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A) A teoria unificada da gravitação-eletromagnetismo. B) Teoria não-simétrica da gravitação
(2017-05-29) Ragusa, Silvestre
A. Desenvolvimento da teoria do campo unificado gravitação-eletromagnetismo baseada em métrica não simétrica que elaboramos anteriormente no vácuo, introduzindo as fontes do campo, o tensor momentum-energia e a corrente eletromagnética. Estabelecimento da equação de movimento de partícula teste e a solução das equações para o caso de uma carga puntiforme. B. Desenvolvimento da teoria não simétrica da gravitação, baseada em métrica não-simétrica, que elaboramos anteriormente: estudo da aproximação pós-newtoniana da teoria da radiação gravitacional e das implicações decorrentes da introdução do campo eletromagnético na teoria para o movimento de cargas e da luz.
Adequação e modernização da infraestrutura da biblioteca do IFSC
(2015-12-09) Panepucci, Horacio Carlos
Projeto de adequação e modernização da infraestrutura da biblioteca do IFSC.
Adequação e modernização de infraestrutura da biblioteca do IFSC
(2015-12-09) Panepucci, Horacio Carlos
Melhorar a infraestrutura da biblioteca, no que diz respeito à climatização, iluminação, mobiliário e, principalmente, tentar solver o problema de falta de espaço da biblioteca com a instalação de um sistema de estantes deslizantes.
Advanced characterisation techniques for probing buried interfaces and film morphology in organic eletronic
(2015-12-08) Faria, Roberto Mendonça
Nesse projeto de colaboração entre os grupos do Imperial College London (IC) e do IFSC/USP pretende-se unir orças para resolver alguns dos problemas científicos e tecnológicos atuais mais críticos relacionados ao desenvolvimento da eletrônica orgânica. Optamos por concentrar em questões fundamentais, relacionadas com a natureza dos sistemas orgânicos: efeitos de interfaces metal/polímero e sua relação com a estrutura química das moléculas, e fenômenos que correlacionam efeitos de processamento com as propriedades de filmes semicondutores orgânicos. O nosso objetivo é o de combinar conhecimentos sobre as técnicas avançadas de caracterização a fim de melhorar a capacidade de investigação sobre as propriedades dos materiais e interfaces. O foco principal aplicação será a de energia solar fotovoltaica (PV), principalmente pelo fato do grande conhecimento sobre a ciência de células fotovoltaicas orgânicas que detém a equipe do IC Imperial, e também pelo alto potencial de aplicação e desenvolvimento industrial de novas tecnologias de energia solar no Brasil. Por outro lado, o tema de pesquisa em semicondutores orgânicos vai além dos fotovoltaicos e incluem um gama de outros dispositivos eletrônicos como os transistores por efeito de campo e os diodos luminescentes.
Algoritmos de otimização
(2017-05-29) Onody, Roberto Nicolau
Estudar as correlações espaciais e temporais do algoritmo de otimização de Boettcher-Percus. Modificar esse algoritmo incorporando interação dinâmica entre primeiros vizinhos nos moldes do modelo de Bak-Sneppen. Comparar a performance destes dois algoritmos quando aplicados ao modelo de relógio quiral. Analisar o desempenho e a rapidez de cada um desses algoritmos na determinação dos estados fundamentais do modelo de relógio quiral. Investigar o comportamento de grandezas físicas importantes como a energia e a magnetização principalmente nas fronteiras de transição de fase. No espaço de parâmetros quiralidade x campo magnético, determinar o número de mínimos locais através do desenvolvimento de uma heurística que leve em conta a adaptabilidade associada a cada sítio da rede.
