Ilha Solteira - FEIS - Faculdade de Engenharia

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Influência das características físicas do solo na resposta transitória em linhas de transmissão
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-12-13) Pascoalato, Tainá Fernanda Garbelim ; Kurokawa, Sergio ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Propõe-se aprimorar a modelagem de linhas de transmissão (LTs) para simulações de transitórios eletromagnéticos, com foco na consideração das características físicas do solo, tornando-o mais realista. A pesquisa destaca a influência dos fatores físicos do solo, como o efeito da frequência, teor de umidade, porosidade e estratificação, nas respostas transitórias. O modelo de linha utilizado é o Universal Line Model (ULM), implementado nos softwares MATLAB e ATP-EMTP. Com esse intuito, a pesquisa revisa as principais formulações para o cálculo da impedância e admitância do solo, além de comparar os principais modelos disponíveis para incorporar a dependência do solo em função dos fatores físicos. Simulações são realizadas considerando uma configuração com duas LTs trifásicas, geometricamente em paralelo, de 10 km, submetidas à incidência de descarga atmosférica. As tensões transitórias são calculadas considerando duas abordagens: (i) ULM-ATP, considerada como referência, em que o modelo de linha utilizado é o ULM (disponível na versão 7.5 do software ATP-EMTP). Nessa abordagem, a impedância do solo é calculada utilizando a formulação de Carson e a admitância do solo é desprezada. As correntes de deslocamento são negligenciadas e a condutividade do solo é considerada constante. (ii) ULM-implementado, em que o modelo de linha empregado é o ULM, implementado utilizando os softwares MATLAB e ATP-EMTP. Nessa abordagem, a impedância e a admitância do solo são calculadas pela formulação de Wise/Nakagawa, e os parâmetros do solo são dependentes dos fatores físicos. Os resultados mostram que o ULM-implementado, com características realistas do solo incorporadas, produz tensões transitórias com valores de pico mais atenuados em comparação com o ULM-ATP, que gera picos de tensão sobrestimados. Esses resultados demonstram a importância da modelagem realista do solo nas respostas transitórias. Assim, a pesquisa enfatiza que uma modelagem mais precisa do solo é essencial para melhorar a previsibilidade e a eficiência operacional dos sistemas de potência, além de destacar a necessidade de atualização dos softwares de simulação de transitórios eletromagnéticos, visando garantir operações mais seguras.
Impedance spectroscopy to study the hydration processes of Portland cement with agricultural wastes
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-11-19) Bortoletto, Marcelo ; Tashima, Mauro Mitsuuchi ; Sanches, Alex Otávio ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
O uso de cinzas de resíduos agrícolas, como a cinza da casca de arroz (CCA), cinza da folha de bambu (CFB) e a cinza do bagaço da cana-de-açúcar (CBC) como substitutos parciais do cimento Portland contribui para a mitigação dos problemas ambientais associados à produção do cimento Portland. A inserção destes resíduos ocasiona em diversos efeitos na hidratação do cimento Portland e modifica as propriedades no estado fresco e endurecido, tornando o entendimento das reações de hidratação ainda mais complexos. Nos últimos anos, a espectroscopia de impedância (EI) tem se mostrado uma poderosa técnica não destrutiva para compreender as reações de hidratação in situ do cimento Portland. Neste sentido, o objetivo deste estudo foi compreender os diferentes processos físico-químicos envolvidos na hidratação de pastas de cimento e pastas de cimento misturadas com cinzas de resíduos agrícolas (CCA, CFB e CBC) por meio de curvas de condutividade elétrica obtidas a partir da técnica de EI. Foram avaliadas três porcentagens de CCA, CFB and CBC (0, 10 e 25%, em massa) em substituição ao cimento Portland. As medidas de EI foram realizadas em pastas com relação água/ligante fixa de 0.40 até 28 dias de cura. Medidas de termogravimetria (TG), difração de raios-X (DRX), temperatura em escala temporal, microscopia eletrônica de varredura (MEV), dureza Vicat e resistência à compressão foram utilizadas para auxiliar os dados de EI. De acordo com os resultados, com base nas inflexões de sua derivada, a curva de condutividade elétrica da pasta de cimento foi subdividida em oito regiões diferentes. Uma nova região no período de aceleração (região IV) foi identificada, caracterizada pela retomada das reações de dissolução e formação de microestrutura, com a pasta em estado semifluido. Além disso, um shoulder observado na região VI foi atribuído à formação de fases AFt e reações secundárias de liberação iônica na rede de poros. Nas pastas de cimento misturadas, o efeito de diluição, a absorção de água pela estrutura porosa das cinzas de resíduos agrícolas e a adsorção de íons em suas superfícies foram os efeitos dominantes nas primeiras idades, o que ocasionou na menor liberação iônica na solução e um atraso nas reações de hidratação. As pastas de cimento misturadas com CBC apresentaram a maior extensão do período de indução e tempo de pega, associado ao efeito de diluição e maior teor de perda ao fogo e tamanho de partícula da CBC. Por fim, a EI demonstrou ser uma técnica promissora no estudo dos processos de hidratação in situ e evolução da microestrutura de pastas de cimento misturadas com resíduos agrícolas.
