Caderno de Resumos -...

Caderno de Resumos

1ª Reunião Anual dos Profissionais em Física

na UTFPR

13 e 14 de Fevereiro de 2017 – Curitiba – PR

OBJETIVO: Criar um fórum que promova a interação entre os pesquisadores dos diversos campi da Universidade Tecnológica Federal do Paraná, assim como o desenvolvimento de projetos em parceria, a criação de laboratórios multiusuários nas áreas de especialidade dos pesquisadores, apresentar projetos as pró-reitorias de incentivo e infra-estrutura à pesquisa.

CRONOGRAMA

Horário 13/02/2017 Local (sala)

08:00 – 09:00 Retirada do material Mini Auditório 09:00 – 10:00 Plenária de Abertura Mini Auditório

10:00 – 10:20 Coffee break Anexo Mini Auditório 10:20 – 11:30 Apresentação da física na

UTFPR Mini Auditório

11:30 – 13:30 Almoço 13:30 – 15:30 Apresentação de pôsteres 1

(1 – 28) 1º Andar Bloco E

15:30 – 15:50 Coffee break Anexo Mini Auditório

15:50 – 17:20 Plenária 1 Mini Auditório

14/02/2017 08:30 – 10:30 Apresentação de pôsteres 2

(29 – 56) 1º Andar Bloco E

10:30 – 10:50 Coffee break Anexo Mini Auditório

10:50 – 12:20 Plenária 2 Mini Auditório 12:20 – 14:00 Almoço

14:00 – 15:30 Mesas de Discussão* 1º Andar Bloco E 15:30 – 15:50 Coffee break Anexo Mini Auditório

15:50 – 17:20 Plenária de encerramento Mini Auditório

Plenária 1: Chairs José L. Fabris e Marco A. T. Silva. Nesta plenária todos os participantes com a coordenação de um Chair terão oportunidade de discutir os temas que visitaram na seção de pôsteres 1 (1 – 28). Plenária 2: Chairs Emilson Ribeiro Viana Jr. e Marcos Belançon. Nesta plenária todos os participantes com a coordenação de um Chair terão oportunidade de discutir os temas que visitaram na seção de pôsteres 2 (29 – 56). Mesa de discussão A mesa de discussão tem por objetivo reunir os participantes em quatro grupos menores e estes grupos com a coordenação de um Chair discutam a respeito do tema, apresentando opiniões, analisando a atualidade e quais deveriam ser as ações que poderiam ser feitas para a otimização do tema na UTFPR. Estes grupos deverão finalizar as atividades da mesa de discussão com uma apresentação na plenária final para todos os participantes. 1. Laboratórios multiusuários – sala E 104 – Chairs Hypólito José Kalinowski e Gustavo Lukasievicz.

2. Física computacional na UTFPR – sala E 105 – Chairs: Ricardo

Canute Kamikawachi e Rafael Carvalho Barreto.

3. A interação da pesquisa em Física com a indústria – sala E

106 – Chairs Carlos Cziulik e Walmor Cardoso Godoi

4. Pesquisa em ensino de Física – sala E 107 – Chairs Adriana da Silva Fontes, Keli Cristina Maurina e Nestor Cortes Saavedra Filho.

RESUMOS 1)

Aprendizagem ativa em Física

Carlos Frederico Charret Brandt Universidade Tecnológica federal do Paraná – Campus Santa

Helena e-mail: [email protected]

Resumo Este trabalho tem como objetivo pesquisar ou demonstrar os resultados no processo de ensino e aprendizagem decorrente da inserção de metodologias associadas à aprendizagem significativa de Ausubel com metodologia ativa ou centrada na aprendizagem do estudante (MOREIRA, M. A. (1999), págs. 151,140). Foram utilizadas as concepções alternativas no ensino de Física como: a) Experiência prática realizada em sala de aula ou laboratório e o desenvolvimento do conteúdo relacionado à prática em grupos de estudantes distribuídos durante a aula; b) o auxílio do monitor aos grupos de estudantes no desenvolvimento do conteúdo; c) a inserção da História da ciência na apresentação do conteúdo. A pesquisa foi realizada qualitativamente com estudantes por meio de questionário aberto. As metodologias foram aplicadas a 23 estudantes da disciplina de Física aplicada a ciências biológicas durante o segundo semestre de 2016. Estas metodologias auxiliaram os estudantes desta disciplina, sobretudo a realização de exercícios pelos estudantes reunidos em grupos com a ajuda do monitor e professor. A primeira avaliação dos estudantes desta disciplina foi feita após a utilização da metodologia de aulas expositivas, enquanto a segunda avaliação foi feita após a utilização das concepções alternativas mencionadas. O resultado

mailto:[email protected]

da segunda avaliação foi consideravelmente melhor do que o da primeira avaliação. Esta diversificação de metodologias utilizadas no processo de ensino e aprendizagem resultou num melhor desempenho dos estudantes. 2)

Medida da constante dielétrica

S. Stevan Júnior, J.R. Galvão Universidade Tecnológica federal do Paraná – Campus Ponta

Grossa e-mail: [email protected]

Resumo: A linha de pesquisa descrita envolve a construção e caracterização de um sensor capacitivo para caracterizar amostras de óleo vegetal e mineral por meio da medida da constante dielétrica. Técnicas complementares são utilizadas para correlacionar as medidas obtidas com o resultado de análises físico-químicas. Produções relacionadas: STEVAN JR, S. L.; GALVAO, J. R.; PAITER, L. Empirical Correlation Between Saturation and Dielectric Properties for Vegetal Oils Rating. Revista IEEE América Latina. , v.13, p.2114, 2015. PAITER, L.; GALVÃO, J. R.; STEVAN JUNIOR, S. L. Estudo empírico da degradação de óleo de soja correlacionado com a sua constante dielétrica utilizando um sensor capacitivo. Matéria (UFRJ). , v.20, p.392, 2015. JUNIOR, S.; PAITER, L.; GALVÃO, J.; ROQUE, D.; CHAVES, E. Sensor and Methodology for Dielectric Analysis of Vegetal Oils Submitted to Thermal Stress. Sensors (Basel), v.15, p.26457, 2015.

GALVÃO, J. R.; STEVAN, S. L.; PAITER, L. Patente: Privilégio de Inovação. N. do registro: BR1020160127033, título: "DISPOSITIVO DE ANÁLISE DE ÓLEOS VEGETAIS COMESTÍVEIS PARA DETERMINAÇÃO DA QUALIDADE E DESTINAÇÃO", Instituição de registro: INPI - Instituto Nacional da Propriedade Industrial. Depósito: 03/06/2016 3)

Efeitos de desordem e interação em sistemas de muitas partículas interagentes

e-mail: [email protected]

J. H. Warnes Universidade Tecnológica federal do Paraná – Campus Apucarana Resumo: Minha linha de pesquisa é Física da Matéria Condensada Teórica, com foco principal nos tópicos: transições de fases quânticas, sistemas quânticos abertos, transporte eletrônico e técnicas numéricas para sistemas desordenados e fortemente interagentes. Uma transição de fase quântica em geral envolve um comportamento abrupto no estado fundamental de um sistema quântico e são rigorosamente definidas em temperatura zero. Sistemas tais como átomos ultrafrios tem sido objeto de muito estudo nas últimas décadas pelo alto grau de controle e manipulação de parâmetros experimentais. Aqui é possível explorar um digrama de fases muito rico das diferentes transições de fases que surgem. Meu interesse é caracterizar as diversas fases superfluido - vidro de Bose - isolante de Mott, modeladas teoricamente por hamiltonianos de bósons fortemente interagentes na presença de desordem. Outro tipo de problemas que me

interessa é referente ao aparecimento de magnetismo e o transporte eletrônico em grafeno. Tal sistema esta sendo objeto de pesquisa ativa pela futuras aplicações tecnológicas do material. Meu foco principal é caracterizar o magnetismo devido aos efeitos de bordas, e como a presença de desordem influencia tanto o magnetismo como o transporte eletrônico. A modelagem destes sistemas interagentes juntamente com a presença de efeitos de desordem requer o domínio de diversas técnicas numéricas e/ou analíticas. Neste contexto tenho grande interesse na optimização de técnicas numéricas baseadas em teorias estocásticas, métodos de diagonalizações recursivos e renormalizações numéricas. 4)

Materiais didáticos para o ensino de física A.S. Fontes

Universidade Tecnológica federal do Paraná – Campus Campo

Mourão e-mail: [email protected]

Resumo:Trabalho com exploração de materiais didáticos que facilitem o processo de ensino aprendizagem dos alunos. Como exemplo cito: brinquedos, audio-gibi, jogos didáticos elaborados pelos alunos ou comprados e adaptados. Também estou iniciando trabalhos com o software Algodoo. Participo dos seguintes grupos de pesquisa: Laboratório de Formação de Professores de Ciências – UTFPR; Ensino de Física e Física Aplicada – UTFPR; Pesquisa em Ensino de Física, Astronomia e História da Ciência - PEFAHC – UEM; RPE aplicada em materiais e recursos naturais – UEL. A UTFPR-CM possui laboratórios didáticos para o ensino de física, não sendo suficiente para a elaboração de pesquisa na área de fisica aplicada, mas para ensino de física é possivel. A UEM e a UEL possuem laboratórios adequados para as atividades do grupo.

Leciono para os cursos de Licenciatura em Quimica, Ensino técnico, Engenharia, Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física e no PROFOP/PARFOR. Possuo experiência na área de Física e de formação de professores, atuando principalmente nos seguintes temas: Física, Formação de Professores, Estágio supervisionado, software Algodoo. 5) Atividades do grupo de pesquisa em Cosmologia e Astrofísica e do Laboratório de Astronomia da Universidade Tecnológica

Federal do Paraná (LAUT)

Alexandre J. T. S. Mello, Felipe Braga Ribas, Jean C. Santos, Marcos A. Florczak, Mario S. T. de Freitas, Marlos O. Ribas

Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Campus Curitiba

e-mail: [email protected] / [email protected] Resumo: O Laboratório de Astronomia da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (LAUT) iniciou suas atividades em 2014 junto com a consolidação do grupo de pesquisa em Cosmologia e Astrofísica. Atualmente conta com 6 professores com formação na área de Astronomia e Cosmologia, 3 alunos de mestrado no Programa de Pós Graduação em Física e Astronomia (PPGFA), 3 alunos de mestrado no Programa de Pós-graduação em Formação Científica, Educacional e Tecnológico (FCET) e 3 alunos de iniciação científica. O LAUT desenvolve diversas atividades de Pesquisa, Ensino e Extensão em Astronomia, Astrofísica e Cosmologia. Desde 2015 ciclos de palestras de divulgação da astronomia para a comunidade, em especial aos alunos, são organizados no campus Curitiba. A cobertura de eventos astronômicos é feita com o auxílio dos membros do Clube




de Astronomia da UTFPR (CAUTEC), que também organiza observações semanais do céu com o auxílio dos telescópios do clube. Na parte de pesquisa em física o grupo de Cosmologia e Astrofísica atua nas áreas de Cosmologia, Astrofísica Estelar, Astrofísica do Sistema Solar e Instrumentação para Astronomia. As principais linhas de investigação são em modelos cosmológicos, pequenos corpos do sistema solar, tempestades solares e óptica adaptativa. Os pesquisadores atuam tanto na área observacional quanto na parte teórica/computacional, mantendo colaborações com diversas instituições no Brasil (ON, INPE, UFPR, etc.) e no exterior (NASA, Observatório de Paris, MPS, etc.). 6)

