Projetos de Pesquisa

 

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Thiago de Carvalho Rodrigues Doca

Engenharias

Engenharia Mecânica
  • implementação de inteligência artificial baseada em aprendizagem supervisionada para análise numérica de problemas mecânicos não-lineares
  • A análise de problemas mecânicos, em especial sistemas industriais e multi-físicos, envolve um conjunto significativo de informações sobre as condições de carregamento, propriedades dos materiais e das superfícies dos sólidos em contato, condições ambientais, dentre outras. Tais informações são normalmente obtidas em ensaios experimentais controlados, utilizando vários tipos de espécimes que requerem diversas etapas de fabricação (corte, retifica, usinagem e polimento) antes de serem testados e analisados em múltiplas máquinas de ensaio (tribômetros, durômetros, sistemas servo-hidráulicos, microscópios etc.). Adicionalmente, tais ensaios precisam ser repetidos para verificação de variabilidade de resultados. A modelagem numérica é uma alternativa empregada para reduzir o tempo e o custo de análise de tais problemas ao reutilizar dados experimentais para a análise recursiva de novos problemas em condições operacionais similares. No entanto, mesmo variações mínimas no carregamento ou propriedades do material podem alterar o comportamento mecânico de um sólido. Logo, para que os parâmetros sejam determinados com exatidão, um conjunto expressivo de simulações é necessário. Tal processo também implica em custo temporal e computacional. Esta proposta busca recursos para a viabilização e desenvolvimento de um programa de inteligência artificial para a otimização de simulações numérica do comportamento de sólidos sob carregamentos complexos e em regime não linear. Para a criação do banco de dados, e treinamento do programa utilizando o método supervisionado de aprendizagem de máquina, serão utilizados dados experimentais de centenas de ensaios realizados nos quatro laboratórios do Grupo de pesquisa em Fadiga, Fretting e Materiais (GFFM).
  • Universidade de Brasília - DF - Brasil
  • 26/08/2020-31/08/2022
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Thiago de Lourenço e Vasconcelos

Ciências Exatas e da Terra

Física
  • inovação e metrologia em nanoespectroscopia raman
  • Neste projeto, propomos o desenvolvimento da metrologia na área de Nanoespectroscopia Raman (TERS, do inglês “tip-enhanced Raman spectroscopy”) e o desenvolvimento e nanofabricação de inovadoras nanoantenas ópticas – sondas de TERS reprodutíveis e opticamente eficientes em todo espectro visível. TERS é uma técnica recentemente desenvolvida que permite a caracterização óptica com alta resolução espacial pela análise de espalhamento Raman. A resolução espacial superior ao limite de difração óptica, da ordem de 300 nm para a luz visível, é obtida ao emitir/coletar informação óptica no regime de campo próximo, i. e., a distancias inferiores a 10 nm da amostra. Para isso, posiciona-se uma sonda com ápice opticamente ativo na região do foco do laser do sistema óptico por meio de um sistema de microscopia de força atômica, gerando imagens ópticas com resolução espacial da ordem do tamanho do ápice da ponta – ou aproximadamente 10 nm. Apesar de seu grande potencial de aplicações, TERS ainda não é uma técnica de rotina na caracterização de nanomateriais. O problema reside na falta de reprodutibilidade na fabricação de sondas opticamente eficientes. Em dezembro de 2015, uma inovadora sonda de TERS, reprodutível e opticamente eficiente, foi abordada em um pedido de patente realizado pela equipe desde projeto e co-inventores (BR10201501035-2), a qual foi também abordada no artigo T. L. Vasconcelos et al., Adv. Opt. Mater., (2018). No entanto, esta estrutura é feita de ouro o que a limita a sua aplicação nas faixas espectrais do vermelho e do infravermelho próximo. Assim, propomos o desenvolvimento desta nanoantena óptica com ligas de metais nobres, a fim de lhe conferir melhores propriedades mecânicas e ópticas, tornando-a aplicável em toda a região visível do espectro e dando assim maior versatilidade de aplicações para esta eficiente sonda de TERS. Em adição, propomos desenvolvimento pioneiro da metrologia na área, o que contempla o estudo de parâmetros que qualificam a sonda e sistema de TERS, a fabricação de material de referencia, a produção de protocolo de medição desses parâmetros, e o teste destes por um interlaboratorial nacional de TERS. A factibilidade deste projeto está atrelada à experiência de 5 anos que o proponente deste projeto possui na área de TERS, tendo publicado 3 artigos Qualis A1 no tema e sendo co-inventor de 4 pedidos de patentes, 2 destas atualmente em fase nacional nos EUS e China.
  • Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia - DF - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Thiago de Oliveira Carnevali

