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Viviane Castelo Branco Reis

Ciências Biológicas

Biotecnologia
  • controle optogenético da expressão gênica em komagataella phaffii
  • Komagataella phaffii é uma reconhecida plataforma para produção de proteínas heterólogas apresentando um futuro promissor como biofábrica de moléculas de interesse industrial, pois é capaz de atingir altas densidades celulares, realizar modificações pós-traducionais semelhantes a eucariotos mais complexos, secretar proteínas eficientemente além de possui um metabolismo preferencialmente respiratório. O sistema de expressão mais usado em K. phaffii se baseia no promotor PAOX1, que é induzido por metanol, um composto tóxico, inflamável sendo, portanto, evitado para a produção de moléculas nas indústrias farmacêutica e alimentícia. Por outro lado, a radiação luminosa pode ser considerada como indutor físico inócuo. No contexto da optogenética, foram identificadas várias moléculas responsivas à luz que inicialmente foram aplicadas em neurociência e, posteriormente, em circuitos genéticos. Considerando seu benefício como indutor, o presente trabalho propõe o desenvolvimento de um sistema de expressão baseado na luz para K. phaffii que, além de não apresentar os problemas encontrados na regulação por metanol, não interfere no metabolismo da levedura, podendo ser também usado na montagem de circuitos genéticos para regular vias metabólicas. Para isso, serão analisados dois sistemas optogenéticos, um baseado em luz vermelha e outro em luz azul. Por fim, o sistema que apresentar o melhor resultado com o gene repórter eGFP será empregado na produção da monelina, uma proteína com capacidade adoçante superior ao açúcar comum, com a vantagem de não ser um carboidrato.
  • Universidade de Brasília - DF - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Viviane Glaser

Ciências Biológicas

Morfologia
  • citotoxicidade do cobre em astrócitos e neurônios: papel da readaptação do metabolismo energético celular em células do sistema nervoso central expostas a elevadas concentrações do metal
  • A doença de Wilson é caraterizada por um acúmulo nas concentrações de cobre, devido a mutações no gene ATP7B, que codifica uma proteína responsável pela excreção de cobre, em hepatócitos. Devido a excessiva quantidade de cobre no fígado e/ou devido a morte de hepatócitos, o excesso de cobre na corrente sanguínea pode afetar o sistema nervoso central (SNC). O acúmulo de cobre no cérebro está relacionado com alterações neurológicas, sendo que os pacientes com a doença de Wilson apresentam tremores, parkinsonismo, disartria e convulsões. Apesar do cobre ser importante para o funcionamento celular, um aumento na concentração deste metal resulta em citotoxicidade, principalmente por causar danos às mitocôndrias, como já observado em hepatócitos. O efeito de altas concentrações de cobre nestas células já é bem conhecido, no entanto, no sistema nervoso central (SNC) estes efeitos não são muito estudados. No cérebro, os astrócitos são células-chave no metabolismo do cobre, devido à sua localização e sua habilidade de captar, estocar e exportar o cobre para as demais células do SNC. No interior das células, o cobre pode ser encontrado no citoplasma e também no interior de organelas, sendo que a principal organela que compartimentaliza o cobre é a mitocôndria. A mitocôndria é a organela celular responsável pela maior produção líquida de energia nas células e, tendo em vista que este processo é responsável pela quase totalidade do ATP produzido no SNC, a regulação da respiração mitocondrial se torna essencial para o correto metabolismo energético neste tecido. Levando em consideração a importância do cobre para o correto funcionamento das células do tecido nervoso, que elevações nas concentrações de cobre são citotóxicas e que pacientes com a doença de Wilson apresentam alterações neurológicas, este projeto visa observar os efeitos deletérios do cobre em células do SNC que são mais susceptíveis ao cobre (neurônios) e em células mais resistentes a este metal (astrócitos), a fim de comparar os efeitos deste metal nestas células no que se refere às readaptações do metabolismo energético mitocondrial e atividade antioxidante em função da toxicidade do cobre. Assim, este projeto hipotetiza que elevadas concentrações de cobre no interior dos astrócitos causam disfunção mitocondrial, o que diminui a produção de ATP, aumentando a razão AMP/ATP. Desta forma, ocorre a ativação da AMPK, o que consequentemente aumenta a biogênese mitocondrial. Desta forma, o cobre em concentrações elevadas nos astrócitos desencadeia uma readaptação do metabolismo energético nestas células, devido a maior expressão e atividade de enzimas antioxidantes encontradas nos astrócitos, e isto está relacionado com a resistência destas células às elevadas concentrações de cobre que podem acumular. Compreendendo-se melhor a citotoxicidade do cobre, será possível futuramente encontrar um alvo terapêutico a fim de melhorar a qualidade de vida dos pacientes portadores da doença de Wilson ou de outras patologias neurodegenerativas associados ao excesso de cobre no SNC.
  • Universidade Federal de Santa Catarina - SC - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Viviane Japiassú Viana

