Ilha Solteira - FEIS - Faculdade de Engenharia

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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.
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.
Cement replacement in pervious concrete: feasibility of using sugar cane ashes and sand considering the overall performance of the material
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-07-24) Silva, Rodrigo Garozi da ; Tashima, Mauro Mitsuuchi
Pervious concrete (PC) is a material with interconnected macropores (approximately 15-35% porosity) that allows water to drain through its structure, generally used in pervious pavements. It is made with coarse aggregates bonded by a cementitious paste, and generally with little or no incorporation of fine aggregate, which guarantees interconnected porosity. Due to the absence of fines and high porosity, this material may require a greater amount of cement and achieves lower mechanical performances than conventional concrete. Considering the environmental and cost issues associated with the production of Portland cement, this work focused on the use of supplementary cementitious materials and fine aggregate replacing Portland cement in pervious concretes. Sugar cane bagasse ash (SCBA) and sugar cane straw ash (SCSA) were incorporated by replacing 10 to 25 wt.% of Portland cement in PC mixtures with aggregate to binder ratio of 3.5 to 5.0. The results demonstrated that mixtures with a smaller amount of cement (e.g. aggregate to binder 5.0), compressive strength was enhanced when compared to their respective control sample. Furthermore, the greatest compressive strength was achieved for 10 wt.% of both sugar cane wastes, reaching about 13.2 MPa for 10% SCBA and for 10% SCSA about 12 MPa. On the other hand, sand was used as fine aggregate replacing 15% to 59% of the cement paste, in PC mixtures with design porosities set at 25%, 30% and 35%. The results demonstrated that up to 38% of sand can be incorporated by replacing cement paste, without causing a reduction in hydraulic and mechanical properties and without significantly altering the porosity compared to control mixtures (100% Portland cement). This could represent savings of about 100 kg/m³ of cement compared with ordinary PC reported in the literature. Furthermore, life-cycle assessment demonstrated a reduction in environmental impact when sand replaced paste volume by up to about 38% while economic cost analysis predicted that cost savings in materials could be around 10-25%. Finally, the multi-criteria performance evaluation demonstrated that ideal paste volume replacement could be influencied by the size of coarse aggregate. Therefore, the well-planned partial replacement of Portland cement or cement paste could represent more functional, efficient and sustainable pervious concretes.
Hormese por 2,4-D em algodoeiro na interação com regulador de crescimento
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-05-29) Mateus, Matheus Pereira de Brito ; Furlani Junior, Enes
A hormese vegetal está se tornando cada vez mais elucidada em seus efeitos no metabolismo das plantas. Entretanto, o efeito hormético varia de acordo com o produto utilizado e a espécie vegetal, apresentando níveis de promoção e toxidade distintos. O uso de reguladores de crescimento em algodão é uma prática consolidada na agricultura mecanizada, melhorando a arquitetura das plantas pela inibição da biossíntese de giberelinas, diferindo da resposta hormética pelo herbicida 2,4-D que possui constituição sintética de auxinas, fitormônio responsável pelo crescimento da planta. Além dos reguladores de crescimento, estresses ambientais, como a seca, também alteram o padrão de crescimento do algodoeiro, resultando em plantas menores e menos produtivas. O objetivo do primeiro estudo foi avaliar a tríplice interação entre subdoses de 2,4-D e regulador de crescimento no algodoeiro sob diferentes disponibilidades hídricas nos parâmetros morfofisiológicos e no segundo estudo avaliar essa interação sobre a biometria e produtividade do algodoeiro. O primeiro experimento foi instalado em casa de vegetação utilizando delineamento experimental inteiramente casualizado constituído por fatorial triplo 2x4x2 com três repetições e o segundo experimento foi instalado em campo em esquema fatorial 2x4 com 4 repetições. Foram avaliados parâmetros fisiológicos como trocas gasosas e índice SPAD, morfológicos como altura de plantas, diâmetro do caule e bioquímicos por meio de compostos açucarados e nitrogenados. Os dados foram submetidos à análise de variância pelo teste F ao nível de 5% de significância, quando significativas, as médias foram comparadas pelo teste de Tukey ao nível de 5% de significância e aplicada regressão polinomial às doses e posteriormente selecionado o modelo que melhor se ajusta aos dados. As maiores subdoses de 2,4-D aplicadas via foliar resultaram em menor índice SPAD, com plantas mais amareladas, reduzindo também a fotossíntese, transpiração e condutância estomática, enquanto que, em baixa concentração, proporcionou maior desenvolvimento da parte aérea em plantas tratadas com regulador de crescimento, além de aumentar a concentração de açúcares solúveis, compostos nitrogenados nas folhas, o número de ramos reprodutivos e incrementos significativos na produtividade de algodão em caroço.
