A pesquisa visa caracterizar a taxa de infiltração de ar em residências térreas unifamiliares brasileiras urbanas. A taxa de infiltração, que corresponde à renovação de ar pela envolvente da edificação quando todas as janelas e portas estão fechadas, é um aspecto crucial para o desempenho térmico das habitações. A escolha das residências como objeto de estudo se deve à existência de normas da ABNT que regulamentam seu desempenho térmico. O estudo busca fornecer dados que possam ser incorporados em futuras revisões dessas normas, contribuindo para a eficiência energética das edificações brasileiras. A norma ABNT NBR 15575 prescreve uma tabela com valores de dados de entrada para simulações computacionais de desempenho térmico, incluindo o cálculo da taxa de infiltração, baseados em estudos internacionais. A metodologia do projeto consiste na combinação de medições in loco e simulações computacionais, visando obter resultados robustos e abrangentes. Será realizada uma busca em trabalhos nacionais que já realizaram o levantamento do parque edificado de habitações para obtenção de modelos para simulação. A pesquisa busca preencher uma lacuna de estudos no Brasil, que carece de avaliações in loco das taxas de infiltração de ar em edificações, especialmente quando todas as janelas e portas externas estão fechadas. Conhecer a taxa de infiltração correta das edificações é fundamental para tomadas de decisões visando a redução do consumo energético (AU)

A descoberta de novos materiais é crucial para o avanço tecnológico, com aplicações que vão desde baterias recarregáveis até sistemas de liberação de medicamentos. Dentre esses materiais, as ligas de alta entropia (HEAs) têm atraído atenção significativa devido às suas propriedades únicas, como alta resistência mecânica, resistência à corrosão e capacidades catal¿¿ticas. No entanto, mapear o diagrama de fases e a estabilidade das HEAs é uma tarefa desafiadora devido ao grande número de combinações elementares possíveis. Métodos computacionais, como a teoria do funcional da densidade (DFT), dinâmica molecular (MD) e aprendizado de máquina (ML), tornaram-se essenciais para prever as propriedades e a estabilidade dessas ligas. Este projeto visa melhorar a exploração teórica das HEAs incorporando as energias de interação atômica, frequentemente negligenciadas em métodos tradicionais. Desenvolveremos algoritmos para calcular as energias de interação entre pares, analisar a separação de fases usando métodos estat¿¿sticos e propor novas HEAs com configurações energéticas estáveis. O projeto utilizará recursos de computação de alto desempenho para simulações DFT, proporcionando uma compreensão mais profunda das HEAs e acelerando a descoberta de novos materiais com propriedades desejáveis. (AU)

Os detectores gasosos de radiação sempre tiveram um papel importante na física nuclear, com destaques recentes para as Time-Projection Chambers (TPCs) presentes na grande maioria dos grandes experimentos de física de altas energias. Recentemente, os avanços alcançados com a introdução dos Multiplicadores Gasosos de Elétrons (GEMs) propiciaram vantagens técnicas que se refletem em melhor resolução e melhor estatística na contagem e identificação de partículas. Esses detectores são particularmente relevantes para estudos em física de altas energias, oferecendo boa resolução espacial, alta taxa de registros de eventos e resistência à radiação. O foco deste projeto é a exploração de técnicas avançadas de manufatura aditiva para prototipagem e desenvolvimento de GEMs com geometrias otimizados. Ao tirar vantagem da flexibilidade oferecida pelas técnicas de impressão 3D, pretendemos explorar diferentes geometrias que apresentem modificações localizadas da distribuição de campos elétricos de forma a se obter algum ganho de performance. Tem-se por objetivo principal, ganhos relacionados à dispersão rápida do refluxo de íons. O refluxo de íons é responsável por grande parte da limitação de TPCs baseadas em GEMs atualmente. As geometrias serão testadas através de modelagem computacional e depois validadas experimentalmente por meio de prototipagem rápida. O projeto envolve colaboração com o Additive Manufacturing Centre da University of Nottingham. (AU)

