2004_045_32018010001P3_Proposta

Fundao Coordenao de Aperfeioamento de Pessoal de Nvel Superior Memria da Ps-GraduaoSistema de Avaliao

Sntese e IndicadoresPrograma

Ano Base

2004

rea de Avaliao

MULTIDISCIPLINAR

rea Bsica

MULTIDISCIPLINAR 9.01.00.00-0

Instituio

UFSJ - UNIVERSIDADE FEDERAL DE SO JOO DEL REI (MG)

Programa

FISICA , QUIMICA E NEUROCINCIAS 32018010001P-3

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32018010001P-3 / FISICA , QUIMICA E NEUROCINCIAS / UFSJ - 2004

CursosP-PG-01

Nvel Incio 32018010001M3 - FISICA, QUIMICA E NEUROCINCIAS Mestrado Acadmico 2001

Nvel IncioProposta do Programa - reas de Concentrao / Linhas de Pesquisa (P-PG-02a/b)

Fsico-Qumica2001Mestrado Acadmico

Eletroquimica

Neurofsica2001Mestrado Acadmico

Neurofsica

Qumica de Materiais2004Mestrado Acadmico

Qumica de Materiais aplicados ao meio ambiente

Teoria Quntica de Campos2001Mestrado Acadmico

Teoria Quntica de Campos

Teoria Quntica dos Materiais2001Mestrado Acadmico

Teoria Quntica dos Materiais

Proposta do Programa - Requisitos para Titulao (P-PG-05) Crditos

Tese / Dissertao

Outros Equivalncia horas / crdito

Carga horria exigida

Nvel Disciplinas

20 0 0 15 300 Mestrado Acadmico

Proposta do Programa - Recursos Humanos (P-PG-04)Ref.

Programa Qtd.

22,0 % 9,0 1 Docentes56,4 % 53,0 6 Participante Externo

O curso de Ps-graduao Multidisciplinar em Fsica, Qumica e Neurociencias da Universidade Federal de So Joo del Rei iniciou-seem 2001 com a entrada da primera turma selecionada. Dede ento, o curso vem se consolidando em relao a seus objetivos traadosna proposta de implantao submetida CAPES e recomendada pelo CTC em 2000.

Tanto no ano de 2003, como no ano de 2004, nota-se o aumento dos diversos indicadores do desenvolvimento do programa, pois asdissertaes do programa estao sendo defendidas, envolvendo temas de carter multidisciplinar e, em alguns casos, artigos cientficosem peridicos de circulao internacional reconhecidos pelo indicador Qualis da CAPES. Estas dissertaes tm sido avaliadas porbancas cuja composio conta com pelo menos dois pesquisadores convidados de outras instituies do pas, poltica do colegiado do

d tid t h j E d t t i t bi t d i d l l i lid d

Proposta do Programa - Viso geral, evoluo e tendncias (P-PG-06)

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curso que ven sendo mantida at hoje. E, durante este pequeno intercmbio, todos os pesquisadores, em geral, elegiaram a qualidade eo perfil multidisciplinar dos trabalhos avaliados. Este aumento dos indicadores do programa levaram a uma boa avaliao do curso pelaCAPES que, no ano passado, teve o seu conceito aumentado para a nota 4 (quatro).

No ano de 2004, os Profs. Patricia Benedini Martelli e Valdir Mano passaram a integrar o programa na rea de concentrao emFsico-Qumica. Devido formao destes docentes na rea de Qumica, o colegiado do curso aprovou a mudana do nome desta reade concentrao para uma mais geral, Qumica d e Materiais, que facilita o surgimento de novos projetos e novas linhas de pesquisamultidisciplinares entre os grupos de pesquisa j estabelecidos no programa, alm de fomentar ainda mais o carter multidisciplinar desteprograma. No final de 2004, este programa passou a contar, tambm , com o pesquisador Dr. Cludio de Oliveira, que se juntou satividades de pesquisa do grupo de Teoria Quntica dos Materiais deste programa, atravs de estgio de Ps-doutoramento financiadocom verbas do Programa Institutos do Milnio do MCT. PAra o ano de 2005 o programa pretende incorporar mais dois docentes, o Prof.Heron Carlos de Godoy Caldas e a Profa. Maria Aline Barros do Vale, na rea de concentrao em Teoria Quntica de Campos,procurando estabelecer um equilbrio no nmero de docentes para cada rea de concentrao, bem como facilitando o surgimento denovos projetos de carter multidisciplinar.

Com o desenvolvimento das atividades desenvolvidas neste program de Ps-graduao, assim como obnservado em seu processo deimplantao, notamos um envolvimento cada vez maior de discentes dos cursos de graduao da UFSJ, tanto atravs de suaparticipao em pesquisa relacionada ao programa, como na produo intelectual do mesmo. Como conseqncia, a maioria dosdiscentes ingressantes este programa tem origem na prpria instituio e, tambm, estes discentes tm ingressado em outrosprogramas de diversas outras instituies do pas.

Os discentes que defenderam suas dissertaes em 2003 e 2004 encontram-se atuando em atividades relacionadas formao obtida,dois deles em programa de doutorado em Engenharia Biomdica na COPPE, UFRJ, dois atuando no Ensino Superior e quatro atuandono Ensino Mdio. Em particular, os ex-discentes que cursam doutorado na COPPE desenvolvem seus trabalhos de pesquisa noLaboratrio de Neurocincia Experimental e Computacional da UFSJ, ligado ao programa, sob co-orientao de um dos docentes doprograma.

A produo intelectual do programa vm aumentando significativamente e, devido ao carter terico do grupo de fsica, naturalmente aproduo deste grupo bem maior que a das outras reas. Tadavia, notamos que h um equilbrio de publicaes nas reasexperimentais de Qumica e Neurocincias. Cabe ainda ressaltar, como indicado nos "Trabalhos em Preparao", a boa projeo para aproduo intelectual do programa, em particular de artigos em peridicos e defesas de dissertaes. Nota-se que os diversos artigos jforam submetidos e/ou aceitos para o ano de 2005.

Em atendimento sugesto da Comisso da rea Multidisciplinar da CAPES, o programa j conta, em 2004, com a atuao do Dr.Philippe Passeraub, da John Hopkins University, EUA, como professor-visitante na rea de neurocincia.

O curso de Ps-graduao Multidisciplinar em Fsica, Qumica e Neurocincias da Universidade Federal de So Joo del Rei, conforme aproposta original de implantao submetida a CAPES e recomendada pelo CTC em 2000, rene reas de Fsica, Qumica e Biologia(Neurocincia) numa configurao de conhecimentos bsicos, de mtodos tericos, de mtodos experimentais e de mtodos numricoscomuns e de reas de pesquisa afins com enormes potenciais de interao atuais e futuros. O perfil dos profissionais que o Programapretende formar compreende aqueles capazes de transitar entre equipamentos e saberes no apenas prximos, mas tambm afins,trabalhando em problemas especficos de estudos de novos materiais, de novos processos, de novas aplicaes para os conhecimentosespecficos de cada rea, de sistemas fsicos, qumicos ou biolgicos. Pretende-se que tais profissionais possam atuar em diversas reasde desenvolvimento cientfico e tecnolgico, possuindo uma slida base de conhecimentos no s especficos de uma dada rea deconcentrao do curso, mas tambm relacionados s diversas cincias (matemtica, estatstica, fsica, qumica e neurocincia) quecompem o programa.