Fertilidade do solo, variáveis tecnológicas e agronômicas da cana-de-açúcar cultivada sob adubação orgânica e mineral
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-08-20) Silva, Rafael dos Santos ; Nogueira, Thiago Assis Rodrigues ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
O composto de lodo de esgoto (CLE), utilizado como fertilizante orgânico, pode ser uma fonte alternativa para melhorar a fertilidade do solo, aumentar a produtividade da cana-de-açúcar e reduzir o uso de fertilizantes minerais. No presente estudo, objetivou-se avaliar a fertilidade do solo, além de variáveis tecnológicas e agronômicas da cana-de-açúcar (RB867515) cultivada sob adubação orgânica e mineral. O experimento foi desenvolvido em condições de campo, utilizando o delineamento experimental em blocos casualizados, com 11 tratamentos e quatro repetições. Os tratamentos constituem-se de doses de CLE (0,0, 2,5; 5,0 e 7,5 t ha-1, base úmida), associadas ou não com 50% e 100% da adubação mineral convencional (AMC) recomendada para a cultura e um tratamento com 100% de AMC e sem aplicação de CLE. Nas safras 2020/21 e 2021/22, na colheita da cultura, foram coletadas amostras de solo (0,00–0,25 m e 0,25–0,50 m de profundidade) para avaliação da fertilidade (MO, pH, CTC, H+Al, Al, SB, V, P, K, Ca, Mg, S, B, Cu, Fe, Mn e Zn). O estado nutricional, a produtividade e a qualidade tecnológica (°Brix, ATR, POL e TAH) da cana-de-açúcar também foram avaliados. Na 1ª e 2ª soca, nas duas profundidades, as doses de 5,0 a 7,5 t ha-1 de CLE incrementaram os atributos MO, SB, CTC e V, além de aumentarem os teores de P, K, Ca, Mg, B, Cu e Zn no solo. A aplicação de CLE permite uma redução de até 50% na adubação mineral de soqueira. A dose de 5,0 t ha-1 de CLE promoveu um incremento de 20% na produtividade em relação a adubação mineral. O efeito residual da associação de 7,5 t ha-1 de CLE com 50% da AMC incrementou em 10% a produtividade em relação ao tratamento com 100% de AMC. Nas duas soqueiras, essas mesmas doses promoveram adequada nutrição das plantas e incrementaram o TAH. Conclui-se que o CLE pode ser utilizado como fonte complementar à adubação mineral na produção da cultura da cana-de-açúcar.
Uso de variáveis multi e hiperespectrais para a predição de caracteres agronômicas em soja em diferentes estágios fenológicos
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-10-15) Silva, Celí Santana ; Teodoro, Paulo Eduardo ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
A caracterização de variáveis agronômicas com base nos sensores remotos utilizando as bandas espectrais com aprendizagem de máquina (AM) pode ser usado na fenotipagem. Essa tese foi dividida em dois capítulos. No primeiro, o objetivo foi avaliar o melhor AM e as configurações de entradas na classificação das variáveis agronômicas em diferentes estágios fenológicos. O segundo capítulo teve como objetivo utilizar o sensor hiperespectral para avaliação dos caracteres agronômicos em diversos estágios fenológicos da cultura da soja e identificar o melhor AM nas diferentes entradas testados. O experimento foi conduzido na safra 2021/2022 na área experimental da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul, localizada no Município de Chapadão do Sul-MS. A aquisição das bandas espectrais do capítulo 1 foi realizada em três estágios fenológicos dos genótipos de soja: V8, R1 e R5. O sensor multiespectral Sequoia fez a aquisição da reflectância nos comprimentos de onda do azul (450 nm, proveniente do sensor RGB), verde (550 nm), vermelho (660 nm), borda do vermelho (735 nm) e infravermelho próximo (790 nm) possuindo um sensor de luminosidade que permite a calibração radiométrica radio métrica dos valores adquiridos. O sensor hiperespectral utilizado no capitulo 2 permitiu capturar a refletância entre os comprimentos de ondas entre 450 e 824 nm tendo como objetivo a avaliação dos caracteres agronômicos em diferentes estágios fenológicos da cultura. Os dados agronômicos e espectrais foram submetidos a análises estatísticas. A primeira análise feita foi a separação dos genótipos em grupos por meio do algoritmo k-means. Os modelos de AM de máquinas utilizados para classificação foram, REPTree (DT), Árvores de decisão J48 (J48), Floresta Aleatória (RF), Redes Neurais Artificiais (RNA), Regressão Logística (RL) e Máquina de Vetor Suporte (SVM). O desempenho de cada algoritmo foi mensurado por meio de duas métricas de acurácia: porcentagem de classificações corretas (CC) e F-score. Foram construídos boxplots para expressar acurácia dos modelos e dos inputs para cada métrica de acurácia. No capítulo 1 os modelos J48, REPtree e RNA podem ser utilizados para classificação de genótipos de soja quanto as características agronômicas. Os estágios vegetativos para aquisição dos dados espectrais podem ser V8 e R1. Com o uso de variáveis hiperespectrais, os algoritmos RL, SVM, J48 e REPTree podem ser aplicados para classificação dos genótipos de soja referente aos caracteres agronômicos nos estágios fenológicos V8 e R1.
Estudo da estrutura populacional, caracterização molecular de Aniba rosaeodora (Ducke) pau-rosa em áreas de distribuição potencial do distrito de Masisea, Ucayali, Peru.
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-11-14) Revilla, Jorge Chávez ; Sebbenn, Alexandre Magno ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Aniba rosaeodora Ducke, known as "rosewood", is one of the most valuable tree species in the Amazon, famous for its linalool-rich essential oil, used in the cosmetics industry. However, their overexploitation has led to the decrease of their natural populations, affecting their production and genetic diversity, putting the species at risk of extinction. The species is found mainly in forests in Brazil, Colombia, Ecuador, Peru and other countries in the Amazon region, growing in habitats of plateaus and streams, and can reach up to 30 m in height. Seed dispersal depends on animals such as parrots and toucans, but their natural regeneration is threatened by predation and other factors. This study seeks to better understand the patterns of dispersion, density and population dynamics of A. rosaeodora in the Peruvian Amazon, in order to propose strategies for its conservation and forest management. Population dynamics play a key role in the conservation and domestication of species. From genetic assays of forest species in the Peruvian Amazon, methodologies were developed to evaluate the phenotypic variation of their traits of commercial interest. These methodologies were applied in conservation and domestication studies, through stability, adaptability and productivity tests of progenies of Guazuma crinita Mart, in addition to the qualitative and quantitative control of phenotypes of Calycophyllum spruceanum Benth. These studies, carried out in the Aguaytía river basin in the Peruvian Amazon, can be adapted for methodological application in Aniba rosaeodora Ducke in the region, with the aim of promoting its conservation and sustainable management.
