Ir direto para menu de acessibilidade.
Página inicial > Projetos de Pesquisa
Início do conteúdo da página

Projetos de Pesquisa

Última atualização em Quarta, 20 de Junho de 2018, 15h32 | Acessos: 376

O Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica (PPEEL) possui 5 laboratórios nos quais são desenvolvidos 14 projetos de pesquisa de grupos de docentes e discentes envolvendo também diferentes colaborações via parcerias nacionais e internacionais.


Espectroscopia de massa e física de superfícies

No âmbito da Espectrometria de Massa e Análise de Superfícies, este projeto se dedica ao desenvolvimento da instrumentação associada e avança no conhecimento de técnicas de: (i) geração e emissão de íons por interação de laser ultravioleta e de fragmentos de fissão do califórnio 252 com sólidos de amostras inorgânicas, orgânicas e biológicas; (ii) análise de íons secundários por tempo de vôo e (iii) detecção de íons e imageamento. O resultado deste trabalho em dessorção iônica repercute tanto no desenvolvimento de conhecimentos fundamentais (pesquisa básica) como no desenvolvimento tecnológico (pesquisa aplicada), assim como na capacitação de recursos humanos através da formação de dezenas de pesquisadores (doutores, mestres, bacharéis e iniciação científica) em áreas de Física, Química, Engenharia e Informática. Particularmente, em função da importância crescente das aplicações analíticas da técnica MALDI-TOF MS (“Matrix Assisted Laser Desorption Ionization by Time-of-Flight Mass Spectrometry”) para Ciências Biológicas, houve a inclusão do grupo de trabalho associado a este trabalho na Rede de Proteômica do Rio de Janeiro como Grupo de Apoio em espectrometria de massa. Adicionalmente, a técnica FTIR (Interferometria por Transformada de Fourier) está sendo dirigida para o estudo de gelos astrofísicos, com a participação de astrônomos. Neste projeto temos envolvidas diversas instituições de ensino e pesquisa nacionais e internacionais. Como exemplo, podem ser citados: o Laboratório de Interação de Fótons e Elétrons com a Matéria (IQ-UFRJ), o grupo Química Para a Vida com Aplicação Tecnológica (IQ-UFRJ), o Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (Campinas), o Hitchcock Group (McMaster University), o Instituto de Física da UFRJ e a Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio). Um aluno de doutorado está diretamente ligado a este projeto.

Financiamento:

Este projeto foi financiado por projeto de pesquisa individual aprovado pela FUNDAÇÃO CARLOS CHAGAS FILHO DE AMPARO A PESQUISA DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO-FAPERJ - (Auxílio à Pesquisa - APQ1).

 

Estudo da física da Sonoluminescência

As principais atividades de pesquisa deste projeto se resumem na montagem do aparato experimental de sonoluminescência no Laboratório de Física Experimental e Aplicada (LaFEA) e no estudo teórico de uma única bolha sonoluminescente. O nome Sonoluminescência é dado à emissão de luz excitada por cavitação acústica em meios aquosos e não aquosos. Em ambos meios, a emissão de luz é o resultado da formação de espécies em estado eletrônico excitado causado pela alta temperatura local. A emissão da luz pode ser utilizada como uma sonda espectroscópica de eventos de cavitação, ou seja, servir como indicadora dos fenomênos ultrasônicos. A bolha sonoluminescente é um oscilador não linear, concentrando preferivelmente uma grande energia sonora, de tal forma a criar fótons. Como motivador de possíveis aplicações, tem-se o fato de que no interior da bolha pulsante há temperaturas altas, assim choques, plasmas, ionização, foto-recombinação, radiação Bremsstrahlung e até fusão são prováveis de ocorrer. Estamos construindo um aparato que permite investigar as propriedades básicas do fenômeno e realizar estudos do seu comportamento, assim como realizar cálculos teóricos que descrevam o processo em questão.

Financiamento:

Este projeto recebeu auxílio financeiro de projeto de pesquisa individual aprovado pela FUNDAÇÃO CARLOS CHAGAS FILHO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO-FAPERJ - (Auxílio à Pesquisa - APQ1 2009-2010) e foi financiado com parte do montante de R$ 51.665,00 proveniente do orçamento alocado ao Programa pela Diretoria de Pesquisa e Pós-graduação do CEFET/RJ, R$ 33.306,45, em 2013, R$ 51.665,00, em 2014, R$ 14.000,00, em 2015 e R$ 19.069,77, em 2016.

 

Processos atômicos em colisões de interesse astrofísico, ambiental e médico- Íons Pesados - GANIL

Neste projeto realizamos um estudo da evolução de amostras de gelos sob irradiação em uma faixa larga de energia, que se estende de keV a GeV, contemplando os efeitos físico-químicos induzidos tanto pelo vento solar quanto pelos raios cósmicos pesados. As seções de choque de destruição de moléculas inicialmente presentes nas amostras, e de formação de espécies novas, produzidas via radiólise, assim como taxas de dessorção (sputtering yields), podem ser determinadas por espectroscopia de Fourier no infravermelho - FTIR. A partir desses resultados para uma base de dados ampla, incluindo diferentes projéteis (íons) e alvos, relações de escala como funções, por exemplo, da energia depositada podem também ser deduzidas. Assim como, estudar gelos formados por misturas de várias moléculas e de gelos contendo moléculas orgânicas (e.g. formaldeído), com o objetivo de verificar se moléculas mais complexas, pré-bióticas, tais como glicina, podem ser formadas através da irradiação por íons pesados. Neste último caso, os estudos através de espectroscopia FTIR serão complementados por estudos cromatográficos, de resíduos obtidos após a evaporação das moléculas voláteis presentes nas amostras irradiadas. Este projeto é desenvolvido no acelerador do GANIL-França, com a profa Ana Barros, onde existe a possibilidade de estudar projéteis nos dois diferentes regimes de deposição de energia: as linhas de feixe IRRSUD e SME (1-10 MeV/u, com a possibilidade de atingir 100 MeV/u no HE (high energy) que podem simular raios cósmicos realmente rápidos. Um aluno de doutorado estáligado diretamente ao projeto.