Este projeto tem como objetivo principal o estudo teórico e o subsequente desenvolvimento de algoritmo em linguagem de programação Julia para o cálculo de forças acústicas exercidas sobre partículas esféricas isotrópicas e homogêneas por feixes de Bessel ultrassônicos. Para tanto, o cronograma consistirá de etapas de revisão bibliográfica e de estudos teóricos em ondas acústicas, equações de continuidade de massa e de Navier-Stokes para fluidos Newtonianos compressíveis e incompressíveis, supondo meios não viscosos, etapas de estudos teóricos em expansões de ondas acústicas (potenciais de velocidade) em ondas parciais esféricas e acerca de funções especiais de Bessel cilíndricas e esféricas e de funções associadas de Legendre, com cálculo de fatores de forma associados a feixes de Bessel e, finalmente, etapas de simulações e desenvolvimento de algoritmos para reconstrução de feixes de Bessel usando ondas parciais e o subsequente cálculo de forças acústicas com reprodução de gráficos e resultados disponíveis na literatura. Espera-se que o bolsista possa iniciar pesquisa acadêmico-científica de alto nível em área de interesse para o grupo de pesquisa em eletromagnetismo aplicado do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação (SEL) da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC), USP, com aplicações almejadas em displays volumétricos baseados em aprisionamento acústico de micropartículas, holografia acústica e em feixes ultrassônicos estruturados. Durante o período de vigência do projeto, há a expectativa de que haja colaboração e troca de informações entre o bolsista e o grupo de Julia do Massachusetts Institute of Technology (MIT), Estados Unidos, podendo inclusive ser solicitada bolsa BEPE para período de estágio no exterior na referida universidade.

Neste projeto pretendemos investigar, utilizando uma abordagem multi-escala, as propriedades estruturais, eletrônicas e de transport de estruturas baseadas nos grafinos e grafidinos. As técnicas utilizadas incluem métodos de aprendizado de máquina, DFT, e dinâmica molecular(quântica e clássica).

Diferentes materiais sintéticos e inorgânicos com propriedades luminescentes, incluindo os de CaSO4, têm sido utilizados para dosimetria das radiações ionizantes por meio das técnicas de termoluminescência (TL) e luminescência opticamente estimulada (OSL). Estudos de materiais baseados em CaSO4 mostram que, apesar de sua alta sensibilidade TL, o CaSO4:Mn apresenta limitações dosimétricas por possuir níveis de energia muito rasos dos centros de captura de portadores de cargas responsáveis pelo sinal luminescente. Porém, recentemente foi observado que esse composto apresenta características promissoras para dosimetria OSL. Na tentativa de superar essa limitação, tem sido proposta também a incorporação de novos elementos como co-dopantes do CaSO4. Elementos terras-raras não usuais, como o térbio (Tb) tornam o CaSO4 dopado promissor para ser aplicado como dosímetro TL/OSL. Este trabalho propõe a produção e caracterização estrutural, óptica e dosimétrica de compósitos de CaSO4 dopados com manganês e térbio com diferentes concentrações de dopantes, com a finalidade de utilizá-los como dosímetros TL/OSL alternativos aos difundidos no mercado. Os cristais serão produzidos por métodos convencionais, como evaporação lenta, sol-gel, precipitação e reação de estado sólido. As características dosimétricas do CaSO4:Mn,Tb como sensibilidade, linearidade, reprodutibilidade, dose mínima detectável, desvanecimento da resposta (fading) e os parâmetros cinéticos das curvas de emissão TL e de decaimento OSL serão avaliadas, de forma comparativa com as respectivas características dos dosímetros comercialmente empregados. Adicionalmente, serão realizados cálculos atomísticos dos materiais, utilizando o código computacional GULP, para compreender a localização dos íons dopantes na rede cristalina, os mecanismos de compensação de carga elétrica e a influência dos defeitos pontuais intrínsecos e extrínsecos nas propriedades ópticas desse material.

O pesquisador terá como principal responsabilidade implementar o processo de extração, transformação e carregamento de dados, utilizando ferramentas de big data. Desenvolver uma infraestrutura que garanta a segurança e qualidade dos dados através da implementação de funcionalidades de controle para monitoramento automatizado. Trabalhar em estreita colaboração com cientistas de dados e outros membros da equipe para entender os requisitos do projeto e garantir a disponibilidade dos dados necessários para treinamento e implementação de modelos computacionais. Colaborar na documentação de todos os fluxos de carregamento dos dados, possibilitando uma infraestrutura organizada para implementação de novas funcionalidades.