Monitoramento por aerobiologia e estratégias de manejo da resistência a fungicidas em Phakopsora pachyrhizi, o patógeno da ferrugem asiática da soja
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-02-29) Moura, Suzany Santos de ; Ceresini, Paulo Cézar ; Moreira, Silvino Intra ; Teodoro, Paulo Eduardo ; Universidade Estadual Paulista (UNESP) ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Phakopsora pachyrhizi é o fungo causador da ferrugem asiática da soja, a doença mais severa da cultura, causando perdas significativas na produção. O controle químico acontece em larga escala com fungicidas sítio-específicos, dentre os quais: DMI (triazóis), QoI (estrobilurinas) e SDHI (carboxamidas de segunda geração). Esse fungo é altamente adaptável às estratégias de controle, e devido à resistência do patógeno a esses fungicidas a redução na eficácia de controle da ferrugem é percebida safra após safra. Esses fungicidas apresentam de médio a alto risco para o surgimento de resistência,pois são usados intensivamente e isoladamente. Para a obtenção de conhecimento sobre a ocorrência e prevalência de resistência do fungo P.pachyrhizi aos fungicidas dos grupos DMI, QoI e SDHI em Mato Grosso do Sul (MS), buscou-se no primeiro capítulo identificar a evolução da resistência do fungo a fungicidas DMIs e aos QoIs em uma série de dados de onze safras (2009/10 a 2020/21) coletadas na Fundação Chapadão na microrregião sojícola de Chapadão do Sul/MS, por meio da análise de tendência com o teste não-paramétrico Mann-Kendall (α = 0,05). O segundo capítulo aborda uma estratégia anti-resistência eficaz e de baixo custo, por meio do monitoramento da população do patógeno pelo coletor de esporos modelo SIGA, que possibilitou a identificação de inóculo na área de cultivo. Somado a isso, a resistência do fungo a fungicidas SDHI foi verificada por meio de reação em cadeia da polimerase quantitativa em tempo real (qPCR), a partir das amostras de aerossóis adquiridas pelo coletor no período de outubro de 2020 a janeiro de 2022. O grupo DMI não apresentou redução de eficácia ao longo das safras. Por outro lado, houve tendência à prevalência de resistência para o grupo QoI provavelmente devido à estabilidade da resistência mesmo na ausência de fungicida, caracterizando uma mutação irreversível. Foi detectado e quantificada a prevalência relativa do alelo selvagem (I86) do gene sdhC de P. pachyrhizi selvagem e mutante (86F) que confere sensibilidade ou resistência aos fungicidas SDHI, no período de safra e no pousio, indicando flutuação alélica ao longo do tempo analisado. Para a ferrugem Asiática da soja, o monitoramento de aerossóis, por meio da aerobiologia com coletores simplificados e análise por PCR em tempo real, foi útil na detecção e quantificação de esporos de P. pachyrhizi com alelo selvagem (I86) ou mutante (86F) do gene sdhC, que confere resistência ao grupo químico SDHI.
Desenvolvimento de esferas híbridas biodegradáveis visando a liberação de zinco e de bactérias promotoras do crescimento de plantas
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-11-08) Antunes, Débora Ribeiro ; Grillo, Renato ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
A agricultura continua enfrentando problemas antigos, como a necessidade de aumentar a produção de alimento, mudanças climáticas, uso indiscriminado de agroquímicos, escassez de água e entre outros. As esferas de hidrogéis têm sido consideradas como uma grande aliada para o setor agrícola, sendo capaz de encapsular ingredientes ativos e proporcionar liberação controlada ao longo do tempo. O uso de polissacarídeos que possuem boa biocompatibilidade e biodegradabilidade para desenvolver novos esferas que não agridem o ambiente, está em ascensão. Atrelado a isso, tem-se o desenvolvimento de sistemas híbridos, que consiste na mescla de dois ou mais compostos, que lhe conferem inúmeras propriedades em um único sistema. Esta nova abordagem tem sido amplamente explorada nos últimos anos em diversos setores, sendo ainda pouco explorado na agricultura. Entre alguns dos problemas enfrentados pela agricultura mundialmente está a deficiência de zinco, que é o micronutriente que possui o maior déficit entre culturas mundiais, sendo necessário na ativação de enzimas em processos metabólicos da planta e essencial para a síntese de clorofila. Neste sentido, nanomateriais engenheirados a base de zinco, vem sendo desenvolvido para suprir déficit nutricionais, e com o potencial de liberar Zn de maneira controlada, reduzindo as perdas por lixiviação. Além disso, o uso de bactérias promotoras de crescimento vegetal como Azospirillum brasilense tem sido frequentemente combinado ao zinco, devido a sua capacidade de proporcionar maior absorção de zinco pela planta. No entanto, a disponibilidade das bactérias é influenciada por diversos fatores abióticos do ambiente. Neste contexto, objetivou-se sintetizar nanopartículas de óxido de zinco (ZnONPs) pelo método de nanoprecipitação e, em seguida, preparar esferas híbridas por gelificação iônica compostas por hidrogéis de polissacarídeos, como alginato de sódio e xilana, para a liberação de ZnONPs e bactéria fixadora de nitrogênio A. brasilense e avaliar o seu comportamento em solo e plantas. As análises físico-químicas das ZnONPs indicaram uma morfologia esférica, distribuição de tamanho de 334 nm e tamanho médio de cristalito de ~ 19,8 nm por DRX. As análises biológicas demonstraram um ótimo crescimento das bactérias e boa compatibilidade de Azospirillum brasilense no meio de preparo das esferas. Assim, sistemas híbridos de liberação foram preparados e apresentaram morfologia esférica e distribuição de tamanho de ~ 3 mm, além de presença de ZnONPs e A. brasilense. Espectroscopia de espalhamento de raios X (EDS) confirmou a existência Zn distribuídas intrinsecamente nas esferas com picos de energia na faixa de 8,65 keV para Zn. Espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) indicaram interações entre polímeros e ZnONPs. As análises térmicas de DSC demonstraram mudanças com a mescla de materiais (alginato e xilana) para cada sistema estudado. Também foi avaliado o efeito deste sistema de esferas de hidrogel em plantas de milho cultivadas em casa de vegetação. Análises biométricas, nutrição de plantas e fertilidade do solo revelaram pouca diferença de teor de Zn nos diferentes tratamentos. Ensaios de liberação demonstraram que ZnONPs e bactérias co-encapsuladas nas esferas podem liberar íons de zinco e bactérias de forma lenta e simultânea. A cinética de liberação revelou ser governada por diferentes mecanismos, sendo o de transporte anômalo para o íon Zn e de transporte super caso-II para A. brasilense. Portanto, nosso sistema se mostra promissor abrindo novas discussões e perspectivas para o desenvolvimento de sistemas híbridos com potencial para alterar a biodisponibilidade do zinco no solo contribuindo para uma melhor absorção de micronutrientes, promovendo o melhoramento e o crescimento de plantas.