Oscilador Quicado em pequenas dissipações

C. A. C. Jousseph, M. W. Beims Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Campus Medianeira

e-mail: [email protected] Resumo: Fenômenos da natureza podem ser descritos por meio de modelos matemáticos sendo, em grande parte, por equações diferenciais ordinárias não lineares que, devido a dificuldade de encontrar suas respectivas soluções analíticas, faz-se possível transformá-las em mapas, o que possibilita o estudo das principais características do fenômeno estudado sem que seja preciso encontrar tais soluções. O método consiste em transformar um modelo contínuo para discreto e, com o uso de técnicas computacionais, o sistema evolui de forma a iterar-se com uso de suas soluções numéricas como dados de entrada a cada nova iteração. A cada iteração é interpretada como sendo uma passagem temporal na evolução. É muito utilizado na literatura o chamado Mapa Padrão, que descreve um oscilador quicado, ou seja, um oscilador que recebe um pulso periódico de amplitude

controlada durante o movimento. Neste trabalho foi estudado o Mapa Padrão transitando do estado conservativo para dissipativo com a introdução de um termo capaz de provocar perda de energia conforme ocorre a passagem temporal. O comportamento do Expoente de Lyapunov, tempo de convergência e região de convergência da dinâmica nas Seções de Poincaré são observados a partir de diferentes C.Is., (condições iniciais) e ajustes de alguns parâmetros que controlam a dinâmica. 7)

Investigação dos processos físicos associados as tempestades solares através de observações de satélite e

utilização de ferramentas computacionais

Jean C. Santos

Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Campus Curitiba e-mail: [email protected]

Resumo: Tempestades solares são eventos em que grandes quantidades de matéria e energia são liberadas na atmosfera do Sol. Nestes eventos o campo magnético tem um papel importante pois é a fonte de energia mais abundante na atmosfera solar. Para compreender o comportamento do campo magnético durante as tempestades solares, utilizamos observações da componente de linha de visada do campo magnético fotosférico realizadas através do satélite SDO (Solar Dynamic Observatory) da NASA. Essas observações são combinadas com simulações computacionais onde a matéria que compõe a atmosfera solar é tratada com um fluído ionizado, macroscopicamente neutro e onde forças de ação a distância (eletricas e magnéticas) dominam sobre as forças de ação de contato (colisões). Esse tratamento envolve a solução numérica



de um conjunto de equações não lineares conhecidas como equações magneto-hidrodinâmicas (MHD). Esse trabalho é realizado em colaboração com o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), o Max Planck Institut für Sonnensystemforschung (MPS) e o Goddard Space Flight Center (NASA). 8)

Ordem e Caos em Sistemas Dinâmicos Não-Lineares T. Kroetz

Universidade Tecnológica federal do Paraná – Campus Pato

Branco e-mail: [email protected]

Resumo: A investigação numérica de fenômenos não-lineares em sistemas dinâmicos é o objeto de estudo central da pesquisa desenvolvida neste projeto. Esta investigação estende-se a uma variedade de sistemas físicos, dentre os quais podemos mecionar: bilhares unidimensionais e bidimensionais, dinâmica de linhas de campo magnético caóticas, osciladores lineares por partes e sistemas mecânicos com impactos. Os fenômenos de interesse abrangem ressonâncias não-lineares, espalhamento caótico e estruturas fractais em espaços de parâmetros. Os sistemas são geralmente modelados por equações diferenciais não-lineares, o que torna necessário a utilização de simulação computacional para a obtenção dos resultados. Para isto, faz-se uso da rede de computadores do Departamento de Física da UFPR.

9) Propriedades ópticas e fotocatalíticas de semicondutores cerâmicos pelo método hidrotérmico assistido por micro-

ondas.

Y. V. B. De Santana Universidade Tecnológica federal do Paraná – Campus Cornélio

Procópio. e-mail: [email protected]

Resumo: Pesquisa voltada para aplicação de semiconduntores aplicados na área de fotodegração de corantes. Os materiais são síntetizados pelo método hidrotérmico assistido por micro-ondas. As caracterizações estruturais são feitas através de difratometia de raios X, Microscopia eletrônica de varredura, Espectroscopia Raman, Espectroscopia na região do ultravioleta visível e espectroscopia de fotoluminescência. Simulações teórico-computacionais são desenvolvidas por meio de métodos de Primeiros Princípios, por meio da Teoria Funcional de Densidade. Atualmente no campus de Cornélio Procópio contamos com a estrutra para a síntese dos materiais, porém não possuímos equipamentes para realização de caracterizações. Essas caracterizações são realizadas em colaboações com insituições parceiras, (UFSCAR, UEM, UEL, USP). 10) Medidas de parâmetros ópticos em cristais líquidos liotrópicos

W. S. Braga e O. R. Santos

Universidade Tecnológica federal do Paraná – Campus Campo Mourão





Resumo: Utilizando a microscopia óptica de luz polarizada, imagens de texturas das mais variadas fases de amostras de cristal liquido são analisadas. Num ciclo de aquecimento ou resfriamento, utilizando programa específico de digitalização de imagens, estas texturas são processadas e nos fornecem informação à respeito dos pontos de transições de fases. Com um refratômetro de Abbe e um compensador de Berek, o comportamento dos índices de refração e birrefringências das amostras são estudados. O emprego da conoscopia óptica de luz polarizada, técnica muito utilizada na cristalografia, permite caracterizar, por meio das figuras de interferência (imagens conoscópicas), as fases apresentadas pela amostra. Os resultados obtidos nos trabalhos abaixo, são frutos de pesquisas realizadas em parceria com a Universidade Estadual de Maringá (UEM), que nos tem permitido, conforme disponibilidade, acesso ao laboratório de cristais líquidos para que possamos fazer as medidas. Seria muito importante e produtivo, se o grupo, e a própria UTFPR, pudesse viabilizar a compra de equipamentos para montar um laboratório de cristais líquidos para que pesquisas como estas fossem feitas no âmbito da instituição, criando mais oportunidades ao nossos alunos de participarem de projetos científicos. Recentemente tivemos o projeto Fase Nemática Biaxial e Parâmetro de Ordem aprovado com recursos do CNPq além do projeto Investigação de Propriedades Físicas e Ópticas em Cristais Líquidos em parceria com a UEM desde 2015. 11)

GRUPO DE DISPOSITIVOS FOTÔNICOS E MATERIAS NANOESTRUTURADOS – DFMNano

Sidney A. Lourenço, Marco A. T. Da Silva, Luiz C. Poças, Carlos E.

Cava e Felipe A. La Porta Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Campus Londrina


Resumo: Desde sua criação em 2013 o grupo conseguiu fomentos em editais internos e externos (CNPq e Fundação Araucária) e visa a formação de recursos humanos para trabalhar em pesquisa de síntese, caracterização e aplicação de materiais fotônicos. As pesquisas desenvolvidas têm parcerias com a UFU, UFMT e UEL. Os principais trabalhos publicados foram sobre caracterização de polímeros conjugados sobre têxteis para utilização em dispositivos utilizando técnicas como PL, UV-Vis, Raman, PLQY, PL Decay. E de caracterização de pontos quânticos dopados sintetizados em matriz vítrea para fabricação de dispositivos utilizando técnicas como SEM, TEM, AFM, UV-Vis, PL, PL decay. Contamos com dois alunos de mestrado e seis de iniciação científica. O Laboratório conta hoje com os equipamentos para realizar as seguintes técnicas: fotoluminescência com variação de temperatura entre 90 e 450 K com excitação em 405, 532 e 940 nm, e mini espectrofotômetro UV-Vis da marca Edmunds e osciloscópio de 350 MHz para fazer tempo de decaimento. Perfilometria com Dektak XT. Caracterização elétrica com simulador solar AM1.5. Forno até 1100 ºC para síntese de nanocristais em matriz vítrea. Deposição por centrifugação com spin-coater com até 8000 rpm de rotação. Deposição por spray. Dispostos em uma área de 53 m2. Foram aprovados nos últimos três anos cinco projetos um montante de ~ R$ 490.000,00, 2 – CNPq: 2013 - Desenvolvimento de dispositivos orgânicos baseados em bicamadas e blendas poliméricas depositadas sobre diferentes tipos de substratos – Coordenador Marco A. T. da Silva 2013 - Estudo e desenvolvimento de dispositivos fotovoltaicos utilizando polímeros semicondutores e nanomateriais em substratos flexíveis – Coordenador Sidney A. Lourenço, 3 – Fundação Araucária: 2013 - Transferência de energia entre Nanopartículas coloidais de CdSe/PbSe e polímeros semicondutores para

aplicação em dispositivos fotovoltaicos – Coordenador Sidney A. Lourenço 2016 – Desenvolvimento de novos materiais nanoestruturados para aplicações tecnológicas especificas - Coordenador Sidney A. Lourenço 2016 – Desenvolvimento de Dispositivos Híbridos com Cristais Líquidos Dopados e Polímeros Conjugados - Coordenador Marco A. T. da Silva 12)

Apresentação do Laboratório multiusuário de Propriedades Termo-Ópticas (LAPTO)

D. T. Dias

Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Ponta Grossa, Grupo de Estudos em Física Aplicada (GESFA)


Resumo: Criado em 2013, o Laboratório multiusuário de Propriedades Termo-Ópticas (LAPTO) da Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Ponta Grossa é um laboratório de pesquisa para investigação teórica e caracterização não destrutiva de propriedades térmicas, ópticas e morfológicas de materiais sólidos, semi-sólidos e líquidos, opticamente transparentes, opacos ou absorvedores. Os trabalhos desenvolvidos são focados no desenvolvimento e desempenho de materiais. O caráter multidisciplinar das técnicas fotoacústicas, utilizadas neste laboratório, permite que as mesmas sejam compartilhadas por pesquisadores de diversas áreas. A Espectroscopia Fotoacústica possibilita o monitoramento de espectros durante o período de processamento da amostra, sendo possível detectar impurezas no material ou determinar a energia de

gap em um material semicondutor. Como técnica de caracterização térmica o efeito fotoacústico permite o estudo de como a difusão térmica é afetada por um determinado tratamento da amostra ao explorar as medidas de difusividade térmica em função de parâmetros, tais como, defeitos, grau de cristalinidade, impurezas e efeitos na microestrutura. Dentre os materiais atualmente estudados destacam-se: semicondutores, ferramentas de metal duro, intermetálicos, polímeros de diversas aplicações, corantes industriais, biofilmes e materiais odontológicos. 13)

The QCD phase-diagram obtained from the NJL and the extended-NJL models for quark and hadron phases

Clebson Abati Graeff1,2, Débora P. Menezes2

1Universidade Tecnológica federal do Paraná – Campus Pato Branco

2Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis e-mail: [email protected], [email protected]

Resumo: We analyse the hadron/quark phase transition described by the Nambu-Jona-Lasinio (NJL) model [quark phase] and the extended Nambu-Jona-Lasinio model (eNJL) [hadron phase]. While the original formulation of NJL model is not capable of describing hadronic properties due to its lack of confinement, it can be extended with a scalar-vector interaction so it exhibits this property, the so-called eNJL model. As part of this analysis, we obtain the equations of state within the SU(2) versions of both models for the hadron and the quark phases and determine the binodal surface.



14) Grupo de Pesquisa em Ensino de Física - GEFIS

K. C. Maurina

Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Pato Branco


Resumo: No âmbito da investigação sobre o processo ensino-aprendizagem de Física, onde diversas variáveis estão presentes, contemplando um cenário complexo, faz-se necessário análises e estudos desenvolvidos por quem efetivamente se encontra em sala de aula, ou muito próxima da mesma. Sob essa conjuntura o GEFIS constitui-se como um pequeno grupo, instituído em meados de 2015 no câmpus Pato Branco. Apresenta duas linhas de pesquisa: Processo ensino-aprendizagem de Física e Capacitação de professores. Consta de dois projetos de extensão, contemplados com bolsa: “Fomentando talentos para as Olimpíadas de Física” (em sua segunda edição) e “Mapas Conceituais no Cmap Tools: recurso didático para o estudo da Física”; e um projeto cadastrado no DEPEX/PB, sob o título “Divulgação científica em Física: favorecendo a formação da cultura científica”. Com relação à produção de Recurso Educacional Aberto (REA), o grupo participou das duas edições dos editais PROGRAD (2014 e 2015), totalizando quatro REAs voltados para o processo ensino-aprendizagem de Física. De modo geral, há atuação tanto em nível de ensino básico de Física, como de superior. 15)

GP Ensino de Física e Ciências

P.S. Camargo Filho, A. Goya , J.P. Lima, Z. F. Rocha Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Campus Londrina


Resumo: O grupo de pesquisa em Ensino de Física e Ciências busca elementos teóricos na ciência semiótica e na motivação que ajudem a entender a natureza, as causas e os efeitos das dificuldades dos estudantes em dar sentido as representações simbólicas científicas, com o objetivo de aprimorar a aprendizagem do conhecimento científico em Física e Ciências. Com isso, busca-se fomentar elementos para a apropriação e aplicação na formação inicial e continuada de professores para a Educação Básica e Superior em Física. Além disso, pretende-se contribuir para o avanço das discussões relativas à motivação educacional em Física e Ciências, construindo um instrumento teórico-analítico voltado para investigar com maior profundidade e refinamento o assunto. A divulgação das produções gerais e particulares das linhas de pesquisas em eventos e revistas nacionais e internacionais especializadas na área de Ensino. Atualmente a atividaade do grupo está concentrarada em três linhas de investigação: Linha 1 - Ensino e Aprendizagem em Física Experimental; Linha 2 - Formação de Professores em Física e Ciências; Linha 3 - Motivações pessoais e profundas de alunos e formação de professores. O grupo é formado por 30 membros, sendo 4 docentes efetivos, 4 docentes colaboradores, 1 técnico, 21 orientandos strictu sensu/lato sensu/iniciaçao científica. O grupo possui laboratório próprio, com 4 projetos de pesquisa instituicionais em andamento, tendo publicado 23 artigos, 32 trabalhos completos publicados em anais de congressos, 3 livros e 12 capítulos de livros, considerando os indicativos da produção científica do GP de 2013 até outubro de 2016.