Modelo SWAN e metamodelagem aplicados no estudo de ondas geradas por vento no reservatório de Ilha Solteira
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-03-04) Mattosinho, Germano de Oliveira ; Maciel, Geraldo de Freitas ; Ferreira, Fabiana de Oliveira ; Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Minas Gerais - Campus Piumhi
A tese propõe uma abordagem abrangente para o estudo de ondas geradas por vento em reservatórios de barragens, tratando especificamente ondas no reservatório da Usina Hidrelétrica de Ilha Solteira. O trabalho integra medições em campo, modelagem numérica determinística e metamodelagem na abordagem probabilística, com vistas à análise mais detalhada dos processos de geração e propagação das ondas no reservatório. Destaca-se a relevância do estudo, considerando os impactos econômicos e de segurança relacionados às ondas em grandes reservatórios. O diagnóstico dos parâmetros significativos no processo de geração e propagação das ondas é executado a partir do modelo numérico SWAN. A metodologia adotada inclui, na sua etapa determinística, a calibração e validação do modelo e análise estatística, e na etapa probabilista aplicação do método de Monte-Carlo, análise de convergência amostral, entre outros, para determinação de índices de Sobol. Para a vertente probabilística é empregada a metamodelagem com PCE (Polynomial Chaos Expansion) calibrado e validado e análise de sensibilidade global por índices de Sobol. Os dados de vento e alturas de onda coletados no Projeto ONDISA (janeiro de 2011) foram utilizados. Os resultados obtidos, ainda que sobre base escassa de dados coletados, apontam avanços significativos na calibração do modelo SWAN para o caso de Ilha Solteira, destacando a importância dos parâmetros físicos, como o whitecapping, na modelagem das ondas. Já na vertente probabilística, a partir dos índices de Sobol de 1ª e 2ª ordens, a pesquisa confirma o elevado peso da intensidade e direção do vento na determinação das alturas significativas, seguido do efeito de whitecapping. Mapas de contorno para altura significativa e período médio de onda foram gerados a partir dos resultados numéricos, que servirá como apoio para aplicação prática em anteprojetos (piscicultura, proteção ambiental) no reservatório e seu entorno. Comparado a estudos anteriores, este trabalho contribui à compreensão da hidrodinâmica de ondas geradas por vento em recinto fechado, nas vertentes determinística e probabilística, com índices de concordância de 82% e desempenho de 67% em relação a dados de campo, em situação crítica de escassez de dados monitorados.
Materiais multifuncionais à base de silício para aplicação na construção civil e como sensores eletroquímicos
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-06-28) Peixoto, Murilo Santos ; Carmo, Devaney Ribeiro do
Este trabalho descreve a preparação da sílica nanoestruturada e a subsequente modificação química com cálcio para aplicação em argamassa de cimento Portland, bem como a preparação do Fenil Trisilanol POSS com cálcio e sua modificação subsequente com fosfato e corantes para aplicação em eletroquímica. Utilizaram-se diversas técnicas de caracterização, incluindo Espectroscopia na Região do Infravermelho com Transformada de Fourier, Espectroscopia de Fotoelétrons Excitados por Raios-X, Espectroscopia de energia dispersiva de raios-X, Microscopia Eletrônica de Varredura, Microscopia Eletrônica de Transmissão, Difração de Raios-X e Análise Termogravimétrica. A sílica nanoestruturada e a sílica nanoestruturada modificada com cálcio foram incorporadas em argamassa de cimento Portland em uma proporção de 1% em relação à massa de cimento. As propriedades de resistência mecânica, como compressão axial e tração na flexão, foram avaliadas, revelando ganhos significativos, principalmente para a modificação com cálcio, com aumentos de 14% na compressão e 16% na tração. As caracterizações indicaram um maior consumo de portlandita na composição com sílica nanoestruturada modificada com cálcio, sugerindo uma maior formação de hidratos nessa composição, o que demonstra que a incorporação do material é satisfatória para as propriedades mecânicas. O Fenil Trisilanol POSS com cálcio, modificado com fosfato e corantes, foi caracterizado por Voltametria Cíclica, utilizando um eletrodo de pasta de grafite. Os voltamogramas cíclicos apresentaram pares redox bem definidos. O eletrodo de pasta de grafite modificado demonstrou resposta eletrocatalítica para duas substâncias: nitrito e piridoxina. Para a eletro-oxidação catalítica de piridoxina, o eletrodo modificado apresentou resposta linear no intervalo de concentração de 7,0×10-6 a 1,0×10-3 mol L-1, com limite de detecção de 3,24 ×10-6 mol L-1. Já para a eletro-oxidação catalítica de nitrito, o eletrodo modificado apresentou um limite de detecção de 2,89 ×10-5 mol L-1 e uma faixa de concentração de 1,0×10-5 a 1,0×10-3 mol L-1. Foi conduzida uma investigação da influência dos principais interferentes na detecção eletrocatalítica dos analitos estudados, não evidenciando interferência significativa. Dessa forma, os materiais estudados mostram-se como potenciais candidatos para a construção de sensores eletroquímicos na detecção de nitrito e piridoxina.
