O presente projeto visa o desenvolvimento de filmes poliméricos com nanopartículas magnéticas (NPM)s para aplicação na técnica agroindustrial de recobrimento do solo, mulching. Com isso, esse trabalho visa contornar a problemática de fragmentos residuais após a retirada dos filmes do solo, uma vez que os fragmentos compósitos magnéticos poderão ser facilmente removidos pela ação de um coletor magnético suspenso. O plano de trabalho envolve a síntese e caracterização de NPMs, sua incorporação em matriz polimérica, testes de envelhecimento acelerado de filmes poliméricos modificados e sua caracterização morfológica e mecânica. (AU)

Dentre as enzimas empregadas industrialmente, as quais são grandes aliadas por possibilitarem condições de operação amenas e substituição de reagentes tóxicos em processos convencionais, a L-asparaginase se destaca no setor alimentício. Uma vez que catalisa a conversão do aminoácido L-asparagina em aspartato e amônia, verifica-se seu poder de auxiliar na segurança alimentar da população ao mitigar a formação de acrilamida emdiversos alimentos, principalmente aqueles ricos em amido. Esse composto é gerado pela reação de Maillard, estando presente em produtos oriundos como batatas e cereais, de modo que demanda atenção dadas às associações com genotoxicidade, carcinogenicidade, neurotoxicidade e toxicidade reprodutiva. De acordo com a literatura, a aplicação de L-asparaginase de diferentes fontes de microrganismos foi capaz de gerar uma diminuição significativa no teor de produção da acrilamida e sem impactos no sabor e textura dos alimentos. Entretanto, sabe-se que a presença de cofatores no meio reacional pode propiciar alterações nas reações enzimáticas, onde um mesmo íon pode potencializar a atividade da enzima. Sendo assim, este projeto objetiva estudar a influência de distintos sais na atividade enzimática de uma L-asparaginase produzida por Delftia lacustris, com o intuito de mitigar a formação de acrilamida em chips de batata inglesa (Solanum tuberosum). (AU)

Neste projeto será medida experimentalmente dados de equilíbrio líquido-vapor (ELV), e será feita a consistência e a modelagem termodinâmica do comportamento de fases do sistema água + terc-butanol + solvente eutético profundo (SEP), a 101,3 kPa. Os SEPs a serem sintetizados serão: aceitador de ponte de hidrogênio: cloreto de colina ([CH+][Cl-]) e betaina; doador de ponte de hidrogênio: glicerol, na relação molar 1:2. O estudo do ELV será realizado em um equipamento experimental contendo o ebuliômetro de Othmer modificado, banho termostático, sensores de temperatura e pressão, bomba de vácuo e manômetro digital. Inicialmente serão obtidas as curvas de calibração: índice de refração e densidade versus composição). Na sequência, as composições das fases liquido e vapor, no equilíbrio, serão determinadas por meio das curvas de calibração, e logo serão submetidas ao teste de consistência usando o método de Wisniack. Os dados experimentais considerados termodinamicamente consistentes, serão utilizados na modelagem termodinâmica (abordagem g-f). O coeficiente de atividade, g, será obtido a partir do modelo UNIQUAC (UNIversal QUAse Chemical) e o coeficiente de fugacidade, f, será fixado em 1,0 (P = 101,3 kPa). Os resultados, em termos dos desvios da temperatura e composições na fase vapor (Bolha-T), serão representados em diagramas de fases. Finalmente, a eficiência dos SEPs (entrainers), utilizando as volatilidades relativas, será estudada em função da influência do aceitador de ponte de hidrogênio do SEP. (AU)

O equipamento pleiteado nesta proposta para medições em ondas milimétricas - mmW (20-100 GHz) e sub-THz (100-330 GHz) é o chamado analisador de redes vetorial (VNA) e será instalado no LEMAC. O VNA permite a medição dos parâmetros de espalhamento de dispositivos, também chamados de parâmetros de rede, ou simplesmente parâmetros S. Os dispositivos em questão podem ser passivos, tais como antenas, guias, estruturas metamateriais, etc., ou ativos, tais como amplificadores, moduladores, etc.Considerando que este equipamento operando nessas altas frequências é incomum no nosso meio, surge a necessidade de contarmos com um profissional que seja capacitado no uso adequado do mesmo e também, desenvolva e automatize aparatos de medição de dispositivos de grande interesse como antenas e estruturas metamateriais, levando em conta a infraestrutura laboratorial existente no LEMAC, em particular a câmera anecoica. (AU)

