PPGIO: Programa de Pós-Graduação Stricto Sensu em Instrumentação e Óptica Aplicada
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A Coordenadoria do Programa de Pós-Graduação em Instrumentação e Óptica Aplicada tem a satisfação de convidá-lo para assistir à
DEFESA DE TESE DE DOUTORADO
TÍTULO:
“SÍNTESE, CARACTERIZAÇÃO E APLICAÇÃO DE ÓXIDOS BIMETÁLICOS DOPADOS COM NITRETO DE CARBONO GRAFÍTICO EM SUPERCAPACITORES ASSIMÉTRICOS DE ALTA PERFORMANCE”
TARCÍSIO DA SILVA LESSA
A motivação deste trabalho surgiu da necessidade de desenvolver novos dispositivos de armazenamento de energia que apresentem elevada estabilidade. Nesse contexto, os supercapacitores destacam-se por serem constituídos por dois eletrodos (ânodo e cátodo) condutores, em contato direto com o eletrólito, e por permitirem o uso de materiais de baixo custo, com síntese fácil e prática. Além disso, esses dispositivos são flexíveis, apresentam longo tempo de vida útil, não agridem o meio ambiente, atendem de forma mais adequada à relação entre densidade de energia e densidade de potência e podem ser fabricados a partir de materiais abundantes no mundo, quando comparados às baterias tradicionais de lítio.
Com essas motivações citadas, este trabalho apresentou o desenvolvimento, a caracterização e a avaliação eletroquímica de nove eletrodos à base de óxidos bimetálicos dopados com nitreto de carbono grafítico (g-C₃N₄), de NiCo₂O₄, NiCu₂O₄ e CuCo₂O₄, e cada um obtido por pirólise a 350 ºC, 450 ºC e 550 ºC.
Para o preparo dos materiais, foi testado um processo simples, de baixo custo e potencialmente escalável, baseado em moagem mecânica seguida da síntese de pirólise controlada. A caracterização estrutural e morfológica foi realizada por difração de raios X (XRD), microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo (FESEM) e espectroscopia de raios X por dispersão em energia (EDS). E o desempenho eletroquímico foi avaliado por voltametria cíclica (CV), carga e descarga galvanostática (CDG) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS).
Pelos resultados apresentados neste trabalho, foram identificados que os materiais são promissores para serem utilizados como supercapacitores, sendo que, os melhores resultados foram dos materiais NiCo₂O₄/g-C₃N₄/350 ºC, NiCu₂O₄/g-C₃N₄/350 ºC e CuCo₂O₄/g-C₃N₄/350 ºC. Então estes eletrodos foram selecionados para fazerem as análises em célula completa, sendo estes eletrodos considerados como anodo de nano folhas do mesmo material de meia célula, e o outro eletrodo o catodo de nano fibras de Carbono Aditivado (AC).
Os resultados indicam que os eletrodos fabricados neste trabalho são alternativas valiosas para aplicações em supercapacitores. O crescente estudo de materiais que compõem os supercapacitores tem revelado este tipo de dispositivo como uma possível alternativa ao uso de baterias, ou podendo ser utilizados associados à biossensores, ou ainda serem utilizados até mesmo, em conjunto com as baterias.
Banca Examinadora composta pelos Doutores:
Ana Lucia Ferreira de Barros, Dra. (CEFET/RJ) (Orientadora)
Lilian Pantoja Sosman, Dra. (UERJ);
Elivelton Alves Ferreira, Dr. (UFF);
Ladário da Silva, Dr. (UFF);
Leandro Marques Samyn, Dr. (CEFET/RJ);
Diego Haddad, Dr. (CEFET/RJ).
Local e data: 10 de abril de 2026 às 14:00h – Segunda-Feira. Plataforma Teams.