16) Pesquisas com Plasmas e Instrumentação

C.H.S. Amador

Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Campus Cornélio Procópio


Resumo: O pesquisador realiza trabalhos com plasmas, tanto de tokamak quanto plasmas frios (como tubos de plasma e plasmas DNB), com simulações, estudos teóricos e análise de diagnósticos de plasmas. Tem colaboração, com os tokamaks TCABR, da USP (São Paulo), através de um convênio formal, e com o WEST, do CEA (França), para análise e manutenção do diagnóstico de reflectometria, trabalhando remotamente na análise dos dados. É especialista neste diagnóstico, que utiliza a reflexão de ondas eletromagnéticas para sondar o plasma, medindo a densidade e flutuações. Para analisar os dados, utiliza técnicas de análise e filtragem de sinais. Tem parcerias com o grupo PyPlasma, para criar um repositórios de rotinas em Python para ser utilizado por qualquer tokamak. Na USP, criou a interface gráfica para aquisição e processamos de dados do diagnóstico lá instalado. Na UTFPR já instalou um tubo de plasma frio (equipamento foi um empréstimo da USP), para trabalho de dois estagiários franceses, durante dois anos, onde desenvolveu diagnósticos para medida da temperatura do plasma, utilizando circuitos baseados em Arduino, através de medidas de corrente e tensão. Também trabalha com alunos para criação de novos sistemas de medidas para laboratórios didáticos de Física.

17) Física de Materiais

M. P. Belançon

Universidade Tecnológica federal do Paraná – Campus Pato Branco


Resumo: O grupo possui experiência com técnicas espectroscópicas tradicionais (absorção, emissão, excitação, etc) e também no desenvolvimento de técnicas como “lente térmica” e “espelho térmico”, as quais tem aplicado principalmente no estudo de vidros luminescentes. Membro do “Programa de pós-graduação em processos químicos e bioquímicos”, orienta atualmente uma dissertação entitulada “Elaboração de vidros teluritos e dopagem com nanoparticulas de Prata”. O principal fomento conquistado pelo grupo veio do projeto “Vidros especiais e cerâmicas para aplicações fotônicas” (CNPQ 480576/2013-0). O câmpus tem disponível alguns equipamentos para caracterização, como: Absorção óptica UV/VIS, FTIR, DRX, MEV, Análise térmica; há também fornos para produção de amostras (temperaturas de até 1700oC). O grupo também se interessa por problemas mais fundamentais, e neste sentido está desenvolvendo em parceria com colaboradores externos um estudo das propriedades vibracionais do vidro telurito-tungstado em baixa frequência (até 3cm-1). O grupo está aberto de maneira geral a parcerias em temas ligados a interação entre luz e matéria, e pretende inclusive estabelecer parcerias em temas interdisciplinares e multidisciplinares.



18) Aplicação de fibras ópticas em sistemas de comunicação

ópticos M. C. Fugihara

Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Campus Francisco Beltrão


Resumo: Minha área de estudo é baseada na aplicação de fibras ópticas em sistemas de comunicação ópticos. Mais especificamente amplificação óptica (EDFAs, amplificação de Raman, amplificação paramétrica) e efeitos não lineares. Os estudos são fundamentalmente experimentais e, geralmente, acompanhados de simulações essenciais. Estudos sobre dispositivos baseados em redes de Bragg estão na fase preliminar. A ideia inicial é estabelecer um modelo matemático que represente resultados experimentais conhecidos e com isso utilizar o mesmo para prever o comportamento do dispositivo. Atualmente os esforços estão sendo neste último tema, baseado em resultados obtidos em trabalhos realizados em outro campus desta instituição. Outra área de estudo em fase inicial é a utilização de métodos e ferramentas alternativas para o ensino/aprendizagem de física/matemática. Este é um estudo a ser realizado inicialmente com alunos a nível de ensino médio das escolas públicas locais, já iniciado com algumas escolas. Estudos a nível de ensino universitário devem ter uma dinâmica distinta, com a utilização de tecnologias disponíveis e com enfoque preferencialmente coletivo – trabalho em grupo – para que as diferenças possam ser equilibradas.

19) Point particles coupled to the CGHS model without a Poincaré

coordinate

R. O. de Mello Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Campus Cornélio

Procópio e-mail: [email protected]

Abstract: In Poincaré gauge gravity, the gauge invariant couplings between matter fields and gravity usually employ a Higgs-like field called "Poincaré coordinate". The role of this auxiliary field is to pinpoint the origin of the tangent space, due to its affine nature. In this work, we introduce an alternative formalism that uses instead group coordinates. It is particularly suitable in this context, since it makes gauge invariance manifest. However we have only checked it in a simplified 1+1 dimensional setting until now. We perform the Hamiltonian formulation of a Lagrangian which has been originally employed in quantum chromodynamics (QCD) to describe the dynamics of a point particle carrying non-Abelian charge in interaction with Yang-Mills potentials in order to prove that it is equivalent to another one, which has been used to describe a point particle extended Poincaré gauge invariantly coupled to the conformally transformed Callan-Giddings-Harvey-Strominger (CGHS) model of 1+1 dimensional dilaton gravity. Further we work out all the constraints and symmetries of this action so that we can provide a group theoretic interpretation of the Poincaré coordinate. This formalism seems to be a suitable tool to probe the global structure of space-time, since it is entirely defined in terms of differential forms.


20) Aplicações de Álgebras de Heisenberg-Weyl em Sistemas

Quânticos Abertos

J. P. Camargo Lima Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Campus Londrina


Resumo: Esta pesquisa apresenta algumas aplicações das deformações das álgebras de Heisenberg-Weyl a sistemas quânticos abertos de interesse, como átomos e íons aprisionados em cavidades supercondutoras ou armadilhas, interagindo com reservatórios térmicos. São obtidos e análisadas várias caracterísiticas, entre elas a decoerência, propriedades estatíticas e relaxação dos sistemas estudados, bem como possíveis implementações de sistemas para transferência de informação quântica. Palavras-Chave: Álgebras de Heisenberg-Weyl, Sistemas Quânticos Abertos, Fóton Estatísticas, Óptica Quântica, Decoerência. 21)

A Construção da Identidade do Professor em Programas de Formação Inicial e Continuada de Professores: Um Estudo a

partir de uma Leitura da Teoria da Relação com o Saber

J.P. C. Lima Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Campus Londrina


Resumo: O presente trabalho tem como objetivo geral investigar a construção e as mudanças na identidade do professor em duas situações de aprendizagem docente. A primeira se dará a partir do programa licenciaturas internacionais, com os estudantes de Licenciaturas da UTFPR (Universidade Tecnológica Federal do Paraná) na Universidade do Minho em Braga, Portugal (formação inicial de professores). A segunda com professores da área de Ciências da Natureza que realizam o mestrado profissional em Ensino de Ciências Humanas, Sociais e da Natureza do campus Londrina da UTFPR (formação continuada). O estudo busca compreender a construção e constituição das identidades pessoais e profissionais dos professores e futuros professores dentro do processo tornar-se professor e ser professor, bem como as possíveis implicações nos processos de aprendizagem docente decorridos das experiências vivenciadas nos programas de formação. A pesquisa tem como pressupostos a utilização de referencias teóricos encontrados na literatura internacional, bem como observar as possíveis contribuições da teoria da relação com saber de Bernard Charlot para linha de investigação. As mudanças na relação com o saber (Charlot), relação epistêmica, pessoal e social, e as relações e correlações com os fundamentos da identidade do professor apontados na literatura serão objetos de estudo. Palavras-Chave: Relação com o Saber, Formação de professores; PLI, Mestrado Profissional, Identidade do Professor, Ensino de Ciências e Matemática.



22) Filmes finos condutores produzidos com AgNW/CNT para

aplicação em dispositivos

F. B. Soares1, S.A. Lourenço 2; C.E. Cava2

1Departamento de Física, Universidade Estadual de Londrina, Londrina, PR, Brasil

2Departamento de Engenharia de Materiais, Universidade Tecnológica Federal do Paraná, UTFPR, Londrina - PR Brasil

E-mail: [email protected]

Resumo: Filmes condutores transparentes são elementos que compõem vários dispositivos opto-electrónicos. Este trabalho apresenta a síntese e caracterização óptica de compósitos de nanofios de prata (AgNWs) produzidos via Poliol e nanotubos de carbono (CNT). A síntese dos AgNWs é baseada em três soluções de etileno-glicol (EG) são preparados: um com polivinilpirrolidona (PVP), com outro cloreto de sódio (NaCl), e outra com nitrato de prata (AgNO3), que quando processadas corretamente produzem AgNWs. Estes AgNWs são então devidamente misturados à CNTs para formar o compósito. Com o objetivo de tornar esta técnica escalável para aplicação industrial estes compósitos foram estudados quanto a suas propriedades elétricas e ópticas comparando a técnicas de deposição como rolo de Meyer e Spray. 23) Cristais Líquidos: Um mundo de cores, desafios e aplicações

D.S. Simeão

Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Londrina e-mail: [email protected]

Resumo: O presente trabalho versa sobre cristais líquidos e suas aplicações. Em um primeiro momento é feita uma breve descrição sobre estes materiais. A partir daí, parte-se então para um estudo acerca dos desafios que estes materiais apresentam, aproveitando-se para mostrar as contribuições dadas pelo autor nesta área de pesquisa. Por fim, são comentados os principais projetos desenvolvidos junto aos Grupos de Pesquisa Fluidos Complexos e Dispositivos Fotônicos e Materiais Nanoestruturados (DFMNano), ambos da UTFPR-LD. Nossos trabalhos mais recentes possuem dois focos principais. No primeiro o objetivo é estudar o comportamento crítico e universal de mesofases líquido cristalinas, caracterizando as suas transições de fase e os expoentes críticos destas transições. O segundo é mais recentemente e envolve diretamente o DFMNano. Neste temos procurado desenvolver metamateriais baseados na dopagem de cristais líquidos com corantes, pontos quânticos e outras nanopartículas, metamateriais com várias aplicações em potencial: camada fotoativa em dispositivos fotovoltaicos, criação de protótipos de dispositivos fotônicos (sensíveis a polaridade da luz), sensores e outros dispositivos ópticos ou emissores de luz. 24) Desenvolvimento de recursos paradidáticos para o ensino de

