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Resultados da Pesquisa
Item Desenvolvimento e avaliação de uma pedagogia universitária participativa no ensino médio: atividades com ênfase em matemática, ciências e comunicação(2017-06-01) Mascarenhas, Yvonne PrimeranoO projeto visa uma intensa interação entre docentes do Campus de São Carlos da USP e os professores e alunos de nível médio da Escola Sebastião de Oliveira Rocha da rede pública estadual, visando estabelecer metodologia de ensino participativo com o meio universitário, com ênfase em comunicação, física, química, biologia e matemática. A melhoria do ensino deverá ser obtida através de uso de material didático (livros, recursos de informática, atividades experimentais e visitas a centros de ciência, museus, exposições). Para tanto deverá ser formada uma turma de cada série por alunos dispostos a uma maior intensidade de estudo nas disciplinas acima mencionadas em horários complementares ao regular.Item Cristalografia, modelagem molecular e planejamento de substâncias de interesse biológico(2017-05-31) Mascarenhas, Yvonne PrimeranoO objetivo deste projeto é a realização de trabalhos visando à determinação da estrutura molecular de proteínas. Utilizando-se técnicas computacionais e bancos de dados de estrutura primária e de estruturas moleculares de proteínas determinadas pelos métodos de difração serão feitas previsões de estrutura molecular de proteínas com estrutura primária conhecida. Poderão também ser analisadas variações conformacionais decorrentes de associação de proteínas com substratos. Sempre que houver disponibilidade de quantidade adequada de amostras serão realizados ensaios de cristalização visando à obtenção de monocristais adequados para uso por métodos de difração de raios-x.Item 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 PrimeranoDurante 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.Item 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 PrimeranoOs 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.Item Estudo da interação entre materiais nanoestruturados e sistemas biológicos: aplicações ao estudo de nanotoxicidade e desenvolvimento de sensores para diagnóstico(2017-05-31) Zucolotto, ValtencirNanomateriais, como nanopartículas e nanotubos de carbono, têm sido recentemente utilizados em conjunto com moléculas biológicas no desenvolvimento de novos dispositivos para aplicação em áreas que envolvam nanociência ou biotecnologia. Estes dispositivos incluem desde sistemas de liberação controlada de fármacos e marcadores biológicos, até sistemas para diagnóstico. Para o eficiente desenvolvimento destes dispositivos, no entanto, é imprescindível tanto o entendimento dos mecanismos de interação que ocorre entre as biomoléculas imobilizadas e os nanomateriais, quanto o controle dos métodos de manipulação utilizados para imobilização. A interação entre os materiais é, em muitos casos, facilitada pela compatibilidade de tamanhos, e pode ocorrer de maneira sinérgica, fazendo com que propriedades melhoradas ou totalmente novas sejam obtidas a partir da escolha e processamento adequado dos materiais. Por exemplo, uma maneira eficiente de se combinar nanomateriais e biomoléculas é através de seu processamento na forma de filmes finos multicamadas, onde alto controle sobre espessura e arquitetura dos filmes pode ser obtido durante o processamento. Dessa maneira, tanto os nanomateriais como moléculas biológicas (ex., proteínas e anticorpos) podem ser imobilizados, resultando em estruturas com diferentes arquiteturas e grande preservação da atividade biológica, além da facilidade de manipulação. Neste projeto visamos o estudo de interações entre nanopartículas (metálicas e poliméricas) com biomoléculas (proteínas e anticorpos) para otimizar a manipulação destes materiais na forma de filmes ultrafinos. Estes filmes servirão de base para o desenvolvimento dispositivos de detecção e diagnose, de grande eficiência e seletividade. Estes biossensores serão utilizados na detecção de doenças de interesse em nosso país, como Leishmaniose e Chagas.Outro ponto importante do projeto é que através do entendimento das interações entre nanomateriais e sistemas biológicos, poderemos avaliar parâmetros como nanotoxicidade, dentro de uma linha de pesquisa recentemente iniciada em nosso Grupo, acerca da toxicidade de nanopartículas para células-tronco e outros sistemas in vitro e in vivo. Neste caso, a importância advém da preocupação recente sobre toxicidade destes materiais a sistemas vivos, e meio ambiente.Item Estudo da imobulização de biomoléculas em nanocompósitos poliméricos: controle molecular e aplicações em biossensores(2017-05-31) Zucolotto, ValtencirFilmes