Engenharias

Engenharia Civil
  • meninas e mulheres na rrd: ciência, tecnologia e educação para a redução de riscos de desastres socionaturais
  • Este projeto se visa estimular meninas e mulheres a entrar e continuar na carreira de engenharia. Para isso pretende-se capacitá-las no uso de recursos tecnológicos inovadores para a educação e divulgação científica de temas relacionados à redução de riscos de desastres. Estão envolvidas no projeto meninas e professores de 5 escolas públicas da Cidade do Rio de Janeiro que já participam de projetos de educação para a redução de riscos de desastres promovidos pelas Subsecretaria municipal de Proteção e Defesa Civil (Subpdec), além de meninas estudantes de engenharias. As atividades previstas incluem: a) a realização de oficinas de capacitação de bolsistas no uso de recursos tecnológicos e mídias sociais com vistas à educação e divulgação científica; b) a construção colaborativa de materiais educacionais usando recursos criativos e inovadores (caneta 3D, impressora 3D, histórias em quadrinhos online, jogos, dentre outros); c) a produção de material multimídia (vídeos, histórias em quadrinhos, etc) para divulgação científica em redes sociais (facebook, blog, youtube) visando a divulgação científica das questões associadas aos riscos de desastres. Espera-se alcançar os seguintes resultados: i. Capacitar professores das escolas participantes (bolsistas ATP-A) na utilização de recursos tecnológicos (protótipos de engenharia, softwares, recursos multimídia e aplicativos) visando a divulgação científica com enfoque na educação para a redução de riscos de desastres (ERRD); ii. Capacitar meninas (bolsistas IC e ICJ) a montar protótipos e utilizar recursos educacionais para a realização de projetos e pesquisas com enfoque na educação para a redução de riscos de desastres (ERRD); iii. Criar em cada escola participante um Núcleo Escolar de Ensino e Pesquisas sobre Desastres – NEEPED chancelado pelo Centro de Estudos e Pesquisas sobre Desastres (CEPED) da Subsecretaria de Proteção e Defesa Civil da Cidade do Rio de Janeiro (Subpdec); iv. Criar uma série de vídeos, um blog e um canal no youtube para divulgação dos produtos do projeto; v. Criar um caderno educativo com recursos educacionais voltadas para a temática de RRD, apresentando protótipos e recursos tecnológicos de baixo custo para a propagação de ações em outros ambientes de educação formal e informal.
  • Centro Universitário Augusto Motta - RJ - Brasil
  • 01/12/2018-30/11/2020
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Viviane Khoury Asfora

Engenharias

Engenharia Nuclear
  • produção e caracterização de materiais com base em boratos para dosimetria das radiações ionizantes
  • As radiações ionizantes são amplamente utilizadas na medicina para diagnóstico e terapia de doenças, na área industrial, para medidas de espessura de chapas, para controle de processos químicos, esterilização de materiais, análises por técnicas não destrutivas de soldas, desgaste de materiais, etc. Além disso, são utilizadas para datação em estudos de arqueologia, para análises ambientais, e na agricultura. Todas estas aplicações baseiam-se na interação da radiação com a matéria e requerem a detecção da radiação ionizante. Ao mesmo tempo, a estimativa da dose recebida pelos trabalhadores que operam as instalações radiativas e pelos pacientes submetidos ao diagnóstico e tratamento com radiação ionizante requer o uso de sensores, chamados de dosímetros. Este amplo leque de aplicações médicas e industriais das radiações ionizantes no país torna imprescindível o desenvolvimento de pesquisas que visem o desenvolvimento de detectores de radiação. Os avanços tecnológicos e a produção de novos materiais têm feito com que cresçam as pesquisas em materiais dosimétricos, baseados em sistemas de detecção por termoluminescência (TL) e por Luminescência Opticamente Estimulada (OSL). A luminescência é um fenômeno caracterizado pela emissão de luz visível de um material, previamente submetido à radiação ionizante, em resposta a algum estímulo externo, tais como calor ou estímulo óptico. Quando a excitação é de natureza térmica, este processo é denominado de termoluminescência (TL); quando a excitação é através da luz, é denominado de luminescência opticamente estimulada (LOE ou OSL, do inglês Optically Stimulated Luminescence). A dosimetria das radiações ionizantes por técnicas luminescentes tem ampla aplicação na proteção radiológica de indivíduos ocupacionalmente expostos, pacientes submetidos a exames radiográficos, controle de qualidade em radioterapia, reatores nucleares etc. Dentre os materiais que que tem aplicação como dosímetros luminescentes destacam-se o tetraborato de lítio (Li2B4O7) e o tetraborato de magnésio (MgB4O7) que possuem a vantagem de apresentar o número atômico efetivo próximo do tecido humano, o que é importante para as aplicações dosimétricas. O Zeff do (Li2B4O7) é igual a 7,3., enquanto que o Zeff do MgB4O7 é de 8,4, muito próximos de 7,4 que é o valor do Zeff para a água e o tecido mole. Além disso, a presença dos átomos de 6Li e 10B em sua fórmula química possibilita a sua aplicação na área de dosimetria de neutrons. O nosso grupo de pesquisa vem há alguns anos desenvolvendo novos materiais dosimétricos através do método de combustão. Com base na experiência do nosso grupo de pesquisa, e das necessidades da área nuclear de desenvolvimento e domínio da tecnologia de detectores de radiação, estamos propondo neste projeto o desenvolvimento e caracterização de dosimetros com base em boratos, visando a sua aplicação na dosimetria de radiação X e gama, bem como de feixes de neutrons. Os sensores a serem desenvolvidos através desse projeto serão caracterizados para a dosimetria por emissão termoluminescente (TL) e por emissão opticamente estimulada - OSL . É objetivo deste projeto produzir e caracterizar de cristais de Li2B4O7 e MgB4O7 dopado com diferentes materiais tais como Tm, Dy, Ce, Ag, etc. , O projeto também terá um efeito multiplicador uma vez que resultará na capacitação de alunos de pós-graduação na área de Tecnologias Energéticas e Nucleares, além de possibilitar o desenvolvimento de dosímetros OSL para nêutrons, hoje ainda não disponíveis, contribuindo assim para o avanço tecnológico do país.
  • Universidade Federal de Pernambuco - PE - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Viviane Moraes de Oliveira