Link para a defesa: https://teams.microsoft.com/meet/28399534985063?p=gqWJeVk9XaLFRGEbcH
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DEFESA DE QUALIFICAÇÂO DE DOUTORADO
TÍTULO: “PRODUÇÃO E CAREACTERIZAÇÂO DE SÓLIDOS À BASE DE CARBONO COM ÊNFASE EM ESPECTROSCOPIA DE RAMAN REFORÇADA POR SUPERFÍCIE – SERS”
Marcelo Evers
Os materiais sólidos à base de carbono desempenham um papel fundamental em diversas áreas da ciência, tecnologia e indústria devido às suas propriedades únicas. Exemplos desses materiais e estudo deste trabalho, são o DLC (Diamond Like Carbon) e as nanoespumas de carbono. O DLC é uma estrutura amorfa composta por átomos de carbono, sendo sua hibridização uma mistura de C sp3 e sp2. Sua estrutura híbrida resultante é a razão pelo qual o DLC apresenta alta dureza e resistência. Outro exemplo de material sólido à base de carbono aqui estudado, são as nanoespumas de carbono, materiais altamente porosos, compostos por uma rede tridimensional de carbono que apresenta uma estrutura extremamente leve e com uma alta área superficial. Esta proposta de doutorado tem como principal objetivo estudar a produção e caracterização de nanoespumas de carbono depositadas por PLD e filmes de carbono tipo diamante (DLC) depositados por PECVD. Em ambos os estudos a análise das amostras obtidas por meio de espectroscopia Raman e SERS se destacaram. Os resultados mostraram, que no estudo das nanoespumas de carbono, obteve-se um entendimento mais completo de resultados anteriormente obtidos, destacando-se a compreensão do papel das colisões de baixa energia, fora da pluma de ablação, na obtenção de estrutura menos agregadas, e com maior fração de C com hibridização sp. No segundo tópico desde trabalho, os resultaram de SERS mostraram diversos picos das bandas D e G, porém uma maior investigação de mostrou necessária para uma explicação mais detalhada para essas bandas encontradas.
Banca Examinadora composta pelos Doutores:
Dra. Ana Lucia Ferreira de Barros (orientadora) – CEFET/RJ
Dr. Dante Ferreira Franceschini Filho – UFF
Dr. Xing Yutao – UFF
Dr. Juan Lucas Nachez – UFF
Dr. Pedro Paulo de Mello Venezuela - UFF
Local e data: 08 de novembro de 2024 às 15h30
- Plataforma MEET GOOGLE:
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CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA CELSO SUCKOW DA FONSECA
UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE
DIRETORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO
DEPARTAMENTO DE PÓS-GRADUAÇÃO
COORDENADORIA DO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM INSTRUMENTAÇÃO E ÓPTICA APLICADA
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DEFESA DE TESE DE DOUTORADO
TÍTULO:
“ANÁLISE DE REGRESSÃO BASEADO EM APRENDIZADO DE MÁQUINA PARA A CARACTERIZAÇÃO DA SEVERIDADE DE FALHAS EM MOTORES DIESEL”
DENYS PESTANA VIANA
Este estudo visa identificar falhas em motores a diesel para aprimorar a manutenção preditiva. Desenvolvemos um modelo de simulação de falhas com base na análise das variações de pressão nos cilindros e na resposta de vibração torcional do virabrequim, criando uma base de dados pública. Utilizamos técnicas de processamento de sinais para extrair características de pressão, temperatura e vibração, aplicando-as em métodos de aprendizado de máquina como Perceptron multicamada (MLP), Random Forest (RF), Máquina de Vetores de Suporte (SVM) e Modelos de Regressão de Processo Gaussiano (GPRM). O GPRM apresentou o melhor desempenho na estimativa da severidade das falhas com um Root Mean Square Error (RMSE) de 0,015 ± 0,001%.
Nosso framework quantitativo combina processamento de sinais e técnicas de regressão para avaliar a condição de saúde do motor durante o processo de deterioração, ao invés de identificar apenas padrões específicos de falhas. A abordagem mostrou ser mais eficaz na prática, com a extração de parâmetros estatísticos dos sinais dos cilindros e a análise da resposta em frequência da vibração torcional, proporcionando uma predição rápida e precisa da severidade das falhas.
A análise em diferentes níveis de ruído branco destacou a robustez do GPRM, que foi o regressor mais estável com menor RMSE. Embora o SVM tenha se mostrado eficaz com baixo ruído, seu desempenho diminuiu com o aumento do nível de ruído, necessitando ajustes específicos. O random forest apresentou desempenho próximo ao GPRM em níveis de ruído entre 0 e 15 dB, mas com maior dispersão nos resultados da validação cruzada.