O Programa apresenta os seguintes objetivos, ligados formao de recursos humanos e ao desenvolvimento de pesquisa cientfica:

- Capacitar profissionais provenientes de diversos cursos de graduao das reas de cincias exatas ou biolgicas a compreenderfenmenos relacionados s cincias fsicas e biolgicas e ao desenvolvimento de pesquisa cientfica nessas reas, oferecendo-os umaformao slida e aprofundada que contempla conhecimentos tericos e tcnicas analticas, numricas e experimentais avanadas;

- Produzir conhecimento cientfico voltado para a compreenso de fenmenos fsicos, qumicos ou biolgicos, e de ferramental terico ouexperimental para aplicao nessas reas de conhecimento, baseados no intercmbio entre tcnicas e contedos prprios das reas deconcentrao do programa;

Deve-se ressaltar o carter de multidisciplinaridade atribudo ao programa, que o diferencia de outros programas de ps-graduao dasreas de Fsica, ou de Qumica, ou de Biofsica existentes:

- A formao dos alunos do curso multidisciplinar - os alunos cumprem crditos em disciplinas e desenvolvem atividades de formaoque se relacionam com as diversas grandes reas do programa. O egresso do curso possui, portanto, conhecimentos advindos das reasde Fsica, Qumica, Biologia, Biofsica e Engenharia Biomdica, o que diferencia sua formao da obtida por um egresso dos cursos deps-graduao centrados em apenas uma dessas reas;

- Os trabalhos de pesquisa relacionados ao programa podem se situar em qualquer uma das reas de concentrao do mesmo.Entretanto, nfase dada ao desenvolvimento de pesquisa que integre tcnicas provenientes de reas de concentrao diferentes, oucujo objeto de estudo seja tema de pesquisa de diversas reas do conhecimento. Nesse ponto, a presena de pesquisadores tantotericos como experimentais, e das reas de Fsica, Qumica e de Engenharia Biomdica, constituem um fator de diversificao, mas, aomesmo tempo, de promoo da interdisciplinaridade da produo do programa.

- Dentro dos objetivos do programa, produes relacionadas especificamente a apenas uma das reas de concentrao do curso tambmcontribuem para a efetivao do programa: constituem uma parte importante na preparao dos discentes do curso para a atuao empesquisa cientfica e, conjuntamente com a formao diversificada desses discentes, fornecem base para que os mesmos se formemprofissionais capazes de compreender a integrao entre as diversas reas do conhecimento que podem estar relacionadas a um dadoobjeto de pesquisa cientfica.

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O programa Multidisciplinar em Fsica, Qumica e Neurocincias da Universidade Federal de So Joo Del Rei apresenta, dessa forma,uma estrutura distinta de alguns programas multidisciplinares existentes no pas. Faz-se necessrio ressaltar alguns pontos relacionadosa essa distino:

a) O programa no est voltado para a gerao de conhecimento em uma sub-rea especfica, e sim em qualquer uma das reas deconcentrao do programa. A estrutura multidisciplinar do mesmo caracteriza-se na formao dos discentes do curso e no intercmbiocientfico entre as reas de concentrao do mesmo;

b) O programa no , entretanto, apenas uma justaposio de suas reas de concentrao. A formao oferecida aos discentes, dentrodo que j foi exposto, mpar em relao a outros programas de ps-graduao, sendo efetivamente multidisciplinar, e objetiva aformao de um profissional com habilidades e competncias diversas em relao aos formados em outros programas. Pretende-se queesses tenham o perfil de um profissional capaz de compreender os diversos aspectos envolvidos em fenmenos fsicos ou biolgicos, ede desenvolver pesquisa cientfica ou aplicaes tecnolgicas fazendo uso de contedos e de ferramental terico e prtico oriundo dediversas reas do conhecimento, ainda que a aplicao seja voltada para uma rea especfica;

c) Os projetos de dissertao desenvolvidos apresentam diversos aspectos que promovem o intercmbio entre as reas de conhecimentodo programa, promovendo a interdisciplinaridade.

O programa tem apresentado, nesses trs anos decorridos a partir de sua implantao, um forte desenvolvimento no caminho apontadopor esses objetivos. As disciplinas cursadas pelos discentes do programa e os projetos de dissertao desenvolvido no ltimo anoapontam nesse sentido. A incorporao de novas linhas de pesquisa e eventuais novas reas de concentrao podero fortalecer no so carter atribudo formao dos alunos do curso, mas tambm favorecer o desenvolvimento de novos temas de pesquisainterdisciplinares.

A participao de diversos pesquisadores de outras instituies e de diversas linhas de pesquisa diferentes, atravs de cooperaocientfica ou dos seminrios semanais do programa, imprime um carter extremamente dinmico e diversificado ao programa. Estaatuao tem contribudo fortemente para promover os aspectos multidisciplinares e interdisciplinares.

Listamos abaixo os projetos desenvolvidos pelos discentes dos cursos no ano de 2004:

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PROJETOS DE DISSERTAO DE MESTRADO:

1- ESTUDO DA COERNCIA NA FRENTE DE ONDA DO SINAL PTICO INTRNSECO EM RETINA DE AVE DURANTE ADEPRESSO ALASTRANTErea de atuao:NeurofsicaMestranda:Elisabete Sousa PintoOrientador: Mrio Antnio DuarteCo-orientador: Joo Domingos ScalonCo-orientador: Antnio-Carlos Guimares de Almeida

OBJETIVO DO TRABALHO:O objetivo do projeto investigar as alteraes no sinal ptico intrnseco existente frente de onda de DA em retina de ave. Para tal,pretende-se avaliar tcnicas de processamento de imagens utilizando o sinal ptico obtido em experimentos a serem feitos no LANEC.Os resultados experimentais esperados podero trazer mais informaes sobre a origem da onda de DA e sua dinmica em tecidosnervosos.

2- CLCULOS QUANTUM QUMICOS DE ESPECTROS VIBRACIONAIS DE MOLCULAS GRANDES -ESPECTROS RAMAN EINFRAVERMELHOrea de Atuao: Teoria Quntica dos MateriaisMestranda: Fernanda de Lourdes AlmeidaOrientador: Jos Luiz Aarestrup Alves

OBJETIVO DO TRABALHO:. Os objetivos do presente plano se referem a clculos qunticos de fullerenos e de celulose em colaborao com os professores Dr.Marcos Pimenta (Laboratrio de Espectroscopia Raman do Departamento de Fsica da UFMG) e Dra. Regina Pinto de Carvalho(Laboratrio de Biossoro do Departamento de Fsica da UFMG) que daro suporte experimental ao projeto.. Determinao terica das estruturas eletrnicas e vibracionais de fullerenos puros e dopados e obteno de informaes quantitativasrelativas s suas propriedades isolantes, condutoras, semicondutoras e supercondutoras.. Determinao dos espectros vibracionais de metais inclusos em stios da celulose de maneira a interpretar resultados experimentais deespectroscopia de infravermelho.

3-PROPRIEDADES ESTRUTURAIS, ELETRNICAS E PTICAS DE POLMEROS SEMICONDUTORESrea de atuao: Teoria Quntica dos MateriaisMestrando: Luiz Cludio de CarvalhoOrientador:Jos Luiz Aarestrup Alves

OBJETIVO DO TRABALHO:A proposta de trabalho consiste nos estudos tericos e experimental de polmeros semicondutores com aplicaes em optoeletrnica(diodos emissores de luz (LED's), lasers, clulas fotovoltaicas, etc.)tais como PPP, PPV, e derivados do PPV: MEH-PPV e BEH-PPV.Oobjetivo compe-se das partes (i)anlise conformacional (determinao das estruturas atmicas de equilbrio) dos polmeros; (ii)d t i d i d d l t i ti d l i d t d t i (iii)

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determinao das propriedades eletrnicas e pticas dos polmeros por meio de mtodos quantum-mecnicos; (iii) comparao comresultados experimentais existentes na literatura e/ou obtidos pelo estudante em colaborao com o Grupo de Polmeros do Prof.L.A.Cury do Departamento de Fsica da UFMG.