Ciências Exatas e da Terra

Física
  • modelagem de ecossistemas com competição por recursos e evolução em habitats com heterogeneidade espacial
  • O entendimento de como a diversidade de espécies em uma determinada área está relacionada às condições do habitat tem implicações para a conservação e extinção de espécies. Nesse sentido, a heterogeneidade espacial tem um papel importante para os processos que ocorrem em ecossistemas e pode ter grande influência sobre o número de espécies em ambientes naturais. A distribuição e utilização de recursos pelas espécies que compõem o ecossistema é um fator importante para os processos do ecossistema e que gera heterogeneidade espacial. Na primeira parte deste projeto pretendemos estudar os efeitos da distribuição de recursos no meio ambiente sobre os padrões de biodiversidade em um ecossistema em que as espécies competem por recursos e também que consequências a forma como esses recursos estão distribuídos, a variação espacial e temporal podem trazer para o ecossistema. Também investigaremos o papel dos eventos evolucionários sobre os padrões de diversidade do sistema. Abordaremos esse problema utilizando um modelo que introduzimos recentemente que considera a estrutura espacial, onde a quantidade de recursos disponíveis em habitats distintos pode ser atribuída uniformemente ou de acordo com uma distribuição de probabilidade. Na segunda parte do projeto investigaremos os efeitos da variação ambiental em sistemas com interações do tipo presa-predador e competição. Estamos interessados em entender a dinâmica e estabilidade desses sistemas quando a variação do habitat é considerada. Nossa investigação também envolverá a análise da dinâmica quando consideramos a possibilidade de mutação da presa como estratégia de resistência ao predador.
  • Universidade Federal Rural de Pernambuco - PE - Brasil
  • 01/06/2017-31/05/2020
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Viviane Potenza Guimarães Pinheiro

Ciências Humanas

Educação
  • formação docente continuada e a construção de projetos de vida éticos na juventude
  • O presente projeto de pesquisa busca construir um percurso de formação docente com foco nos projetos de vida de estudantes do Ensino Médio, em uma escola estadual da Zona Leste da cidade de São Paulo. Realizaremos uma pesquisa-ação, por meio da construção coletiva de encontros de formação de professores que leve à reflexão sobre os projetos de vida dos participantes e fundamente práticas inovadoras com vistas ao seu desenvolvimento. A pesquisa se caracteriza como “mixed method”, uma vez que articulará diferentes dados, variados instrumentos e formatos de análise na composição dos resultados. Como instrumentos de pesquisa, serão aplicados questionários aos alunos e professores sobre seus projetos de vida, questionários aos professores sobre as práticas escolares que podem impactar os projetos de vida dos educandos, entrevistas complementares e diário de campo com registro de observações da pesquisadora sobre os encontros de formação e aulas observadas, com base em instrumentos validados pelo Stanford Centre on Adolescence, da Universidade de Stanford (USA), e adaptados para a presente pesquisa. Os questionários e entrevistas serão aplicados com estudantes e professores de outra escola da mesma região como grupo controle. Utilizaremos o referencial teórico-metodológico da Teoria dos Modelos Organizadores do Pensamento para a análise das respostas aos questionários e entrevistas. Espera-se que a articulação entre os diversos resultados possa servir como fonte de reflexões à pesquisadora e à equipe escolar nos encontros de formação docente. Como resultados de tais reflexões, pretende-se verificar impactos positivos no trabalho com projetos de vida na escola, enfocando o desenvolvimento de identidades juvenis que alicercem, com sentido ético, suas ações presentes e suas projeções futuras. Almeja-se, também, que os educadores participantes contribuam para a divulgação dos conhecimentos para além dos muros da escola, alicerçando propostas de políticas educacionais no ensino médio.
  • Universidade de São Paulo - SP - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Viviane Sampaio Boaventura de Oliveira

Ciências da Saúde

Medicina
  • avaliação de função auditiva e de oromotricidade em bebês com microcefalia e infecção congênita por zika vírus
  • A infecção por Zika vírus (ZIKV) tem sido relacionado ao aumento dos casos de microcefalia no Brasil. Foi isolado vírus em tecido cerebral e líquido amnióticos de fetos e recém-nascidos. Além disso, foram descritas lesões oculares graves em bebês com microcefalia cujas mães apresentam histórico de doença exantemática na gestação durante o surto de ZIKV. Apesar do comprometimento neurológico, alterações auditivas e a oromotricidade não foram descritas. Nesse estudo, pretendemos analisar a função auditiva e oromastigatória de 30 bebês com microcefalia e suspeita de infecção congênita por ZIKV. O atendimento consistirá em preenchimento de uma ficha contendo dados maternos e do bebê, avaliação otorrinolaringológica, avaliação fonoaudiológica e realização de exames de emissões oto-acústica transientes e potencial auditivo do tronco cerebral. A exposição do vírus será avaliada por teste sorológico e PCR. Como resultados preliminares, foram avaliados seis bebês com perímetro cefálico de 28.9 (±2.9) cm, sendo identificados uma perda auditiva unilateral moderada e seis casos de alteração de oromotricidade, sendo que um bebê apresentava disfagia. Em conjunto, os resultados dessa investigação ampliarão o conhecimento sobre complicações relacionadas a infecção por ZIKV, fornecendo subsídios para o planejamento de ações terapêuticas e profiláticas.
  • Fundação Oswaldo Cruz - BA - Brasil
  • 01/06/2017-31/05/2020
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Viviane Souza do Amaral