Localização de vazamentos de água em dutos subterrâneos utilizando técnicas geofísicas vibro-acústicas
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-08-27) Proença, Matheus Silva ; Paschoalini, Amarildo Tabone ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
A universalização e a gestão sustentável dos recursos hídricos, no setor de saneamento, são um tema crescente e de discussão global, visto que afetam o desenvolvimento humano, social, ambiental e econômico do país. Atualmente, os problemas de performance enfrentados pelas companhias de abastecimento se devem, principalmente, a vazamentos reais de água ao longo das redes de distribuição subterrâneas, portanto, se intensifica as ações ligadas ao controle e a redução dos índices de perdas nos sistemas. Nesta conjuntura, a presente pesquisa almeja contribuir com as técnicas de detecção/localização vibro-acústica de vazamentos, abordando, de forma robusta, os mecanismos de emissão vibro-acústica de um vazamento, as características temporais e espectrais de seu sinal, os meios e formas de propagação, assim como, os mecanismos de amortecimento dos meios. Ademais, o trabalho desenvolve procedimentos para a simulação mecânica de vazamentos, proporcionando maior liberdade e permitindo a repetibilidade de investigações experimentais na área. Por fim, esta obra propõem um modelo analítico de localização, baseado em técnicas geofísicas vibro-acústicas, que diferentemente de diversas técnicas proposta no mercado, não é invasiva e onerosa, e não exige operadores com alta qualificação e experiência. A técnica proposta se detém à análise de pares de uma malha de sensores, na superfície do solo, e, através de ferramentas estatísticas, prediz, de forma automatizada, o epicentro do vazamento. Nos ensaios realizados, em laboratório, o máximo erro absoluto obtido nas predições foi de 160 mm.
Avaliação da superfície da liga Ti15Zr15Mo após funcionalização: estudos in vitro
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-09-23) Domingues, Danielle Duque ; Alves, Ana Paula Rosifini ; Correa, Diego Rafael Nespeque ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
O titânio e as suas ligas são amplamente utilizados em aplicações biomédicas, principalmente em implantes ortopédicos e dentários, devido às suas propriedades adequadas para esta aplicação, tais como baixo módulo de elasticidade, alta resistência mecânica e à corrosão e excelente biocompatibilidade. Sua principal desvantagem é que eles não promovem a osseointegração completa devido à sua baixa bioatividade, portanto, é necessário realizar tratamento de superfície ou aplicar um revestimento de superfície para aumentar a formação inicial do tecido ósseo circundante. A oxidação por plasma eletrolítico (PEO) é um dos diversos métodos de modificação da superfície que podem proporcionar uma camada porosa e adesiva, com bioatividade para implantação, resultando em melhor osseointegração. Além disso, revestimentos de superfície com propriedades antimicrobianas têm sido estudadas para reduzir falhas de implantes e evitar infecções. Este estudo foi dividido em dois experimentos, no qual foi utilizada PEO com Ca, P e Sr (Experimento 1), seguindo de tratamento térmico (Experimento 2), com o objetivo de analisar e escolher qual grupo tem as propriedades mais promissoras para a área biomédica. Os resultados foram caracterizados com MEV, EDS, DRX, espectroscopia Raman, molhabilidade e, então ensaios biológicos foram realizados, tais como ensaios de atividade microbiológica e experimentos de viabilidade celular. Os resultados do Experimento 1 indicaram que a PEO foi bem sucedida ao criar uma camada na superfície das amostras com Ca, P e Sr. A partir das micrografias, tem-se que o grupo TZM PEO 0,07 M Sr gerou a camada mais homogênea e com poros bem distribuídos por toda a superfície. Com o EDS, conclui-se que todos os grupos têm uma proporção Ca/P menor do que 1,67. Em relação a todos os difratogramas, pode-se observar fase beta e de hidroxiapatita. A partir da molhabilidade, tem-se que todos os grupos após tratamento PEO são hidrofílicos. Quanto aos ensaios biológicos, há menos atividade microbiológica nos grupos com Sr e não tem diferença significativa entre eles. Entretanto, nos ensaios in vitro houve adesão celular em todas as amostras após 24h de cultura celular, mas morte celular no dia 7. Além disso, houve proliferação celular apenas no grupo controle (TZM), maior adesão de plaquetas e hemocompatibilidade no grupo TZM PEO 0,07 M Sr, indicando que esta condição tem potencial para aplicações biomédicas. Resultados obtidos no Experimento 2 sugerem que o grupo TZM PEO é mais interessante para melhorar as propriedades da liga Ti15Zr15Mo. As imagens do MEV mostram a camada com microporos aparentes e mais homogênea por todas a superfície é do grupo TZM PEO sem adição de Sr e sem calcinação. A partir do EDS, tem-se que todos os grupos possuem relação Ca/P menores que 1,67. Os difratogramas indicam fase beta e hidroxiapatita em todos os grupos, com fase rutilo no grupo TZM PEO 0,07 M Sr Calcinado. Por sua vez, a espectroscopia Raman sugere presença de anatase, rutilo e fosfato. Resultados da microscopia confocal nos fornecem informações de rugosidade, no qual da maior para a menor foram: TZM PEO, TZM, TZM PEO Calcinado, TZM PEO 0,07 M Sr Calcinado, que está de acordo com as informações obtidas até então. Isso pode ser complementado com o teste de atividade microbiológica, em que todos os grupos são estatisticamente similares, mas o que apresentou menor formação de colônia de bactérias foi o TZM PEO. A partir dos resultados obtidos pode-se concluir que a topografia influencia na proliferação celular e que a superfície com micros poros aumenta a viabilidade e adesão celular na superfície das amostras. Porém, ao contrário da literatura, este estudo apresentou resultados de que a modificação da superfície com estrôncio não melhorou a bioatividade in vitro das amostras.