multicamadas nanoestruturados são de grande importância em nanociência e nanotecnologia, pois propriedades de interesse podem ser controladas pela ocorrência de interações em escala nanométrica entre as camadas do filme. Dentre as técnicas empregadas na preparação destes nanocompósitos contendo uma matriz polimérica, a de automontagem (layer-by-layer - LbL) possibilita controle refinado da espessura e ordenamento molecular dos filmes. A utilização de materiais poliméricos, em conjunto com materiais biológicos, permite que propriedades específicas sejam projetadas e otimizadas, conferindo grande potencial de aplicação em dispositivos supramoleculares e sensores. Este plano de pesquisa aborda a fabricação e aplicação de nanocompósitos poliméricos nos quais são imobilizadas espécies biológicas (enzimas, antígeno-anticorpos, etc.). Ênfase será dada à possibilidade do controle em nível molecular de determinadas propriedades dos filmes, além da sua aplicação como biossensores.Item Desenvolvimento de lasers de diodo com filme anti-refletor para utilização com cavidades externa(2017-05-31) Catunda, TomazO maior problema da utilização de lasers de diodo comerciais em espectroscopia é que se tem acesso a menos que 30% do espectro total de sua curva de ganho. Isto ocorre porque sua cavidade interna é muito pequena conseqüentemente, os espaçamentos entre os seus modos são grandes (~150GHz). O laser pode ser sintonizado através da variação de sua corrente e/ou temperatura, mas a sintonia só é contínua num intervalo de ~0.1nm, depois o laser pula de modo deixando um intervalo ~0.3nm inacessível. A melhor maneira de solucionar este problema é colocar um filme anti-refletor na face de saída do laser e fechar a cavidade externamente com uma rede de difração. Neste caso, pode-se obter uma sintonização contínua do laser (~20nm) variando-se o ângulo da rede. Este projeto visa o desenvolvimento deste tipo de laser, modificando-se lasers comerciais colocando-se um filme anti-refletor e usando o laser na configuração de cavidade externa.Item Espectroscopia não-linear de mistura de ondas em sólidos dopados(2017-05-31) Catunda, TomazEste projeto visa o estudo de espectroscopia não-linear em sólidos (cristais e vidros) dopados com impurezas diversas, particularmente Cr+3 e terras raras. Estes materiais têm grande importância tecnológica como meio ativo para lasers, fibras dopadas, etc. Nosso primeiro passo será dar continuidade a um experimento de estudo da espectroscopia do índice de refração não-linear em linhas estreitas nestes sólidos. Outro experimento que pretendemos iniciar é o estudo de difusão da transferência de energia usando técnica de mistura de ondas.Item Espectroscopia ótica em sólidos dopados(2017-05-31) Catunda, TomazNeste projeto proponho a realização de diversos experimentos de Espectroscopia ótica em materiais de alto interesse tecnológico: cristais, fibras cristalinas e vidros dopados com impurezas diversas. Estes experimentos envolvem técnicas espectroscópicas convencionais (medidas de absorção, luminescência e tempo de vida) e medidas de índice de refração não-linear usando a técnica de Z-scan. Este plano de trabalho visa dar continuidade ao projeto FAPESP entitulado Espectroscopia não-linear de mistura de ondas em sólidos dopados" cujo relatório científico foi apresentado recentemente1. O principal equipamento requisitado para realização destes experimentos é um laser de Ti - safira que cobre sintonizável entre 690 - 1050nm.Item Espectroscopia ótica em sólidos dopados II(2017-05-31) Catunda, TomazEste projeto visa o estudo de espectroscopia em sólidos (diversos tipos de vidros e cristais) dopados com terras raras ou metais de transição. Os principais experimentos propostos são: i) medidas de índice de retração não-linear n2 (parte real e imaginária), tempo de resposta e intensidade de saturação ls, do meio não-linear usando a técnica Z-scan e variantes. ii) medidas de lente térmica para determinação de propriedades termo óticas (difusividade térmica e ds/dT) e eficiência quântica de emissão. iii) medida da espectroscopia n2(ω) usando laser sintonizável em torno de linhas estreitas. Os experimentos acima propostos já estão em andamento no nosso laboratório e muitas das idéias envolvidas são originais do nosso grupo. Eles representam novas técnicas de espectroscopia em sólidos dopados, ainda pouco exploradas na literatura, mas no meu entender com grande potencial de aplicação estes trabalhos tem sido feito em colaboração com diversos grupos de pesquisa, no Brasil e no exterior. Este projeto visa dar continuidade a este trabalho, com a inovação de usarmos um laser de Ti-safira sintonizável no infra-vermelho próximo.