4-CARACTERIZAO FISICO-QUMICA DA ADSORO DE MOLCULAS MODELOS SOBRE CARVO ATIVOrea de atuao: Fsico-QumicaMestranda:Viviane Vasques S. GuilarduciOrientadora: Honria de Ftima GorgulhoCo-orientadora: Patrca Benedini Martelli

OBJETIVO DO TRABALHO:Este projeto de mestrado tem como objetivo geral estudar as relaes entre as propriedades fsico-qumicas da superfcie do carvo ativocom sua capacidade de adsoro de molculas modelos. Dessa forma os objetivos especficos deste trabalho envolvero as seguintesmetas:- Investigar a natureza dos grupos funcionais da superfcie do carvo como funo das diferentes procedimentos de ativao. Estesgrupos sero analisados com relao s suas propriedades cido-base.- Relacionar as propriedades cido-base e os grupos funcionais com a capacidade de adsoro com diferentes molculas modelo: i- ofenol, que uma molcula planar e com um grupo funcional OH-; ii- o guaiacol, que a molcula de fenol com um grupo ester; iii- umamolcula de corante, monoclotriazina vermelha ou amarela que maior e possui grupos sulfonicos; iv- ons inorgnicos como o Cu2+ eCr6+.- Usar como material de estudo as amostras de: i- carvo ativo comercial, bem caracterizado e j estudado na literatura como o Carvovegetal obtido de lignina da FLUKA.

5-XCITONS E FNONS EM POLMEROS CONJUGADOSrea de atuao: Teoria Quntica dos MateriaisMestranda: Regina Lelis de SousaOrientador: Horcio Wagner Leite Alves

OBJETIVO DO TRABALHO-Obter a configurao de equilbrio e calcular os modos vibracionais(fnons) dos seguintes polmeros (e seus respectivos monmeros): PPP, PPV e poly[trans(bis(tributil-fosfeno)Pt(1,4) fenileno-dietileno)](Pt-TBT).Analisar os resultados obtidos e compar-los com os dados experimentais etericos disponveis na literatura;-Obter a estrutura eletrnica do Pt-TBT e de seu monmero, analisar adensidade de estados e simular xcitons singleto e tripleto. Comparao com os dados experimentais e tericos existentes na literatura;-Obter a configurao de equilbrio e calcular a estrutura eletrnica dosxcitons no polmero Pt-TBT quando substituimos a Pt por Ni (Ni-TBT) e Pd(Pd-TBT) e analisar os resultados obtidos na variao do campo cristalino do metal. Comparao com os dados tericos e experimentaisdisponveis naliteratura;-Propor um modelo qualitativo e quantitativo para a estrutura eletrnicados xcitons em polmeros, aplicando-o para o PPP e para o PPV. Divulgartodos os resultados obtidos.

6-TRANSIO DE FASE NO ACOPLAMENTO ELETROFRACO E DIFERENA DE ENERGIA POR VIOLAO DE PARIDADE EMENANCIMEROSrea de atuao: Teoria Quntica De CamposMestranda: Cludio Wagner MoraisOrientador: Andr Luiz Mota

OBJETIVO DO TRABALHO

A homoquiralidade biomolecular pode ser entendida como sendo causada pela diferena de energia entre enancimeros diferentescausada pela interao eletrofraca, que atua de forma diferente nos auto-estados da paridade. Abdus Salam props a hiptese de queesta diferena de energia poderia ser amplificada atravs de um processo de transio de fase semelhante ao que ocorre nasupercondutividade BCS. Medidas recentes procuram detectar sinais dessa transio de fase em aminocidos, mas no h aindaconcluses definitivas sobre a existncia da transio prevista por Salam.Neste projeto, pretende-se estudar a transio de fase na interao eletrofraca neutra para um sistema de duas partculas de superfciesde Fermi diferentes. Tal sistema pode representar a interao entre o nutron e um eltron, podendo ser responsvel, portanto, peladiferena de energia para orbitais moleculares de paridades diferentes. Pretende-se determinar tambm o comportamento do parmetrode ordem do sistema em funo da temperatura.

7-O SINAL PTICO INTRNSECO NO HIPOCAMPO - COMPARAES ENTRE DEPRESSO ALASTRANTE (DA) SUSTENTADA PORCONEXES SINPTICAS E NO-SINPTICAS

rea de atuao: NeurofsicaMestranda: Luclia Santos PereiraOrientador: Mrio Antnio Duarte


H 60 anos atrs, Dr. Aristides Leo identificava e descrevia o fenmeno da Depresso Alastrante (DA) (LEO, 1944). A partir de ento,um vasto volume de publicaes dedicado ao, at o momento, enigmtico fenmeno. Identificada atravs de medidas eletrofisiolgicas

li d t id ti i d t i t d il i i t l DA f i i i i l t d it d d25/10/05 s 10:105 de 13Chronos




realizadas em tecidos corticais, durante experimentos de epilepsia experimental, a DA foi inicialmente descrita como uma depresso daatividade eltrica (espontnea ou evocada) que se propaga para alm do ponto de estimulao. Posteriormente, LEO (1947) observouuma variao lenta do potencial extracelular concomitante ao fenmeno, a qual, atualmente, reconhece-se como o sinal que melhorcaracteriza a ocorrncia da DA. Posteriormente, GOURAS (1958), utilizando a retina de anfbio como modelo experimental de crtex parainvestigaes de epilepsia, verificou um outro sinal concomitante DA, considerado o mais marcante (MARTINS-FERREIRA, 1983), queconsiste da variao da luz espalhada pelo tecido. A primeira descrio completa das alteraes pticas durante a DA, observadas emretina de galinha, foi realizada por MARTINS-FERREIA e OLIVEIRA-CASTRO (1966). Foi quando demonstraram as grandes vantagensdesse sinal para monitorar o fenmeno e mostraram a uniformidade da estrutura da retina como meio para propagao da reao.Somente com o advento das cmeras CCDs, a partir da dcada de 80, comearam a surgir as primeiras constataes do mesmo sinalptico intrnseco (IOS) em crtex associado DA (SNOW et al, 1983; MLLER e SOMJEN, 1999; SOMJEN, 2001). Trabalhos posteriorestm demonstrado que a epilepsia experimental sustentada por conexes no-sinpticas, induzida em fatias de crebro com perfuso comzero-clcio e alto potssio, apresentam eventos epileptiformes com variaes lentas de grande amplitude (-5 a -12 mV), comconcomitantes variaes na concentrao de potssio, da ordem de 10 mM, com possveis variaes de clcio, cloreto e sdio, previstaspor simulao (RODRIGUES, 2003), que expressam redues semelhantes quelas da DA, porm em menor intensidade. Por analogia presena do IOS durante a DA, justificvel a suspeita da presena do IOS durante esses eventos epileptiformes. Assim, o presenteprojeto tem como meta verificar a possibilidade de se monitorar os eventos epileptiformes sustentados por conexes no-sinpticas esuas transies para a DA, bem como registrar o IOS durante DA sustentada por conexes sinpticas e no-sinpticas e comparar asdinmicas de propagao e eletrofisiologia.