Física

E.B. Cateli, M.S.A. Sorte, D. Lohmann, N.N.M. Deimling, C.V. Deimling

Universidade Tecnológica federal do Paraná – Campus Campo Mourão





Resumo: Ferramentas que auxiliam no processo de ensino-aprendizagem de conteúdos relacionados às ciências exatas, principalmente aqueles que exigem alto nível de abstração, têm sido foco de estudos de vários pesquisadores. A motivação para o desenvolvimento de tais ferramentas ocorre, dentre outras variáveis, devido às dificuldades apresentadas pelos estudantes quando são aproximados destes conteúdos, os quais muitas vezes são tratados de maneira demasiadamente teórica, sem qualquer relação com o cotidiano do aluno. Neste contexto, ao longo deste trabalho apresentamos alguns apontamentos envolvidos no desenvolvimento e aplicação de recursos paradidáticos com o objetivo de auxiliar o processo de ensino-aprendizagem dos conteúdos de campo elétrico e de indução magnética. Para tanto, fizemos uso de recursos de informática e de materiais de baixo custo presentes frequentemente no cotidiano dos estudantes. Neste sentido, verificamos que o uso dos recursos educacionais colabora com o processo de ensino-aprendizagem dos conteúdos de eletrostática e de indução magnética. Todavia, esses recursos não podem ser utilizados de maneira isolada, como única estratégia de ensino. O papel do professor na condução e mediação deste processo é fundamental para garantir a compreensão destes conteúdos pelos alunos. 25)

Ressonância Paramagnética Eletrônica Aplicada à Caracterização de Diferentes Materiais

M.T. Piccinato

Universidade Tecnológica federal do Paraná – Campus Londrina e-mail: [email protected]

Resumo: A Ressonância Paramagnética Eletrônica (RPE) é uma espectroscopia não destrutiva e de alta resolução, que consiste na absorção da energia de micro-ondas pelo spin do elétron na presença de um campo magnético. Esta técnica é capaz de fornecer informações precisas e detalhadas, muitas vezes inacessíveis por outras técnicas. É amplamente utilizada na caracterização de materiais e também em reações que possam gerar espécies paramagnéticas. A possibilidade de realizar experimentos com variação de temperatura e irradiação de amostras, diretamente na cavidade ressonante, ampliam a aplicabilidade desta técnica. Os estudos desenvolvidos, incluem a caracterização de estruturas porfirínicas, com a perspectiva de aplicação destes materiais como fotossensibilizadores ou fotocatalisadores. O resultado desta pesquisa foi o artigo “Visible light production of superoxide anion with MCarboxyphenylporphyrins (M=H, Fe, Co, Ni, Cu, and Zn) free and anchored on TiO2: EPR characterization”. Outro assunto, amplamente abordado, foi a investigação de radicais livres orgânicos em diesel marítimo, um derivado de petróleo com baixa densidade quando comparado ao óleo bruto. Esta investigação gerou os seguintes artigos: “EPR of Marine Diesel”; “EPR Characterização of Free Radicals in Marine Diesel” e “ESR and calculations on electronic structure of phenalenyl and phenalenyl derivative radicals”. 26)

PROPRIEDADES MAGNÉTICAS E ESTRUTURAIS DE FILMES FINOS DE LIGAS Mn-Ni-Ga CRESCIDAS SOBRE SUBSTRATO

DE GaAs

D.M.Schaefer1,2 , I.T.Neckel1 ,I.Mazzaro3 , I.L.Graff1 , J.Varalda1 , W.H.Schreiner1 e D.H.Mosca1 .


1 Laboratório de Nanoestruturas para sensores, Universidade Federal do Paraná, 81531-980 Curitiba, Paraná, Brazil

2 Departamento de Física, Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), 85884000,campus Medianeira, Paraná, Brazil

3 Laboratório de Ótica de Raios X e instrumentação, Universidade Federal do Paraná, 81531-980, Curitiba, Paraná, Brazil Email:

[email protected], [email protected] Resumo: Neste trabalho descrevemos a preparação de filmes finos de ligas Mn-Ni-Ga com estequiometria próxima ao composto Mn2NiGa e sua caracterização estrutural e magnética. O objetivo principal deste trabalho é demonstrar a viabilidade do processo de obtenção do material e observar sua transformação estrutural e magnética em presença de campos magnéticos, visando aplicações em torno da temperatura ambiente e também aplicações criogênicas. Na difração de raios X, com variação de temperatura pode-se constatar que, em baixa temperatura ocorreu o predomínio da fase martensítica e em alta temperatura da fase austenítica. Com as medidas de magnetização foi possível se estabelecer a correlação entre as transformações estruturais observadas e o comportamento ferrimagnético do material. Nossos resultados e análises demonstram haver diferenças significativas nas propriedades estruturais e magnéticas dos filmes finos produzidos comparativamente a materiais massivos de estequiometria semelhante. Foi observada também a influência da orientação do substrato utilizado, nas propriedades do material. Os resultados e análises apresentados, portanto, demonstram a importância da pesquisa básica para promover a integração bem-sucedida de filmes finos de ligas Mn-Ni-Ga ricas em Mn sobre substratos comerciais de interesse para o desenvolvimento e concepção de sensores e dispositivos termomagnéticos e magnetomecânicos.

27) Gatos de Schrödinger e Correlações Quânticas

Fagner M. de Paula

Universidade Tecnológica federal do Paraná – Campus Toledo e-mail: [email protected]

Resumo: Por muito tempo observações de efeitos quânticos permaneceram restritas ao mundo atômico e subatômico. Todavia, avanços tecnológicos na manipulação de dispositivos micro e nanoscópicos vêm possibilitando a detecção de fenômenos quânticos em proporções gigantescas. Como exemplo, existem evidências experimentais de superposições quânticas do tipo Gato de Schrödinger envolvendo uma supercorrente composta por bilhões de pares de Cooper num SQUID. Além de serem úteis na exploração dos limites de validade da Mecânica Quântica rumo ao nível macroscópico, sistemas do tipo SQUID são considerados candidatos promissores ao cargo de qubit. Uma de nossas metas é buscar novos sistemas de Matéria Condensada capazes de exibir fenômenos quânticos macroscópicos. Outro objetivo consiste em atingir uma compreensão mais completa com respeito aos diferentes quantificadores de correlações quânticas que vêm sendo definidos na literatura, tais como emaranhamento, discórdia e coerência, explorando conexões entre essas medidas, seus comportamentos sob canais de decoerência e suas relações com as propriedades de sistemas de muitos corpos. Alguns resultados obtidos com alunos de iniciação científica serão apresentados, incluindo efeitos quânticos de excitações topológicas em filmes supercondutores e filmes ferromagnéticos, bem como um estudo da coerência quântica de um SQUID num banho térmico.




28) Dispositivos Piezelétricos e Magnetoelétricos

D.Z. Montanher

Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Campus Guarapuava

e-mail: [email protected] Resumo: Atuo nas subáreas de física da matéria condensada e de fenomenologia e suas aplicações, com especialidade em eletricidade, magnetismo, materiais dielétricos e propriedades dielétricas. Tenho como principal linha de pesquisa o desenvolvimento de dispositivos de estado sólido, atuando em duas vertentes desse segmento: os transformadores piezelétricos, que apresentam alta eficiência (> 97 %) e podem atingir ganho de tensão superior a 1000 vezes; e os sensores de campo magnético magnetoelétricos, que apresentam sensibilidade de detecção da ordem de 10-12 Tesla. Em uma linha secundária de pesquisa, trabalho com produção de corpos cerâmicos com ordenamento elétrico e/ou magnético por meio de metalurgia do pó, e tenho experiência em técnicas de caracterizações como a histerese elétrica, histerese magnética, e a espectroscopia de impedância. Atualmente tenho trabalhado em parceria com o grupo de desenvolvimentos de dispositivos multifuncionais, do departamento de física da Universidade Estadual de Maringá, onde disponho de um completo laboratório de produção, caracterização, e de desenvolvimento de dispositivos. 29)

Estudo Eletrônico de materiais e Divulgação Científica

J.R. Guimarães

Universidade Tecnológica federal do Paraná – Campus Francisco Beltrão


Resumo: As atividades de pesquisa envolvem cálculos de mecânica quântica para sistemas moleculares, principalmente em compostos orgânicos. O interesse reside nas propriedades de transporte eletrônico, assim os estudos se dividem nas propriedades individuais das estrututras, bem como conectadas em eletrodos metálicos. Isso é exemplificado pelos últimos trabalhos apresentados no Encontro Nacional de Física da Matéria Condensada: A study of gold-organic bonding on electronic properties of Co(4’-mercapto-2,2’:6’ ,2’’-terpyridine-SH)2 e Study of a potentially compound for devices application. Outra área de atuação reside na divulgação científica com a produção de novas mídias como no trabalho para o 2nd WCPE: An epic space exploration for a playfull learning experience on physics. Com relação à infraestrutura, possuo acesso ao CENAPAD (Centro Nacional de Processamento de Alto Desempenho), com um projeto em parceria com o professor Járlesson Gama Amazonas da Universidade Estadual do Pará. 30)

Técnicas Fototérmicas e Espectroscopia Óptica

G.V.B. Lukasievicz, L.S. Herculano, E. Sehn Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Campus Medianeira





A espectroscopia de Lente Térmica (LT) e Espelho Térmico (ET) tem sido amplamente utilizada no estudo de materiais sólidos e líquidos devido a sua alta sensibilidade. O princípio básico das técnicas fototérmicas consiste em detectar a geração de ondas térmicas que se propagam em uma amostra após a mesma absorver radiação. Neste processo, as propriedades de difusão de calor, o comportamento óptico e mecânico podem ser avaliados simultaneamente fornecendo informações que são decisivas em termos da aplicação e caracterização de materiais. Serão apresentados estudos recentes realizados em teoria da interação luz-matéria e caracterização termo-óptica de materiais. As técnicas de LT e ET estão em fase de implementação no Departamento Acadêmico de Física do Campus Medianeira. Projeto: MCTI/CNPQ/Universal 14/2014 - Faixa A: Montagem de um espectrômetro de Lente Térmica para estudo de propriedades térmicas e ópticas de materiais semitransparentes e biocombustíveis. 31) Estudo das propriedades eletrônicas de isolantes topológicos

cristalinos

E. O. Wrasse Universidade Tecnológica federal do Paraná – Campus Toledo


Resumo: Os isolantes topológicos são uma nova classe de materiais que possuem um bulk isolante e estados condutores em sua superfície, que são protegidos pela simetria de reversão temporal. Os isolantes topológicos cristalinos (ITC) possuem essas mesmas características, mas os estados de superfície são

protegidos contra o espalhamento pela simetria cristalina da rede. Essas características tornam os isolantes topológicos potenciais candidatos a aplicação em dispositivos eletrônicos, na spintrônica, entre outros. Além disso consiste em um problema interessante do ponto de vista da física, visto que os fenômenos envolvidos ainda não são completamente compreendidos pela comunidade científica. Em minha pesquisa utilizo o formalismo da Teoria do Funcional da Densidade para propor novos materiais que sejam ITC. Em um trabalho recente propomos o seleneto de chumbo (PbSe) como o primeiro material ITC bidimensional, e atualmente estudo o efeito de defeitos, impurezas magnéticas e não-magnéticas nos estados topologicamente protegidos em monocamadas de PbSe. Um outro trabalho está sendo realizado em colabração com duas alunas de iniciação científica, onde avaliamos os efeitos do empilhamento e da pressão nas propriedades eletrônicas e topológicas de monocamadas de PbSe e PbTe. 32)

Soluções tecnológicas para tratamento de água

A. Tonhato Junior Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Campus Toledo


Resumo: Graduado em Engenharia Química pela Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE). Mestre em Engenharia Química pela UNIOESTE com foco em biotecnologia, com ênfase no tratamento de resíduos líquidos industriais. Atualmente cursando doutorado em Engenharia Química com foco na otimização e controle de estações de tratamento de efluentes industriais, com ênfase em processos biotecnológicos. Trabalhou por dois anos com

análises (Físico/Química/Biológica) de água de reservatórios de hidrelétricas e efluentes industriais no grupo de pesquisa GERPEL - UNIOESTE. Durante o mestrado estudou a utilização de microalgas no tratamento de efluente de cervejaria objetivando o reuso da água e o reaproveitamento da biomassa microbiana, adquirindo experiência em estatística focada em planejamentos experimentais controlados. No presente momento atua no desenvolvimento de uma nova tecnologia denominada de "lagoa modular multifuncional para tratamento de efluentes industriais", que se encontra em funcionamento em escala industrial em uma indústria que processa sub produtos oriundos de matadouros. Apresenta experiência no tratamento de água para reuso industrial ou para a aquicultura. Apto na programação em Visual Basic para macro do Excel, ferramenta útil no desenvolvimento de planilhas eletrônicas interativas.