Ampliação da capacidade de caracterização óptica na região do ultra violeta e a baixas temperaturas para o estudo de filmes orgânicos emissores de luz
(2015-10-26) Guimarães, Francisco Eduardo Gontijo
O presente projeto tem como objetivo ampliar a capacidade atual de caracterização em nossos laboratórios, visando o estudo das propriedades ópticas de polímeros semicondutores emissores de luz. Atualmente estamos limitados em termos de região espectral de excitação (Laser Ar+ em 458-514 nm) e de capacidade de esfriamento (criostato de circuito hélio fechado 36-300 K). Com os recursos solicitados pretendemos aumentar a faixa espectral de excitação para a região do ultravioleta (até 320 nm) de modo mais flexível e utilizar temperaturas criogênicas a nível de hélio líquido (4 K). Esta infra-estrutura permitirá uma caracterização mais abrangente e adequada aos semicondutores orgânicos emissores de luz sintetizados e processados no Grupo de Polímeros Bernhard Gross do IFSC (GPBG). Com isso, visamos contribuir com os projetos do GPBG aplicados ao desenvolvimento de dispositivos optoeletrônicos, tais como transistores de efeito de campo (FET), diodos eletroluminescentes (LEDs), microcavidades ópticas e células fotovoltaicas.
Análise da dinâmica de formas
(2015-12-08) Costa, Luciano da Fontoura
Este projeto de pesquisa focalizará inicialmente no estudo de características geométricas de células neuronais e na análise das mudanças que ocorrem nestas células durante o desenvolvimento. Nosso objetivo é buscar modelos para a evolução geométrica destas formas e então providenciar verificação através de intensa simulação. Com um modelo funcionando em mãos, podemos inferir aspectos relevantes da geometria que ditam, ou ao menos estejam envolvidos, na evolução da fronteira da célula que envelhece. Além do mais, usando funcionais de forma específicos, cuja importância biológica foi determinada por simulações e dados de células reais in vitro, esperáramos ser capazes de caracterizar um crescimento anormal das células como acontece em várias patologias
Análise da relação com o saber profissional de futuros professores sobre inovação curricular no contexto da inserção da física moderna e contemporânea no ensino médio
(2017-05-25) Barros, Marcelo Alves
Este projeto tem como objetivo investigar a relação com o saber profissional de professores de Física quando trabalham no contexto de uma inovação curricular, particularmente, a inserção de tópicos de Física Moderna e Contemporânea para alunos do Ensino Médio. Nossa metodologia de pesquisa será de natureza qualitativa e como instrumento de coleta de dados utilizaremos questionários e entrevistas semi-estruturadas realizadas com acadêmicos do curso de Licenciatura em Ciências Exatas (Habilitação: Física) do Instituto de Física da USP de São Carlos. Nossa amostra será constituída por 15 licenciandos a cada ano de execução do projeto que trabalharão no desenvolvimento e aplicação de seqüências de ensino-aprendizagem sobre tópicos de Física de Partículas e Nanociência & Nanotecnologia. O planejamento, aplicação e validação das seqüências didáticas será desenvolvido num módulo de ensino de 40 horas de duração sobre o tema proposto. Também complementaremos nossa coleta de dados obtendo registros de gravações em vídeo durante todas as etapas de desenvolvimento do trabalho dos licenciandos. Para análise e interpretação dos dados utilizaremos o conceito de relação com saber (Charlot, 2000) com o intuito de classificar as respostas dos licenciandos em termos da relação com o Mundo (conhecimentos ou concepções em Física Moderna), com o Eu (a história do indivíduo, suas expectativas, suas perspectivas e a imagem que quer ter e passar de si) e com o Outro (professores, alunos, colegas etc.). Entre os principais resultados esperados desse projeto destacamos o interesse em participar e contribuir com as pesquisas da área de educação científica a respeito inovação curricular de Física no Ensino Médio.
A análise dimensional no século XIX e a busca da natureza mecânica das grandezas eletromagnéticas
(2017-05-15) Silva, Cibelle Celestino
O objetivo deste projeto é estudar os trabalhos publicados na transição entre os séculos XIX e XX (antes do desenvolvimento da teoria da relatividade) que discutiram sistemas dimensionais usados no eletromagnetismo e que tentaram relacionar as dimensões das grandezas eletromagnéticas com propriedades do éter e com a verdadeira natureza física dessas grandezas. O objetivo deste projeto é investigar o debate entre Franklin e Nollet sobre a natureza dos fluidos elétricos, fazendo uso extensivo da correspondência Nollet-Dutour, além de outros documentos publicados. Esta pesquisa tenta elucidar as estratégias usadas e as dificuldades encontradas pelos envolvidos em seus esforços para embasar suas teorias e para convencer o público de suas ideias.