8- SIMULAES DO CRESCIMENTO DO GaN EM SUBSTRATOS DE GaAs E SiC ATRAVS DO MTODO MONTE CARLOCINTICO

rea de atuao: Teoria Quntica dos MateriaisAluna: Alda de PaivaOrientador: Horcio Wagner Leite Alves


No presente projeto, que ora propomos, tem como objetivos:1. Obter as posies de equlbrio e calcular a estrutura eletrnica das reconstrues (2x1), (4x1) e 2(2x4) da superfcie (001) do GaAs.Analisar os resultados obtidos e comparao com dados experimentais e tericos disponveis na literatura;

2. Estudar a adsoro, desoro, dissociao e difuso do N2 no substrato de GaAs nas reconstrues mencionadas. Comparao comos dados experimentais e tericos disponveis na literatura;

3. Estudar a adsoro, desoro e difuso do Ga no substrato de GaAs nas reconstrues mencionadas. Comparao com os dadosexperimentais e tericos disponveis na literatura;

4. Simular, usando a tcnica de Monte Carlo Cintico, o crescimento do GaN nos substratos de GaAs, procurando observar quais asreconstrues que sero formadas. Propor um modelo qualitativo e quantitativo para o crescimento deste material neste substrato;Divugar todos os resultados obtidos.

9- CARACTERIZAO ELETROFISIOLGICA DA TRANSIO ENTRE OS ESTADOS EPILEPSIA E DEPRESSO ALASTRANTE

rea de atuao: NeurofsicaAluna: Juliana Perptua de CarvalhoOrientador: Antnio-Carlos Guimares de Almeida


Caracterizar as diferenas eletrofisiolgicas entre os eventos de atividades epileptiformes e de depresso alastrante, durante a perfusode fatias de hipocampo com soluo zero-Ca ++ e alto K+, realzando medidas da velocidade de propagao dos eventos.Simultaneamente aos estudos experimentais, sero realizadas simulaes computacionais que reproduzam os eventos epileptiformes(bursts) e a transio para a DA no giro denteado. Alm da possvel identificao dos principais parmetros responsveis pela alteraocomportamental desses eventos, obketivo investigar as situaes sunjacentes s transies para o fenmeno da DA.

10- EFEITO DA PALITOXINA SOBRE A ATIVIDADE EPILEPTIFORME NO-SINPTICA NO HIPOCAMPO

rea de atuao: NeurofsicaAluna: Pauliani Gonalves VivasOrientador: Antnio-Carlos Guimares de Almeida


Estudar o efeito de lagumas drogas que atuam diretamente na bomba de Na/K, como a palitoxina, a ouabana ou o cianto, sobre aatividade neuronal no hipocampo, durante induo de epilepsia sustentada por mecanismos no-sinpticos. Acredita-se que esse tipo deestudo, experimental e por simulao computacional, permitir um melhor entendimento da relao entre a bomba de Na/K e astransies dos estados de epilepsia e DA.

11- FUNCIONALIZAO DA SUPERFCIE DA CASCA DE ARROZ

rea de atuao: Qumica de Materiais

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Aluna: Adalgisa Reis MesquitaOrientadora: Honria de Ftima Gorgulho


Neste projeto de trabalho estamos interessados em estudar o processo de adsoro de metais pesados, especialmente o cobre, emcasca de arroz. Pretendemos modificar a superfcie da casca de arroz com o intuito de melhorar a capacidade de soro do referidometal. Para isso iremos submeter a casca de arroz a reaes com diferentes compostos modificadores. Dentre os compostos a seremutilizados podemos citar: anidrido actico, APTS e GPTS. O material obtido ser caracterizado pelas tcnicas de anlisetermogravimtrica (TGA), calorimetria exploratria diferencial (DSC), difrao de raios-X (WAXS, SAXS), infravermelho (IR), etc. Asanlises de concentrao de cobre sero feitas por mtodos da neocuprona ou por sistema em FIA, ambos utilizando aespectrofotometria de absoro molecular. O mecanismo de adsoro sera estudado a partir do levantamento das isotermas de Langmuire Freundlich.

12- APLICAO DE ISOTERMAS DE ADSORO NO ESTUDO DE DIFERENTES SORVENTES

rea de atuao: Qumica de MateriaisAluna: Anglica Lourandes Moreira de AssisOrientadora: Honria de Ftima Gorgulho


Nosso projeto tem como obketivos principais:- estudar modelos matemticos e computacionais para tratamento de dados coletados em laboratrio;- desenvolver programas que tratem estes dados utilizando diferentes mtodos de otimizao;- simulao atravs do mtodo de Monte Carlo, da adsoro de algumas substncias (ex: fenol, alguns metais) em diversas superfcies(ex: carvo, celulose, etc...) a fim de se comparar com os resultados obtidos.

Proposta do Programa - Integrao com a Graduao Benefcios recprocos da integrao com cursos de graduao. Resultados obtidos (P-PG-07)

A interface entre as atividades do programa e os cursos de graduao da Universidade Federal de So Joo del-Rei ocorre, em suagrande parte, atravs das seguintes aes:

-Participao de alunos da graduao vinculados iniciao cientfica em projetos de pesquisa relacionados aos temas desenvolvidos noprograma. Em sua grande parte os alunos de Iniciao Cientfica orientados por professores dos Departamentos de Cincias Naturais eEngenharia Biomdica tm contato dirio com os discentes do programa de ps-graduao, durante o desenvolvimento dos projetos deIniciao Cientfica, conforme pode ser verificado na produo intelectual do programa, com consideervel participao na produointelectual do mesmo;

-Participao de alunos dos cursos de graduao afins (Fsica, Qumica, Cincias Biolgicas, Engenharia Mecnica e EngenhariaEltrica) nos seminrios semanais do programa de Ps-Graduao: alm dos docentes e discentes do programa de ps-graduao, osalunos dos cursos de graduao da UFSJ compem o pblico que tem freqentado assiduamente os seminrios proferidos porpesquisadores do programa e outros pesquisadores convidados semanalmente;

-Participao de alunos dos cursos de graduao afins (Fsica, Qumica, Cincias Biolgicas, Engenharia Mecnica e EngenhariaEltrica) nos seminrios de acompanhamento dos trabalhos de dissertao. O programa promove, periodicamente, seminrios para oacompanhamento do desenvolvimento dos projetos de dissertao de mestrado, seminrios que contam tambm com a presena dealunos dos cursos de graduao da UFSJ;

-Atuao dos alunos de Ps-Graduao no ensino de graduao, atravs dos estgios de docncia. Orientados por docentes doprograma, os alunos do mestrado (incluindo os bolsistas da CAPES, de outras agncias financiadoras e os no bolsistas) atuam emdisciplinas dos cursos de graduao, promovendo assim o contato e troca de experincias entre o corpo discente da graduao e o daps-graduao;

-Compartilhamento de recursos e infra-estrutura. Embora parte dos recursos disponvel ao programa de ps-graduao seja dedicada aodesenvolvimento de atividades deste, a grande parte dos equipamentos de informtica e de laboratrio e a infraestrutura dosDepartamentos so compartilhados entre os orientandos de Iniciao Cientfica e os de mestrado, promovendo o convvio dirio e trocasde experincias entre esses dois grupos;

-Compartilhamento de atividades relacionadas preparao de trabalhos para a divulgao de resultados de pesquisa.

O resultado dessa interao entre o programa de ps-graduao e a graduao da UFSJ pode ser sentido atravs de uma srie deindicadores: o aumento da procura, por parte de alunos da graduao, de programas de Iniciao Cientfica, incluindo o PIIC - ProgramaInstitucional de Iniciao Cientfica sem bolsa; o aumento do interesse dos alunos de graduao por disciplinas mais avanadas,preparatrias para a ps-graduao, o aumento no nmero de egressos dos cursos de graduao da UFSJ que tiveram contato com oprograma e que ingressam em cursos de ps-graduao, seja na UFSJ, seja em outras instituies do pas; e uma crescente participaodos bolsistas de Iniciao Cientfica em congressos e em publicaes.