Ciências Agrárias

Agronomia
  • desenvolvimento inicial de andiroba e camu camu espécies medicinais nativas da amazônia.
  • O projeto divide-se em cinco etapas, a primeira envolve a coleta, triagem e semeio das espécies andiroba e camu camu sendo realizada em dois anos consecutivos. Na segunda, será iniciado o estudo de propagação seminífera de andiroba e camu camu sob diferentes substratos e luminosidade. A terceira etapa, consiste no estudo do desenvolvimento inicial de andiroba e camu camu sob uso de resíduos orgânicos e calagem. A quarta etapa, será a avaliação de produção de biomassa de andiroba e camu camu cultivada sob doses de nitrogênio e fosforo e a última etapa, redação e apresentação dos dados em eventos científicos e redação do relatório final e envio de artigo para revistas das áreas. Os estudos referentes ao cultivo das plantas investigadas serão de grande importância ao bioma amazônico, pois tem como objetivo gerar tecnologia que seja aplicada ao plantio das culturas andiroba e camu camu, evitando assim seu extrativismo predatório e proporcionado métodos de conservação dessas espécies. Assim o projeto serve como base para cultivos por comunidades vulneráveis, como assentamentos, comunidades tradicionais e quilombolas que utilizam a espécie como alternativa de renda.
  • Universidade Federal do Pará - PA - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Thiago de Oliveira Mendes

Ciências Exatas e da Terra

Física
  • determinação rápida de doping em atletas de alto desempenho por espectroscopia in situ de biofluidos
  • O presente projeto de pesquisa aborda o tema novos métodos na detecção de doping em atletas de alto desempenho. Métodos tradicionais de determinação de doping são baseados em espectrometria de massas, apresentam resultados considerados inequívocos, todavia são metodologias laboriosas e que apresentam seus resultados até semanas após a realização de um evento esportivo, o que acarreta em diversos inconvenientes para organizadores de eventos, listas de ranqueamento de atletas profissionais além de frustações de apoiadores e aficionados por uma determinada modalidade esportiva. Por outro lado métodos espectroscópicos de análise fornecem resultados imediatos, já sendo utilizados por órgãos governamentais no controle de qualidade de alimentos, indústria farmacêutica e mais recentemente como métodos de análise de biofluidos e diagnósticos em procedimentos cirúrgicos em tempo real. Deste modo a proposta deste projeto é utilização da técnica de espectroscopia no infravermelho para análise de biofluidos no tema de classificação de amostras controle e amostras com suspeita de doping. Utilizando métodos estabelecidos de análise multivariada como algoritmo de classificação de espectros com resultados validados por espectrometria de massas.
  • Universidade Brasil - SP - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Thiago de Oliveira Vargas