Com o objetivo de analisar o potencial de aplicação de superfícies texturizadas e diferentes materiais/recobrimentos superficiais para a melhoria do desempenho tribológico de mancais de deslizamento para turbinas eólicas, pretendemos desenvolver modelos multiescala para a simulação computacionalmente mais eficiente de contatos lubrificados texturizados. A eficiência computacional proporcionada por esses modelos se deve à desnecessidade de se considerar deterministicamente a geometria das microtexturas em toda a interface lubrificada. Os modelos desenvolvidos serão implementados em uma plataforma computacional para a simulação de mancais de deslizamento que será desenvolvida por outras frentes do grupo de pesquisa, o que permitirá a investigação de configurações promissoras de texturas para a melhoria da eficiência, durabilidade e integridade superficial dos mancais estudados. Posteriormente, serão realizadas simulações para avaliar a influência da sinergia entre efeitos térmicos, texturização de superfícies, uso de diferentes materiais/recobrimentos superficiais e reologia do lubrificante no desempenho tribológico desses mancais. Também é previsto pelo projeto um periódo de estágio de pesquisa no exterior por um ano para aperfeiçoar os modelos multiescala em desenvolvimento e conduzir simulações de mancais com recobrimentos superficiais texturizados para a determinação de padrões promissores de texturas. Os resultados desse trabalho serão divulgados em congressos e artigos científicos, e poderão contribuir para o desenvolvimento de novas tecnologias de mancais de deslizamento de alto desempenho, durabilidade e confiabilidade para aplicações em turbinas eólicas. (AU)

Os detectores gasosos de radiação sempre tiveram um papel importante na física nuclear, com destaques recentes para as Time-Projection Chambers (TPCs) presentes na grande maioria dos grandes experimentos de física de altas energias. Recentemente, os avanços alcançados com a introdução dos Multiplicadores Gasosos de Elétrons (GEMs) propiciaram vantagens técnicas que se refletem em melhor resolução e melhor estatística na contagem e identificação de partículas. Esses detectores são particularmente relevantes para estudos em física de altas energias, oferecendo boa resolução espacial, alta taxa de registros de eventos e resistência à radiação. O foco deste projeto é o desenvolvimento de simulações computacionais para estudar efeitos não lineares em detectores GEM, considerando acúmulo de carga, visando aprimorar a compreensão desses dispositivos e contribuir para melhorias em experimentos de grande escala, como a atualização da TPC do ALICE no LHC. O projeto inclui a busca por estratégias de mitigação dos efeitos não lineares e estudos de viabilidade de tais medidas.

Ecossistemas insulares compõem papel essencial na dinâmica da biodiversidade, dado seu isolamento em relação à matriz na qual se encontra, que normalmente atua como barreira geográfica para muitos dos seres que neles habitam. Isto muitas vezes ocasiona o isolamento genético dessas populações em relação às demais populações de mesma espécie nos arredores, o que pode vir a ocasionar um processo de especiação alopátrica por vicariância. Na atualidade, fenômenos como o aquecimento global, o aumento do nível dos mares e o desflorestamento são responsáveis por gerar unidades da paisagem isoladas de sua matriz. O surgimento dessas "ilhas" na paisagem reduz ou mesmo elimina o fluxo gênico, afetando a manutenção da biodiversidade em diversos ecossistemas ao redor do globo. Tendo em vista esta realidade, no presente projeto se propõe desenvolver um modelo computacional baseado em agentes (ABM) cujo objetivo é simular processos de especiação alopátrica em diversos graus de redução ou mesmo perda de fluxo gênico com o fito de compreender a dinâmica de um sistema natural na qual a fragmentação do ambiente está presente. Os parâmetros estabelecidos para análise e avaliação dos resultados serão sobretudo aplicados à dinâmica ecológica das paisagens simuladas e à evolução genética de suas populações, bem como pela forma como ocupam o espaço fragmentado. Para tanto, serão utilizados pacotes estatísticos do R e a caixa de ferramentas CompPlex, a qual permite a avaliação da complexidade espacial e temporal dos sistemas a partir de medidas baseadas na entropia informacional. Assim, espera-se contribuir tanto ao estudo do futuro da conservação da biodiversidade, compreendendo melhor as consequências da fragmentação de habitats, quanto ao próprio estudo da biologia evolutiva em ecossistemas insulares.