33)

Influence of the Incorporation of Titanium Dioxide (TiO2) on the morphological, structural and electrical properties of Graphene

oxide (GO) thin films

G. H. Wegher, E. R. Viana, G. M. Ribeiro and J. F. Deus Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Campus Curitiba

Keywords: graphene oxide, titanium dioxide, nanocomposites, electrical characterization Abstract: Carbon-based nanostructures, as Carbon Nanotubes (CNT), Graphene (G) and Graphene Oxide (GO) have been extensively studied in the last years due to their unique electrical and optical properties. Recent research show that graphene can be used to improve the dispersion and stabilization of metal and metal-

oxide nanostructures. Titanium dioxide (TiO2) has been studied due to its non-toxicity, chemical stability and optoelectronic properties. However, the recombination of photoinduced electrons and holes limits its use on optoelectronic devices. To improve the charge separation efficiency of TiO2, much effort has been focused on TiO2 nanocomposites. In this work, thin films devices of GO and Graphene Oxide with TiO2 (GO-TiO2) were prepared using an alternative chemical route based on the Hummer’s method. The morphology and crystalline structure of the GO and GO with TiO2 thin films was investigated by X-ray power diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). Was found that the anatase TiO2 TF were incorporated on the GO structure. Ultraviolet-visible spectroscopy (UV-vis) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) were also performed in order to corroborate with the results of XRD and SEM obtained. The electrical characterization of the GO and GO-TiO2 TF were performed using the four-probe van der Pauw method. The resistivity, density and the mobility of the carriers in the TFs were determined as a function of temperature. It was found that the electrical resistivity, the concentration of the free-carriers, the activation energy, and the capacitance of the device decrease due to the incorporation of TiO2 on GO, but the mobility increases. Due to low values of the activation energy the density of carriers thermally induced was high enough that lead to a metal-to-insulator transition near room temperature. The ratio TiO2:GO will be studied, in order to provide the best configuration of this nanocomposite for application in optoelectronic devices. 34)

Estudo de polímeros, novas tecnologias aplicadas ao ensino de física e caos espaço-temporal

R. M. Szmoski Universidade Tecnológica federal do Paraná – Campus Ponta

Grossa


Resumo: Atualmente participo de dois grupos de pesquisa, o GESFA (Grupo de Estudos de Física Aplicada da UTFPR) e o GDNLSC (Grupo de Dinâmica não Linear e Sistema Complexos da UEPG). No primeiro, estudamos polímeros alternativos para impressao 3D, a inserçao de novas tecnologias e o desenvolvimento de equipamentos de baixo custo para o ensino de física. Além dos integrantes do grupo, colaboram nesta linha dois pesquisadores externos, um da UEPG e outro da UEM. As amostras de polímeros produzidas foram caracterizadas usando DRX, FT-IR e DSC, no CLABMU da UEPG, e por ensaios mecânicos e OPC realizadas na UTFPR . Resultados parciais foram apresentados em encontros de pesquisas pelos alunos de IC envolvidos. Já na área de ensino, tem sido proposta a utilizaçao da plataforma Arduino e do software Tracker para coleta e tratamento de dados bem como tem sido desenvolvidos/reproduzidos diversos experimentos de física moderna com materiais de baixo custo. Por último, no GDNLSC o foco é sobre o comportamento dinâmico exibido por sistemas espacialmente estendidos e criptografia baseada em caos. Uma colaboração importante nesta linha vem do pesquisador Murilo S. Baptista da Universidade Aberdeen da qual resultou o trabalho “Chaotic, informational and synchronous behaviour of multiplex networks” publicado recentemente na Scientific Reports da Nature. 35)

Transporte Quântico em Nanoestrutura híbridas supercondutoras/ferromagnéticas

E. C. Siqueira, R. A. Santos

Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Ponta Grossa


Resumo: Sistemas híbridos supercondutores/ferromagnéticos têm sido objeto de muitos trabalhos, téoricos e experimentais, devido à possibilidade de se analisar a correlação entre graus de liberdade de spin e de carga. O entendimento dessa correlação é fundamental para se construir uma eletrônica de spin (spintrônica), onde o spin é utilizado como unidade básica de informação. Além de carregar informação de modo equivalente à carga elétrica, o spin apresenta outras vantagens como maior tempo de relaxação e a possibilidade de ser manipulado por campos magnéticos. Dentro deste contexto, temos desenvolvido trabalhos analisando a corrente elétrica como função da polarização do metal ferromagnético e das reflexões de Andreev na interface com o material supercondutor. A presença de pontos quânticos na interface entre os metais também têm sido considerada, onde o transporte ocorre por meio de um fluxo discreto de cargas. Os pontos quânticos funcionam como átomos artificiais, cujo espectro e ocupação eletrônica podem ser controlados por parâmetros externos como campos magnéticos e potenciais elétricos. Temos demonstrado que é possível manipular o spin do elétron dentro do ponto quântico por parâmetros externos , sistemas com condutância diferencial negativa e ainda a possibilidade de chaveamento de correntes elétricas de modo similar a usada em dispositivos eletrônicos convencionais. 36)

Instrumentação Científica Aplicada ao Diagnóstico em Materiais Dielétricos: Resistividade Superficial e Volumétrica;

Trilhamento Elétrico

R. F. Silva Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Campus Curitiba



Resumo: Estão em desenvolvimento dois projetos de pesquisa, que de criarão soluções em instrumentação científica, para o diagnóstico em materiais dielétricos. Os projetos são para determinação da resistividade superficial e volumétrica, com base na norma ASTM D-257, os desafios para o desenvolvimento dessa instrumentação está em realizar medidas de correntes elétricas na ordem de dezenas de picoamperes, a construção de uma fonte CC de 1 kV e de uma célula de eletrodos circulares. Para avaliação da resistência ao trilhamento elétrico, com base na norma IEC 60112 a maior dificuldade é a transferência dos dados de tensão e corrente que devem ser da ordem de 4 kHz para não haver perda de informações durante as descargas na superfície dos materiais em estudo. Nos dois projetos os dados serão coletados e tratados por um software desenvolvido para cada caso. Os projetos são realizados em parceria com os pesquisadores Dr. Vitoldo Swinka Filho, Dr. Sebastião Ribeiro Junior, Msc. Daniel de Andrade Ussuna, Msc. Rafael Pires Machado, todos pesquisadores do Institutos LACTEC, onde também estão disponíveis os equipamentos dos laboratórios de compatibilidade dielétrica e de análise de materiais. Estão envolvidos com o projeto dois alunos de engenharia elétrica da UTFPR e um da UFPR. 37)

Preparação e Caracterização de Filmes Finos de Polímeros Conjugados, de Óxidos de Grafeno e de Óxidos Condutores

Transparentes J.F. Deus


Resumo: Nos últimos anos, os interesses dos pesquisadores têm estado envolvidos em materiais semicondutores inorgânicos e orgânicos devido às suas propriedades ópticas, químicas e elétricas. Estas propriedades são profundamente influenciadas pelo tamanho e morfologia das nanoestruturas e possibilitam que estes materiais sejam aplicados em produtos como dispositivos optoeletrônicos, células fotovoltaicas, sensores de gases, biosensores, revestimento antiestático, carga para polímeros, materiais dielétricos, diodos emissores de luz, sensores ópticos, etc. Nos Laboratórios de Pesquisa em Multi Materiais e de Bio-Optoeletônica são desenvolvidas pesquisas com objetivos na caracterização de sistemas poliméricos e de óxidos transparentes com propriedades fotovoltaicas e a compreensão dos mecanismos operantes no funcionamento das células solares e dos dispositivos óptoeletrônicos.

38)

Estudo de fluidos complexos através da Espectroscopia de Impedância

A. R. Duarte

Universidade Tecnológica Federal do Paraná Campus - Francisco Beltrão

email:[email protected] Resumo: Os principais grupos que eu tenho vínculo são: (a) O grupo de fluidos complexos do Instituto de Física na Universidade de São Paulo (USP) que realiza trabalhos com ferrofluidos, cristais líquidos e materiais orgânicos, utilizando diversas técnicas como: Varredura Z-Scan, Conoscopia, SAXS, Espalhamento de luz e


Espectroscopia de Impedância, esta última técnica foi que utilizei na minha tese de doutorado. (b) O grupo de fluidos complexos do Departamento de Física da Universidade de Maringá (UEM). (c) O departamento de ciências da Universidade Politécnica de Turim (POLITO), Prof. Dr. Giovanni Barbero. Minha principal linha de pesquisa é a de espectroscopia de impedância em diversos materiais especialmente em soluções eletrolíticas e fluidos complexos. Atualmente na UTFPR-FB estamos em fase de elaboração do projeto para a criação de um grupo de pesquisa em física. Os professores envolvidos são Prof.ª: Dr. Meire C. Fugihara, Prof. Dr. Jeconias Rocha Guimarães e Prof. Dr. Alexsander Ramos Duarte. Meus artigos foram publicados nos seguintes periódicos, Physics Letters. A, Applied Physics Letters, The Journal of Physical Chemistry. B, The European Physical Journal. E e Journal of Applied Physics. 39)

Design computacional de superfícies e nanomateriais Vagner A. Rigo

Universidade Tecnológica federal do Paraná – Campus Cornélio

Procópio e-mail: [email protected], [email protected]

Resumo: Atua principalmente em nanomateriais e nanociência, design de novos materiais e engenharia de superfícies, utilizando ferramentas teórico-computacionais. Tem focado na busca por maior eficiência de processos e equipamentos do setor energético, incluindo o setor de óleo e gás e de energias renováveis, também com interesse no uso de materiais biocompatíveis. Entre os estudos desenvolvidos, destacam-se materiais como o grafeno e metais de transição,1 nanopartículas,2 e superfícies de óxidos.3

Recentemente também tem trabalhado com catálise, utilizando nanopartículas e superfícies. Utiliza metodologias baseadas na teoria do funcional da densidade, dinâmica molecular e Monte Carlo. Em conjunto com colaboradores, desenvolveu um software para geração de estruturas atomísticas de superfícies funcionalizadas, que pode ser utilizado nos mais diversos estudos envolvendo simulação computacional atomística. É vinculado ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica da UTFPR-CP, com orientações de iniciação científica regulares. Tem grande interesse em colaborar com pesquisadores experimentais e teóricos. 40)

ANÁLISE DE PIGMENTOS EM OBRAS DE ARTE UTILIZANDO UM SISTEMA PORTÁTIL EDXRF

M.S. Blonski1, C.R. Appoloni2, P.S.Parreira2

1 Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Departamento de Física

Ponta Grossa– Pr – Brasil 2 Universidade Estadual de Londrina – Departamento de Física

Londrina – Pr – Brasil

[email protected] Resumo: A técnica de fluorescência de raios X por dispersão de energia (EDXRF), por ser uma técnica multi elementar e não destrutiva, vem sendo muito utilizada na análise in situ de obras de arte e arqueometria. Neste trabalho usou-se um equipamento portátil de fluorescência de raios X do LFNA/UEL para medidas de pigmentos em adereços de madeira da Igreja da Paróquia Imaculada Conceição, em São Paulo-SP. O sistema portátil de fluorescência de raios X é constituído por um tubo de raios X com



anodo de Ag, um detector do tipo Si-PIN, cadeia de eletrônica nuclear padrão de espectrometria de raios X, multicanal 8K, palm top, note book e um sistema mecânico especialmente projetado para o posicionamento do detector e do tubo de raios X. Nas análises realizadas no púlpito (região dourada), verificou-se os elementos K, Ca, Ti, Fe, Cu e Au. Nesta região a quantidade de Au medida foi quase o dobro em relação ao Cu. Em uma mancha dessa região, que foi restaurada mais recentemente, verificou-se a ausência de Au e uma grande quantidade de Cu. Por outro lado, a análise das razões das intensidades das linhas K /K ou L /L nas áreas medidas permitiu explorar a possibilidade de medir as estratigrafia das camadas dos pigmentos. 41)