Dinâmica e controle de um sistema da captação de energia piezoelétrico excitado parametricamente
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-10-03) Cauz, Luiz Oreste ; Chavarette, Fabio Roberto ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
A captura e a conversão de energia ambiental em energia útil são conhecidas como captação de energia e podem ocorrer de diversas formas, como mecânica, acústica, solar e gradientes térmicos. Os sistemas de captação de energia vibracional (VEHS), são sistemas que usam as vibrações como fonte de energia e são conhecidos como uma fonte de alimentação suplementar para aplicações de carga lenta ou para alimentar e manter dispositivos e sensores remotos que precisam de pouca energia para funcionar, como marca-passos, estimuladores de medula espinhal e sistemas microeletromecânicos. O objetivo desta tese é desenvolver um controle linear feedback para um sistema de captação de energia que é excitado parametricamente e usa materiais piezoelétricos como transdutor, com o intuito de aumentar significativamente a quantidade de energia produzida em comparação com o sistema inicial. Para isto, primeiramente é necessário analisar a estabilidade do sistema e fazer uma análise de sensibilidade global para verificar quais parâmetros físicos do sistema são mais influentes na produção de energia. A análise de sensibilidade é feita por meio do cálculo dos índices de Sobol, e a análise de estabilidade é feita conforme as técnicas desenvolvidas por Sinha e Butcher para sistemas periódicos. As duas técnicas apresentadas, de análise de estabilidade e de sensibilidade global, fornecem informações importantes para que se possa projetar um controlador mais eficiente. A técnica de controle utilizada nesta tese é baseada nos estudos Sinha e Butcher e é conhecida como Projeto de Controlador Linear Feedback via Transformação de Lyapunov-Floquet.
Alternativas para mitigação de riscos de inundações: estudo de caso da microbacia hidrográfica dos córregos Bambus/Custodinho, Três Pontas/MG
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-08-20) Gouvêa, Renato Martins ; Rocha, Paulo Cesar ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Enchentes e inundações são problemas recorrentes em cidades brasileiras, causando prejuízos econômicos, perdas humanas e impactos ambientais significativos. Este fenômeno global afeta comunidades próximas a rios, destacando problemas de planejamento e gestão ambiental. No Brasil, a ocupação de áreas de risco e a falta de gestão eficaz das bacias hidrográficas agravam a situação. Fatores como precipitação excessiva, assoreamento de rios e impermeabilização do solo contribuem para as enchentes. O objetivo desta pesquisa é propor um conjunto de alternativas, pautadas em soluções baseadas na natureza, para mitigar riscos de inundações em microbacias urbanas, utilizando como estudo de caso as microbacias dos Córregos Bambus/Custodinho, no município de Três Pontas/MG. Utilizou-se uma abordagem integrada, combinando dados geográficos, hidrológicos e urbanísticos. As principais etapas incluíram a coleta de dados primários e secundários, análise de uso do solo e simulações hidrológicas. Ferramentas como QGIS e Google Earth Pro foram empregadas para processamento de dados geoespaciais e criação de mapas detalhados da área de estudo. A modelagem hidrológica utilizou o Método SCS para estimar vazões e impactos das intervenções propostas, empregando o software HEC-HMS. A análise identificou desafios significativos devido à urbanização desordenada e à falta de infraestrutura de manejo de águas pluviais. A simulação hidrológica mostrou que práticas de Desenvolvimento de Baixo Impacto (LID) e a revitalização de áreas de preservação permanente podem reduzir a vazão de pico em cerca de 13%, considerando uma chuva com tempo de retorno de 50 anos e duração de 1 hora, além de melhorar a gestão das águas pluviais. A pesquisa destaca a necessidade de uma abordagem integrada para a gestão de recursos hídricos, combinando práticas sustentáveis de uso do solo com a implementação de infraestruturas verdes. A reabilitação de áreas de preservação e a criação de zonas de infiltração são essenciais para mitigar os riscos de enchentes e promover a sustentabilidade ambiental e social. Políticas públicas que incentivem a urbanização planejada e fora de áreas de risco, junto com a fiscalização rigorosa, são cruciais para enfrentar os desafios apresentados. As soluções baseadas na natureza oferecem benefícios duradouros, fortalecendo a resiliência dos ecossistemas urbanos e contribuindo para a sustentabilidade a longo prazo.