A fome atinge milhões de indivíduos em todo o planeta. Além da falta de políticas públicas adequadas, crises econômicas, sanitárias e climáticas corroboram para o aumento no número de pessoas em estado de insegurança alimentar. Por outro lado, é significativa a proporção de alimentos que ainda se encontram em estado de consumo e que são destinados diretamente para o lixo. Assim, no Brasil e no mundo, fazem-se presentes, rotineiramente, inúmeras campanhas de arrecadação de alimentos por parte de bancos de alimentos e centros de arrecadação, que visam diminuir as quantidades desperdiçadas e, com isto, promover segurança nutricional aos seus beneficiários nas comunidades onde atuam. Entretanto, na grande maioria dos casos, tais instituições não possuem ferramentas computacionais que possam auxiliar no processo de centralização, estocagem e distribuição dos alimentos arrecadados, tornando o processo trabalhoso e demorado. Nesse sentido, o presente projeto visa o desenvolvimento de um modelo de programação por metas estendido aplicado ao planejamento de distribuição equitativa de alimentos considerando a categorização dos alimentos arrecadados e controlando o estoque de acordo com o tipo de alimento para auxiliar gestores de bancos de alimentos no processo de tomada de decisão. (AU)

Conforme os dados da Food and Agriculture Organization (FAO), o Brasil ocupou oterceiro lugar de maior produtor mundial de banana em 2022. Assim, a produção destafruta tornou-se um dos segmentos de destaque no ramo da fruticultura e do agronegócio.Durante o processamento da banana, uma grande quantidade de resíduos orgânicos égerada e, por tratar-se de um passivo ambiental, esses resíduos são responsáveis porelevar os custos de produção. Além disso, muitos varejões têm dispensado tais frutosmaduros com casca em lixões. Nesse sentido, um dos métodos que pode ser utilizadopara o reaproveitamento de tais resíduos seria a sua aplicação para a produção de biogása partir de processos biológicos anaeróbios. A produção de biogás a partir de resíduosda fruticultura nacional pode se mostrar mais eficiente com aplicação de pré-tratamentotérmico em hidrólise alcalina, com o objetivo de romper as paredes lignocelulósicas eassim obter liberações mais elevadas de carboidratos. Dessa forma, o presente projetoavaliará o pré-tratamento térmico em hidrólise alcalina, em resíduos do processamentoda banana, objetivando eficiências mais elevadas na geração de biogás em reatoresanaeróbios em batelada. De modo concomitante à produção de biogás metano, há asolução alternativa para o problema do descarte desta matéria orgânica e a valorizaçãoda biorrefinaria, devido à importância dos subprodutos. Além disso, o presente trabalhovisa ampliar a literatura, atualmente escassa, sobre o aproveitamento energético dosresíduos da fruticultura da agroindústria nacional.Palavras-chave: metano, reatores anaeróbios, hidrólise alcalina, resíduos orgânicos,fruticultura nacional. (AU)

O avanço das tecnologias referentes à Indústria 4.0 e a integração crescente de sensores baseados na Internet das Coisas (IoT) trouxeram consigo um aumento na produtividade e sustentabilidade da indústria. Tradicionalmente, a identificação do estado das ferramentas e máquinas utilizadas nas fábricas é realizado por um operário treinado, que é sujeito a erros e não consegue fornecer informações em tempo real de todas as ferramentas, tornando o processo demorado. Assim, a utilização de sensores acústicos, de vibração, força e pressão, instalados diretamente nas máquinas, para o monitoramento contínuo dos processos industriais surgem como soluções para esse problema. No entanto, a taxa de adoção dessas tecnologias ainda é baixa, especialmente em pequenas e médias empresas, devido à falta de conhecimento técnico e ao alto custo associado. Frequentemente são utilizados materiais piezoelétricos no desenvolvimento dos sensores, em especial o de emissão acústica, que captam as ondas acústicas mecânicas emitidas no processo e convertem-nas em energia elétrica, possibilitando a análise do sinal. Apesar das vantagens promissoras ainda existe uma lacuna no que se refere à viabilidade da utilização deste tipo de sensor em ambientes industriais. Por isso, a avaliação de cerâmicas piezoelétricas de baixo custo surge como necessidade para desenvolvimento de sensores de emissão acústicos baseados em IoT, especialmente para indústrias de pequeno e médio porte, onde o custo é um fator limitante. Este projeto de Iniciação Científica propõe realizar a avaliação e a caracterização detalhada destas cerâmicas através de análises no tempo e na frequência, de forma a atender essa demanda. Além disso, deve realizar o encapsulamento dessas cerâmicas em corpos metálicos, além de analisar a interface mecânica dos sensores em processos ativos, e desenvolver circuitos eletrônicos de condicionamento de sinais a fim de aumentar a portabilidade e a aplicação em sensores embarcados. Em seu término o projeto visa estabelecer o elemento sensor e possível circuito de condicionamento de sinais mais adequado para compor o sensor de emissão acústica IoT em desenvolvimento por meio do projeto de auxílio regular atualmente financiado pela FAPESP, coordenado pelo professor orientador. (AU)