Laboratório de Laser: 20 anos de pesquisas

Marcia Muler, José Luís Fabris Universidade Tecnológica federal do Paraná – Campus Curitiba

e-mail: [email protected], [email protected]

Resumo: O Laboratório de Laser surgiu em 1996 e é associado ao Departamento Acadêmico de Física, ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial e ao Grupo de Dispositivos Fotônicos e Aplicações da UTFPR. Áreas abrangendo a Ótica e mais recentemente a Nanofotônica e Plasmônica foram integradas às atividades desenvolvidas. Dentre as linhas de pesquisa mais significativas, citamos: Sensores a fibra ótica: estuda-se o desenvolvimento e aplicações de transdutores em fibra ótica: Redes de Bragg, Redes de Período Longo e dispositivos nanoestruturados. Aplicações incluem monitoração de temperatura, vibração e deformação mecânica em projetos aplicados em estruturas civis, sensores tácteis e cura de

polímeros. No sensoriamento refrativo estudam-se aplicações de qualidade de combustíveis e biocombustíveis, salinidade e contaminação de água, por exemplo. Espectroscopia Ótica: Via espectroscopia de absorção/emissão UV-VIS e espalhamento Raman (normal e SERS), projetos associados à monitoração da qualidade da água (potabilidade e balneabilidade) são desenvolvidos. A qualidade de óleos lubrificantes também tem sido estudada. Em 20 anos, 28 projetos de pesquisa foram financiados (CNPq, CAPES, Fundação Araucária, Finep), 51 trabalhos de I.C., 16 de M.Sc. e 9 de D.Sc. foram concluidos. A publicações incluem 50 artigos em periódicos, 100 em congressos e 2 patentes. 42)

O Modelo Padrão e Novos Cenários em Modelos de Technicolor

A. Doff1,2

1Universidade Tecnológica federal do Paraná – DAFIS - Campus Ponta Grossa

2Instituto de Física Teórica, IFT-UNESP, São Paulo, SP, Brazil e-mail: [email protected]

Resumo: O Modelo Padrão é uma teoria que explica as partículas e as forças fundamentais conhecidas, até a escala de energia que temos tido acesso nos aceleradores de partículas atuais. Entretanto, existem argumentos que nos fazem crer que o Modelo Padrão deva ser considerado uma teoria efetiva, válida a baixas energias, de uma teoria mais completa, uma vez que muitas questões fundamentais não podem ser respondidas dentro do nosso atual conhecimento a respeito da física das partículas elementares. No Grupo de Pesquisa, Física das Partículas Elementares e Novas Interações na Escala de TeVs, criado em



2007, a nossa principal linha está relacionada ao estudo de novas interações e modelos que poderiam levar a explicação do mecanismo que promove a quebra da simetria eletrofraca no Modelo Padrão. Em particular, desenvolvemos duas áreas de pesquisa correlatas em paralelo, em que exploramos cenários onde a massa das partículas do Modelo Padrão é implementada via efeitos oriundos da quebra dinâmica de simetria, uma lista resumida dos últimos 3 anos de publicações é apresentada na sequência. 43)

Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física: Perspectivas e Desafios

F. R. Longen

Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Campus Medianeira e-mail: [email protected]

Resumo: O Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física (MNPEF) é um programa nacional de pós-graduação de caráter profissional, voltado a professores de ensino médio e fundamental com ênfase principal em aspectos de conteúdos na Área de Física. É uma iniciativa da Sociedade Brasileira de Física (SBF) com o objetivo de coordenar diferentes capacidades apresentadas por diversas Instituições de Ensino Superior (IES) distribuídas em todas as regiões do País. O Polo Medianeira está completando um ano de funcionamento, formado por 12 professores efetivos e 1 professor colaborador em seu quadro de docentes, e tendo atualmente 10 discentes regularmente matriculados no curso. O Processo seletivo turma com início no 1º Semestre de 2017 oferta de 12 vagas. Recentemente, o Polo Medianeira sediou a III Escola Brasileira de Ensino de Física (III EBEF), com a participação de aproximadamente 60 inscritos, além dos palestrantes e discentes

do polo. Tenho formação na área de Física da Matéria Condensada, desenvolvi pesquisa na área de Semicondutores Magnéticos Diluídos a nível de mestrado e, pesquisa na obtenção e caracterização de ligas metálicas de urânio para uso como combustível nuclear do submarino nuclear brasileiro a nível de doutorado. Atualmente, desenvolvo pesquisa voltada ao Ensino de Física, com objetivo de qualificar os docentes do ensino Fundamental e Médio. 44) Nanofluidos (nanopartículas de ouro, prata e cobre em fluidos

base) como líquido de arrefecimento.

R. F. Turchiello, S. L. Gómez Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Ponta


Resumo: Na linha de pesquisa sobre nanofluidos o objetivo é a produção e caracterização de nanopartículas metálicas e a incorporação em diferentes fluidos base. A caracterização das propriedades físicas e de transporte desses nanofluidos será estudada para a sua utilização como líquidos de arrefecimento. Para atingir esse objetivo serão produzidas nanopartículas metálicas (ouro, prata e cobre) que serão incorporadas em diferentes fluidos base. As nanopartículas serão produzidas por síntese química seguindo diferentes rotas, sendo cada uma delas particular para o tipo de material utilizado. A caracterização física em relação à composição e estrutura das nanopartículas será realizada por meio da técnica de Difração de Raio-X, utilizando o Laboratório Multiusuário da Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG). A caracterização em relação à viscosidade será realizada



por meio de um viscosímetro e a caracterização em relação à condutividade térmica será por meio da técnica denominada de Z-scan ou Varredura-z, explorando o fenômeno denominado Lente Térmica, equipamento pertencente ao Grupo de Fenômenos Fototérmicos em Fluidos Complexos (GFFFC) da UEPG. Estão envolvidos nesse projeto alunos de IC, TCC e alunos de Mestrado do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica (PPGEM), da UTFPR, Câmpus Ponta Grossa. 45)

Modelos teóricos para o Efeito de Treinamento em Sistemas Nanomagnéticos

Thiago Dias

Universidade Tecnológica Federal do Paraná -- Campus Dois Vizinhos


Resumo: Pesquisador membro do grupo Laboratório de Magnetismo -- UFRGS. Atuo em temas relacionados à Física do Estado Sólido de sistemas nanoestruturados, com ênfase em nanomagnetismo. Atualmente, meu tema de pesquisa está relacionado com magnetismo e magnetotransporte em sistemas nanoestruturados, com foco em exchange bias e transferência de spin. O grupo de pesquisa do qual participo possui infraestrutura adequada para obtenção de curvas de magnetização (magnetômetros de gradiente de força anternada e de amostra vibrante), curvas de remanência magnética, sistemas de medição de magnetorresistência e de transferência de spin e um analisador de rede. O grupo também possui um sistema de deposição de filmes finos por magnetron sputtering e um CVD. O Instituto de

Física da UFRGS também oferece um implantador de íons -- com técnicas como MEIS e RBS --, difratômetros de raios X e micróscópicos eletrônicos para análise estrutural de amostras. Embora com total e irrestrito acesso às técnicas de caracterização, minha pesquisa hoje é, praticamente, baseada em física computacional. Minha pesquisa atual é sobre o efeito de treinamento em sistemas que apresentam exchange bias através de cálculos micromagnéticos utilizando programação paralela. O software ainda está em fase de desenvolvimento. 46)

Gravito-electromagnetic equations from the Helmholtz theorem, adapted to time-varying vector fields

F. T. Dalmolin

Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Campus Medianeira e-mail: [email protected]

Abstract: The well-known Gravito-electromagnetc equations, usually obtained within the context of general relativity, are deduced, in a very detailed way, as an implication of the Helmholtz theorem (modified for time-varying vector fields). Within this point of view, the similarity with Maxwell's electro-magnetism equations can be easily understood, since such mathematical forms emerge as the unique possible ones if the relations between sources and #elds are required to be equivalent within the same gauge.



47) Efeitos de polarização no espalhamento elástico de elétrons

por moléculas

A. D. Azeredo Universidade Tecnológica federal do Paraná – Campus Ponta


Resumo: Investigamos a influência dos efeitos de polarização do alvo nas seções de choque do espalhamento elástico de elétrons por moléculas, onde utilizamos o método multicanal de Schwinger com pseudopotenciais. Iniciamos a investigação na aproximação estático-troca e os resultados são comparadas com medidas experimentais. Processos de colisão de elétrons com moléculas ganharam maior importância após a descoberta de que moléculas de DNA sofrem danos, na forma de quebra das fitas simples e dupla, devido a colisões com elétrons “secundários”, de energias na faixa de 1 à 20 eV., gerados pelo decaimento de uma ressonância (que pode ser de forma, Feshbach ou de caroço-excitado), causada a partir da interação do DNA com radiações ionizantes (raios X, β, γ). Em processos de colisão elétron-molécula, a ressonância representa um estado ligado temporário do íon molecular negativo. Para obter a posição correta das ressonâncias é crucial que os efeitos de polarização do alvo sejam incorporados nos cálculos das seções de choque. Recentemente pudemos investigar a influência dos efeitos de polarização do alvo nas seções de choque diferenciais e integral para colisões de elétrons de energias entre 0,1 à 30 eV. com moléculas de CF3Cl, CF2Cl e CFCl3. Tais resultados foram publicados em: The Journal of Chemical Physics, v. 144, p. 164302, 2016.

48) Desenvolvimento de sensores químicos e biossensores

baseados em redes de Bragg

Ricardo Canute Kamikawachi Universidade Tecnológica federal do Paraná – Campus Curitiba

e-mail: [email protected] Resumo: Este projeto tem como objetivo desenvolver sensores químicos e bioquímicos em fibra ótica funcionalizadas com nanoestruturas. Os sensores são baseados em redes de Bragg gravadas em fibras monomodo e multímodo cujo diâmetro é reduzido via corrosão química. As nanosestruturas estudadas são nanotudos de pepitídeos, nanopartículas metálicas e nanofilmes poliméricos, que são depositados sobre a fibra através das técnicas dip coating e casting. Os resultados iniciais indicam o potencial desses dispositivos no desenvolvimento de sistemas para a dectecção de aminoácidos, voláteis orgânicos como alcoóis, peróxidos de hidrogênio e vapores amônia. O projeto é desenvolvido em uma colaboração entre o Grupo de Pesquisa Dispositivos Fotônicos e Aplicações e o Grupo Bio-Optoeletrônica Orgânica da UTFPR, a equipe é formada por 7 professores, 4 estudantes de doutorado, 3 estudantes de mestrado, 3 estudantes na modalidade IC e um pesquisador PNPD. As instituições parceiras são o Instituto Senai de Inovação em Eletroquímica, o Instituto Carlos Chagas da Fundação Osvaldo Cruz, o Instituto Pequeno Príncipe e o Instituto de Química da Universidade Federal de São Carlos.



49) Transistor de efeito de campo com a utilização de polianilina

como canal condutor

Keli Fabiana Seidel Universidade Tecnológica federal do Paraná – Campus Curitiba


Resumo: O trabalho de desenvolvimento de transistores de efeito de campo é parte do projeto mais amplo de minha pesquisa, o qual engloba o desenvolvimento e caracterização de dispositivos optoeletrônicos híbridos (orgânico/inorgânico). Especificamente, neste trabalho, a utilização da polianilina que é um condutor orgânico como camada ativa de um transistor de efeito de campo em arquitetura planar trouxe a possibilidade de englobar em um só dispositivo características elétricas que lhe fornecem aplicações tecnológicas mais amplas. Tal dispositivo, além de trabalhar com tensões menores do que 2 V, ainda possui caráter ambipolar e também funciona com tensões cruzadas entre dreno e porta, ampliando assim sua aplicação em eletrônica. Os trabalhos que envolvem o desenvolvimento e caracterização elétrica dos dispositivos híbridos têm como parceria os membros do Grupo de Pesquisa em Bio-optoeletrônica Orgânica (UTFPR) e Grupo de Pesquisa em Dispositivos Optoeletrônicos Orgânicos (UFPR). 50)

Caracterização de tecidos mamários através do espectro de

fluorescência e de espalhamento Compton de raios X

K. Rimanski, F.A. Manfre, M. Antoniassi


O estudo de técnicas analíticas e espectroscópicas utilizando raios

X permite obter informações sobre materiais com os quais a

radiação interage, possibilitando diversas aplicações como, por

exemplo, na indústria, em segurança civil, nas artes, em medicina,

etc.