Financiamento:

Este projeto recebeu apoio financeiro da FUNDAÇÃO CARLOS CHAGAS FILHO DE AMPARO A PESQUISA DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO-FAPERJ - (Edital FAPERJ Nº 21/2013 - Programa Apoio às Instituições de Ensino e Pesquisa Sediadas no Estado do Rio de Janeiro 2012). O projeto foi financiado com parte do montante de R$ 51.665,00 proveniente do orçamento alocado ao Programa pela Diretoria de Pesquisa e Pós-graduação do CEFET/RJ, R$ 33.306,45, em 2013, R$ 51.665,00, em 2014, R$ 14.000,00, em 2015 e R$ 19.069,77, em 2016.
FAPERJ - APQ5 110.492/2013 (ajuda de custo no exterior)

 

Deposição de Filmes Finos metálicos à vácuo

A deposição de filmes finos é uma ferramenta essencial no domínio das nano-tecnologias como, por exemplo, nas áreas de microeletrônica (portão dielétricos, dispositivos de memória) ou energia (camada células solares, materiais termo-elétricos). A produção e deposição de filmes finos a vácuo é importante para a elaboração de produtos avançados, tais como monitores planos (OLED, LCD, plasma) e na gravação de dados (HD, CD, DVD). Neste projeto, visamos principalmente à implementação de um curso de pós-graduação especializado na aplicação de processos de deposição de filmes finos a vácuo. Inicialmente, os engenheiros serão formados em métodos de deposição avançados, com aplicações diretas nas áreas de: embalagem, ferramentas, vidro arquitetônico, energia solar (fotovoltaica, térmica), registo de dados em mídia, "displays", microeletrônica, óptica e fotônica. Atualmente contamos no nosso Laboratório de Física Experimental e Aplicada (LaFEA) coma o equipamento de "sputtering" e deposição de filmes da "Edwards", modelo: HHV AUTO500.

Financiamento:

O projeto recebeu financiamento da FUNDAÇÃO CARLOS CHAGAS FILHO DE AMPARO A PESQUISA DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO-FAPERJ - (Edital FAPERJ Nº 41/2013 Apoio a Grupos Emergentes. Apoio a Pesquisa (APQ-1)- Edital FAPERJ 2014 - Nº 211.311/2015

 

Síntese de Supercapacitores

No processo de geração de energia é muito importante a forma como será feito o armazenamento da carga elétrica obtida, que geralmente utiliza um banco de baterias, mas que também pode ser feito com banco de supercapacitores. Os supercapacitores são dispositivos formados por duas armaduras condutoras (eletrodos) separadas por um material dielétrico ou por uma solução eletrolítica.
Os supercapacitores têm ganhado destaque em relação às baterias, por possuírem maior estabilidade, maior ciclo de vida e maior densidade de potência, o que significa que conseguem carregar e descarregar a carga elétrica armazenada em um tempo menor. Diante disso, podem ser utilizados não só em processos de geração de energia, como também em veículos elétricos híbridos, como trens e ônibus, por exemplo, onde é preciso que uma grande quantidade de carga seja entregue de forma rápida para romper o estado de inércia e dar início ao movimento.
No LaFEA estão sendo desenvolvidos eletrodos de fibra de carbono, espuma de carbono, grafite e aço inoxidável, com eletrodeposição de polianilina, óxidos e hexacianoferrato de metais, como cobalto, manganês e níquel, e atualmente eletrodos de espuma de níquel com deposição de CuCo2O4. A linha de pesquisa de supercapacitores abrange os processos de sintetização e caracterizações física e eletroquímica dos materiais, através do uso de Potenciostato, Espectrômetro de Infravermelho por Transformada de Fourier, Microscópio de Força Atômica, entre outros equipamentos, que possibilitam o estudo do desempenho do dispositivo.
Todas as pesquisas realizadas são motivadas pela busca da contribuição nos âmbitos científico e tecnológico de desenvolver um dispositivo leve, de baixo custo e alto desempenho. Neste projeto contamos  dois pós doutorandos bolsistas PNPD-CAPES, com dois alunos de IC bolsistas CNPq e uma aluna de mestrado bolsista CAPES.

Financiamento:

O projeto recebeu financiamento da FUNDAÇÃO CARLOS CHAGAS FILHO DE AMPARO A PESQUISA DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO-FAPERJ - (Edital FAPERJ Nº 41/2013 Apoio a Grupos Emergentes. Apoio a Pesquisa (APQ-1)- Edital FAPERJ 2014 - Nº 211.311/2015.