Aplicação das técnicas de espectroscopia de absorção e difração de raios-X na caracterização estrutural de materiais
(2015-12-08) Mastelaro, Valmor Roberto
Este projeto tem como objetivo iniciar no DEMa-UFSCar uma nova linha de pesquisa voltada à utilização de técnicas de espectroscopia e difração de raios-x na caracterização estrutural de materiais. Dois temas serão desenvolvidos: 1) utilização da técnica de EXAFS-XANES no estudo da estrutura local em materiais amorfos e cerâmicas policristalinas, e 2) utilização da técnica de difração de raios-x no estudo de tensões residuais em materiais parcialmente cristalizados.
Aplicação dos princípios de evolução in vitro em estudos de função e estrutura da hipoxantina-guanina-fosforribosil-transferase de Leishmania tarentolae
(2017-05-26) Thiemann, Otavio Henrique
As leishmanioses estão dentre as mais devastadoras doenças humanas. Entretanto não se possui uma medida de tratamento eficiente e segura dos indivíduos infectados. Estes organismos se destacam por serem auxotróficos para purinonucleotídeos. Com a finalidade de desenvolver novas formas de quimioterapia, a via de recuperação se apresenta como uma ideia candidata a esse fim. Objetivando complementar a pesquisa em andamento pretendemos empregar técnicas de evolução in vitro (DNA shuffling) para a seleção de mutantes do gene HGPRT de Leishmania. Esses serão sequenciados e estudos cinéticos serão realizados. As enzimas mutadas poderão ser posteriormente cristalizadas e sua estrutura resolvida. Esta informação levará a um melhor entendimento do mecanismo de catálise e ao desenho de inibidores.
Aplicação e caracterização de películas poliméricas sobre madeira pela técnica do plasma frio
(2015-12-08) Souza, Milton Ferreira de
Deposição e caracterização de películas poliméricas sobre substratos de madeira de reflorestamento através da técnica de plasma frio a partir de monômeros do etileno, álcool furfurílico, do benzeno e de outras substancias. Reação dos radicais livres presentes no plasma com polímeros de baixo peso molecular impregnados na superfície da madeira. Deposição de camadas de polímero-cerâmica a base de sílica contendo compostos de boro, visando aumento da dureza superficial e da resistência ao ataque biológico.
Aplicações de métodos difratometricos,espectroscopicos e microscópicos em análises qualitativas, quantitativas e estruturais de argilas de interesse pedológico e de compostos de uso terapêutico
(2017-05-31) Mascarenhas, Yvonne Primerano
Os estudos a serem realizados terão por objetivos: (i) efetuar a identificação, a quantificação, a caracterização estrutural dos componentes minerais da fração argila de Latossolos; (ii) efetuar a caracterização estrutural e nanométrica de hidroxiapatitas sintéticas e (iii) determinar as estruturas moleculares de compostos sintéticos desenvolvidos para fins terapêuticos. Os resultados experimentais serão obtidos por meio da utilização de métodos difratométricos, espectroscópicos, térmicos e microscópicos de análise, mais especificamente, difratometria de raios X (DRX), espectroscopia de emissão por plasma induzido (ICP), espectroscopia de fluorescência de raios X (FRX), espectroscopia Mossbauer, análise térmica diferencial (ATO) e microscopia de força atômica (AFM). Os seguintes resultados são esperados: estabelecimento de um protocolo que permita identificar, quantificar e determinar propriedades estruturais de minerais da fração argila de Latossolos de forma simultânea, rápida, exata e menos onerosa; estabelecimento de um protocolo que permita quantificar o teor total de amorfos inorgânicos presentes na fração argila de Latossolos e estimar sua composição química; ampliação das possibilidades de utilização da microscopia de força atômica em estudos mineralógicos de solos e na caracterização de hidroxiapatitas sintéticas nanoestruturadas; síntese e determinação da estrutura molecular de complexos de Sn com propriedades biológicas de interesse e potencial aplicação em quimioterapia.