Banca Examinadora composta pelos Doutores:
Prof. Ph.D. Amaro Azevedo de Lima, Orientador, CEFET/RJ
Prof. Dr. Diego Barreto Haddad, Coorientador, CEFET-RJ
Profa. Dra. Ana Lucia Ferreira de Barros, CEFET/RJ
Prof. Dr. Felipe da Rocha Henriques, CEFET/RJ
Prof. Dr. Ulisses Admar Barbosa Vicente Monteiro, COPPE/UFRJ
Prof. Dr. Ricardo Homero Ramírez Gutiérrez, UEA
Local e data: 26 de junho de 2023 às 14h00 - Quarta-feira, na Sala de aula online – Plataforma Teams.
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CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA CELSO SUCKOW DA FONSECA
UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE
DIRETORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO
DEPARTAMENTO DE PÓS-GRADUAÇÃO
COORDENADORIA DO PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM INSTRUMENTAÇÃO E ÓPTICA APLICADA
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DEFESA DE QUALIFICAÇÂO
An Aerial Robot Cognitive Network Architecture for Swarm Applications Development: ARCog-NET
Gabryel Silva Ramos
Esta qualificação de doutorado apresenta o desenvolvimento de uma arquitetura cognitiva avançada para robôs aéreos em rede, visando a implementação eficaz de sistemas de enxame autônomos. O trabalho enfoca o projeto, implementação e avaliação de uma arquitetura que permite a coordenação e cooperação entre drones para a realização de tarefas complexas com ou sem intervenção humana direta. Inspirando-se em princípios da inteligência artificial, ciência cognitiva e robótica, a arquitetura proposta integra mecanismos de percepção, planejamento, tomada de decisão e aprendizado adaptativo para otimizar o comportamento do enxame em ambientes dinâmicos e incertos. A base da arquitetura cognitiva proposta é um modelo de processamento distribuído baseado no conceito "edge-fog-cloud", onde cada veículo possui papéis individuais de acordo com o papel que cumpre no processamento dos dados e controle do enxame em operação. Os robôs nível "edge" (borda) dedicam-se a coleta e processamentos mais simples de dados em tempo real, além de perceber seu ambiente, avaliar o estado da missão e tomar decisões locais com base tanto em suas observações quanto em informações compartilhadas através da rede de comunicação do enxame; Os veículos nível "fog" (névoa), oferecem processamento e armazenamento intermediários além de controlar e supervisionar a ação dos "edge"; e finalmente os servidores "cloud" (nuvem), que servem para análise de dados abrangente e armazenamento de longo prazo, além de serem os supervisores e controladores de maior hierarquia do enxame. Essa estrutura permite uma distribuição eficiente de tarefas computacionais, garantindo que decisões críticas possam ser tomadas rapidamente no nível do robô, enquanto tarefas mais complexas de análise de dados são processadas em névoa ou na nuvem. Um componente crucial da pesquisa é a implementação de um sistema de simulação para testar e validar a arquitetura proposta em uma variedade de cenários de aplicação, incluindo vigilância ambiental, busca e resgate, e monitoramento de infraestrutura. A ideia é que essa arquitetura já avalie dinamicamente onde e como os dados devem ser processados, considerando fatores como urgência da tarefa, recursos disponíveis e condições de rede, incluindo mecanismos para a otimização do uso de recursos de rede e computação, garantindo a eficiência energética e a eficácia operacional do enxame, de modo que futuros desenvolvedores apenas tenham que se preocupar com as aplicações e métodos de controle direto dos robôs.
Banca Examinadora composta pelos Doutores:
- Milena Faria Pinto (orientadora – Presidente) – CEFET/RJ
- Diego Barreto Haddad - CEFET/RJ
- Accacio Ferreira dos Santos - CEFET/RJ
- Mario Antonio Ribeiro Dantas – UFJF
Local e data: 27/06/2024 (quinta-feira), às 14 hs
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