 

Construção e caracterização de células solares sensibilizadas por corantes orgânicos -  DSSC’s

A demanda por energia é crescente no planeta, buscam-se alternativas para o desenvolvimento de fontes energéticas sustentáveis, eficientes e de baixo custo, como a conversão de energia solar em energia elétrica através de células fotovoltaicas. A energia solar fotovoltaica aparece então como uma maneira viável de uso de energia renovável, apesar dos custos serem maiores comparados a outras fontes. Estes custos de produção têm diminuído ao longo dos anos e tem-se buscado o desenvolvimento de células solares mais baratas e eficientes, como as células solares sensibilizadas por corantes orgânicos (DSSC’s – Dye Sensitized Solar Cells).
As DSSC’s são compostas por estruturas semicondutoras nanoestruturadas, como os óxidos semicondutores TiO2(Dióxido de Titânio), Nb2O5 (Pentóxido de Nióbio) e ZnO (Óxido de Zinco), sobre as quais é feita a aplicação de um corante orgânico (vários corantes diferentes extraídos de frutas e vegetais diferentes são utilizados neste projeto), que terá a função de absorver os fótons de luz e, uma vez que o mesmo seja excitado, transferirá elétrons até a superfície condutora, obtendo assim o efeito fotovoltaico.
Este trabalho está sendo desenvolvido no Laboratório de Física Experimental e Aplicada e envolve a construção das DSSC’s, além da caracterização dos filmes obtidos.
Para a caracterização, são feitas análises  no MEV (Microscópio Eletrônico de Varredura), AFM (Microscópio de Força Atômica), FTIR (Interferometria por Transformada de Fourier) e, através de um multi-potenciostato associado a um Simulador Solar, são geradas curvas de corrente versus tensão (curvas I x V), bem como  espectros de impedância eletroquímica (EIS), cronoamperometria, cronopotenciometria e ciclovoltametria.
Neste projeto contamos com um aluno de doutorado, dois alunos de IC bolsistas CNPq e um aluno de mestrado bolsista CAPES.

Financiamento:

O projeto recebeu financiamento da FUNDAÇÃO CARLOS CHAGAS FILHO DE AMPARO A PESQUISA DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO-FAPERJ - (Edital FAPERJ Nº 41/2013 Apoio a Grupos Emergentes. Apoio a Pesquisa (APQ-1)- Edital FAPERJ 2014 - Nº 211.311/2015

 

Colisões atômicas e moleculares- canhão de elétrons

A linha de pesquisa de Colisões atômicas e moleculares do LaFEA concentra seus estudos na interação de radiação com a matéria em estado gasoso e em forma de gelo. Temos como fonte de radiação um canhão de elétrons que tem energia ajustável entre 2 eV e 2 keV, que permite o estudo da interação entre elétrons com gelos e gases de interesse astrofísico, e biológico, como por exemplo água, amônia, metano e muitos outros. Este estudo revela as características fundamentais das ligações moleculares e também permite estudar as reações pós colisionais que geram novas espécies. Também estudamos a interação de radiação Ultravioleta (UV) com líquidos em ambiente controlado com finalidade de estudar a radiólise e sua formação de novas espécies. Este estudo tem como motivação a produção de energia limpa, como o H2 por exemplo, e também a produção de novas moléculas.
A montagem experimental do grupo é feita em uma câmara de ultra alto vácuo que opera com duas bombas (turbo molecular e mecânica) chegando a pressões de 10-7 mbar. Nesta câmara está instalado o canhão de elétrons, contamos com um analisador de gás residual para fazer medidas de espectroscopia de massa. No momento estamos desenvolvendo um espectrômetro de massa por tempo de voo próprio com características interessantes para a nossa pesquisa. Estamos implementando a montagem de um porta amostras criogênico para o estudo da interação de radiação com gelos. Esta linha de pesquisa é coordenada pela Prof. Natalia Ferreira, e conta com a Profa. Ana Barros, Leandro Samyn, que faz seu doutorado no laboratorio e três alunos de IC bolsistas. Além de grupos de colaboração e discussão externos na PUC e UFRJ.

 

Instrumentação e monitoramento das variáveis envolvidas nos processos de colisões

A linha de pesquisa de instrumentação para o monitoramento das variáveis envolvidas nos processos de colisões, tais como temperatura e pressão, além das características do feixe, como intensidade e formato, busca o desenvolvimento de instrumentos baseados em fibras ópticas e o desenvolvimento dos modelos matemáticos e das curvas de calibração dos instrumentos eletrônicos.
São desenvolvidas também as interfaces de aquisição de dados, utilizando o software LabView (National Instruments) e o sistema de aquisição de dados CompactDaq (National Instruments), possibilitando a criação de interfaces com características peculiares para cada etapa do processo.
O projeto de instrumentos envolve a utilização de fibras ópticas, para determinados níveis de energia, que pode exigir que as mesmas sejam dopadas com terras raras, de maneira a torná-las mais suscetíveis a variações energéticas. Dessa forma, a irradiação das mesmas poderá provocar a emissão de luz, com diferentes comprimentos de onda, que poderão ser detectados de forma não invasiva.
Já o desenvolvimento de uma instrumentação eletrônica articulada, baseada em detectores de barreiras de superfície, possibilitará o monitoramento do feixe durante a irradiação, eliminando a necessidade de interrupção do processo de irradiação a cada medição.
Esta linha de pesquisa é guiada pelo professor e aluno de doutorado do Programa de Pós-Graduação em Instrumentação e Óptica Aplicada (PPGIO) Leandro Marques Samyn em colaboração direta com a Profa. Natalia Ferreira com a professora e coordenadora do LaFEA Ana Barros. Conta também com dois alunos bolsistas  de IC, além de grupos de colaboração e discussão externos na PUC.