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A disciplina "Fsico-Qumica I" (duas turmas) foi lecionada pelos alunos Anglica Lourandes Moreira de Assis (bolsista daCAPES-Demanda Social) e Adalgisa Reis Mesquita, cumprindo o Estgio de Docncia do Ensino Superior correspondente a30(trinta)horas-aula.

A disciplina Fsica III foi lecionada pela aluna Claudete do Carmo e Silva (bolsista da FAPEMIG, cumprindo o Estgio de Docncia doEnsino Superior correspondente a 30(trinta)horas-aula.

Proposta do Programa - Integrao com a Graduao Estgio de docncia do ps graduando junto aos alunos da graduao (P-PG-07a)

O programa desenvolve pesquisas utilizando os laboratrios de simulao computacional em fsica, laboratrio de qumica e laboratriode neurocincia experimental e computacional.

O curso funciona nos prdio do Departamento de Cincias Naturais (DCNAT) e no Laboratrio de Neurocincia Experimental eComputacional do Departamento de Engenharia Biomdica (DEPEB). O DCNAT conta com trs laboratrios de ensino e pesquisa emFsica, dois de Qumica, um laboratrio informatizado de ensino, e um laboratrio computacional de pesquisa. O prdio do DCNAT possuitambm uma biblioteca e uma sala para os alunos do curso de ps-graduao.

O Laboratrio de Neurocincia Experimental e Computacional est devidamente equipado para experimentos e simulaes emeletrofisiologia, e sofreu expanso no ano de 2003, contando agora com uma rea de 681 m, bem como a aquisio de novosequipamentos e a instalao de uma oficina de mecnica e uma oficina de eletrnica. O Laboratrio de Neurocincia Experimental eComputacional est devidamente equipado para experimentos e simulaes em eletrofisiologia. O laboratrio conta com a seguinteinfraestrutura:

-sala de qumica com os equipamentos necessrios para sintetizar solues salinas e meios de cultura para clulas neuronais: balanaanaltica Scientific digital, duas binoculares Askania (com todos os acessrios para fotomicrografia), centrfuga refrigerada Eppendorfmodelo 5403, 3 microscpios Studar Lab (Metrimpex), Puxador de pipetas Universal Puller (Zeitz Instrumente);-sistema completo para estudos de eletrofisiologia de canais inicos de membranas biolgicas, atravs do procedimento de"patch-clamp": microscpio Axiovert 100(Zeiss), amplificador para "patch-clamp" Axopatch-1D (Axon Instruments), sistema de aquisiodigital de sinais eletrofisiolgicos Pclamp6 (Axon Instruments);-uma montagem experimental para aquisio de sinal ptico intrnseco atravs de espalhamento de laser em retina e, simultaneamente,aquisio de sinais eletrofisiolgicos, para estudo de depresso alastrante: uma binocular, duas fontes de laser (He-Ne verde e vermelha,Coherent), uma cmera CCD (Hitachi), dois micromanipuladores mecnicos (Narishige), uma bomba peristltica (Heidolph), umaplataforma Labview com placa AD/DA (National Instrumenmts), dois amplificadores para potencial extracelular (WPI), ummicrocomputador pentium, um sistema de controle de temperatura, uma mesa XY, um banho maria, uma mesa inercial, um gaiola deFaraday, um sistema para gs carbognio com vlvula reguladora;-um montagem experimental para induo de atividade epileptiforme em fatias de crebro e aquisio de sinais eletrofisiolgicos e sinaispticos: um amplificador de sinais biolgicos de 8 canais (Ciberamp da Axon Instruments), uma binocular (WPI), um sistema de controlede temperatura, uma mesa inercial, gaiola de Faraday, uma plataforma Labview com placa AD/DA (National Instruments), ummicrocomputador pentium, dois micromanipuladores hidrulicos (Narishige), um estimulador biolgico (WPI), um sistema para gscarbognio com vlvula reguladora, uma cmera CCD, uma fonte de iontoforese de dois canais (WPI), um cmera de interface para fatiasde crebro;-uma sala de simulao computacional e processamento de sinais: Duas estaes de trabalho Ultra-10 (SUN), uma estao de trabalhoUltra-5 (SUN), 12 microcomputadores pentium, 3 impressoras jato de tinta, uma impressora laser, um scanner de mesa;- Oficina de mecnica;- Oficina de eletrnica.

O Laboratrio de Qumica, conta entre outros com:

- Potenciostato MQPG-01;- Microcomputador Winboard;- Espectrofotmetro;- Microcomputador Pentium;- Mufla;- 02 Balanas analticas;- Centrfuga,- Manta aquecedora,- 07 Agitadores magnticos.- Forno Mufla Microprocessado;- pH-Metro de Bancada - microprocessado;- Estufa de Secagem - Tipo 1;- Estufa de Secagem - Tipo 2;- Mesa agitadora;- Sistema de Medida de DQO;- Laboratrio de Pesquisa em Qumica:- Duas Bancadas e Sala de Aparelhos - 100m.

Proposta do Programa - Infraestrutura - Laboratrios (P-PG-08)

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Os Departamentos de Cincias Naturais e de Engenharia Biomdica contam com acervo bibliogrfico compatvel com a implantaodesta proposta. A grande parte deste acervo foi obtido atravs dos projetos de pesquisa dos referidos departamentos, ou de doaes. AUFSJ conta tambm com duas bibliotecas com 2200 ttulos, 5000 volumes, na rea de Cincias Exatas, para suporte aos alunos, etambm possui em seu acervo publicaes que podem ser utilizadas no programa. Alm disso, a Instituio tem total acesso ao portal deperidicos da CAPES, o que supre a atualizao bibliogrfica de pesquisa.

O programa multidisciplinar em Fsica, Qumica e Neurocincias possui os seguintes recursos de informtica disponveis para seu uso emsuas instalaes:07 computadores pentium III, com disco rgido de 4.1 Gb, memria de 64 Mb, acionador de CD-ROM de velocidade 32x e placa de rede.03 impressoras a jato de tinta coloridaMicro marca Eletra 56X Kbytes Memo Cache l2 64MD RAM Drive 3,5"/1,44MD CD Rom 52X.Video para Micro SVGA 15" Marca Waytec Mod.MPSV1510SL Srie 03826567.Teclado para micro Alfanumrico padro AT Marca Troni Mod.KB9901 Srie 100070277766Impressora EPSON Stylus Color 740 Jato de tinta 1440X720 DPI Srie A6RK524009Impressora HP LaserJet 1100 Mod C4224A N>S> USP00589702 Microcomputadores Pentium III 750 MHz 256 Memo HD20Gb 32 Bits Drive Gravao Creative N.S.CN2001/60692 e N.S.C/N200115986602 Monitores Sansung 17"SYNC Master 750V N.S.DP17HXAR406929H e N.S. DP17HXAR40693002 Teclados alfanumricos Troni 2000 N.S.100120020610 e N.S.100120020841Teclado alfa numrico Troni 2000 N.S. 100120020610Microcomputador marca Wimboard c/mouse Mod 486SX 33Microcomputador Marca Winboard WB 486 DXA-66MHz;8Mb/RAM;270MB HD;3 1/2" 1,44MB;2S/1P1 Microcomputador Pentium III 840 MHz, HD de 20 GB, memria RAM de 128 MB,drive de CD-ROM 56x.