Aerobiology of the Asian soybean rust pathogen for monitoring inoculum dispersal and RT qPCR detection of the SdhC I86F substitution associated with resistance to SDHI fungicides in populations of Phakopsora pachyrhizi from Brazil
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-08-21) Krug, Loane Dantas ; Ceresini, Paulo Cezar ; Garcés-Fiallos, Felipe Rafael ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Asian soybean rust, caused by the fungus Phakopsora pachyrhizi (Pp), is the main disease affecting soybean production in Brazil, leading to significant losses and management costs estimated at approximately US$ 2 billion per crop. Since its introduction to Brazil in the 2001/2002 growing season, the disease has spread rapidly, affecting nearly all soybean-producing regions and consistently challenging farmers. The widespread resistance of the pathogen to fungicides, particularly to QoI, DMI, and SDHI groups, has compromised chemical control, necessitating new management strategies. This study focused on monitoring airborne populations of P. pachyrhizi in Londrina, Paraná, between 2019 and 2021, using a high-volume cyclone for air collection and quantitative real-time PCR (qPCR) for pathogen DNA detection. Sample analysis revealed the presence of P. pachyrhizi in 24.73% of samples, with significant peaks in March 2020 and 2021, coinciding with the critical grain-filling period. Climate variables, such as rainfall, relative humidity, and wind speed, showed significant correlations with the presence of pathogen DNA, with accumulated rainfall presenting a negative correlation, and relative humidity and wind speed showing positive correlations at certain periods. Furthermore, fungicide resistance has become an increasing concern. Resistance to QoI and DMI fungicides has reduced the efficacy of chemical control, while new SDHI fungicides have also faced resistance. The detection of the SdhC-I86F mutation, associated with SDHI resistance, was prevalent in populations sampled between 2020/21 and 2022/23 across various Brazilian states, confirming the persistence of this substitution. The analyses also showed that phenotyped populations had reduced sensitivity to the fungicide fluxapyroxad. The results highlight the effectiveness of the employed methodology for monitoring and detecting P. pachyrhizi and provide valuable information for more efficient management practices, which may help reduce dependence on fungicides and promote more sustainable agriculture.
A MCDA-based approach for facility location: an assessment of EV charging station placement
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-09-13) Chumbi Quito, Wilson Enrique ; Leite, Jonatas Boas ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
The number of electric vehicles (EVs) is rising in the automobile market, driven by public policies aimed at the global decarbonization of the transportation sector. The primary challenge with the growing EV presence is related to recharging issues. Careful location of public EV charging stations is crucial to maximize EV usage and address range anxiety among users. As the electricity demand for EV charging represents new load behavior, it is essential to assess the impact of charging station locations on long-term electrical grid planning. The selection of the most suitable site involves conflicting criteria, requiring the application of multi-criteria analysis. This study applies a geographic information system-based Multicriteria Decision Analysis (MCDA) approach to address charging station site selection, incorporating demographic criteria and energy density to model EV growth. Several methods, including Fuzzy TOPSIS, are applied to validate the selection of suitable sites. In this evaluation, a high EV penetration scenario is used to assess the impact of increased EV charging stations on substation capacity planning. The proposed method is applied in Cuenca, Ecuador. Results show the effectiveness of MCDA in assessing the impact of charging stations on power distribution systems, ensuring proper system operation within substation capacity limits.
Como os testes de progênies clonadas impactam o melhoramento de Eucalyptus spp.?
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-08-20) Costa, Rodolfo Manoel Lemes da ; Moraes, Mario Luiz Teixeira de ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
O desenvolvimento e uso de novas ferramentas buscando aumentar a eficiência dos programas de melhoramento são extremamente relevantes, dada à importância estratégica para os negócios florestais. O teste de progênies clonadas (TPC) reduz o tempo para a seleção e pode gerar estimativas dos parâmetros genéticos mais assertivas potencializando os ganhos com a seleção e, associado à matrizes de parentescos mais informativas, podem se tornar uma ferramenta robusta no melhoramento florestal. O objetivo do presente estudo foi demonstrar o impacto da utilização do TPC e de diferentes matrizes de parentesco no melhoramento de Eucalyptus. Foram utilizados dois TPCs com 3142 clones, provenientes de 58 famílias, das quais 47 são de polinização aberta (meios-irmãos) e 11 de polinização controlada (irmãos completos). Os experimentos foram instalados em alpha-lattice, com cinco repetições e parcelas de uma planta (“single tree plot”). Seis clones operacionais foram utilizados como testemunhas. Foram avaliadas três diferentes matrizes de parentesco construídas via pedigree e marcadores moleculares e, consequentemente, a contribuição do TPC associado às matrizes de parentesco no programa de melhoramento da Suzano. As estimativas de herdabilidade e acurácias aumentaram em função do número de repetições utilizado na análise. Quando utilizada uma planta, as matrizes de parentesco baseadas em pedigree demonstraram uma superestimativa dos parâmetros genéticos, quando comparadas à matriz construída com os marcadores moleculares. Os ganhos na seleção seguiram o mesmo padrão, e os maiores valores foram alcançados quando foi utilizado TPC e a matriz de parentesco com informação genômica. Conclui-se que o uso de teste de progênies clonadas no melhoramento de Eucalyptus apresenta um grande potencial, diminuindo o ciclo entre gerações e o tempo para a seleção de clones para testes clonais ampliados, melhorando as estimativas de parâmetros genéticos e, consequentemente, os ganhos com a seleção. Além disso o TPC demonstra ser uma experimentação robusta para a fenotipagem das populações, com isso se complementa muito bem com a utilização de ferramentas como a seleção genômica.