Ciências Biológicas

Genética
  • efeito da radiação ionizante natural na estabilidade do genoma
  • No estado do Rio Grande do Norte (RN), Brasil, vários municípios foram construídos em uma área onde abriga diversos corpos pegmatíticos naturalmente enriquecidos com urânio e tório, e, consequentemente, emissão de gás radônio em altas concentrações. O radônio é um gás nobre derivado da cadeia de decaimento do urânio, possui uma curta meia-vida e concentra-se em lugares fechados como em moradias. Quando este gás é inalado, as partículas alfa de alta transferência linear de energia interagem com os tecidos no pulmão, podendo causar danos no DNA e gerar espécies oxidativas de oxigênio a partir da radiólise da água presente nas células. Os elevados níveis de radônio no semiárido do RN foram evidenciados apenas recentemente pelo nosso grupo de pesquisa. Não obstante, faltam estudos epidemiológicos e moleculares nas populações expostas a essas condições, visando avaliar este fator ambiental sob a perspectiva de um problema de saúde pública. É extremamente importante realizar este tipo de estudo, uma vez que muitas questões a respeito dos efeitos crônicos induzidos pela alta radiação ionizante natural permanecem com resultados contraditórios ou sem respostas. Portanto, este projeto de pesquisa visa avaliar a suscetibilidade genética da população exposta somada a investigação de alterações epigenéticas induzidas pela radiação natural em indivíduos expostos a elevadas concentrações de radônio. Dentre os métodos previstos na execução desta pesquisa, listam-se: (i) quantificação de guanina oxidada (8-oxo-2-deoxiguanosina) na urina para averiguar o estado oxidativo do genoma; (ii) investigação de polimorfismos em genes que promovam a susceptibilidade da população a desenvolver câncer devido à exposição ao radônio e (iii) análise da metilação do genoma em células expostas à elevada radiação ionizante, com a finalidade de ampliar a investigação dos possíveis efeitos moleculares induzidos por este fator ambiental. Espera-se que a publicação dos futuros resultados contribuam com novas evidências a nível epidemiológico, celular e molecular para os estudos na área de radiobiologia. Os dados gerados por esta pesquisa irão incrementar os resultados obtidos até o momento que já identificaram a relação entre a exposição à radiação natural e o aumento na frequência de mutações nos indivíduos expostos, quando comparados com pessoas que não residem nestas regiões de risco. O conjunto destes dados irão subsidiar o desenvolvimento de ações junto à Secretaria de Saúde dos municípios envolvidos, assim como, irão fomentar os dados referentes a análise de risco visando servir para uma futura comunicação do risco a esta população e consequentemente, permitindo que os órgãos governamentais com o auxílio da comunidade científica possa gerenciar o risco imposto pela presença da radiação natural nesta região.
  • Universidade Federal do Rio Grande do Norte - RN - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Viviany Lúcia Fernandes dos Santos

Ciências Agrárias

Zootecnia
  • palma forrageira mais caroço de algodão em substituição a dietas de alto grão para búfalos em confinamento
  • Diante do cenário da região Nordeste do Brasil, caracterizada por baixa e irregular precipitação pluviométrica, aliada a dificuldade na produção e aquisição de alimentos, torna-se obrigatória a exploração de animais adaptados e com alimentação baseada em espécies vegetais que apresentem alta adaptabilidade as condições de solo e clima da região. A palma forrageira possui os requisitos para suportar os rigores de clima e as especificidades físico-químicas dos solos das zonas semiáridas. O desempenho e a carne de búfalos ainda são pouco estudados, especialmente em relação a animais confinados com dietas contendo somente grãos sem o uso de forragem. O objetivo nesta proposta é avaliar a substituição de dieta de puro grão por palma forrageira mais caroço de algodão em búfalos confinados. Os tratamentos experimentais consistirão em quatro níveis de substituição (0, 33, 66 e 100%) de uma dieta de alto grão, composta por milho em grão e concentrado comercial por palma forrageira e caroço de algodão. Para isso, serão desenvolvidos dois experimentos, o primeiro com 24 búfalos machos não castrados confinados, em delineamento experimental em blocos completos casualizados, e, o segundo experimento, com quatro búfalos machos não castrados com cânulas ruminais, em delineamento experimental quadrado latino 4 x 3. No experimento I serão avaliados o consumo, desempenho, padrão comportamental, perfil nutricional por meio de análises séricas, morfologia e morfometria do rúmen, retículo, omaso e abomaso, intestinos e fígado e pâncreas, qualidade da carne e características sensoriais da carne. No experimento II serão avaliadas a digestibilidade dos nutrientes, parâmetros ruminais e degradabilidade ruminal dos alimentos e dietas. Os búfalos passarão por período de adaptação as dietas experimentais, o período experimental será de 100 dias, divididos em quatro períodos de 25 dias para coleta de dados e amostras.
  • Universidade Federal do Piauí - PI - Brasil
  • 01/06/2017-31/05/2020
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Vladimir Caramori Borges de Souza