Aplicações de pulsos de femtossegundos em óptica não linear: espectroscopia, formatação de pulsos e microfabricação
(2015-10-22) Mendonça, Cleber Renato
O estudo de processos ópticos não lineares, embora ainda seja uma área em pleno desenvolvimento, vem recebendo bastante atenção devido ao seu potencial tanto para a geração de novas tecnologias quanto para o entendimento de aspectos fundamentais da interação da luz com a matéria. Esta área tem sido impulsionada pelo desenvolvimento de lasers com pulsos de femtossegundos. Estes pulsos apresentam três características interligadas, que os tornam interessantes para diversos estudos em óptica não linear; devido a sua curta duração temporal eles apresentam altas intensidades de pico e larga banda espectral. Neste projeto estamos interessados no estudo de processos não lineares induzidos por pulsos de femtossegundos, abordando três tópicos distintos: (i) espectroscopia não linear, (ii) controle coerente da interação da luz com a matéria e (iii) microfabricação com pulsos ultracurtos. A espectroscopia não linear é uma área em crescente desenvolvimento, principalmente no que diz respeito à investigação do espectro de processos não lineares. Na área de controle coerente, a modulação das componentes espectrais dos pulsos, tanto em fase quanto em amplitude, pode ser utilizada para otimizar ou mesmo controlar processos não lineares. Na microfabricação com pulsos de femtossegundos, uma vertente mais aplicada do projeto, estes serão usados para explorar novas possibilidades em processamento de materiais. Desta forma, este projeto deverá contribuir para o estabelecimento de um grupo de pesquisa bastante competitivo em nível internacional. Embora as três linhas de atuação propostas sejam paralelas, na medida em que os projetos forem amadurecendo estas serão mutuamente benéficas. Por exemplo, sistemas de formatação de pulsos poderão ser aplicados em microfabricação e conhecimentos de espectroscopia não linear serão relevantes para os demais experimentos. Cabe ressaltar ainda que este projeto se insere numa área de pesquisa fundamental para a geração de novas tecnologias, abrangendo também aspectos de grande interesse do ponto de vista de Física fundamental.
Aquisição de material bibliográfico para a biblioteca do IFSC/USP
(2015-12-09) Koberle, Roland
Aquisição de livros para a Biblioteca do IFSC visando à atualização do seu acervo para dar suporte informacional ao ensino de pós-graduação e ao desenvolvimento das pesquisas ligadas aos projetos aprovados pela FAPESP no período de 1999 a 2000.
Atomic references of time and frequency
(2015-10-13) Bagnato, Vanderlei Salvador
Esta é uma proposta de colaboração internacional bilateral, envolvendo pesquisadores do Grupo de Óptica do Instituto de Física de São Carlos/USP, Laboratório de Mecatrônica da Escola de Engenharia de São Carlos/USP, ambos integrantes do INOF e o LNE-SYRTE do Observatoire de Paris. As atividades aqui desenvolvidas fazem parte do programa INCT/FAPESP-CNPq através do INOF. Pretendemos desenvolver trabalhos conjuntos na área de tempo e freqüência utilizando átomos frios aprisionados. Nosso grupo de pesquisa tem investido esforços em algumas frentes no desenvolvimento de referências metrológicas de frequência, com o desenvolvimento de padrões de laboratório baseados na transição relógio do átomo de césio 133. Esse projeto dá continuidade a alguns experimentos já em curso nos laboratórios. Numa linha pretendemos iniciar o desenvolvimento de uma segunda geração de um padrão de laboratório do tipo fonte de átomos frios. Outro ponto é o de comparações regulares remotas entre os relógios comerciais e em desenvolvimento dos nossos laboratório com o grupo francês. Esse último deverá ser realizado utilizando técnicas de comparação via constelação de satélites GPS e receptores especiais, recentemente adquiridos nos grupos. O Grupo do LNE-SYRTE de Paris é também um dos mais expressivos nesta área. Tendo construído o primeiro chafariz de átomos frios a ser utilizado como padrão primário, o grupo hoje é líder mundial em características de estabilidade e exatidão na determinação do segundo, através de um conjunto de chafarizes operantes no mesmo grupo. Esta colaboração deverá trazer benefícios mútuos e promover, de fato uma cooperação bilateral de muito sucesso. A experiência e liderança comprovadas pelos dois grupos de pesquisa estabelecem bases sólidas para o sucesso deste programa de cooperação bilateral.