 

Controle Avançado de Sistemas Incertos

A proposta geral deste projeto é desenvolver pesquisa básica e aplicada na área de sistemas de controle e analisar metodologias de controle a serem aplicadas a sistemas lineares não lineares incertos (sistemas cujo modelo matemático seja impreciso ou cujas características variem com o tempo de forma pouco conhecida), visando aplicações nas áreas de robótica e controle de processos. A principal motivação é a riqueza de material teórico básico desenvolvido recentemente na literatura e a existência de muitos sistemas incertos de interesse prático, cujas características não-lineares significativas (ex: histerese, saturação, atrito seco, zona-morta, perturbações externas, etc) necessitam ser suplantadas. Dentre os sistemas mencionados, incluem-se: sistemas mecânicos, sistemas robóticos (como manipuladores, robôs móveis em formação), sistemas robóticos de navegação, sistemas de servovisão e a robótica em escala de nanômetros (nanorobótica/nanotecnologia). No que tange aos sistemas mecânicos em geral, observa-se também que a presença de não-linearidades é responsável pela enorme diversidade no seu comportamento dinâmico e as especificações de precisão e exatidão se tornam cada vez mais exigentes. Como resultado, metodologias de controle adaptativo/robusto e controle a estrutura variável por modos deslizantes com aplicações em servomecanismos vem ganhando importância prática. Estas estratégias, que cobrem sistemas não-lineares multivariáveis, resultam no rastreamento preciso de trajetórias, ainda que sejam aplicadas a sistemas dinâmicos com parâmetros incertos e sujeitos a perturbações.

Financiamentos:

O projeto foi financiado com parte do montante de R$ 51.665,00 proveniente do orçamento alocado ao Programa pela Diretoria de Pesquisa e Pós-graduação do CEFET/RJ, R$ 33.306,45, em 2013, R$ 51.665,00, em 2014, R$ 14.000,00, em 2015 e R$ 19.069,77, em 2016, pela FUNDAÇÃO CARLOS CHAGAS FILHO DE AMPARO A PESQUISA DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO-FAPERJ - (Edital FAPERJ Nº 41/2013 Apoio a Grupos Emergentes de Pesquisa no Estado do Rio de Janeiro - 2013) e com parte do montante de R$ 14.000,00 proveniente do orçamento alocado ao Programa pela Diretoria de Pesquisa e Pós-graduação do CEFET/RJ, em 2015.

 

Instrumentação Inteligente em Robótica e Automação Industrial

As atividades envolvidas neste projeto visam o desenvolvimento, a aplicação e a implementação de técnicas avançadas de controle, de reconhecimento de padrões e de processamento de sinais para a instrumentação e automação inteligente de processos industriais. O desenvolvimento de instrumentação adequada para os sistemas de medição é parte fundamental desta linha de atuação, bem como a implementação de técnicas de controle em controladores lógico-programáveis (CLPs), em microcontroladores para o desenvolvimento de sistemas eletrônicos embarcados, possivelmente tolerantes a pressão hiperbárica e em eletrônica rápida baseada em FPGA com aplicação em detectores de partículas. De forma geral, busca-se formar recursos humanos com ênfase em controle, automação e instrumentação, oferecer disciplinas de pós-graduação relacionadas a esta temática e criar infraestrutura de laboratório para uma maior interação efetiva com o setor produtivo do Rio de Janeiro e nacional, e com Centros de pesquisa Internacionais, através da prestação de serviços de consultoria ou de participação em projetos específicos.

Financiamentos:

O projeto foi financiado com parte do montante de R$ 51.665,00 proveniente do orçamento alocado ao Programa pela Diretoria de Pesquisa e Pós-graduação do CEFET/RJ, R$ 33.306,45, em 2013, R$ 51.665,00, em 2014, R$ 14.000,00, em 2015 e R$ 19.069,77, em 2016.

 

Técnicas de instrumentação ultrassônica aplicada à sistemas industriais

Nesse projeto é investigada a utilização de técnicas de ultrassom para a detecção da ocorrência de pontos quentes em contatos elétricos instalados em partes ativas de equipamentos de alta-tensão. A medição é realizada através da detecção de ruídos ultrassônicos produzidos por alterações das características das descargas parciais que ocorrem devidas a elevações de temperatura.

Financiamentos:

O projeto foi financiado com parte do montante de R$ 51.665,00 provenientes do orçamento alocado ao Programa pela Diretoria de Pesquisa e Pós-graduação do CEFET/RJ, R$ 33.306,45, em 2013, R$ 51.665,00, em 2014, R$ 14.000,00, em 2015 e R$ 19.069,77, em 2016.