Engenharias

Engenharia Sanitária
  • biorretenção da drenagem urbana contribuindo para o equilíbrio do balanço hídrico nas cidades, em quantidade e qualidade
  • As técnicas compensatórias (TC) começaram a ser estudadas no Brasil a partir dos anos 1990, como uma solução para o manejo de águas pluviais de forma sustentável, contribuindo para a redução dos grandes problemas de alagamento e qualidade das águas superficiais urbanas. Entretanto, as pesquisas em TCs, que avançaram significativamente no aspecto experimental, não resultaram em aplicação prática, seja por limitações técnico-institucionais (transformação do conhecimento técnico-científico em prática público-institucional), seja por limitações das próprias técnicas compensatórias (em documentação, em parâmetros eficientes de projeto e avaliação de funcionamento, em metodologias de projeto e dimensionamento). Desta forma, este projeto visa a continuidade de estudos em técnicas de biorretenção, iniciadas através do projeto MAPLU2/FINEP, que mostraram que há limitações importantes em simplesmente reproduzir métodos de dimensionamento da literatura internacional. Dois dispositivos instalados na EESC/USP e no CTEC/UFAL apresentaram os mesmos problemas de funcionamento: baixa capacidade de absorção das camadas iniciais, ruptura de bordas pelo escoamento. Este projeto busca, portanto, a otimização da técnica para aumentar sua eficiência no longo prazo, tanto no sentido de funcionamento operacional (manutenção dos balanços) quanto de manutenção (prolongamento de vida útil). Busca-se, com isso, o estabelecimento de critérios de projeto e parâmetros de avaliação que integrem os aspectos de quantidade (balanços quantitativos) e de qualidade (melhoria da qualidade da água) nos sistemas de drenagem pluvial, com indicadores de eficiência generalizada.
  • Universidade Federal de Alagoas - AL - Brasil
  • 01/06/2017-31/05/2020
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Vladimir de Oliveira

Ciências Agrárias

Zootecnia
  • parâmetros da curva de crescimento e consumo de suínos imunocastrados
  • Vide projeto anexo
  • Universidade Federal de Santa Maria - RS - Brasil
  • 01/06/2017-31/05/2020
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Vladimir Ferreira Cabral

Engenharias

Engenharia Química
  • dendrímeros de poliéster: uma visão microscópica a partir de simulações computacionais
  • Dendrímeros são nanopolímeros altamente ramificados que se apresentam como uma nova alternativa para o encapsulamento e conjugação de fármacos. Estas macromoléculas possuem propriedades únicas como monodispersividade, forma globular, elevado número de grupos funcionais terminais, presença de cavidades internas, entre outras características. Devido a essas características, tais polímeros têm sido estudados para muitas aplicações biomédicas. Uma classe de dendrímeros que são degradáveis em meio fisiológico é a dos dendrímeros de poliéster. A química e a estrutura dos dendrímeros em solução ditam a forma como eles interagem com o meio a sua volta, e, dessa forma, definem o seu comportamento e funcionalidade. Dessa maneira, o entendimento da microestrutura dos dendrímeros é de grande importância em aplicações de administração de fármacos em que as drogas são conjugadas com estes nanocarreadores. Baseado neste contexto, a presente proposta tem como objetivo determinar a microestrutura de dendrímeros de poliéster que possuem como núcleo o triol 1,1,1-tris(hidróximetil)propano (TMP) e o ácido 2,2-bis(hidróximetil)propiônico como monômero utilizando-se a técnica computacional de dinâmica molecular com campos de força atomísticos. A presente proposta será executada em colaboração com o grupo do Professor Sandro R. P da Rocha da Virginia Commonwealth University (VCU). Além da relevância científica/tecnológica da proposta em questão para o cenário de P&D no Brasil, cabe salientar que o proponente apresenta experiência prévia na utilização de métodos de simulação molecular. Por outro lado, o Professor Sandro da Rocha possui expertise na utilização de métodos computacionais para a avaliação de propriedades estruturais e termodinâmicas de sistemas interfaciais e também trabalha com o desenvolvimento experimental de nanocarreadores para a entrega direcionada de fármacos. Dessa maneira, espera-se conciliar a parte teórica com a parte experimental e que os resultados obtidos com este projeto possam fornecer princípios orientadores para o projeto de novos nanocarreadores baseados em dendrímeros de poliéster.
  • Universidade Estadual de Maringá - PR - Brasil
  • 01/06/2017-31/05/2020
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Volnei Tita