Genotype-by-environment interaction effects in the adaptation and stability of Khaya senegalensis progenies in different climatic conditions of Brazil. Migration and genomic association studies of fifteen Araucaria angustifolia populations
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-08-29) Souza, Bruno Marchetti de ; Freitas, Miguel Luíz Menezes ; Aguiar, Ananda Virgínia de ; Universidade Estadual Paulista (UNESP) ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Neste trabalho são apresentados oportunidades e desafios de duas espécies florestais, uma nativa e outra exótica, sob a perspectiva de estudos genéticos. No primeiro capítulo são abordados os efeitos da interação genótipo-ambiente (IGA) em 22 progênies de Khaya senegalensis (mogno africano). Foram avaliados sete testes de procedências e progênies da espécie instalados em locais diferentes do Brasil. As árvores foram avaliadas com base no seu diâmetro à altura do peito, altura total, altura comercial, forma do fuste e volume do tronco. Para as análises genético estatísticas foram utilizados os métodos: REML/BLUP, GGE, AMMI e de Finlay e Wilkinson. Assim, foram calculados os parâmetros genéticos e valores genotípicos com base no desempenho das progênies. Foi identificado um efeito significativo da IGA nos caractres de crecimetno valiados. A partir desses resultados, foram simuladas estratégias de seleção dos melhores genótipos com base nos critérios de estabilidade e adaptabilidade a fim de otimizar o ganho genético e a diversidade da população selecionada. No segundo e terceiro capítulo abordamos análises com uso de marcadores genéticos (2022 SNPs) sobre 15 populações naturais de Araucaria angustifolia (araucária) amostradas em um teste de procedências e progênies. No segundo capítulo verificamos os modelos mais prováveis de migração entres essas populações utilizando uma abordagem coalescente por meio do software MIGRATE-N. Estimou-se parâmetros como a taxa de migração, o número efetivo de migrantes por geração e o tamanho efetivo da população. Assim, identificamos populações que se destacam como as principais fontes de indivíduos migrantes e aquelas que recebem um alto fluxo migratório, bem como a direção e a intensidade do fluxo migratório entre populações vizinhas. Ao correlacionar os parâmetros de migração com as variáveis geográficas e climáticas observamos associações significativas. No terceiro capítulo aplicamos técnicas de seleção genômica ampla (GWAS) para identificar marcadores associados a traços de adaptação da araucária. Nós utilizamos testes de outliers (GML, PLINK, FST) para verificar as associações genômicas com relação a variáveis climáticas e caracteres de crescimento. Técnicas de ferramenta básica de busca de alinhamento local (BLAST) também foram usadas para coletar informações sobre os marcadores selecionados. Estimamos o quanto os dados climáticos ou genômicos podem explicar o crescimento das árvores (dados fenotípicos). Também utilizamos a genômica de paisagem para identificar regiões geográficas com maior risco de extinção para a espécie devido às mudanças climáticas. Para estimar a vulnerabilidade às mudanças climáticas, fizemos as análises de paisagem considerando cenários otimistas e pessimistas considerando dados genômicos oriundos de diferentes conjuntos de marcadores.
De micronutrientes a elementos potencialmente tóxicos: crescimento e produção de biomassa de Canavalia ensiformis e Leucaena leucocephala em resposta ao excesso de Cu e Fe no solo
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-04-23) Bomfim, Nayane Cristina Pires ; Camargos, Liliane Santos de ; Souza, Lucas Anjos
The increase in potentially toxic elements (PTEs) in the soil is worrying, especially in agricultural soils due to the bioaccumulation factor. Copper (Cu) and iron (Fe) are micronutrients, responsible for important functions in the plant body, but the high availability of these elements in the soil can cause soil contamination and toxicity in plants. Canavalia ensiformis and Leucaena leucocephala have been the target of studies that explore their tolerance and phytoremediation potential to some PTEs, and the focus of this study is to understand the physiological responses (gas exchange, growth, tolerance, biomass, accumulation, translocation) of these species to high Cu and Fe contents in the soil, separately, and evaluate the growth of L. leucocephala in excess of these elements in the soil for 12 and 24 months of cultivation (long-term cultivation) in a greenhouse. Treatments 50, 150, 250 and 350 mg dm-3 of each element (CuSO4*5H2O and FeSO4*7H2O), separately, were incorporated into the soil (Oxisol) of each experimental unit (six replications per treatment), in addition to the control. Seeds of C. ensiformis and L. leucocephala were sown in the soil enriched with the treatments in pots of 4 and 10 dm3 of soil, respectively and after emergence they were cultivated in a greenhouse for 90 days (C. ensiformis); 12 and 24 months (L. leucocephala) in a completely randomized design. Biometric assessments (length, diameter) gas exchange was performed; fresh and dry weight of the organs (roots, leaves and stems), quantification of Cu and Fe in plant organs and quantification of the bioavailability of the elements in the soil. Based on these data, calculations of tolerance, accumulation and translocation were carried out. C. ensiformis was tolerant to Fe treatments and as for Cu, it showed tolerance up to treatment 150 mg dm-3. The tolerance of the species is dependent on chlorophyll levels and gas exchange. There was accumulation of both PTEs in the roots and translocation to the shoot. L. leucocephala showed tolerance to Cu and Fe up to treatment 50 and 250 mg dm-3, respectively, at both cultivation times. The time of exposure to PTE negatively influenced the biomass of L. leucocephala subjected to Cu, unlike Fe. L. leucocephala accumulated more Cu over time, the same did not happen for plants subjected to Fe.
Uso da mistura de forrageiras em sistema de integração lavoura pecuária e sua influência na produtividade de soja, na recria de bovinos de corte e na qualidade do solo arenoso
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-08-20) Sekiya, Bianca Midori Souza ; Andreotti, Marcelo ; Lupatini, Gelci Carlos (UNESP) ; Fábio Fernando Araújo ; Universidade Estadual Paulista (Unesp) ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
O objetivo geral da pesquisa foi avaliar o desempenho da soja e produção de bovinos de corte na fase de recria, na entressafra, com mistura de forrageiras em sistema de integração lavoura pecuária e os impactos destes nos atributos químicos, físicos, biológicos e na qualidade do solo. O experimento foi conduzido no município de Caiuá-SP, no período de março de 2020 a março de 2023, em delineamento experimental foi em blocos casualizados, com 6 tratamentos e 4 repetições. Os tratamentos foram: Soja em sucessão à pasto safrinha de Urochloa ruziziensis; Soja em sucessão pasto safrinha de Urochloa brizantha BRS Paiaguás; Soja em sucessão a pasto safrinha com mix de Urochloa ruziziensis (50%) com Urochloa brizantha BRS Paiaguás(50%); Soja em sucessão à pasto safrinha com mix de Urochloa ruziziensis (67%) com Urochloa brizantha BRS Paiaguás (33%); Soja em semeadura direta em sucessão a pousio na entressafra; Soja em preparo convencional do solo em sucessão a pousio na entressafra. Na fase pastagem, foi realizado pastejo contínuo com lotação variável com bovinos da raça Nelore. A produtividade de grãos da soja foi beneficiada pelo uso antecessor de pastos safrinhas, com efeitos semelhantes entre o cultivo de U. ruziziensis e U. brizantha BRS Paiaguás exclusivas ou consorciadas em diferentes proporções. Pastos safrinha com os mixes apresentam características produtivas, químicas e morfológicas semelhantes aos pastos das gramíneas exclusivas, com desempenho animal satisfatório e maior ganho de peso por área na mistura de 50% de U. ruziziensis com 50% de U. brizantha BRS Paiaguás. Os mixes não apresentaram diferenças significativas em relação ao uso destas forrageiras exclusivas nos atributos químicos, físicos e biológicos do solo. Entretanto, aos 3 anos de uso, o mix composto de 50% de U. ruziziensis e 50% de U. brizantha BRS junto com a BRS Paiaguás exclusiva foram os responsáveis pelas maiores evoluções nos atributos químicos e microbiológicos do solo, influenciando positivamente na qualidade do solo arenoso.