Átomos de Rydberg frios
(2015-12-08) Marcassa, Luis Gustavo
A tentativa de estabelecer uma linha de pesquisa em átomos de Rydberg frios vem sendo desenvolvida por nós desde 1996. Nesse período, foi necessária a familiarização com as técnicas de excitação e detecção de tais átomos. Hoje esse é o único grupo no país a estudar átomos de Rydberg, utilizando a detecção por campo ionizante pulsado. Usando essas técnicas mede-se o tempo de vida do estado 27D em Rb com grande precisão e estuda-se um processo colisional envolvendo transferência de energia. Foi desenvolvido modelo semi-clássico para explicar esse processo. Pretende-se medir os tempos de vida de estados de Rydberg entre 27 n 45 para os estados S, P e D. Esse é um importante parâmetro nos processos colisionais, por essa razão seu conhecimento preciso é fundamental para determinar a evolução temporal dos processos colisionais envolvendo átomos de Rydberg. Serão estudados os processos colisionais com transferência de energia, variando-se o número quântico principal. Isso deverá permitir melhor comparação com o modelo semi-clássico.
Átomos frios no regime quântico e não quântico: colisões atômicas e outros experimentos
(2015-12-08) Bagnato, Vanderlei Salvador
Desde 1989, nosso laboratório tem feito esforços para formar uma adequada infra-estrutura que nos permitisse realizar pesquisas na área de átomos frios. Ao longo destes dez anos o laboratório foi formado, permitindo ao nosso grupo atuar de forma pioneira em vários tópicos envolvendo resfriamento e aprisionamento atômico. Foram 34 estudantes de pós-graduação formados, 120 artigos publicados em revistas internacionais, mais de 150 apresentações em conferências internacionais, vários artigos e conferências convidadas em encontros internacionais. Dois projetos temáticos e alguns projetos individuais permitiram que fosse possível criar nossa infra-estrutura. O projeto que agora apresentamos é uma continuação deste esforço, procurando sempre atuarmos assuntos modernos da Ciência. Neste projeto cobriremos três tipos de experimentos envolvendo átomos frios aprisionados por laser ou por campos magnéticos. Numa primeira classe de experimentos, continuaremos estudando colisões atômicas frias. Durante os últimos anos conseguimos ser os pioneiros no estudo de colisões heteronucleares frias. Neste projeto realizaremos uma seqüência de estudos relacionados com as misturas de alcalinos Na/K, K/Rb, Rb/Cs e K/Cs. Com isto teremos coberto todas as misturas e estaremos entendendo melhor o sistema Rb/Cs, considerado um dos melhores sistemas para a investigação de estados ligados heteronucleares usando a técnica de foto-associação de um e dois fótons. Conhecendo-se os estados ligados de longo alcance da molécula, pretendemos medir o chamado comprimento de espalhamento no caso heteronuclear (al2), usando para isto as chamadas oscilações de Franck-Condon nas linhas espectrais dos estados ligados. Ainda dentro das colisões frias pretendemos investigar a existência de colisões envolvendo mudança de estados hiperfinos. Este é um tema recente, com inúmeros debates, e que temos uma excelente alternativa para abordá-lo. Numa segunda classe de experimentos estaremos envolvidos com a Condensação de Bose-Einstein (BEC). Concluiremos o experimento que ora estamos realizando, envolvendo a condensação de átomos de sódio numa armadilha tipo "cloverleaf" cujas medidas termodinâmicas e colisões atômicas serão investigadas. Em seguida deveremos partir para a investigação de fenômenos críticos associados com a excitação de modos topológicos no condensado. Através de uma modulação espaço-temporal pretendemos estudar a dinâmica de transferência de átomos do estado fundamental do potencial para os estados excitados. Aspectos teóricos e práticos deste problema serão abordados. A conexão da armadilha mista com gases quânticos se dará na realização de um condensado misto envolvendo duas espécies simultaneamente. Neste novo sistema quântico, vários experimentos inéditos serão realizados. Finalmente numa terceira classe de experimentos pretendemos utilizar átomos frios em várias aplicações. Dando continuidade ao nosso programa de metrologia científica dentro do qual estamos construindo uma "fountain" atômica pretendemos colocá-la em funcionamento, avaliando seu desempenho e realizando estudos que envolvem medidas precisas de deslocamentos de freqüência como "collisional shift", "magnetic field shift" e outros. Além da aplicação de átomos frios em metrologia, também esperamos aplicá-los para a realização de medidas espectroscópicas de alta resolução e outros experimentos.