À medida que os drones se tornam cada vez mais integrados em vários sectores - desde a logística e a agricultura até à resposta a emergências e ao planejamento urbano - a necessidade de compreender e optimizar as suas interacções com ambientes de computação de ponta é mais crítica do que nunca. Os drones dependem de processamento de dados em tempo real e comunicação de baixa latência, melhor gerenciados por estruturas de computação de ponta. Embora os cenários do mundo real ofereçam informações valiosas, o uso de simuladores para diferentes setores (por exemplo, planejamento urbano e entrega) oferece algumas vantagens. Por exemplo, os simuladores permitem testes e experimentações em ambientes controlados com segurança e custos reduzidos, ao mesmo tempo que reproduzem diferentes condições e cenários hipotéticos - por exemplo, resgatar pessoas durante um terremoto. No entanto, os simuladores de borda existentes não podem modelar com precisão as operações de drones em conjunto com as condições da rede. Apesar de fornecerem informações valiosas sobre cenários de computação de ponta, eles carecem de suporte abrangente para operações específicas de drones e para as condições dinâmicas de rede que as afetam. Esta proposta irá preencher a lacuna entre a simulação de rede e o comportamento dos drones, permitindo simulações mais precisas e holísticas de ambientes de borda. Para tal, será explorada a possibilidade de integração de simuladores que considerem a mobilidade e a gestão de recursos na borda da rede (e.g., EdgeSimPy, MobFogSim) e a sua integração com simuladores de mobilidade urbana (e.g., SUMO, UTSim). Acreditamos que esta integração permitirá que as atividades de investigação no âmbito do SMARTNESS ERC estudem adequadamente as interações complexas entre drones, redes de computação de ponta e infraestruturas urbanas, levando a uma melhor tomada de decisões e à otimização de sistemas baseados em drones. (AU)

A busca por fontes de energia limpa e renovável é crucial para mitigar os impactos ambientais e reduzir a dependência de combustíveis fósseis. As células a combustível cerâmicas têm potencial para oferecer uma solução eficiente e sustentável, enquanto o uso direto de etanol simplifica a cadeia de abastecimento e tem o potencial de ampliar as possibilidades de aplicação desse sistema. A produção tradicional de células a combustível cerâmicas envolve processos complexos, frequentemente restritos a geometrias convencionais e limitações de materiais. Além disso, a literatura destaca outros desafios durante o processo produtivo que são cruciais para o desempenho e a durabilidade das células a combustível cerâmicas, tais como a sinterização controlada, garantia da condutividade iônica e eletrônica adequada, bem como a resistência mecânica do sistema. A manufatura aditiva, por outro lado, permite a fabricação camada a camada, proporcionando liberdade de design e possibilitando a criação de estruturas intricadas com geometrias específicas, otimizadas para o desempenho da célula a combustível e dificilmente alcançadas por métodos convencionais. O presente plano de pesquisa de pós doutorado propõe o desenvolvimento de células a combustível cerâmicas alimentadas diretamente por etanol utilizando a tecnologia de manufatura aditiva. O projeto abrange diversas etapas, desde a seleção de materiais até a avaliação de desempenho das células produzidas e tem uma duração estimada de 24 meses. (AU)

A crescente demanda por recursos de rede, impulsionada por aplicações em tempo real e intensivas em dados, acelera a modernização da rede ao executar tarefas computacionais diretamente na infraestrutura de rede (por exemplo, switches programáveis ou SmartNICs). No entanto, tais aplicações podem consumir centenas de Gbps de largura de banda, o que não está facilmente/disponível para experimentação.Ao replicar padrões de tráfego do mundo real, os pesquisadores podem obter insights valiosos sobre o comportamento da rede e avaliar a eficácia de protocolos, algoritmos e medidas de segurança, o que pode ajudar a desenvolver algoritmos mais robustos (por exemplo, balanceamento de carga) para aplicações mais intensas.Desenvolver geradores de tráfego eficientes é essencial para viabilizar esse tipo de experimentação, permitindo que operadores de rede e pesquisadores testem, validem e melhorem as infraestruturas de rede. No entanto, a atual e a próxima geração de redes 5G/6G apresentam desafios ainda maiores para os geradores de tráfego, que agora devem suportar novos protocolos, alcançar taxas de transmissão na faixa dos Tbps e atrasos na escala de nanossegundos.Portanto, neste plano de pesquisa, propomos redesenhar os geradores de tráfego atuais, investigando (i) as oportunidades oferecidas pela última geração de dispositivos de rede programáveis (por exemplo, Tofino 2, NVIDIA Bluefield e SmartNICs Xilinx) para expandir os testadores de rede atuais (por exemplo, PIPO-TG e P4R), e~(ii) o desenvolvimento de um kit de ferramentas capaz de gerar tráfego seguindo protocolos, aplicações e cenários 5G/6G (por exemplo, Redes Sensíveis ao Tempo (TSN), QUIC, etc). Esta proposta delineia os objetivos de pesquisa, metodologia e potencial plano de pesquisa para cada questão de pesquisa. (AU)