Trs Microcomputadores, tipo Pentium IV - 2.4 GHz, 2 GB de RAMImpressora Jato de Tinta.Resoluo de at 480DPI com qualidade fotogrfica.17PPM em preto e 12PPM em cores

Alm desses, os discentes do programa podem tambm utilizar os recursos de informtica dos laboratrios informatizados de ensino daUFSJ, equipados com cerca de cinqenta microcomputadores pentium.

Participao no programa PRONEX-MCT/CNPq "Crescimento, propriedades estruturais, pticas e de transporte de naoestruturassemicondutoras derivadas de compostos III-V", projeto n662105/1998-2, coordenado pelo Prof. Dr. Jos Roberto Leite (IF-USP), queparticipam a USP, UNICAMP, USF, UFU, FUNREI(UFSJ).

O curso usufruiu da infraestrutura de laboratrio de outros programas de ps-graduao relacionada com os temas de dissertao dosestudantes L. C. de Carvalho (DEP FSICA - UFMG) e V. V. S. Guilarduci (CDTN - UFMG).

A partir do ano de 2002 o Colegiado do curso assumiu para si o papel de realizar a auto-avaliao do mesmo, tendo, portanto, aparticipao do representante discente. Em diversos momentos, entretanto, esse papel foi desempenhado com a presena de todos osdocentes do curso. Nessas oportunidades, foram analisados os diversos aspectos do curso, relacionados ao desempenho discente,

d d d d ti d l i t d bj ti f l d t b tid

Proposta do Programa - Infraestrutura - Biblioteca (P-PG-09)

Proposta do Programa - Infraestrutura - Recursos de Informtica (P-PG-10)

Proposta do Programa - Infraestrutura - Outras Informaes (P-PG-10a)

Proposta do Programa - Intercmbios Institucionais (P-PG-11)

Proposta do Programa - Auto-Avaliao (P-PG-12)

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produo do programa, ao emprego dos recursos destinados a ele, ao cumprimento dos objetivos formulados na proposta submetida CAPES. Os resultados dessas reunies foram registrados em ata, e constituram a base para o preenchimento da Ficha de Avaliao doPrograma constante desse formulrio.

- REAS DE CONCENTRAO DO CURSO - DESCRIO:

1) Teoria Quntica dos Materiais:

Existe atualmente toda uma lista dos chamados novos materiais: cermicas supercondutoras, ligas metlicas de altssima magnetizao,polmeros especiais, fulerenos, quasicristais, cristais lquidos, ferroleltricos, semicondutores, pelculas superduras, filmes finos,aminocidos, membranas, compsitos e etc. Estes novos materiais encontram aplicaes modernas na engenharia, na medicina, nainformtica, nos esportes, etc, principalmente devido s suas propriedades excepcionais. A Cincia dos Materiais Moderna estuda,projeta, caracteriza e sintetiza tais materiais de propriedades extraordinrias e constitui uma rea essencialmente multidisciplinar prximada Fsica, Qumica, Biofsica, Bioqumica e Engenharia, em que, como freqente, o progresso cientfico faz uso de analogias ecomplementaridades dos diversos campos de conhecimento. comum atualmente que tcnicas anteriormente restritas a certas reasencontrem aplicaes em outras. Assim, por exemplo, mtodos da fsica nuclear e dinmica de fluidos tm tido numerosas aplicaes emoutras reas.

Dentro da Cincia dos materiais moderna a Simulao Computacional de Materiais um campo emergente em que o objetivo principal o projeto de materiais com propriedades raras por meio de simulaes em computador. E a grande quantidade de resultadosprovenientes dos "experimentos computacionais" necessita de um entendimento que conduza a modelos que os sintetizem em "regras"ou "leis" de desempenho ou funcionamento.

A disponibilidade de computadores poderosos e o avano dos mtodos de modulao tm permitido um desenvolvimento muito rpidodesse campo. A variedade de fenmenos atualmente estudados e a variedade de tcnicas sendo usadas indicam um amadurecimentosuficiente para que informaes relevantes tecnologicamente possam ser extraidas rotineiramente das modelaes computacionais. Almda modelao, a simulao computacional dos materiais permite acessar regies no espao de parmetros que so inacessveis aosexperimentos, o que a torna ainda mais poderosa.

Dentro da Simulao Computacional dos Materiais a Teoria Quntica dos Materiais utiliza informaes atmicas e moleculares permitindoclculos qunticos a partir dos quais modelos microscpicos podem ser formulados e parmetros macroscpicos podem serdeterminados. Todavia as simulaes atmicas operam frequentemente em escalas microscpicas de tempo e comprimento(fento-segundos e nano-segundos), enquanto muitas das medidas relevantes so feitas em escala macroscpica. A passagemconsistente da escala micro para escala macro (passando pela escala meso) constitui o grande desafio da simulao quntica, defuncionamento quntico e de resultados de medida que necessitam de interpretao quntica. Por exemplo a difrao de eletrons debaixa energia (LEED), epitaxia por feixe molecular (MEB), o microscopio de tunelamento (STM). Isto torna imprescindivel a utilizao daTeoria Quntica para caracterizao, projeto e fabricao de muitos dos novos materiais.

O processamento paralelo em computadores certamente ser fundamental para o desenvolvimento das simulaes no futuro prximo.Hoje j possvel fazer simulaes envolvendo 100 milhes de tomos, o que torna a simulao prxima das dimenses macroscpicas.Alm disso sempre ser necessrio o desenvolvimento de novos mtodos tericos de Mecnica Quntica, de novos mtodos numricos,de novos mtodos computacionais, de novos cdigos computacionais para garantir o progresso da rea. A rea de SimulaoComputacional dos Materiais preocupa-se ento no s com os novos materiais em si mas tambm com os novos mtodos tericos ecomputacionais. Entre os mtodos de clculo quntico mais potente usados atualmente est o Car-Parrinello (1985) que combinasimultaneamente clculos de estrutura eletrnica e de dinmica molecular. At poucos anos atrs era considerado uma tcnicacomputacionalmente muito cara e to sofisticada a que s os especialistas tinham acesso. O adentro de computadores mais rpidos epoderosos e a dissiminao de vrios cdigos computacionais correspondentes trouxe esta tcnica ao acesso de muitos grupos depesquisa, incluindo o nosso grupo de pesquisas na UFSJ (desde 1992). O mtodo utiliza a Teoria Funcional de densidade na suaAproximao de Densidade Local (LDA) que tem sido a base da maior parte dos clculos qunticos de slidos por vrias dcadas.embora tenha tido um enorme sucesso a LDA possui vrias limitaes e atualmente vriosesquemas esto sendo desenvolvidos para iralm desta aproximao.

O grupo atual de Teoria Quntica de Materiais constituido dos professores Dr. Jos Luiz A. Alves e Dr. Horcio W. Leite Alves quecolaboram entre si e desenvolvem respectivamente os projetos "Estrutura Eletrnica de Materiais isolantes,Metlicos e Semicondutores"e "Propriedades estruturais, Dinmicas e Eletrnicas de Novos Materiais Semicondutores" com apoio do CNPq e FAPEMIG. Os doisprofessores so tambm colaboradores do projeto PHONEX do laboratrio de novos Materias Semicondutores (LNMS) do Instituto defsica da universidade de so Paulo, sob a direo do prof. Dr. Jos Roberto Leite.