Engenharias

Engenharia Aeroespacial
  • modelagem multiescala de estruturas fabricadas em materiais compósitos: uma abordagem baseada em mecanismos reais de danificação e falha
  • Na Área de Estruturas Aeronáuticas, um dos grandes desafios atualmente é a realização de análises precisas que simulem nucleação e evolução de dano em materiais compósitos, bem como falha desses materiais. Embora diversos modelos existam para esses materiais, que estão sendo estudados desde a década de 1950, a maior parte dos modelos não produz resultados aceitáveis para projetos detalhados, muitas vezes os mesmos sub ou superestimam as tensões necessárias para a danificação e falha desses materiais, especialmente em se tratando de estruturas sob flexão ou impacto de baixa energia. Um dos motivos para isso se dá pela maior parte dos modelos utilizados serem fenomenológicos ou semi-empíricos, ajustando curvas ou superfícies de falha a ensaios experimentais. Essa abordagem negligencia o fato de materiais compósitos, por sua anisotropia e heterogeneidade, apresentarem múltiplos mecanismos físicos de danificação e falha, que ocorrem simultaneamente em diversas escalas nas diferentes fases do material (matriz, reforços e/ou interface). Uma possível solução para esse problema é a utilização de modelos baseados em análises multiescala e nos mecanismos reais de danificação e falha, modelados através de relações conhecidas da Mecânica do Dano. Diante desse cenário, o principal objetivo deste projeto consiste no estudo e desenvolvimento de modelos de dano multiescala aplicáveis a estruturas fabricadas em materiais compósitos. Para o desenvolvimento desses modelos será necessário: identificar, estudar, adaptar e implementar modelos pré-existentes da literatura, bem como desenvolver novas formulações de dano, e também implementa-las. Para atingir as metas do projeto, será utilizada uma metodologia de pesquisa baseada em separar o problema nos carregamentos aplicados sobre a estrutura em material compósito: (1) Carregamentos puramente de tração ou flexão; (2) Carregamentos combinados de flexo-tração e flexo-compressão, bem como carregamentos multiaxiais e (3) Carregamentos de impacto de baixa energia. Os modelos desenvolvidos serão implementados junto ao pacote de elementos finitos Abaqus utilizando suas ferramentas de rotinas de usuário em Fortran User Element (UEL) e/ou User Material (UMAT), bem como códigos de modelagem automatizada em linguagem Python. Após a implementação dos modelos, resultados de simulações de ensaios de tração, flexão 3-pontos, flexão 4-pontos, endentação e/ou impacto de baixa energia serão comparados com resultados experimentais e/ou provenientes da literatura. Portanto, este projeto irá contribuir para o desenvolvimento e refinamento de métodos de previsão de dano em estruturas fabricadas em material compósito.
  • Universidade de São Paulo - SP - Brasil
  • 01/06/2017-31/05/2020
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Volodymyr Zaitsev

Ciências Exatas e da Terra

Química
  • nanodiamantes com pontos quânticos de carbono imobilizados, como novos nanomateriais para theranostics
  • Entre as aplicações mais promissoras de nanopartículas estão a medicina e a biotecnologia. Nessas áreas, os nanomateriais têm sido usados para administração de medicamentos, terapia fotodinâmica e fototérmica, para teranóstica. Até hoje, os nanomateriais mais utilizados para aplicação biomédica são: metais (Au, Ag, Pt), óxidos metálicos (SiO2, TiO2) e materiais à base de carbono (nanotubos de carbono, fulerenos, grafeno). No entanto, a aplicação biomédica de nanomateriais conhecidos é bastante limitada devido à eventual citotoxicidade e baixa estabilidade coloidal. Portanto, a importância do desenvolvimento de novas nanopartículas é geralmente reconhecida. Entre os novos candidatos, as estruturas baseadas em carbono atraem muita atenção devido à sua biocompatibilidade, alta área de superfície e estabilidade. Entre eles, nanodiamonds (NDs) e quantum pontos de carbono (CQDs) são reconhecidos como uns novos candidatos a aplicações nanobiotecnológicas. A ideia da pesquisa é combinar propriedades atrativas de NDs para biotecnologia e medicina (baixa citotoxicidade, fácil metabolização, capacidade de penetrar nas células e sair da célula sem danificar a membrana) com propriedades atrativas de CQDs para diagnóstico médico (forte e estável fotoluminescência). A combinação destes dois nanomateriais pode também dar um efeito sinérgico da estabilização dos objetos híbridos em solução fisiológica (devido à forte carboxilação da superfície dos CQDs que carregam negativamente as partículas em meios básicos). A imobilização dos CQDs na superfície de NDs também pode aumentar a área de superfície das partículas e sua capacidade de maior funcionalização química. Esta pesquisa está focada na elaboração e investigação de novos nanomateriais híbridos baseados em NDs, com CQDs covalentemente imobilizados (NDs@CQDs) e sua aplicação em teranóstica e em terapia fotodinâmica de câncer. Para possibilitar a utilização de partículas em terapia sonodinâmica, o compósito de partículas mistas será preparado com nanopartículas de TiO2 (TiO2@CQDs). Adicionalmente, a imobilização covalente de fotossensibilizador e componentes bioativos na superfície de nanocompósitos via linker foto-clivável é planejada para garantir sua liberação controlada.
  • Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro - RJ - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Vsévolod Mymrine