  

Análise do desempenho de redes de acesso WDM-PON com topologia de auto-semeamento e remodulaçao na ONU

Entre as tecnologias de acesso ópticas especial as redes de WDM-PON vem recebendo especial atenção dos pesquisador nos últimos 3 anos devido ao maior alcance (em torno de 60km) e velocidades de transmissão ( cerca de 2,5GB/s) que oferecem quando comparadas as redes TDM-PON. No entanto, a redução dos custos nessas redes é o maior desafio a ser enfrentado para tornar implantação dessa tecnologia de rede de acesso. As arquiteturas WDM-PON geralmente empregam no sentido downstream um canal separado de comprimento de onda óptico para cada ONU. Já no sentido upstream as arquiteturas possuem diferentes propostas com maior destaque para as arquiteturas que utilizam fontes sem cor (colorless). Estas eliminam a necessidade de uma fonte óptica em cada ONU, pois é caro e não seguro que cada ONU gerencie seu comprimento de onda. Uma solução pouco explorada, mas muito promissora para tornar rede WDM-PON mais viável economicamente é a utilização da técnica que combina o auto-semeamento com a remodulação. Nesta técnica, a portadora de upstream é gerada na OLT através auto-semeamento usando o R-SOA. As vantagens deste esquema em relação as topologias onde o auto-semeamento realizado na ONU são: há aumento da tolerância, tanto pós-filtragem e os efeitos de dispersão cromática, eliminando a necessidade da gestão da dispersão; simplifica o gerenciamento do comprimento de onda, visto que o mesmo comprimento de onda utilizado no downstream é usado para upstream, assim só a metade dos R-SOAS precisam ser auto-semeadas. Neste projeto propõe um estudo de redes de acesso WDM-PON que utilizam topologia de auto-semeamento e remodulação. O estudo sera realizado através de simulações numéricas e caracterização experimental do R-SOA no Laboratório de Fotônica do CEFET/RJ.

Financiamento:

Este projeto recebeu apoio financeiro da FUNDAÇÃO CARLOS CHAGAS FILHO DE AMPARO A PESQUISA DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO-FAPERJ - (Apoio às Instituições de Ensino e Pesquisa Sediadas no Estado do Rio de Janeiro 2012-2013) e também foi financiado com uma parte dos montantes de R$ 51.665,00, proveniente do orçamento alocado ao programa pela Diretoria de Pesquisa e Pós-graduação do CEFET/RJ, em 2014, R$ 14.000,00, em 2015 e R$ 19.069,77, em 2016.

 

Estudo do impacto de amplificadores ópticos no desempenho da transmissão por fibra óptica

Os desafios técnicos para a obtenção de amplificação Raman distribuída na banda S serão investigados e analisados através de simulações numéricas. Os valores medidos da eficiência de ganho Raman de uma fibra de baixa atenuação, na região espectral em torno da absorção das moléculas de água, mais especificamente, a fibra TrueWave® Reach - Low Water Peak e outros parâmetros físicos característicos, tais como: o coeficiente de dispersão, a área efetiva, e atenuação em função do comprimento de onda, serão utilizados para analisar o desempenho da amplificação Raman distribuída em um enlace de fibra de 100km. A análise e o desempenho da amplificação Raman distribuída é conduzida através da implementação das equações que regem o comportamento dos lasers de sinal e o bombeio ao longo do enlace para a amplificação em toda banda S, ou seja, 70nm. O desempenho da amplificação é dependente da interação entre os múltiplos sinais e os bombeios, entre os múltiplos bombeios, entre os múltiplos sinais, do retro espalhamento Rayleigh e do espalhamento Raman espontâneo amplificado, entre outros fatores. Adicionalmente, essa fibra apresenta o zero de dispersão nos comprimentos de onda dentro da banda S, de modo que os produtos de mistura de quatro ondas devem ser considerados e sua contribuição avaliada.

Financiamento:

O projeto foi financiado com parte do montante de R$ 51.665,00 proveniente do orçamento alocado ao Programa pela Diretoria de Pesquisa e Pós-graduação do CEFET/RJ, R$ 33.306,45, em 2013, R$ 51.665,00, em 2014, R$ 14.000,00, em 2015 e R$ 19.069,77, em 2016. Também recebeu auxílio financeiro de projeto de pesquisa individual aprovado pela FUNDAÇÃO CARLOS CHAGAS FILHO DE AMPARO A PESQUISA DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO-FAPERJ - (APQ1 - Auxílio à Pesquisa Básica - 2014/1).

 

Projeto e fabricação de isoladores ópticos integrados

O objetivo desse projeto é o desenvolvimento de um isolador óptico pratico em guia de onda com aplicações em lasers de alta potência, sistemas de comunicações ópticos e circuitos fotônicos integrados. O isolador incorpora nanopartículas ferromagnéticas em uma camada ressonante (RL Resonant Layer) acima do guia de onda óptico principal, formando uma camada de um composto ferromagnético (FC Ferromagnetic Composite) que apresenta perdas não recíprocas na presença de um campo magnético estático. O conceito do dispositivo isolador de camada ressonante (RL Isolator) foi demonstrado recentemente usando camadas de polímeros para formar o guia de onda. Para atingir o objetivo final é necessário (a) desenvolver um software que resolva a equação de onda vetorial na presença de campos magnéticos estáticos para substituir a atual solução escalar; e (b) projetar (usando o software vetorial) e fabricar guias de ondas em polímeros e material semicondutor no sistema InGaASP/InP.

Financiamento:

O projeto foi financiado com parte do montante de R$ 51.665,00 proveniente do orçamento alocado ao Programa pela Diretoria de Pesquisa e Pós-graduação do CEFET/RJ, R$ 33.306,45, em 2013, R$ 51.665,00, em 2014, R$ 14.000,00, em 2015 e R$ 19.069,77, em 2016.