Ciências Agrárias

Agronomia
  • atributos químicos, físicos e biológicos em solo sob sistema plantio direto de hortaliças
  • A produção de hortaliças em sistemas convencionais é uma atividade agrícola que causa grande degradação do solo, tornando a produção ao longo do tempo insustentável do ponto de vista sócio econômico e ambiental, levando o agricultor muitas vezes a abandonar a atividade ou então buscar novas áreas para a continuidade da produção. O sistema de plantio direto de hortaliças (SPDH) propõe uma nova metodologia para a produção de hortaliças, preconizado pelo aporte constante de matéria orgânica (MO) através da rotação entre as plantas de cobertura e as culturas de interesse comercial, com o mínimo revolvimento do solo nas atividades produtivas. Neste sentido, o objetivo deste projeto de pesquisa é avaliar o efeito de longo prazo da adoção do SPDH nos atributos químicos, físicos e biológicos do solo na região Sudoeste Paranaense. O experimento será conduzido no município de Pato Branco, localizado na Mesorregião Sudoeste Paranaense. O experimento será disposto em parcelas subdivididas em delineamento de blocos casualizados com 4 repetições. Nas parcelas serão testados 6 consórcios de cobertura de inverno mais uma testemunha (sem cobertura) e nas subparcelas o cultivo de 2 brássicas (brócolis e couve-flor) cultivadas em sucessão de culturas sob sistema de plantio direto (SPD), totalizando 28 parcelas e 56 subparcelas. As coberturas consistirão de: aveia preta solteira (AV), e os consórcios aveia preta, ervilhaca peluda e nabo forrageiro (AV+EP+NF); aveia preta, ervilhaca peluda e ervilha forrageira (AV+EP+EF); aveia preta, ervilhaca peluda e tremoço branco (AV+EP+TB); aveia preta, centeio, ervilhaca peluda e ervilha forrageira (AV+CE+EP+EF), e aveia preta, centeio, ervilhaca peluda, ervilha forrageira e tremoço branco (AV+CE+EP+EF+TB). Após o término do ciclo das plantas de cobertura de inverno, estas serão manejadas através de roçada e então será realizada a semeadura de uma cobertura de verão em área total. Ao final do ciclo das plantas de cobertura de verão será realizado o manejo e então será realizado o plantio em subparcelas das brássicas. Após a colheita das hortaliças será planejado uma nova semeadura de plantas de cobertura adequadas para a época do ano, em seguida um novo ciclo de cultivo de brássicas e assim sucessivamente durante todo o projeto. Serão avaliados os atributos químicos (pH, Al, Ca e Mg, H+Al, K, P, NH4+ e NO3-, COT), físicos (densidade, porosidade total, macro e microporosidade e resistência do solo à penetração) e biológicos (carbono da biomassa microbiana, respiração microbiana, quociente metabólico, quociente microbiano) do solo, além do fracionamento granulométrico da MO e posterior caracterização química e espectroscópica das frações, como parâmetro de avaliação da qualidade do solo proporcionada pela adoção do SPDH.
  • Universidade Tecnológica Federal do Paraná - PR - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Thiago dos Santos Francisco