2) Teoria Quntica de Campos:

A Teoria Quntica de Campos (TQC) encontrou um grande desenvolvimento formal nos ltimos anos, com a formulao rigorosa dediversos dos processos utilizados em seu tratamento, alm da formulao algbrica do processo de renormalizao e do entendimento daestabilidade da Teoria Qunticas de Campos. Junto a este desenvolvimento, um crescente interesse pela procura de aplicaes dosmtodos e da prpria formulao da TQC a diversos ramos da fsica e de outras cincias. No entanto, a grande rea onde a TQC

Proposta do Programa - Auto-Avaliao - Deficincias a serem corrigidas (P-PG-12a)

Proposta do Programa - Outras Informaes (P-PG-13)

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encontra maior aplicao continua sendo a Fsica de Partculas Elementares, onde o conjunto de dados experimentais conhecidos paradiversos processos, conjunto este que cresce medida que a tecnologia empregada na deteco evolui e energias mais altas soatingidas nos aceleradores de partculas, faz com que este ainda seja o grande laboratrio para teste dos modelos e procedimentosempregados na TQC.

Paralelamente este fato, entretanto, o estudo do emprego da TQC reas de aplicao tecnolgica mais imediata tambm vemcrescendo. O desenvolvimento do estudo da TQC em sistemas temperatura finita, o emprego de tcnicas da TQC em sistemas tratadosusualmente pela fsica estatstica, o estudo do fenmeno da supercondutividade atravs do tratamento de modelos pela TQC e adescrio e caracterizao de polmeros so exemplos da aplicao da TQC diversas reas da fsica ligada cincia dos materiais.

A rea de concentrao em Teoria Quntica de Campos da ps-graduao em Fsica, Qumica e Neurocincia da UFSJ pretende sercorrelacionada e complementar s demais reas, com uma formao slida e ampla em conhecimentos de Fsica e voltada no s aoentendimento de problemas especficos de Teoria Quntica de Campos mas tambm de sua aplicao s demais reas de concentraodo curso, seja na sua aplicao cincia de materiais, seja no estudo de polmeros, ou na descrio de campos clssicos dinmicos dossistemas neurofsicos.

3) Neurofsica:

O crebro, em particular o crebro humano, , provavelmente, o sistema mais complexo que se conhece. Embora o volume deconhecimentos acumulados sobre esse sistema seja grande, ele ainda muito esparso. Para coordenar todo esse conhecimento necessrio utilizar uma amplo espectro de disciplinas. Essa uma das grandes barreiras que enfrenta o neurocientista. Da mesma forma,esse seu grande perfil: um profissional multidisciplinar. Portanto, para formar um tal profissional , antes de tudo, necessriointroduzir-lhe na interdisciplinaridade. A sua formao bsica, um dos pontos centrais dos objetivos desta rea de concentrao.Durante sua formao especfica aluno ser preparado para estudar fenmenos que ocorrem em tecido cortical, cujo entendimento objeto da neurocincia.

Muitas das ferramentas para estudo do crebro foram desenvolvidas pelas Fsica, com seus inerentes recursos a partir da Matemtica eda Computao, Qumica e Biologia. Saber como utiliz-las e perceber quando devem ser empregadas o que se espera de umneurocientista.

A grande carncia, regional e nacional, de profissionais em neurocincia com uma formao interdisciplinar justifica a rea deconcentrao Neurofsica, assim denominada para caracterizar a Neurocincia, um ramo da Biologia, e a Fsica, sugerindo no apenas osconhecimentos dela advindos bem como seus mtodos. Desenvolvendo teorias, formulando-as matematicamente, fazendo previses, apartir de simulaes computacionais, e verificaes a partir de resultados experimentais. A experimentao, por sua vez, fechando o ciclofundamental do processo, confirma as hipteses, sugere novos modelos ou reelabora os j existentes.

4) Qumica de Materiais:Os processos biolgicos inerentes vida so necessariamente acompanhados da gerao de entropia e, portanto, de resduos. medidaque a populao humana aumentou, especialmente nos ltimos sculos, essa gerao de resduos mudou tanto quantitativa comoqualitativamente. Isto tem levado a srios problemas ambientais, pois os processos naturais de disperso, diluio e degradaodeixaram de ser suficientes para a degradao dos rejeitos gerados pela atividade humana. Surgiram, ento, os problemas de poluio edegradao ambiental. Conseqentemente, tornou-se necessrio o controle dessa poluio, seja tratando os resduos antes de lan-losno meio ambiente, seja reduzindo (ou mesmo evitando) a gerao desses resduos pela modificao das rotas sintticas (QumicaVerde).

Nesse sentido, a procura de materiais e processos que possam atuar na destruio de poluentes de grande interesse para a sociedade.As tecnologias atuais para o tratamento de resduos no ar, gua e solo variam em funo do tipo de poluente e de sua quantidade. Nocaso de poluentes orgnicos destacam-se: incinerao e pirlise, adsorso em carvo, tratamento microbiolgico e oxidao qumica oueletroquimica. J para os poluentes inorgnicos, so: precipitao/ coagulao, separao por membrana, destilao, tratamentoqumico, tratamento eletroqumico e tratamento microbiolgico. Finalmente, no caso de microrganismos tem-se: incinerao, radiao dealta energia, filtrao, adsoro em carvo, irradiao direta por UV, ozonao e clorao .

A eletroqumica tem um tradicional papel na rea de deteco de poluentes, atravs de sensores eletroqumicos ou pelo uso de mtodoseletroanalticos . Por outro lado, processos eletroqumicos tm se mostrado promissores tanto no tratamento de poluentes como napreveno da poluio . Em diversas situaes, tcnicas eletroqumicas tm sido consideradas para a eliminao de poluentes contidosem efluentes e guas residurias. Este o caso de processos usados para a destruio de poluentes to nocivos como o cianeto poroxidao ou para a retirada de metais pesados por reduo. A eletroqumica tambm pode contribuir para o tratamento de certospoluentes industriais orgnicos, sendo que se reconhece a dificuldade de se realizar a oxidao total da espcies orgnicas (s vezesreferida como incinerao eletroqumica). Todavia, a eletrooxidao de compostos orgnicos pode ter o objetivo de servir comotransformadora de compostos txicos e refratrios (baixa biodegradabilidade), para que estes sejam posteriormente tratados atravs desistemas biolgicos convencionais.

A metodologia mais usadas para a limpeza de efluentes lquidos baseia-se nos processos de soro em slidos como carvo ativo oubiossorventes. Esta metodologia muito atrativa visto o baixo custo de sua implantao e pelo grande leque de materiais sorventesdisponveis.

O uso de biossorventes como efetivos meios para o acmulo de espcies metlicas favorecido pelo amplo espectro de potenciais viasde soro e o baixo custo na produo. Entre suas principais vantagens encontram-se a diversidade de stios ativos, a uniformidade etamanho das partculas das biomassas, assim como no estarem sujeitos interferncia de metais alcalinos e alcalino-terrosos, o quegeralmente ocorre em resinas convencionais de troca inica. A soro de espcies metlicas por substratos biolgicos vivos ouliofilizados oferece aplicaes tecnolgicas relevantes, tais como a recuperao de metais preciosos, a deteco e controle de metaistxicos em guas e a pr-concentrao de metais presentes em baixos teores previamente etapa de medida. Biomateriais in vivotambm tm sido usados na especiao de metais baseada na diferenciao da toxicidade de metais e suas espcies nessesorganismos. As funes e mecanismos da toxicidade do metal so determinados atravs de propriedades como carga eltrica,capacidade de coordenao e mltiplos estados de valncia do metal, os quais afetam, em diferentes maneiras, o metabolismo da clula.