Joint platform for monitoring pathogen inoculum dynamics and detecting fungicide resistance, enabling smart management of the banana sigatoka diseases complex
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-04-26) Silva, Abimael Gomes da ; Ceresini, Paulo Cézar ; Moreira, Silvino Intra ; Silva, Tatiane Carla
Estudo sobre a síntese de derivados 4H-cromeno lactonas
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-07-07) Santos, Fernanda Amorim ; Laurentiz, Rosangela da Silva de
Este trabalho aborda a síntese de derivados 4H-cromeno-lactonas cujo o interesse vem do desafio sintético e da importância estrutural e biológica que esses compostos apresentam. A fusão de um núcleo cromeno ao anel lactônico gera um composto heterocíclico análogo às lignanas ariltetralínicas, que são conhecidas por suas propriedades biológicas, como a podofilotoxina e derivados que são utilizados como fármacos no tratamento de alguns tipos de câncer. O desafio sintético para a realização da síntese multicomponente entre o ácido tetrônico, aldeído aromático e fenóis está ligado à natureza desses reagentes, pois a combinação entre eles pode gerar não só os compostos de interesse, mas também uma série de subprodutos. As reações de otimização avaliaram diferentes promotores de reação, condições de temperatura e solvente e se constatou que que a elevação da temperatura, favorece a formação de subprodutos, mas é também essencial para que a etapa de eliminação de água do intermediário final aconteça e forneça o derivado de interesse. Os melhores resultados das reações de otimização foram obtidos com 2,0 equivalentes de BF3.OEt2 como promotor em clorofórmio com o uso de ultrassom inicialmente a 0°C e depois a 50°C. O alcance dessa reação foi evidenciado pela síntese de dez derivados, utilizando aldeídos e fenóis com diferentes grupos substituintes nos anéis aromáticos. Maiores rendimentos foram obtidos com fenóis contendo grupos doadores de elétrons em posições especificas do anel aromático e com aldeídos aromáticos contendo grupos sacadores de elétrons que ativam a carbonila para a reação de interesse, enquanto aldeídos com grupos doadores de elétrons favorecem a formação de subprodutos. Todos os dez derivados tiveram suas estruturas confirmadas por RMN e HRMS e foram obtidos com rendimentos variando de 32 a 93%. Essa metodologia representa uma abordagem inédita, eficiente e de fácil realização para a obtenção dos 4H-cromeno-lactonas, tornando esses compostos acessíveis para a realização de estudos mais aprofundados sobre as atividades biológicas já conhecidas e abrindo caminho para outras ainda não investigadas.