Ciências Exatas e da Terra

Química
  • a nanotecnologia reduzindo o impacto ambiental do uso de agrotóxicos.
  • O projeto Nanotecnologia Reduzindo o Impacto Ambiental do uso de Agrotóxicos tem como metas: (i) Preparação das nanopartículas de CaCO3 para liberação controlada dos agrotóxicos da classe dos neonicotinóides. Em especial, os de primeira e segunda geração (imidaclopride, acetamiprida, nitempiram, tiametoxam, clotianidina, dinotefurano e tiaclopride; (ii) Caracterizar experimentalmente, do ponto de vista químico, físico e físico-químico os Nanosistemas. Através de técnicas vibracionais e ópticas, tais como: espectroscopia vibracional da região do infravermelho, espectroscopia Raman, espectroscopia de absorção da região do ultravioleta e visível, ressonância magnética nuclear e microscopia eletrônica de varredura que deverão ser utilizadas para se compreender as propriedades físicas, químicas, a seletividade e a potência das nanopartículas em atuar na liberação dos agrotóxicos; (iii) Realizar simulações das propriedades estruturais, eletrônicas e ópticas de nanopartículas e dos compostos neonicotinóides (agrotóxicos) e dos nanomaterias. Assim como analisar as interações receptor-ligante para a interação agrotóxico-nAChRs; (iv) Realizar um estudo comparativo das propriedades vibracionais e eletrônicas através dos dados experimentais e teóricos; (v) Mensurar a cinética de liberação dos compostos agrotóxico@nanosistema e (vi) Avaliar a atividade dos compostos agrotóxico@nanosistema em sistemas agrícolas de crescimento rápido. Assim como monitorar a melhoria da relação custo-benefício dos nanosistemas (agrotóxico@nanosistema) em comparação com sistemas convencionais. Sendo o objetivo principal dessa proposta o desenvolvimento de protótipos de nanosistemas baseados em CaCO3 (agrotóxico@CaCO3) para a liberação controlada agrotóxicos, em particular, os compostos da classes do neonicotinóides. Buscando analisar as vantagens inerentes a esses sistemas na aplicação desses agrotóxicos com uma redução da quantidade que não é aproveitada e passa a fazer parte da problemática da poluição ambiental. Através do uso de técnicas diversas que correlacione resultados experimentais e teóricos, com simulações computacionais em diversos níveis (docking, clássico, semiempírico, quântico). Realizando simulações das propriedades estruturais, eletrônicas e ópticas de nanopartículas e dos agrotóxicos e para comparação com os resultados experimentais que possam auxiliar a na potencialização desses nanomateriais. Visando, de modo geral o desenvolvimento da atividade de pesquisa num contexto de integração de vários ramos científicos (física, química, bioquímica, farmacologia, medicina) contribuindo assim para a formação de recursos humanos com competência multidisciplinar para a produção de aplicações nanotecnológicas.
  • Universidade Estadual Vale do Acaraú - CE - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Thiago dos Santos Pereira

Ciências Exatas e da Terra

Física
  • anisotropias espaciais na era da cosmologia de precisão
  • Vide projeto anexo
  • Universidade Estadual de Londrina - PR - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Thiago Duarte Pimentel

Ciências Sociais Aplicadas

Turismo
  • sistema de indicadores para a gestão de destinos turísticos
  • Considerando, tal como apontado na literatura e na prática, por um lado, que o principal desafio dos destinos turísticos é a ausência de meios e métodos efetivos de planejamento e gestão e, de outro, a ausência sistemática de indicadores, dados e parâmetros que permitam a tomada de decisão de forma efetiva, este projeto de pesquisa tem o objetivo de elaborar um conjunto de indicadores para a gestão de destinos turísticos. Especificamente, tartará de um processo de elaboração conceitual de um conjunto de indicadores próprios para o sistema turístico, em particular para a gestão de destinos turísticos, em seus diferentes segmentos. Para tanto, lançará mão, metodicamente, do uso do painel dephi (painel de especialistas) como forma de lapidar, validar e extrair um consenso sobre os indicadores elaborados na 1ª fase deste estudo. Após consolidar um conjunto representativo de indicadores, buscar-se-á a coleta de dados secundários e primários, com vistas a testar o quadro de indicadores proposto, bem como validar a sua capacidade preditiva. Como resultados, espera-se poder fornecer um quadro de indicadores que seja suficiente abrangente e robusto para servir instrumento informacional útil e de apoio a tomada de decisão, em órgãos públicos e privados, no tocante as diferentes fases do processo de gestão: desde o monitoramento, controle, gestão e até o planejamento de destinos turísticos.
  • Universidade Federal de Juiz de Fora - MG - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Thiago Estevam Parente Martins