Particularmente, a aplicação destas técnicas no estudo do câncer

em tecidos mamários pode ser útil para a verificação da relação

entre a composição destes tecidos e o processo carcinogênico.

Além disso, estes estudos servem de base para o desenvolvimento

de técnicas de imagens que permitem complementar o diagnóstico

desta doença.

Assim sendo, o objetivo deste trabalho é estudar

computacionalmente, por meio de simulações de Monte Carlo, a

determinação de informações da composição química de tecidos

mamários através dos espectros de fluorescência e de

espalhamento Compton de raios X e verificar sua aplicação na

produção de imagens mamárias.

51)

Processamento de Sinais Sonoros e Fonética Forense

M.J.V.T SILVA Universidade Tecnológica federal do Paraná – Campus Ponta



Resumo: Desenvolvemos estudos em fonética forense com

iniciação científica englobando 06 acadêmicos dos cursos de:

Engenharia Química, Engenharia de Produção, Engenharia

Eletrônica e Licenciatura Interdisciplinar em Ciências Naturais.

Optamos pela análise dos principais softwares utilizados no

mercado, sendo produtos livres e também pagos. Nossa análise

aponta com melhor opção de trabalho pelo Adobe Premiere Pro e

com software livre tivemos melhor qualidade de trabalho com

Avidemux e Cinelerra. As primeiras atividades desenvolvidas

estão relacionadas com análise de áudios e vídeos simples, sem a

presença de muitos ruídos, pois assim, nos capacitamos de forma

mais adequada com a gama de ferramentas disponíveis. Na

segunda etapa passamos para a análise de situações cotidianas de

laboratórios de ensino de física, para assim, podermos colocar em

prática a utilização das ferramentas de limpeza e análise dos

áudios e vídeos. Os conceitos físicos trabalhados são: Fenômenos

ondulatórios; Ondas sonoras e sua representação gráfica; Ondas

complexas e o Teorema de Fourier; Medidas da velocidade,

pressão, intensidade e energia sonoras; Transmissão do som;

Ressonância nos tratos oral e auditivo; Bases físicas da fonação;

Ruídos: conceitos, efeitos e controle e como complemento

trabalhamos também com: Acústica fisiológica; Psicoacústica;

Bases físicas da audição; Processamento digital do som.

52) Dosimetria das radiações na radioterapia

Danyel S. Soboll

Universidade Tecnológica federal do Paraná – Campus Curitiba


Resumo: É necessário investigar a quantidade de radiação

ionizante que incide sobre regiões saudáveis do corpo do paciente

submetido à radioterapia. Certamente há benefício trazido pelas

novas tecnologias, mas a investigação das consequências da

aplicação delas em um número cada vez mais crescente de

sobreviventes ao câncer e outras doenças não consegue

acompanhar o surgimento constante de novas máquinas emissoras

de radiação. Pacientes curados da doença localizada em

determinado sítio anatômico tem desenvolvido câncer,

radioinduzido pelo tratamento, em outras localizações, de forma

que a dosimetria tem um papel essencial no esclarecimento do que

está acontecendo. Clinicas de radioterapia do Brasil tem desejado

cada vez mais se envolver em projetos de pesquisa e assim, na

cidade de Curitiba, todas elas estão de portas abertas para se

desenvolverem projetos. Diversas clínicas possuem dosímetros

sofisticados e precisam de pessoas que se disponham a ir lá para

os usarem. Na UTFPR temos filmes radiocrômicos, um phantom

(objeto simulador) antropomórfico, gel polímero e parcerias para o

uso de dosímetros termoluminescentes em pastilha e em pó. A

quantidade de alteração que a radiação produz no gel pode ser

investigada com equipamentos diversos de ressonância, tomografia

por coerência óptica, ultrassom, análise termogravimétrica,

espectrometria de absorção, microscopia eletrônica de varredura e

o que a criatividade e a disponibilidade instrumental permitirem. A

nossa publicação com os alunos de tecnologia da radiologia, de

licenciatura em física e de mestrado em engenharia biomédica

ainda tem se limitado à revista Radiologia Brasileira e aos

congressos de radiologia, radioterapia e engenharia biomédica.

53) Evaluation of radioprotective effect of Solanun melongena L. in the survival of Lasioderma serricorne (Coleoptera, Anobiidae)

irradiated with gamma rays of cobalt - 60. Adilson C. Barros1 ; Kayo Okazaki2 ; Valter Arthur3

1) Academic Department of Physics - DAFIS - Federal Technological University of Parana - UTFPR / BRAZIL

2) National Commission of Nuclear Energy - IPEN-CNEN / BRAZIL 3)Center of Nuclear Energy in Agriculture.- CENA-USP / BRAZIL

The radio-protective substances protect the organism from ionizing radiation when previously ingested. Synthetic radio-protective produce unpleasant side effects and are expensive. This article reports the search for natural radio-protective agents in foods, whose occurrence is widespread, costs are lower and the side effects are nonexistent. In this work we studied the eggplant, food widely used in Brazil, comparing the radiosensitivity of insects reared on diet eggplant and outside this diet. The eggplant causes change in LD50 parameter of insects population but the response curve needs to be better shaped to conclude something about radioprotection. What we can see is that it seems to contain some radiomodifier substance. key words: radiobiology ; gamma-rays ; radioprotectors ; eggplant ; radioentomology.

54) FILOSOFIA E HISTÓRIA DA FÍSICA CLÁSSICA: CIÊNCIA NO

MUNDO ÁRABE ANTIGO

Prof. Dr. Adilson C. Barros – DAFIS-CT - UTFPR

Entre os séculos X e XI e sob o reinado do califa fatimida Al - Hakim (996 - 1021 d. C.) , o Cairo foi um vivaz centro de pesquisa filosófica e científica, onde funcionava a “Casa da Sabedoria” e lá operou Inb al-Haythan (latinizado para Alhazen), grande precursor do estudo da óptica, que influenciaria a posteriori, os estudiosos europeus sobre o mesmo assunto ; Abu Ali al - Husayn Ibn Abdallah Ibn Sina (980 - 1037 d.C.), latinizado para Avicena, foi um gênio enciclopédico que sistematizou num quadro orgânico, o saber filosófico-científico elaborado segundo Platão e Aristóteles. O Livro da Ciência (Danish Nama), escrito em persa por Avicena, estava subdividido em lógica, metafísica, física, matemáticas (astronomia, música e geometria). Porém nenhuma contribuição proveniente do mundo muçulmano é tão enfática e reformadora como a introdução dos números indo-arábicos por Abu Abd Allah Muhammad Ibn Musa al- Khwarizmi (latinizado para Al-khuarizmi), que substituiu os estéreis sistemas de numeração europeus (grego e romano) por um sistema semioticamente ativo e profícuo, que possibilitou de maneira plena o desenvolvimento da matemática e da física nos séculos vindouros. Al-Khuarizmi trabalhou na “Casa da Sabedoria” em Bagdá por volta do século IX e também influenciou a gramática de línguas européias modernas como o português com palavras a exemplo de “algarismo” e “algoritmo”.

55) Modelagem e Simulação da Hipericina

L.K. Amin, R.Barreto Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Campus

Curitiba e-mail: [email protected]

Áreas de atuação: Física computacional, Dinâmica molecular, Análise farmacológica.

Resumo: A hipericina é uma molécula aromática (da classe das antraquinonas) encontrada em uma flor chamada hipericum. Ela é usada como antibiótico, antiviral, inibidor enzimático e indicador de células cancerígenas. Tem aplicação como agente em terapia fotodinâmica e foto-oxidação de células e partículas virais. Neste trabalho, realizou-se a modelagem da molécula hipericina com um campo de forças clássico para a sua subsequente simulação em meio solvente, utilizando o software de dinâmica molecular GROMACS. O objetivo dessas simulações é a obtenção de dados teóricos da conformação da hipericina em água, e como as camadas de solvatação se estruturam em torno dela. O sistema estudado é composto por uma molécula de hipericina e 871 moléculas de água. Foi simulado 20 ns de dinâmica molecular no ensemble NpT. Esse trabalho foi realizado no cluster do Departamento Acadêmico de Física da UTFPR-CT, custando um total de 10 horas de tempo de máquina. Determinou-se a autocorrelação da energia interna e com isso obteve-se um intervalo de descorrelação de 0,9 ps. Posteriormente, as configurações descorrelacionadas serão utilizadas para o cálculo de espectro de absorção da hipericina em água.

56) Roll-to-roll processed PEDOT:PSS thin films: application in

flexible electrochromic window

Gustavo H. Santos1, Ricardo F. Silva

2, Paula C. Rodrigues

3, Ricardo C.

Kamikawachi2, Jeferson F. de Deus

2, Andreia G. Macedo

2

1Electronics Department, Technological Federal University of Paraná, Curitiba,

Paraná, Brazil

2Physics Department, Technological Federal University of Paraná, Curitiba,

Paraná, Brazil 3Chemistry Department, Technological Federal University of Paraná, Curitiba,

Paraná, Brazil

Abstract: In this paper, poly(3,4-ethylenedioxythiophene) doped with poly(styrene sulfonic acid) denoted as PEDOT:PSS, a common material used as electrode in organic electronics or as charge balancing layer in electrochromic devices, was processed in thin film by roll-to-roll technique onto flexible substrate. Improved wettability was achieved when the ITO/PET substrate received a pre-treatment with isopropyl alcohol and small amount of this alcohol was mixed with the PEDOT:PSS, as demonstrated by the reduction of contact angle. Besides allowing the preparation of uniform films in larger areas, this procedure also resulted in PEDOT:PSS films with increased conductivity, from ~2 x 10-4 Scm-

1 up to ~2.5 x 10-4 Scm-1. This arises from the effect of the alcohol that spreads out the isolating PSS moietes from the surface of conducting PEDOT moieties and /or change the PEDOT chain conformation, resulting in increased conductivity. These roll-to-roll processed PEDOT:PSS films were tested in electrochromic devices having a polymer:solid electrolyte composite based on poly(ethylene oxide) and lithium perchlorate. This device was sealed by lamination procedure in air. Contrast between oxidized (light blue) and reduced (dark blue) state of PEDOT:PSS was monitored by UV-Vis transmittance. Optical transmittance at 550 nm changed between 10-21 % of color contrast when the applied voltage was at the range 2-2.5 V, reaching a maximum variation of 35 % upon 3.5 V. The coloration efficiency (hd) was 377 C-1cm2 after 0.3 s of switch time.

56) Estudo Eletrônico de materiais e Divulgação Científica

J.R. Guimarães

Universidade Tecnológica federal do Paraná – Campus Francisco Beltrão

e-mail: [email protected] Resumo: As atividades de pesquisa envolvem cálculos de mecânica quântica para sistemas moleculares, principalmente em compostos orgânicos. O interesse reside nas propriedades de transporte eletrônico, assim os estudos se dividem nas propriedades individuais das estrututras, bem como conectadas em eletrodos metálicos. Isso é exemplificado pelos últimos trabalhos apresentados no Encontro Nacional de Física da Matéria Condensada: A study of gold-organic bonding on electronic properties of Co(4’-mercapto-2,2’:6’ ,2’’-terpyridine-SH)2 e Study of a potentially compound for devices application. Outra área de atuação reside na divulgação científica com a produção de novas mídias como no trabalho para o 2nd WCPE: An epic space exploration for a playfull learning experience on physics. Com relação à infraestrutura, possuo acesso ao CENAPAD (Centro Nacional de Processamento de Alto Desempenho), com um projeto em parceria com o professor Járlesson Gama Amazonas da Universidade Estadual do Pará. 57)

"Numerical simulations in extragalactic astrophysics"

Rubens E. G. Machado

Universidade Tecnológica federal do Paraná – Campus Curitiba

Numerical simulations provide a powerful tool to explore various astrophysical phenomena, both to understand the underlying physical mechanisms and to model particular objects. Here I present recent results from three lines of research ranging over the different scales of extragalactic astrophysics, namely: individual galaxies, galaxy clusters, and the cosmological context. (1) Galactic dynamics: Using the input from gravitational N-body simulations, we study barred galaxies to understand how regular orbits and chaotic motion contribute to sustain stable structures. (2) Mergers of galaxy clusters: We use hydrodynamic simulations of collisions between galaxy clusters to reproduce the disturbed X-ray morphology of observed clusters, and thus to reconstruct their dynamical history. (3) Galaxy evolution in cosmological simulations: We study how supernova feedback acts on the chemical enrichment of the gaseous components, leaving imprints on the metallicity gradients of the disks and on the circumgalactic medium.