Plantio direto no Cerrado: características agronômicas do milho sob influência da calagem, culturas de cobertura e adubação nitrogenada
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-02-28) Sanches, Luis Aurelio ; Lazarini, Edson
O Brasil possui grande importância na produção de milho, sendo essa produção realizada em grande em solos localizados em região de cerrado. O Sistema Plantio Direto (SPD) que surgiu como uma ferramenta de conservação do solo se difundiu e tornou-se um sistema altamente tecnificado e usado em boa parte do país. Para garantir a sustentabilidade desse sistema, é fundamental a produção de palhada e construir a fertilidade do solo. Para isto a correção do solo é primordial, sendo o uso de culturas de cobertura e calagem ferramentas basilares para atingir esse objetivo. Este trabalho teve por objetivo identificar a influência dos tratamentos com aplicação de calcário e gesso, doses de N e duas plantas de cobertura nas características agronômicas e nutrição na cultura do milho e no pH e teor de matéria orgânica do solo, em um experimento de SPD de longa duração, realizado na Fazenda de Ensino, Pesquisa e Extensão da UNESP, Campus de Ilha Solteira, localizado em Selviria – MS. O delineamento utilizado foi em blocos casualizados em esquema fatorial 5 x 3 x 2, sendo 5 tratamentos com uso de calcário e gesso aplicados ao longo de 20 anos, (T1: 8,05 Mg ha-1 de calcário; T2: 13,70 Mg ha-1 de calcário; T3: 8,86 Mg ha-1 de calcário + 3,7 Mg ha-1 de gesso; T4: 12,89 Mg ha-1 de calcário + 3,7 Mg ha-1 de gesso; T5 0,81 Mg ha-1 de calcário), 3 doses de N (0, 90, 180), 2 culturas de cobertura (Milheto e Crotalária). Foram avaliados os cultivos 021/2022 e 2022/2023 quando foi cultivado o milho. Avaliou-se características agronômicas, produtividade e avaliação nutricional em ambos os cultivos, e, em 2022/2023, analisou-se os teores de MO e pH no solo. Foram identificados efeitos positivos da aplicação de calagem nas características agronômicas, como altura das plantas, altura de inserção de espiga, comprimento de espiga, diâmetro de espiga e produtividade. Também foi identificado efeito da calagem na absorção de cálcio, e no pH do solo. A adubação nitrogenada apresentou efeitos de incremento na produtividade e diâmetro da espiga, influenciou na absorção de N, P, S, Cu, Zn e Mg e causou a redução do pH do solo. As plantas de cobertura não influenciaram o pH e MO do solo e a produtividade. Houve interação entre os três fatores avaliados para diâmetro da espiga, número de grãos por fileira e absorção de Mg em 2021/2022 e para comprimento de espiga em 2022/2023. A aplicação de calcário e gesso se demonstrou essencial para a sustentabilidade do SPD. Mesmo após mais de 20 anos de plantio direto utilizando leguminosa (crotalária) e gramínea (milheto) a cultura do milho apresentou resposta significativa a adubação nitrogenada. Milheto e crotalária se apresentam como opções viáveis para uso como culturas de cobertura, antecedendo o cultivo de milho verão.
Atividade do feromônio de disrupção sexual no manejo da lagarta-do-cartucho, Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) na cultura do milho
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-02-29) Zanardi Júnior, João Antonio ; Ceresini, Paulo Cezar ; Papa, Geraldo [PAPA]
A ocorrência de insetos-praga na cultura do milho é considerada um dos principais fatores de redução de produtividade. A Spodoptera frugiperda é considerada uma das principais pragas do milho. O objetivo do trabalho foi verificar a atividade do feromônio acetato de (Z)-9-tetradecenila + acetato de (Z)-11-hexadecenila, em diferentes formulações e concentrações na disrupção sexual da Spodoptera frugiperda e seus efeitos no manejo da praga na cultura do milho. Os trabalhos foram divididos em duas etapas. Durante a primeira etapa foram realizados dois experimentos em condições de campo durante a segunda safra de grãos de 2020, nos municípios de Ilha Solteira/SP e Selvíria/MS, avaliando-se três diferentes formulações liquidas do feromônio acetato de (Z)-9-tetradecenila, 250 g.L-1 + acetato de (Z)-11-hexadecenila, 