 

Sensores Ópticos

O sensoriamento ótico de grandezas físicas e químicas possui características únicas de sensibilidade e, principalmente, imunidade a interferências eletromagnéticas. O desenvolvimento de sensores de fibra óptica ou guias de onda em geral proporcionam uma grande oportunidade científica e tecnológica que já abrange até aplicações industriais, como o caso dos sensores a redes de Bragg. Estas metodologias de sensoriamento proporcionam além de tudo uma visão multidisciplinar, que engloba a fotônica, a eletrônica, a ciência dos materiais, a nanotecnologia, entre outras áreas do conhecimento.

Financiamento:

O projeto foi financiado com parte do montante de R$ 51.665,00 proveniente do orçamento alocado ao Programa pela Diretoria de Pesquisa e Pós-graduação do CEFET/RJ, R$ 33.306,45, em 2013, R$ 51.665,00, em 2014, R$ 14.000,00, em 2015 e R$ 19.069,77, em 2016.

 

Guias de onda em THz

O desenvolvimento de materais com baixas perdas na faixa de THz (tais como polímeros e materiais estruturados com grafeno) tem impulsionado o projeto de dispositivos para operação nessa faixa espectral. Neste projeto, objetiva-se aplicar as técnicas de Eletromagnetismo Computacional (principalmente, FDTD) para o projeto de guias de onda na faixa de THz. Estas técnicas numéricas, já bastante difundidas tanto em micro-ondas como em óptica integrada, serão extrapoladas para o espectro de THz para obtenção dos parâmetros que tipicamente caracterizam guias de onda: índice efetivo, perdas e dispersão.

Financiamento:

O projeto foi financiado com parte do montante de R$ 51.665,00 proveniente do orçamento alocado ao Programa pela Diretoria de Pesquisa e Pós-graduação do CEFET/RJ, R$ 33.306,45, em 2013, R$ 51.665,00, em 2014, R$ 14.000,00, em 2015 e R$ 19.069,77, em 2016.

 

Inteligência computacional aplicada ao diagnóstico de Tuberculose

Esta linha de ação se concentra no desenvolvimento e aplicação de técnicas Estatísticas e de Inteligência Computacional para a construção de modelos matemáticos preditivos, de identificação de riscos e de processamento de informações, que operem em sistemas de apoio à decisão, de gerência de risco e de previsão do desenvolvimento da doença Tuberculose, em diferentes cenários epidemiológicos e níveis de atendimento do Sistema Único de Saúde (SUS). Entre os objetivos destes sistemas, têm-se: a identificação precoce de casos de tuberculose, a redução da contaminação, a melhora de aspectos operacionais do sistema de saúde, a redução de custos, bem como a derivação de tratamentos mais custo-efetivos para os pacientes. Os modelos propostos visam colaborar, principalmente, no suporte a triagem em atendimento ambulatorial, no suporte ao isolamento hospitalar, no diagnóstico de tuberculose pulmonar, pleural e infantil, e no acompanhamento e gerenciamento de contatos de pacientes com tuberculose. Face às exigências de desempenho e complexidade intrínseca da tarefa, técnicas no estado da arte de Inteligência Computacional são aplicadas para a seleção de variáveis, aprendizado dos modelos e validação.

Financiamento:

O projeto recebeu parte do auxílio financeiro da agência de fomento CNPq: Chamada Pública MCT/CNPq/MEC/CAPES - Ação Transversal nº 06/2011 - Casadinho/Procad no valor de R$ 205.000,00 (70% alocados para o CEFET/RJ e 30% para a UFRJ).

 

Aplicações Industriais de sistemas inteligentes

Este projeto vislumbra a aplicação de algoritmos de Inteligência Computacional para problemas industriais, em especial relativos à área de óleo e gás. Entre as aplicações, tem-se o diagnóstico prévio de falhas, a fusão de informação de múltiplos sensores, a otimização de fluxo de processos, o auxílio à tomada de decisão em situações de contingência, entre outras aplicações.

Financiamento:

O projeto foi financiado com parte dos montantes de R$ 33.306,45, em 2013, R$ 51.665,00, em 2014, R$ 14.000,00, em 2015 e R$ 19.069,77, em 2016, provenientes dos orçamentos alocados pela Diretoria de Pesquisa e Pós-graduação do CEFET/RJ. Este projeto também recebeu apoio financeiro da FAPERJ pelo edital “Apoio emergencial a Programas de Pós graduação” em 2015.

 

Classificação inteligente de contatos de sonar passivo

Nesta linha é investigada a utilização de técnicas de Inteligência Computacional para a construção de modelos que suportem o processo de tomada de decisão por parte dos operadores de sonar em submarinos da Marinha Brasileira. Face à complexidade da tarefa, às restrições de caracterização estatística das classes de interesse, que são intrínsecas ao problema, e os requisitos severos de desempenho, sistemáticas para a construção de classificadores modulares e escaláveis, que permitam uma atualização incremental, bem como o desenvolvimento de mecanismos para a identificação de cenários desconhecidos (detecção de novidades), alertando o operador quanto a possíveis novas ameaças em curso, estão sobre investigação, em especial considerando técnicas com custo computacional compatível com operação em tempo real do sistema.