Engenharias

Engenharia Civil
  • aplicação dos sedimentos dragados de portos paranaguá e antonina como componentes de novos compósitos de construção civil contendo entulho, solo de decapagem e cal residual
  • Os resultados provenientes de pesquisas desenvolvidas em caráter preliminar permitem ensejar a possibilidade de desenvolvimento de novos compósitos para materiais de construção civil contendo sedimentos de dragagem retirados dos Portos de Paranaguá e Antonina no Estado do Paraná, sendo possível reduzir a contaminação da flora e fauna local do Oceano Atlântico, consequência da atividade da deposição de bilhões de toneladas de material dragado em alto mar. Há ainda a utilização de componentes resultantes de processos industriais, tais como os resíduos de construção e demolição (RCD), solo de decapagem (SD), advindo do processo de mineração e, a cal residual proveniente do processo de fabricação da cal (RPC). Com relação às propriedades mecânicas é possível destacar que foi atingido, no quesito resistência à compressão axial, o valor de 6 MPa no 3º dia de cura; 8 MPa no 7º dia; 11 MPa no 14° dia e aos 90 dias de cura o valor de 14,5 MPa. Os valores do coeficiente de expansão variaram entre 0,07 e 0,35%, o coeficiente de absorção de água variou entre 11,0 e 13,4% aos 28° e 90° dias de cura. Esses resultados superam os requisitos estabelecidos pelas normas brasileiras vigentes, considerando materiais sem finalidade estrutural. Além disso, pretende-se com esse estudo analisar os processos físico-químicos da formação de estruturas de novos materiais, utilizando métodos sofisticados, tais como difratometria de Raios-X (DRX), fluorescência Raios-X (FRX), analise térmica diferencial (ATD) e termogravimétrica (ATG), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectrometria de energia dispersiva (EDS) com mapeamento de dispersão dos isótopos, analise de massa microscópica a laser (LAMMA), entre outros. A análise dos resultados dos ensaios acima mencionados permitirá produzir materiais com propriedades mecânicas controladas. Serão realizados ainda, cálculos da eficiência econômica devido à substituição de matérias primas naturais pelos resíduos utilizados nesse projeto. Como benefícios pode-se destacar que além da redução no consumo de matérias primas naturais, haverá redução do custo de disposição em aterros sanitários, fatores que indicam uma vantagem competitiva para o material, levando-se em conta seu custo benefício aliado ao aspecto de forte apelo ambiental. Caso o emprego dos materiais supracitados se mostre viável economicamente, haverá a possibilidade real de reaproveitar bilhões de toneladas, transformando o que hoje é tratado como resíduo em matéria prima. No Brasil diversas empresas responsáveis pela administração dos portos bem como os órgãos públicos que regulam as atividades serão comunicadas sobre a execução desse projeto de pesquisa, além disso os resultados aqui descritos serão divulgados nos mais renomados periódicos e expostos em congressos internacionais. Durante a realização do projeto de pesquisa haverá três alunos trabalhando no nível mestrado e dois em nível de Ph.D. Por fim, todo o conhecimento desenvolvido durante a pesquisa será incluído nas disciplinas da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTPFR) e Universidade Federal do Paraná (UFPR).
  • Universidade Tecnológica Federal do Paraná - PR - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Wagner Alves Carvalho

Ciências Exatas e da Terra

Química
  • resíduos agroindustriais modificados como catalisadores alternativos para a conversão de polióis
  • Fontes alternativas de energia têm sido utilizadas para minimizar a emissão de gases de efeito estufa e a dependência econômica de fontes não renováveis. A biomassa, atualmente a fonte renovável mais amplamente utilizada no mundo, deverá desempenhar um papel fundamental na substituição de combustíveis fósseis a médio e longo prazo. Glicerina e polissacarídeos podem ser convertidos em produtos de maior interesse comercial via processos de fermentação para a produção de álcoois, ou cataliticamente convertidos em biocombustíveis e insumos químicos industriais. Assim, catalisadores baseados em subprodutos lignocelulósicos serão preparados, caracterizados e testados em reações de conversão de poliol. Catalisadores à base de lignina, glicerina e tecidos de algodão residual serão preparados. Os materiais serão caracterizados por técnicas adequadas, tais como adsorção de nitrogênio, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de fotoelétrons de raios X, análise elementar, difração de raios X e titulação de grupos funcionais de superfície. Os catalisadores serão utilizados em reações de conversão de glicerol e frutose. Os produtos serão quantificados por cromatografia gasosa e cromatografia líquida de alta eficiência. Os resultados de conversão e seletividade de glicerol e frutose serão relacionados às propriedades físicas, químicas e texturais dos catalisadores. O uso de radiação de microondas para a promoção de reações no presente trabalho poderia ser uma alternativa interessante para a substituição do aquecimento convencional. Combinados com o uso de catalisadores de subprodutos lignocelulósicos, esperamos promover a viabilidade técnico-científico, de inovação, difusão, sócio-econômico e ambiental da conversão de polióis em produtos de maior valor agregado por meio de reações catalíticas.
  • Universidade Federal do ABC - SP - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Wagner Bandeira Andriola

Ciências Humanas

Educação
  • ensino de ciências empregando a experimentação através da robótica: estudo de caso
  • Vide projeto anexo
  • Universidade Federal do Ceará - CE - Brasil
  • 12/08/2019-31/08/2021
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Wagner Coelho de Albuquerque Pereira