37,4 g.L-1 . O delineamento adotado para ambos os experimentos foi inteiramente casualizado, com sete tratamentos e quatro repetições. Cada tratamento constou de 1,5 ha (124m x 124m), com quatro pontos amostrais (repetições), indicados por uma armadilha a base de feromônio sexual para captura de adultos. Os tratamentos constaram da aplicação de: 1 – PR-001-2019-v8.1 a 87 mL.ha-1 , 2 – PR-001-2019- v8.1 a 174 mL.ha-1 , 3 – PR-001-2019-v9.1 a 87 mL.ha-1 , 4 – PR-001-2019-v9.1 a 174 mL.ha-1 , 5 – JC001-042 a 87 mL.ha-1 , 6 – JC001-042 a 174 mL.ha-1 e 7 – Controle (sem aplicação de feromônio). Foram realizadas três pulverizações do feromônio, com intervalo de 14 dias, utilizando-se um drone, com volume de calda de 10 L.ha-1 . Os efeitos dos tratamentos foram avaliados com uso de armadilha contendo frasco com água, sabão e atrativo sexual BioSpodoptera®. As avaliações foram realizadas aos 0 (prévia), 3, 6, 9, 12 e 14 dias após cada aplicação, mensurando a atividade do feromônio pela contagem do número de mariposas macho de S. frugiperda atraídas e capturadas nas armadilhas. Aos 14 dias após terceira aplicação foi realizada a avaliação de danos da praga na cultura do milho, atribuindo-se notas (0 – 9) em 50 plantas por repetição. Durante a segunda etapa foi realizado um único experimento, em condições de campo, durante a safra 2022/2023, verificando-se atividade de uma formulação granulada do feromônio FAW Eco Granules 305 (acetato de (Z)-9-tetradecenila, 26,5% m/m + acetato de (Z)-11-hexadecenila, 4,0% m/m) em diferentes doses. O delineamento adotado foi inteiramente casualizado, com sete tratamentos e quatro repetições. Cada tratamento constou de 4 hectares (200m x 200m), com quatro pontos amostrais (repetições), indicados por uma armadilha a base de feromônio sexual para captura de adultos. Os tratamentos constaram da aplicação de: 1 – FAW Eco Granules 305 a 84 g.ha-1 , 2 – FAW Eco Granules 305 a 167 g.ha-1 , 3 – FAW Eco Granules 305 a 250 g.ha-1 , 4 – FAW Eco Granules 305 a 333 g.ha-1 , 5 – FAW Eco Granules 305 a 500 g.ha-1 , 6 – Pherogen Spray FAW® a 90 mL.ha-1 (5 pulverizações com intervalo de 7 dias) e 7 – Controle (sem aplicação de feromônio). Os tratamentos a base do feromônio granulado foram distribuídos manualmente em faixas de 4m de largura, proporcionalmente a dose de cada tratamento. Os efeitos dos tratamentos foram avaliados com uso de armadilha tipo delta, contento piso adesivo e atrativo sexual BioSpodoptera®. As avaliações foram realizadas aos 0 (prévia), 3, 7, 10, 14, 17, 21, 24, 28, 31, 35, 40 e 46 dias após a aplicação, mensurando a atividade do feromônio pela contagem do número de mariposas macho de S. frugiperda atraídas e capturadas nas armadilhas. Aos 7, 14, 21, 28 e 35 dias após a aplicação dos grânulos foi realizada a avaliação de danos da praga na cultura do milho, atribuindo-se notas (0 – 9) em 50 plantas por repetição. Ao término do ciclo da cultura foi realizada a avaliação de produtividade de grãos em cada tratamento (Kg/ha). O feromônio acetato de acetato de (Z)-9-tetradecenila 250 g.L-1 + acetato de (Z)-11-hexadecenila 37,4 g.L1 , nas três formulações líquidas e nas duas doses avaliadas, reduziram significativamente a captura de mariposas nas armadilhas e os danos provocados pelas lagartas, indicando a disrupção do acasalamento da S. frugiperda. Entre as formulações líquidas do feromônio, o melhor desempenho na confusão sexual de adultos da S. frugiperda e na proteção das plantas de milho contra o ataque da praga foi promovido pela formulação PR-001-2019-v8.1 a 174 mL.ha-1 . A aplicação do feromônio granulado FAW Eco Granules 305 (acetato de (Z)-9- tetradecenila, 26,5% m/m + acetato de (Z)-11-hexadecenila, 4% m/m) a 250g, 333g e 500g do p.c.ha-1 foi eficiente na confusão sexual da S. frugiperda, até 35 dias após a aplicação, proporcionado redução dos danos provocados pelas lagartas nas plantas de milho. O emprego de feromônio de confusão sexual nos programas de manejo da S. frugiperda em milho apresenta-se como uma alternativa promissora, pois atua na supressão de acasalamento, resultando em declínio populacional.