Ciências Biológicas

Biologia Geral
  • integração dos serviços de computação em nuvem da aws à plataforma tecnológica de bioinformática da fiocruz, rio de janeiro.
  • Essa proposta objetiva avaliar o potencial de integração entre as funcionalidades da computação científica de alto desempenho (HPC) em nuvem oferecidas pela Plataforma AWS e os processos e serviços oferecidos pela Plataforma de Bioinformática da Fiocruz Rio. O principal resultado previsto para o projeto é o desenvolvimento de processos para análise de dados que serão ofertados como serviços à múltiplos usuários usando as soluções de computação científica em nuvem da AWS. A avaliação dos custos e dos benefícios desses resultados será utilizada na tomada de decisões quanto aos investimentos em infraestrutura física para os parques computacional das plataformas de bioinformática da Rede de Plataformas Tecnológicas da Fiocruz; sempre visando ao uso mais eficiente dos recursos públicos, o melhoramento dos serviços oferecidos aos usuários, e por conseguinte, às entregas da Fiocruz para a sociedade. Os impactos científicos dessa proposta ocorrerão de forma secundária devido ao uso de dados de projetos específicos para a padronização das pipelines que serão implementadas e seu teste inicial com dados de usuários selecionados e levando-se em consideração o limite de créditos disponível. Os principais impactos dessa proposta serão tecnológicos e econômicos, pois os resultados obtidos impactarão diretamente as decisões institucionais sobre onde os recursos disponíveis para computação científica devem ser alocados; na compra de novos servidores mais potentes para serem instalados in loco, o que requer um grande dispêndio inicial e um gasto moderado de operação e manutenção, ou se na alocação de serviços em nuvem, com gasto inicial essencialmente nulo, mas potencialmente com um custo de operação maior. Caso nossa hipótese seja comprovada, os recursos que seriam gastos com a compra de novos servidores poderão ser economizados e investidos de forma mais eficientes.
  • Fundação Oswaldo Cruz - RJ - Brasil
  • 24/08/2020-31/08/2022
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Thiago Estevam Parente Martins

Ciências Biológicas

Genética
  • diversidade genética, estrutural e catalítica de citocromos p450 em peixes da família loricariidae
  • Apesar da diversidade e da abundância dos cascudos (Loricariidae), pouco se sabe sobre a diversidade genética dessa família de peixes, cujas espécies apresentam grande variação na susceptibilidade aos efeitos tóxicos de poluentes ambientais. Há 15 anos, nosso grupo investiga a diversidade e as adaptações catalíticas de citocromos P450 (CYP), principal família gênica envolvida na biotransformação de xenobióticos, de cascudos em comparação com outros vertebrados. Nesse período, identificamos: (i) que a atividade de EROD (principal marcador catalítico de CYP1A) não é detectada no fígado de algumas espécies de dois gêneros de Loricariidae (a saber, Pterygoplichthys e Hypostomus), apesar do gene ser expresso e da proteína ser acumulada; (ii) que o CYP1A de Pterygoplichthys possui mutações específicas que alteram a ancoragem do substrato de EROD e a dinâmica da sua interação com o sítio ativo da enzima; (iii) que, quando expresso em leveduras, o perfil catalítico do CYP1A de Pterygoplichthys é diferente do perfil característico de CYP1A de vertebrados; e (iv) que ao menos uma espécie de Pterygoplichthys parece ter passado por eventos exclusivos de expansão de subfamílias de CYPs (CYP2Y e CYP2AA). A despeito dos avanços dos últimos anos e principalmente devido a falta de conhecimento básico sobre a genética dessas espécies, os mecanismos moleculares que subsidiam a variação na susceptibilidade de Loricariidae aos efeitos tóxicos de poluentes ambientais continuam largamente desconhecidos. O aprofundamento da caracterização da diversidade genética, estrutural e catalítica dos citocromos P450 de peixes da família Loricariidae e de sua regulação por xenobióticos é, portanto, necessário. Dessa forma, os efeitos tóxicos para essas espécies nativas decorrentes da exposição a poluentes ambientais serão melhor compreendidos, além de poder ajudar no esclarecimento do papel de alguns CYPs no metabolismo de compostos endógenos e de possibilitar o desenvolvimento de biomarcadores mais eficientes para a detecção precoce da exposição de espécies de Loricariidae a poluentes.
  • Fundação Oswaldo Cruz - RJ - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022