Financiamento:

O projeto foi financiado com parte do montante de R$ 51.665,00 provenientes do orçamento alocado ao Programa pela Diretoria de Pesquisa e Pós-graduação do CEFET/RJ, R$ 33.306,45, em 2013, R$ 51.665,00, em 2014, R$ 14.000,00, em 2015 e R$ 19.069,77, em 2016. O projeto contou com a participação de um discente bolsista da CAPES.

 

Desenvolvimento e análise de algoritmos de filtragem adaptativa cega e supervisionada

Técnicas de processamento adaptativo têm sido utilizadas na equalização de canais de telecomunicações e no cancelamento de ecos em sistemas de teleconferência e em linhas telefônicas. Nestas aplicações, filtros de ordens elevadas são necessários, sendo que os algoritmos convencionais apresentam convergência lenta e complexidade computacional elevada nestes casos. Algoritmos que levem em conta as características específicas destas aplicações, e que utilizem técnicas avançadas de processamento multiresolução e multitaxa, serão investigados.

Financiamento:

O projeto foi financiado com parte do montante de R$ 51.665,00 provenientes do orçamento alocado ao Programa pela Diretoria de Pesquisa e Pós-graduação do CEFET/RJ, R$ 33.306,45, em 2013, R$ 51.665,00, em 2014, R$ 14.000,00, em 2015 e R$ 19.069,77, em 2016.

 

Estudo sobre Potenciais Cerebrais Relacionados a Eventos

O estudo sobre a neurofisiologia de sinais linguísticos utiliza como paradigma a média aritmética de múltiplas estimulações como forma de realçar a relação sinal-ruído e possibilitar a visualização do sinal de interesse. Este paradigma é baseado na assunção de invariância no tempo e estacionaridade dos sinais de EEG, o que na prática não é verdadeiro. Este projeto visa realçar os Potenciais Relacionados a Eventos referentes a estímulos de leitura de palavras. O objetivo consiste em estudar métodos matemáticos que possibilitem em única estimulação visualizar o sinal de interesse.

Financiamento:

O projeto foi financiado com parte do montante de R$ 51.665,00 provenientes do orçamento alocado ao Programa pela Diretoria de Pesquisa e Pós-graduação do CEFET/RJ, R$ 51.665,00, em 2014, R$ 14.000,00, em 2015 e R$ 19.069,77, em 2016.

 

Inteligência Computacional para a Solução de Aplicações Multidisciplinares por meio de Ambientes Computacionais de Alto-desempenho

O presente projeto visa contribuir, principalmente, para a continuidade e a expansão da linha de pesquisa de Processamento e Transmissão de Sinais, vinculada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica (PPEEL) do CEFET/RJ. Nesta linha, foco especial é dedicado às atividades desenvolvidas no laboratório de Processamento de Sinais e Instrumentação (LAPSI) do referido programa, em especial através de ações de manutenção e modernização deste laboratório. Como parte integrante da proposta, serão apresentados, suscintamente, 2 subprojetos principais, que são os responsáveis pela maior parte da demanda de uso do laboratório atualmente. Tais subprojetos envolvem, na sua maioria, alunos de doutorado (em co-orientação com a UFRJ), mestrado e iniciação científica, e possuem temas de pesquisa atuais e relevantes para a sociedade, bem como originam contribuições importantes para a comunidade científica.

Financiamento:

O projeto foi financiado com parte dos montantes de R$ 14.000,00 em 2015 e R$ 19.069,77 em 2016, provenientes dos orçamentos alocados pela Diretoria de Pesquisa e Pós-graduação do CEFET/RJ e pelo Edital FAPERJ 12/2015 - Apoio Emergencial.

 

Processamento digital de sinais de fala

O advento da tecnologia digital praticamente eliminou as fontes usuais de ruído em sistema de teleconferência, porém introduziu outros tipos de degradações, entre elas: ruído de fundo, eco e reverberação. Dentre esses tipos de degradação, a reverberação é o mais complexo e difícil de modelar, por isso, merece uma maior dedicação nos contextos de avaliação de qualidade e na proposição de soluções. Neste contexto, o desenvolvimento de algoritmos para a avaliação da qualidade de sinais de voz se tornou um importante objetivo da indústria, dos organismos de padronização e dos laboratórios de pesquisa em todo o mundo. Um dos objetivos deste projeto é o desenvolvimento de métodos de avaliação qualidade de sinais de voz de alta qualidade. Entre aspectos almejados, tem-se prover algoritmos que envolvam uma reduzida carga computacional, que possam ser executados em malha aberta (métodos não-intrusivos, ou seja, sem sinal de referência) e que possuam uma alta correlação com a avaliação subjetiva da qualidade dos sinais. Na mesma área da reverberação, um outro objetivo é mitigar o efeito da reverberação em sinais de fala utilizando técnicas adaptativas mono-canal para reduzir tanto as reflexões iniciais quanto a reverberação tardia, que são responsáveis pela coloração e distorção do sinal, reduzindo assim a sua inteligibilidade em sistemas automáticos de reconhecimento de fala e na comunicação de pessoas comuns. As técnicas de desreverberação utilizarão os algoritmos de avaliação de qualidade obtidos na etapa anterior como figura de mérito para o seu desenvolvimento e aperfeiçoamento. Uma terceira linha de ação é voltada à geração de uma representação mais eficiente dos parâmetros de fala, com o intuito de melhorar a performance dos sistemas de reconhecimento de fala, em especial produzindo representações suficientemente discriminativas para a geração de parâmetros de fala separáveis através do mapeamento em espaços de maior dimensão realizado através das funções de kernel.