Previsão múltipla em séries temporais de energia elétrica com Temporal Fusion Transformer
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-09-04) Ferreira, Andréia Brasil Alves ; Leite, Jonatas Boas ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
A previsão da demanda energética é essencial para a eficiência e estabilidade dos sistemas elétricos de potência. Tradicionalmente, as metodologias de previsão analisam as séries temporais de forma isolada, sem considerar o contexto global do sistema e as possíveis interações entre séries semelhantes. Este estudo examina a complexidade da demanda elétrica, sublinhando a importância das interdependências dinâmicas e das correlações presentes nas séries temporais do setor energético. Utilizando o Temporal Fusion Transformer (TFT), uma técnica avançada de aprendizado de máquina desenvolvida para lidar com dados periódicos complexos, a metodologia proposta investiga como a integração de diferentes sequências temporais de consumo influencia a precisão das previsões. Experimentos realizados com dados históricos de duas bases de dados distintas visaram obter projeções de demanda com um horizonte preditivo de 24 horas. Os resultados indicam que a abordagem múltipla resulta em uma melhoria significativa na precisão das previsões, evidenciando que, no contexto dos sistemas elétricos, a amplitude e a variedade das séries temporais utilizadas são fundamentais para alcançar previsões mais precisas e confiáveis.
Efeitos da dopagem por átomos magnéticos e não magnéticos nas propriedades morfológicas de fibras de YBCO produzidas por SBS
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-08-02) Ferreira Junior, Milton Batista ; Zadarosny, Rafael ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
A produção de supercondutores através da técnica de Solution Blow Spinning (SBS) tem ganhado destaque devido à sua eficiência e potencial para aplicações tecnológicas. Esta tese tem como objetivo avaliar a morfologia de fibras de YBCO dopadas com átomos magnéticos (Ni) e não magnéticos (Zn), nas concentrações 0,01, 0,02, 0,04, 0,08, 0,16 e 0,32 produzidas por SBS. Para isso, soluções precursoras foram preparadas pelo método "One Pot" utilizando sais metálicos e PVP com diferentes massas molares (360.000 g/mol e 1.300.000 g/mol), cujas viscosidades foram medidas para garantir a adequação ao processo de fiação. As fibras produzidas foram analisadas morfologicamente por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). No estado verde, as fibras apresentaram forma cilíndrica, superfície lisa, alongada e contínua. Após a sinterização, mantiveram o aspecto fibroso, mas algumas se aglutinaram e formaram pontos de interconexão, resultando em uma superfície rugosa devido à formação de grãos em um fio policristalino. As fibras produzidas com PVP de 1.300.000 g/mol apresentaram diâmetros médios ligeiramente menores comparadas às produzidas com PVP de 360.000 g/mol. Após a sinterização, houve uma redução média nos diâmetros das fibras de 51,6% para o PVP de menor massa molar e de 41,6% para o PVP de maior massa molar. As análises de Difração de Raios X (DRX) confirmaram a predominância da fase ortorrômbica do YBCO em todas as amostras. Nas amostras sem dopagem e com pequenas concentrações de dopantes, foi observada a presença da fase secundária BaCuO₂. Alterações no pico associado ao plano (110) do YBCO indicaram mudanças na estrutura cristalina, possivelmente devido à concentração de oxigênio. O refinamento Rietveld corroborou a dopagem da rede, sem evidenciar picos de Ni e Zn. Adicionalmente, as análises termogravimétricas (TGA, DTG e DTA) das amostras dopadas comprovaram a formação das fases YBCO e BaCuO₂. Cabe ressaltar que este é o primeiro trabalho que apresenta a produção fibras de YBCO dopadas com Ni e Zn a partir do SBS.
Classificação de imagens baseada no aprendizado profundo e na teoria da ressonância adaptativa
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-08-02) Nunes, Ricardo Fernando ; Minussi, Carlos Roberto ; Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Com o recente desenvolvimento de grandes bancos de dados e do processamento paralelo, entre outras facilidades computacionais, as Redes Convolucionais Profundas, com sua alta precisão de classificação, ganharam muitos destaques em tarefas de visão computacional. Estas redes retém uma grande quantidade de conhecimento, pois, normalmente, são treinadas de forma otimizada com muitas imagens, o que demanda um longo período. Entretanto, em suas formas clássicas, utilizam o algoritmo de retropropagação e, portanto, apresentam fragilidades como, esquecimento catastrófico, alucinação e passividade a ataques adversários. Por outro lado, as técnicas de transferência de conhecimento possibilitam aproveitar o vasto conhecimento retido nestas redes e utilizar, por exemplo, uma rede neural da família da Teoria da Ressonância Adaptativa como um agente classificador. Este estudo propõe um modelo, denominado de VGG ARTMAP Fuzzy, que utiliza a arquitetura VGG-16 para extração de características de imagens e uma rede neural ARTMAP Fuzzy para a classificação. O modelo é testado por meio de simulações com bancos de dados relativos à diferentes aplicações de problemas de visão computacional e seu desempenho é validado tanto pela acurácia de suas respostas em testes quanto aos tempos de treinamento e teste.

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