58)

Modelagem computacional para o estudo de sistemas biomoleculares

M. B. Gonçalves Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Campus Curitiba


Resumo: Neste trabalho apresento as linhas de pesquisa desenvolvidas na UTFPR com a colaboração de grupos de pesquisa teóricos e experimentais. O primeiro trabalho, que já vem sendo desenvolvido há alguns anos, investigamos a estrutura e a dinâmica de complexos metálicos com potencial aplicação farmacológica. Utilizamos a dinâmica híbrida QM/MM para criar um campo de forças empírico, a fim de descrever uma série de complexos metálicos com características semelhantes. Já o segundo trabalho visa investigar a interação destes complexos metálicos em biomoléculas, a fim de estabelecer as regiões de maior probabilidade de ligação. Sendo assim, investigamos a influência dos ligantes nas formas de interação e bem como, sua relação com os resultados químicos e biológicos obtidos experimentalmente. As estruturas biológicas simuladas foram identificadas como potenciais sítios de interação como, por exemplo, a enzima topoisomerase e estruturas de DNA. A terceira linha de pesquisa envolve o estudo da estrutura e dinâmica das enzimas depolimerase e lipase utilizando a dinâmica molecular clássica. O objetivo desta simulação é propor sítios de mutações na enzima a fim de aumentar a estabilidade térmica e compreender os mecanismos envolvidos para acessar o sítio catalítico. Por fim utilizamos a modelagem molecular como ferramenta inovadora para auxiliar no Ensino de Ciências do Ensino Fundamental e Médio. Para tanto, desenvolvemos materiais didáticos envolvendo a geometria molecular, vibrações e a relação com o estado físico da matéria; estruturas presentes no processo de replicação celular e as relações com o câncer.

59)

MODELING AND SIMULATION OF DIFFUSION OF RADON (Rn 222) IN CEMENT MORTAR SAMPLES

Sergei Anatolyevich Paschuk1 , Janine Nicolosi Corrêa2 , Eliane Betânia Carvalho Costa2 , Rafael Carvalho Barreto3 , Allan Felipe Nunes Perna1 , Guilherme Costa e Oliveira2 ,

Isabele Catori Brendler2 1 Universidade Tecnológica Federal do Paraná, UTFPR, Av. Sete de Setembro, 3165, Curitiba –

PR - Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais – PPGEM/UTFPR 2 Universidade Tecnológica

Federal do Paraná, UTFPR, Rua Deputado Heitor de Alencar Furtado, 5000, Curitiba – PR – Departamento Acadêmico de

Engenharia Civil – DACOC/UTFPR 3 Universidade Tecnológica Federal do Paraná, UTFPR, Av. Sete de

Setembro, 3165, Curitiba – PR – Departamento Acadêmico de Física – DAFIS/UTFPR

The interest in the concentration of radionuclides in building materials is mainly related to the exhalation of radon from these materials and its indoor contribution to the effective dose received by humans. The norms involving the issues about radionuclides are focused on indoor radon concentrations when directed to environments and radium concentrations, when the focus is the materials and its radioactive emissions. Thus, in the interest of identifying the concentration of radium (Ra-226) in building materials, it can be established a mathematical model for the diffusion of radon and subsequent exhalation by a spherical sample. The diffusion process of radon (Rn- 222) in cement mortar

spherical samples can be described by Fick's law, added to radon production term (Rn-222) via radio decays (Ra-226 ) present in the building material and the term that takes into account the radioactive decay constant of radon (Rn-222). The solution of the differential equation has as boundary conditions the initial concentration inside and on the surface of the sample. To quantify the constants that were admitted as boundary conditions in the settlement it was measured the concentrations of radon (Rn-222) resulting from spherical samples previously encapsulated until the secular equilibrium occur. The spherical samples were prepared with cement mortar according to NBR 7215, with high concentration of radon activity sand. To prevent deformation of the test samples, the healing process of the spherical elements was made so that they were positioned on supporting which provide that the reactions were distributed radially across the surface. The samples were installed in sealed glass jars and measurements of radon concentrations were made through the AlphaGUARD monitor (Saphymo Co.). The measurements of radon activity concentrations (Rn-222) inside and on the surface of the samples enabled the identification of the concentration of radium (Ra-226) in the mortar. In order to validate the mathematical model and evaluate strategies for its operation, a numerical simulation was performed. The results obtained by the simulation showed that the mathematical model represents the actual radon diffusion process in cement mortar samples.

60)

Resume of Obtained Results and Present Status of 222Rn

Monitoring and Mapping at the Metropolitan Area of

Curitiba (PR)

Sergei Anatolyevich Paschuk, Janine Nicolosi Corrêa, Flávia

Del Claro, Danielle Cristine Narloch, Allan Felipe Nunes

Perna, Jaqueline Kappke Federal University of

Technology - Paraná, UTFPR

The substrate of the metropolitan area of Curitiba, Brazil, contains a great variety of igneous intrusive rocks, including granites and granitoids. Since such granite formations contain uranium and radium as basic elements, this implies an important diffusive flux of radon from the soil to the atmosphere of dwellings. Moreover, the colder climate of south of Brazil creates different human behaviors in homes, which usually have windows closed at night and much of the day, leading to a possible higher radon indoor concentration. Numerous and systematic studies performed in different countries for many decades resulted in the explicit conclusion that radon exposure, as well as its progeny, is the main cause of lung cancer among non-smokers. Current work presents the results and describes the progress achieved in indoor radon survey in dwellings and workplaces within Curitiba urban area performed by the Laboratory of Applied Nuclear Physics of the Federal University of Technology (UTFPR). For radon in air activity measurements, polycarbonate Track Etch Detectors CR-39, mounted in diffusion chambers protected by borosilicate glass fiber filters, were used. The calibration of CR-39 and the alpha particle tracks chemical development

procedures were performed in collaboration the National Institute of Radiological Sciences (NIRS, Japan). The major part of indoor 222Rn concentration in residences was found to be below 100 Bq/m3. In the case of working places, all measurements of 222Rn concentrations were below 100 Bq/m3. These values are considered within the limit of 300 Bq/m3 established by latest ICRP Publication 126 considering the upper value for the individual dose reference level for radon exposure of 10 mSv per year. Special attention was given to building materials since they are an important source of indoor exposure to 222Rn. This is due to the fact that their basic raw material comes from the soil, which naturally contains radionuclides such as 238U, 232Th and 226Ra. As an example it could be mentioned Portland cement, which traditionally contains gypsum in its composition and is commonly used in civil construction. Some of gypsum added to cement could be replaced by phosphogypsum which is a waste product originated from fertilizer industry. The similar properties of gypsum and phosphogypsum allow the replacement of the natural gypsum in the cement composition and reduce the environmental contamination from phosphogypsum. In Brazil, the Resolution No.147 (CNEN, 2013) states that the limit value of 228Ra and 226Ra activity for the use of phosphogypsum in agriculture or in the cement industry is 1000 Bq/kg for each radionuclide. The UNSCEAR establishes the maximum permissible value of 370 Bq/kg for the equivalent radium. The aim of this study was the elementary and quantitative analysis of samples of Portland cement, gypsum and phosphogypsum. The results obtained with the gamma spectrometer (CANBERRA) showed the

presence of 238U, 232Th and 226Ra consequently, in all samples but 40K was found only in the Portland cement. The partial quantitative analysis shows that specific activities and of all isotopes as well as and radium equivalent activities of studied cement samples are in agreement with norms established by CNEN and the UNSCEAR. The authors are very thankful to CNPq, CAPES, CNEN and Fundação Araucária (Paraná St.) for financial support as well as to colleagues from the Center of Nuclear Technology Development (CDTN/CNEN) for permanent positive discussions and assistance in the measurements. 61)

GEAstro - Grupo de Estudo, extensão, pesquisa e inovação em Astronomia

T. Andreolla

Universidade Tecnológica federal do Paraná – Campus Pato Branco


Resumo: O Grupo de Estudo, pesquisa, extensão e inovação em Astronomia – GEAstro, iniciou suas atividades em 1995, quando os professores Sergio Luiz Masutti, Dr. Eng e Dra. Luciara Indrusiak Weiss, encaminharam o projeto ao CNPq, foram selecionados e com os recursos do projeto compraram os primeiros dois Telescópios. Com a vinda da Prof. Dra. Tina Andreolla, especialista na área, o grupo passou a ter

atividades efetivas em Astronomia e ter atuação constante e, após o período de um ano efetivou o grupo de pesquisa e extensão. Os integrantes do grupo, reúnem-se semanalmente para organizar as atividades desenvolvidas e para estudar Astronomia. O GEAstro atua basicamente em duas frentes: extensão e pesquisa. Com relação a extensão, o GEAstro Realiza atividades tanto para a comunidade interna da UTFPR quanto para a comunidade em geral. Atendeu, desde 2010 até 2016 mais de 5500 pessoas através de atividades relacionadas aos projetos e ações de extensão integradas ao programa Astronomia para Todos, este composto por 7 projetos financiados, desde 2012 pela UTFPR, Fundação Araucária, CNPq e CAPES, contando com professores e alunos, bolsista e voluntários de diversos cursos da Universidade. Promove eventos regionais, locais e nacionais como o AstroPB, EPAST, EREA e OBA. Quanto a pesquisa, possui 7 projetos em andamento nas áreas de Astronomia, Astronáutica e Ciências Espaciais, com financiamentos da Fundação Araucária, CNPq, CAPES, FPTI, MEC e VALE. 62) Radioastronomia: a natureza das radiofontes e seus jatos

relativísticos e o estudo de objetos em nossa galáxia

T. Andreolla Universidade Tecnológica federal do Paraná – Campus Pato

Branco e-mail: [email protected]

Resumo: As pesquisas relacionadas a este trabalho concentram-se em radiofontes extragaláticas, mais especificamente na natureza das radiofontes e seus jatos relativísticos, e galáticas, com o estudo de objetos em nossa galáxia. As radiofontes extragaláticas são fontes com alta emisão em rádio. As partes principais das radiofontes extragaláticas são um buraco negro supermassivo, na parte central, com um disco de acresção ao seu redor. A imagem em rádio desse tipo de radiofonte mostra jatos relativísticos provenientes de "ejeção de matéria quente", do núcleo, devido a grande velocidade de rotação do disco de acresção, sendo que esses jatos são lançados perpendicularmente ao disco. Os jatos geram lobos nas extremidades da radiofonte, que são constituídos do material proveniente da expansão dos jatos e na transição entre o regime supersônico para subsônico. São parceiros externos a UTFPR, nestas pesquisas, o NRAO, a UFSM e as redes interferométricas VLA e VLBI. Nas pesquisas em radioastronomia galática, há parceria da UTFPR - PB com o INPE ao qual estão associados o ROI - análise de dados de uma fonte de água associada a uma região de formação de estrelas e o BDA - pesquisas relacionadas a atividades solares associadas as manchas solares e tempestades geomagnéticas, o FPTI - através do Projeto Popularização Das Ciências (Radioastronomia) desenvolvido junto ao Polo Astronômico Cassemiro Montenegro Filho e escolas técnicas da região em torno da Itaipu e a IAU.

Caderno de Resumos -...

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