Desenvolvimento de geradores de energia e sensores piezelétricos
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023-12-19) Santos, Josiane Alexandrino dos ; Malmonge, José Antonio ; Sanches, Alex Otávio
Os materiais inteligentes vêm ganhando a atenção da comunidade científica, pois têm sido cada vez mais utilizados em diversas aplicações tais como geradores de energia e sensores. No ramo da engenharia civil, devido à crescente demanda por construções, muito se tem estudado para o desenvolvimento e aplicação de materiais inteligentes pensando na segurança de estruturas de engenharia que possam fazer o monitoramento contínuo, preciso e instantâneo das condições de uma estrutura, sendo neste caso, os sensores componentes essenciais quando se pensa em detecção e controle. No entanto, os materiais comumente empregados na construção civil, como exemplo, o cimento e/ou concreto, possuem propriedades como impedância acústica, porosidade, condutividade, impedância elétrica etc, muito diferentes dos materiais utilizados em sistemas de monitoramento inteligente, gerando processos de espalhamento de ondas, dificuldades de polarização ou mesmo atenuação de sinais elétricos, dificultando seu emprego em estruturas de engenharia civil. No intuito de reduzir essa incompatibilidade, o presente estudo objetivou-se a fabricação e caracterização de compósitos piezoelétricos de conectividade 1-3, de matriz cimentícia com polietilenoglicol (PEG), visando a atuação desses materiais como sensores de estruturas de concreto. Foram estudadas a matriz cimentícia desses compósitos e a influência da inserção do Polietileno Glicol (PEG) no processo de hidratação da matriz; além disso foi estudado um novo método de confecção de colunas cerâmicas sem a utilização de materiais orgânicos como ligante, como também o estudo dos processos de sinterização destas. Como principal resultado, vislumbrou-se que a presença do PEG na matriz cimentícia incorreu na redução da condutividade da matriz. Além disso, a presença de PEG na matriz melhorou a adesão da matriz nas colunas cerâmicas e esse resultado se refletiu em uma melhor polarização dos compósitos, como também em um coeficiente piezoelétrico (d33) maior. Os compósitos apresentaram valores da impedância acústica próximos ao do cimento indicando uma boa compatibilidade e sensibilidade do compósito com a estrutura hospedeira, além de apresentarem valores para o coeficiente de acoplamento eletromecânico (Kt) entre 40 e 55%, indicando uma boa capacidade de conversão entre energia mecânica e elétrica. Assim, podemos concluir que os compósitos piezoelétricos apresentaram boas características de resposta mecânica e elétrica, sendo adequado para uma aplicação em engenharia civil.
Caracterização morfológica e seleção de genótipos avançados de batata-doce para lançamento como novas cultivares
(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024-02-23) Otoboni, Maria Eduarda Facioli ; Pavan, Bruno Ettore ; Vargas, Pablo Forlan
A batata-doce (Ipomoea batatas) é uma hortaliça com papel de destaque na agricultura, devido à importância econômica e social, porém, os estudos relacionados com a cultura são escassos, principalmente no que diz respeito à recomendação de genótipos para as regiões de cultivo. Adicionado a isso, o número reduzido de cultivares registradas impacta na baixa produtividade nacional. Estudos de interação genótipo x ambiente (GxE) e adaptabilidade e estabilidade são essenciais na identificação de genótipos superiores. Nesse sentido, objetivou-se realizar a caracterização morfológica e seleção de genótipos avançados de batata-doce para lançamento como novas cultivares. Foi realizado um teste de Distinguibilidade, Homogeneidade e Estabilidade (DHE) e nove ensaios de Valor de Cultivo e Uso (VCU). O DHE foi conduzido em delineamento em blocos casualizados, parcela de uma linha composta por 17 plantas, espaçadas a 0,35 m. Para os ensaios de VCU, foi adotado delineamento em blocos casualizados, com parcela de uma linha de três metros composta por nove plantas, em espaçamento de 0,33 m. Foram avaliados 13 genótipos de batata-doce, além de seis cultivares comerciais no teste de DHE e duas cultivares comerciais nos ensaios de VCU. Foi realizada análise conjunta dos dados para identificação da interação GxE. Para adaptabilidade e estabilidade, foram utilizadas dois métodos, MHPRVG e regressão bissegmentada de Cruz, Torres e Vencovsky (1989). Foi identificado efeito significativo para genótipo e ambiente, além da interação GxE, indicando a variabilidade genética do conjunto de genótipos, bem como a resposta diferente dos mesmos frente às variações ambientais. Os genótipos CERAT24-04, CERAT31-01, CERAT56-23 e CERAT60-05 foram os mais produtivos e mais promissores pelas metodologias avaliadas. CERAT21-21 foi superior às cultivares comerciais pela metodologia MHPRVG, e demonstrou-se adaptável e estável também pela metodologia de Cruz, Torres e Vencovsky, sendo assim, um genótipo passível de lançamento. Dentre os genótipos avaliados, três foram registrados como novas cultivares comerciais CERAT21-21 (Unesp Maria Rita), CERAT24-04 (Unesp Maria Eduarda) e CERAT31-01 (Unesp Maria Isabel).

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