Financiamento:

O projeto foi financiado com parte do montante de R$ 51.665,00 provenientes do orçamento alocado ao Programa pela Diretoria de Pesquisa e Pós-graduação do CEFET/RJ, R$ 33.306,45, em 2013, R$ 51.665,00, em 2014, R$ 14.000,00, em 2015 e R$ 19.069,77, em 2016.

 

Reconhecimento de padrões aplicado à medicina e a neurociência

Aplicações de reconhecimento de padrões são multidisciplinares por natureza, envolvendo a cooperação de equipes de diferentes especialidades e competências científicas para uma apropriada extração de informação relevante de dados brutos e o seu processamento, usualmente realizado de forma não-linear. Este projeto contempla aplicações na área médica e na neurociência. No campo de saúde pública, tem-se o desenvolvimento de modelos matemáticos preditivos de tuberculose, utilizando-se de ferramentas avançadas de processamento estocástico e de reconhecimento de padrões. Estes modelos, baseando-se em informações relativas ao paciente de natureza variada, a saber: sinais, sintomas e evolução clínica; pareceres de especialistas; resultado de exames, entre outros, podem: (i) prover instrumentos que orientem a triagem dos pacientes em postos de saúde; (ii) apoiar a tomada de decisão relativa a pacientes internados quanto à necessidade do isolamento respiratório; (iii) sinalizar contatos de maior probabilidade de desenvolver a doença, permitindo as contra-medidas necessárias; (iv) fornecer um escore de apóio ao diagnóstico médico aplicável, em especial, nos casos de pacientes com sintomas inespecíficos, usualmente, indivíduos HIV positivos e crianças. O desenvolvimento destes instrumentos pode ainda conduzir a identificação de características determinantes das doenças em diferentes cenários geográficos e epidemiológicos, assim como da relevância estatística de intervenções, em especial quanto a execução de exames complementares, provendo subsídios para os estudos de custo-efetividade. Entre benefícios da adoção destes modelos em condições de rotina de saúde pública, tem-se: (i) possível redução do contágio; (ii) o tratamento precoce; (iii) a redução do quantitativo de intervenções; (iv) a otimização dos recursos de saúde; (v) melhor logística e qualidade de tratamento ao paciente, entre outros. Na área de neurociência, o processamento de sinais está sendo utilizado como ferramenta para a extração de características em sinais multidimensionais e para a automação de experimentos. Os referidos experimentos são idealizados pelos pesquisadores das áreas de Neurolinguística e Neurofisiologia e implementados pelos pesquisadores da área de Engenharia Elétrica. Para esta automatização são utilizadas, principalmente, técnicas para a aquisição, condicionamento e a filtragem dos sinais envolvidos. Ferramentas avançadas de processos estocásticos, de extração de características e de reconhecimento de padrões são utilizadas para: (i) prover múltiplas comparações entre características extraídas dos sinais envolvidos; (ii) permitir testes estocásticos de eficácia; (iii) reduzir a dimensionalidade dos dados a serem analisados e; (iv) viabilizar a execução e a análise dos experimentos. Buscar-se-á solicitar privilégios de patentes (ou de propriedade intelectual) das técnicas desenvolvidas em nome do CEFET-RJ/MEC, assim como integrá-las em, pelo menos, um software comercial.

Financiamento:

O projeto foi financiado com parte do montante de R$ 51.665,00 proveniente do orçamento alocado ao Programa pela Diretoria de Pesquisa e Pós-graduação do CEFET/RJ, R$ 33.306,45, em 2013, R$ 51.665,00, em 2014, R$ 14.000,00, em 2015 e R$ 19.069,77, em 2016.

 

Reconhecimento de padrões para a instrumentação inteligente de experimentos físicos de altas energias

A Física de Partículas estuda as partículas elementares constituintes da matéria e suas interações. Este estudo é baseado em experimentos onde há a colisão de partículas, que demandam a construção de aceleradores e detectores específicos. Sistemas de detecção de partículas são dispositivos de instrumentação complexos, que normalmente lidam com grande volume de dados e demandam um tratamento sofisticado das informações coletadas, usualmente realizado em tempo real. Este fato é agravado em ambientes sujeitos a uma elevada taxa de eventos, tais como o CERN, onde a taxa de produção de informações chega a 60 TBytes/s. O objetivo desta linha de pesquisa é desenvolver sistemas de tratamento e de extração de informação relevante, para fins da discriminação de partículas, baseado em técnicas de processamento estocástico de ordem elevada de sinais (Curvas Principais, Análise de Componentes Principais Não-Lineares, Análise de Componentes Independentes, Desconvolução Cega de Fontes) e de Inteligência Computacional que operem de forma distribuída. Para sua operacionalização no cenário do detector, vislumbra-se sua implementação em dispositivos lógicos programáveis, através de soluções massivamente paralelas, e em processadores digitais de sinais (DSPs), além da proposição de arquiteturas do tipo GRID.

Financiamento:

Este projeto recebeu financiamento da Chamada Pública MCT/CNPq/MEC/CAPES - Ação Transversal nº 06/2011 - Casadinho/Procad no valor de R$ 205.000,00 (70% foi alocado para o CEFET/RJ e 30% para a UFRJ).

 

Fim do conteúdo da página