Átomos, íons e campos em armadilhas e cavidades
(2015-12-08) Mizrahi, Salomon Sylvain
Este projeto de pesquisa será desenvolvido concomitantemente no Departamento de Física e Ciência dos Materiais do Instituto de Física de São Carlos (DFCM/IFSC/USP) e no Departamento de Física da Universidade Federal de São Carlos (I)F/UFSCar). A parte que será desenvolvida no IFSC/USP subdivide-se em três tópicos: (a) colisões frias mediadas por fótons, (b) condensados de Bose-Einstein de átomos alcalinos confinados magneticamente e (c) propriedades dos espaços de fases quântico, contínuo e discreto, com ênfase na reconstrução de estados quânticos por detecção homódina. A parte que será desenvolvida no DF/UFSCar subdivide-se em cinco tópicos: (d) influência dos efeitos quânticos no movimento e nas colisões de átomos ultrafrios, (e) fenômenos quânticos em cavidades com paredes móveis, (f) decoerência e relaxação em sistemas quânticos acoplados, (g) implementaçao e tratamento de erros dos processos quânticos de comunicação e computação e finalmente (h) engenharia de estados não-clássicos do movimento de centro de massa de um íon aprisionado: (a) Colisões frias mediadas por fótons. Esta linha de pesquisa desdobra-se em três subtópicos: fotoassociação de átomos frios, supressão e controle ópticos de colisões frias e perdas atômicas de armadilhas magneto-ópticas. Encontraremos as formas de linha do espectro de fotoassociação obtidas envolvendo átomos alcalinos terrosos em estados de simetrias 1S e 1P...
Avaliação e continuidade das atividades de interação da Agência de Difusão Científica Ciência Web do polo do IEA do Campus de São Carlos (USP) com escolas públicas (EPs)
(2017-05-31) Mascarenhas, Yvonne Primerano
Durante a vigência deste projeto, nossas atividades se desenvolverão em dois pianos: a) diretamente nas escolas em contato com professores e estudantes e b) através do Portal Ciência Web (www.cienciaweb.com.br). O objetivo principal do projeto é introduzir recursos TiC no cotidiano das escolas. Assim, a primeira atividade é realizar workshops com os docentes que ainda não estão capacitados para o uso de informática, para que conheçam as partes constituintes dos computadores e adquiram conhecimento de alguns programas básicos, como Word, PowerPoint e Excel, e aprendam a fazer buscas na internet sobre temas de seu interesse. Uma vez dominada esta etapa, os professores passarão a levar seus alunos à sala de informática da escola e a coordenar trabalhos temáticos de interesse atual; Pretende-se, 'por exemplo, abordar em 2013 o tema Cooperação pela Água, seguindo a focalização desse tema pela UNESCO. Espera-se assim conscientizar nossos alunos e, através deles, suas famílias. Os resultados desses trabalhos serão divulgados usando a seção Minha Escola do Portal Ciência Web. Quanto à segunda atividade, usando o Ciência Web, propõe-se uma programação envolvendo alunos na realização de experimentos de Física e de Química, Pretende-se divulgar os resultados dos trabalhos, realizados após uma fase de produção e busca na internet e assimilação dos temas. Esses trabalhos serão filmados e registrados na sessão EUREKA. Ao final desse trabalho, as escolas deverão receber informações relativas à matéria produzida e esses produtos deverão se constituir em objetos de aprendizagem que possivelmente despertarão maior interesse em virtude de terem sido produzidos por alunos da rede pública de educação do próprio município. Além disso, o portal continuará com edições de outras sessões envolvendo entrevistas com cientistas e com alunos de pós-graduação da USP e da UFSCar, que relatarão para o público em gera ias pesquisas que estão realizando, assim como entrevistas sobre as carreiras profissionais oferecidas pelas Universidades, reportagens sobre eventos científicos e feiras de ciência etc. Uma inovação metodológica a ser introduzida é o uso de uma rede social a ser criada para interações entre professores e alunos da mesma ou de outras escolas.