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Por outro lado, de acordo com os principais rgos governamentais ligados proteo ambiental a adsoro em carvo ativo granular uma das mais importantes tecnologias usada para a remoo de compostos orgnicos sintticos e naturais dissolvidos em meio aquoso,rios ou efluentes industriais. O carvo ativo um adsorvente poderoso que pode ser obtido de uma variedade de materiais carbonceos,incluindo madeira, hullha, lignina, cascas de coco, acares e etc. Atualmente a literatura sobre o assunto concordante de que oprocesso de adsoro de compostos orgnicos em carvo ativo controlado basicamente por interaes fsicas e qumicas. Asinteraes fsicas incluem a rea de excluso e a microporosidade. O tamanho da excluso controla o acesso da molcula aos porosonde a rea de adsoro est localizada, por isso uma funo do tamanho da molcula e da distribuio do tamanho mdio dos poros.O tamanho da rea de excluso pode dificultar a adsoro de macromolculas e facilitar para as pequenas, como os gases. As interaesqumicas esto ligadas natureza qumica da superfcie, do substrato e do solvente, podendo afetar igualmente pequenas e grandesmolculas. Assim estas interaes podem ocorrer na superfcie das cadeias carbnicas pela presena de grupos funcionais ligados aoscarbonos insaturados dos vrtices da cadeia, os quais podem tambm influenciar a polaridade da superfcie e sua interao com osolvente. Por exemplo, se a superfcie tem uma grande polaridade sua capacidade de adsoro de um substrato hidrofbico diminui. Asinteraes qumicas entre a molcula orgnica e a superfcie do carvo ativo podem ser significante ao ponto de oprimir as interaesfsicas. Dessa forma a natureza qumica do sistema (superfcie, substrato e soluo) pode suprimir as interaes fsicas com o adsorbato.

A despeito da volumosa literatura a respeito da adsoro de substratos orgnicos em materiais como carvo ativo e biossorventes, aindaexistem grandes lacunas sobre os mecanismo das interaes qumicas que ocorrem nestas superfcies. A necessidade de informaesmecansticas se reflete na natureza emprica dos modelos de isotermas, design de equipamentos, modelos matemticos e nodesenvolvimento e modificao desse tipo de material.

Outra grande motivao nesta rea a modificao qumica da superfcie dos soventes atravs da sntese orgnica no estado slido. Ouseja, a reao da fase slida com regentes na fase lquida gerando outros grupos funcionais como amidas, aminas, isocianatos e etc. Amodificao da superfcie do sorvente pode promover um aumento na afinidade e seletividade dos poluentes com a superfcie, como porexemplo os metais que possuem diferentes afinidades com grupos funcionais orgnicos. Essas modificaes tambm podem ser feitaspela adsoro de uma determinada substncia orgnica que interage com a superfcie do material modificando suas propriedades, porexemplo a adsoro de cido ctrico em carvo favorece a adsoro qumica do on cobre.

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PROCESSO SELETIVO:

- Ano de 2001

N de vagas: 6 (seis)Candidatos inscritos: 31 (trinta e um)Candidatos selecionados: 7 (sete)

- Ano de 2002

N de vagas: 6 (seis)Candidatos inscritos: 20 (vinte)Candidatos selecionados: 5 (cinco)

- Ano de 2003

N de vagas: 7 (sete)Candidatos inscritos: 35 (trinta e cinco)Candidatos selecionados: 7 (sete)

- Ano de 2004

N de vagas: 6 (seis)Candidatos inscritos: 16 (dezesseis)Candidatos selecionados: 4 (quatro)

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SEMINRIOS DE PS-GRADUAO:

O programa promove seminrios voltados para os discentes (ps-graduao e graduao) proferidos por pesquisadores convidados epelos prprios discentes do curso. Os seminrios dos discentes so de duas naturezas: seminrios voltados para temas no relacionadosaos projetos de dissertao e seminrios de acompanhamento dos trabalhos de dissertao.

No ano de 2004 foram realizados 24 seminrios, sendo 12 dos mestrandos do curso e os demais de pesquisadores convidados, com aseguinte distribuio: 4 pesquisadorees da UFMG, 3 da UFJF, 1 da Universidade de Coimbra e 4 UFSJ.

No.

Proposta do Programa - Ensino a Distncia (P-PG-14)

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Projetos em desenvolvimento:

ESTUDO DO EFEITO DOS ONS NITRITO NA CORROSO EM ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADOINICIO: janeiro de 2003

Este projeto visa estudar a influncia da adio controlada de ons Nitrito na gua de preparao do concreto armado no processo decorroso causado pela presena de ons cloreto utilizando uma nova metodologia. As pesquisas realizadas at o presente somenteutilizaram mtodos em que o liquido intersticial foi simulado atravs da obteno sinttica do extrato aquoso do concreto. Neste trabalhoprope uma nova metodologia que ir permitir a situao experimental ser idntica a encontrada no processo de corroso in situ, baseadano uso da voltametria cclica. Os principais objetivos deste trabalho so:

1- Propor mecanismos de inibio corroso no concreto armado causada pela presena de ons nitrito.2- Promover a parceria entre a pesquisa acadmica da UFSJ e as demandas tecnolgicas das indstrias da regio.3- Incentivar a pesquisa interdisciplinar com a participao de alunos de iniciao cientfica da UFSJ.

EQUIPE:Dra Patrcia Benedini Martelli - DCNAT- UFSJDra.Honria de Ftima Gorgulho - DCNAT- UFSJDR. ANTONIO LUIS RIBEIRO SABARIZ - DEMEC- UFSJ

PROJETO: PSQA- PRESTAO DE SERVIOS NA REA DA QUMICA AMBIENTALINICIO- 2002

OBJETIVOS:O presente projeto visa:1- obteno de recursos para o desenvolvimento de atividades de ensino e pesquisa na rea da qumica2- intercmbio com a indstria local e com a comunidade3- criar oportunidade de estgio na rea da qumica aplicada para estudantes do curso de licenciatura em qumica

EQUIPE:Honria de Ftima Gorgulho - Coordenador - DCNATPatrcia Benedini Martelli - Vice-Coordenador - DCNATJos Mauro da Silva Santos - Colaborador - DCNATDenilson Alves de Araujo - Colaborador - DCNAT

FINANCIAMENTOEmpresaLocalidade1- Curtume Irmos NeryDores de Campos- MG2- CIA Txtil SanjoanenseSo Joo del Rei- MG3- Saint Gobain Materiais Cermicos Barbacena- MG4- Saint Gobain Materiais Cermicos Nazareno- MG5- CIA Industrial FluminenseSo Joo del Rei- MG6- CIA Industrial FluminenseNazareno- MG7- CAL TiradentesSanta Cruz de Minas- MG8- Fiao e Tecelagem DivinpolisDivinpolis - MG9- Frigorfico So Joo del ReiSo Joo del Rei- MG10- Polenghi Industrias Alimentcias LtdaSo Vicente de Minas - MG11- Minerao mega LTDASanta Cruz de Minas- MG12- METROS ENGENHARIASo Sebastio do ParasoMG13- LATICINIOS VITRIASo Sebastio da VitriaMG14- LATICINIOS MADRE DE DEUS DE MINASMadre de Deus de Minas MG15- UNIVERSAL QUMICA INDSTRIA LTDACaetanpolis - MG16- QUMISA S/A INDSTRIA E COMRCIO Brusque Santa Catarina - SC

Proposta do Programa - Trabalhos em Preparao (P-PG-15)

Proposta do Programa - Atividades Complementares (P-PG-16)

Proposta do Programa - Crticas/Sugestes para Comit de Avaliao (P-PG-17)

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2004_045_32018010001P3_Proposta

Documents

Transcript of 2004_045_32018010001P3_Proposta