Engenharias

Engenharia Biomédica
  • diatermia e hipertermia por ultrassom aplicada a phantoms e tecidos biológicos ex-vivo
  • As aplicações terapêuticas do ultrassom com base na geração de calor têm duas vertentes principais: diatermia e hipertermia. A primeira visa produzir um aquecimento moderado da região tratada e é geralmente utilizada em fisioterapia para quadros de lesões musculoesqueléticas. A literatura preconiza que a região deva ser mantida entre 40° e 45°C, por 5 a 10 minutos para haver benefícios terapêuticos (Cameron, 2004, Fuirini Jr. e Longo, 2002). Na prática clínica, entretanto, a dosagem é escolhida de forma empírica (Cameron, 2009). Os poucos ensaios clínicos randomizados controlados sobre o assunto apresentam, em sua maioria, falhas metodológicas as mais variadas, falta de padronização de regiões de tratamento, tipos de lesão e sua gravidade, critérios de elegibilidade de pacientes, além de ausência de grupo controle (Sá, 2006; Van der Windt, 1999). Já na outra vertente, aplicação de Ultrassom Focalizado de Alta Intensidade (High Intensity Focused Ultrasound - HIFU) (AZHARI, 2010), é feita uma focalização do feixe na região de interesse, gerando altas temperaturas e consequentemente, a degeneração tecidual irreversível na região focal (ILLING, 2005). A temperatura atinge valores acima de 60ºC, em segundos (JENNE et al., 2012). O aquecimento é, restrito e o tecido adjacente é preservado (ROVE et al., 2010). A lesão térmica ocasionada pelo HIFU é dependente das propriedades acústicas e térmicas do meio (LI et al., 2010). A localização da região a ser tratada é feita por por ressonância magnética (MRgFU- Magnetic Resonance-guided HIFU) ou ultrassonografia (MERCKEL et al., 2013; WU et al., 2007). Ambas as aplicações (diatermia e hipertermia) se valem do mesmo princípio físico (absorção ultrassônica nos tecidos) e ambas apresentam as mesmas limitações, ou seja, não se sabe exatamente a que temperaturas a região de interesse chega e por quanto tempo, portanto, o benefício terapêutico nem sempre pode ser asseverado. No caso da hipertermia, a princípio, pode parecer mais fácil de se garantir que a lesão sofra ablação, uma vez que se deseja a morte tecidual, entretanto, como os valores das temperaturas em tempo real não são conhecidos, há uma tendência de se aplicar uma sobredose para garantir o efeito. Porém, esse procedimento, além de desnecessário, pois fere o conhecido princípio “ALARA” que orienta o uso de radiações em tecidos biológicos, pode comprometer o tecido sadio adjacente à lesão e a extensão desse comprometimento não pode ser conhecida previamente. Sendo assim, há a necessidade de se estudar protocolos que gerem aquecimento dos tecidos em níveis terapêuticos, ou seja, que promovam dose adequada aos tecidos biológicos para cada caso. O Laboratório de Ultrassom (LUS) do PEB/COPPE desenvolve pesquisa em estimação não invasiva de temperatura em phantoms e tecidos biológicos ex-vivo há quase 20 anos. O LUS investe tanto em simulações computacionais de aquecimento de tecidos biológicos por ultrassom, como também na caracterização de materiais e confecção de phantoms com propriedades ultrassônicas e térmicas. Foram concluídos 10 doutorados, 28 doutorados e publicados 24 artigos em revistas indexadas (14 na base ISI). Este projeto pretende avançar no estudo teórico e experimental dos padrões de aquecimento produzidos por feixes de ultrassom aplicados a fisioterapia (diatermia) e hipertermia HIFU. Para isso pretende-se incrementar os phantoms ultrassônicos para registrarem temperaturas mais altas, além de desenvolver protocolos experimentais para tecido biológico ex-vivo, com suporte teórico e simulação computacional. Este projeto visa dar continuidade à pesquisa que trata da identificação e avaliação da distribuição espacial de energia ultrassônica e sua correspondente produção de calor com vistas a observar doses térmicas eficazes e limites de segurança biológica, dessa vez incluindo também altas temperaturas (HIFU) e monitoração pela técnica moderna de elastografia ultrassônica.
  • Universidade Federal do Rio de Janeiro - RJ - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Wagner Cotroni Valenti

Ciências Agrárias

Recursos Pesqueiros e Engenharia de Pesca
  • viabilidade técnica e econômica, e sustentabilidade do cultivo do lambari-do-rabo-amarelo em monocultivo e em sistemas integrados
  • Este projeto tem como objetivo testar a hipótese de que a inclusão do Prochilodus lineatus e do Macrobrachium amazonicum aumenta a viabilidade técnica e econômica e a sustentabilidade do cultivo de Astyanax lacustris. Para tanto serão analisados os sistemas de produção: 1. Monocultivo do A. lacustris, na densidade de 50 ind.m-2 (ML); 2. Cultivo integrado de A. lacustris (50 ind.m-2) e M. amazonicum (30 ind.m-2) (LCa); 3. Cultivo integrado do A. lacustris (50 ind.m-2), M. amazonicum (30 ind.m-2) e P. lineatus (4 ind.m-2) (LCaC). Será realizado um experimento em delineamento inteiramente casualizado com três tratamentos (sistemas de cultivo) e quatro repetições. Em todos os sistemas, apenas o A. lacustris será alimentado até a saciedade com ração comercial com 36% de proteína bruta duas vezes ao dia. Ao final do período experimental, todos os animais sobreviventes serão contados e o peso médio final, sobrevivência e produtividade em cada tratamento serão calculados. A análise da viabilidade econômica e da sustentabilidade econômica e social será realizada por meio de simulação, considerando duas escalas de produção: empreendimentos com 1 ha e 5 ha de lâmina d´água de viveiros e período de exploração de 20 anos. A viabilidade financeira será determinada pelas análises de custo-retorno, fluxo de caixa e por indicadores de viabilidade financeira. A análise de sustentabilidade econômica será realizada para mostrar se o capital é eficientemente usado e a atividade pode gerar riqueza suficiente para manter o produtor na atividade. Em ambas as análises as externalidades positivas e negativas serão consideradas. A sustentabilidade ambiental será medida pelo uso de recursos naturais, eficiência no uso dos recursos e liberação de poluentes no ambiente. A sustentabilidade social será avaliada pela geração de benefícios para comunidades locais. Assim, ao final do trabalho será determinado se o sistema integrado com duas ou três espécies é economicamente, ambientalmente e socialmente mais sustentável do que o monocultivo de A. lacustris.
  • Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho - SP - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022