Relatório de Iniciação Tecnológica
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Resultados da Pesquisa
- Caracterização de materiais para otimização do processo de deposição de metais com energia direcionada (DED)(2020) Henriques, Ana Beatriz BertolucciA manufatura aditiva, principalmente de metais e polímeros, possui o potencial de ampliar as alternativas da indústria no que diz respeito a dinamização e facilitação da fabricação de peças. Tal fato se deve as características desta manufatura, as quais conferem a possibilidade de confecção de peças com geometrias complexas, além do conserto de dispositivos danificados. Frente ao exposto, é proposto o presente estudo que objetiva avaliar ou refutar estratégias para mensurar a qualidade de peças fabricadas em aço 316L na manufatura aditiva por energia direcionada (DED). Neste ínterim, peças foram fabricadas e posteriormente analisadas no que diz respeito a sua microestrutura e dimensões finais da amostra. No geral, as amostras demonstraram comportamentos dimensionais semelhantes, embora tenham sido observadas diferenças relacionadas a quantidade de pó depositado em peças fabricadas em diferentes períodos. Os resultados também sinalizaram para uma participação significativa da vazão de pó no que diz respeito a qualidade da peça. Portanto, tal relação deve ser considerada em estudos posteriores.
- Blockchain e eleições: fortalecimento democrático(2020) Telho, Pedro Paulo MendonçaOs dados acerca do número de abstenções no Brasil durante o período das eleições vêm aumentando no decorrer dos anos. Diante disso, o estudo a seguir propõe hipóteses que têm a possibilidade de mitigar esse problema e tenta solucioná-las através do uso da tecnologia Blockchain. O estudo também remodela a forma de participação dos candidatos e eleitores durante esse período, criando uma relação contratual entre ambas as partes, fato que, garante a auditabilidade do voto através de plataformas eletrônicas e possibilita a fiscalização dos candidatos durante o mandato.
- Sensoriamento virtual do fluxo de vento em turbinas eólicas(2020) Dias, Pedro Villas BôasO campo de vento incidente no rotor aerodinâmico deixa sua marca na resposta temporal da turbina eólica. Esse fato pode ser explorado utilizando a turbina eólica como sensor; medindo a resposta da turbina em termos de cargas mecânicas do topo da torre, rotação do gerador, potência elétrica e ângulo de passo das pás, pode-se inferir as características do vento. Este relatório descreve um observador do estado do vento que estima três parâmetros do vento a partir das medições acima citadas: velocidade efetiva do vento, perfil vertical de velocidade de vento e direção do vento. O observador resultante fornece características de fluxo de vento no rotor que podem ser exploradas para controle de turbinas eólicas e parques eólicos. A formulação proposta é avaliada através de simulações numéricas, via MATLAB em condições de vento turbulento e não turbulento, usando um modelo aeroservoelástico de alta fidelidade de uma turbina eólica multi-MW
Relatório de Iniciação Tecnológica Biomimética e o desenvolvimento de estruturas mecatrônicas: sistema dinâmico de controle de luminosidade inspirado em íris ocular(2023) Ogawa, Alessandra Yumi CarvalhoBiomimética é uma área da ciência e engenharia dedicada ao estudo da natureza como inspiração para soluções de problemas humanos. Há anos os estudiosos deste ramo têm encontrado soluções estruturais, organizacionais e processuais para dilemas e desafios dentro da engenharia. Muito populares são as soluções aerodinâmicas, formatos e design de meios de transporte que imitam animais que se locomovem eficientemente, e de materiais, polímeros biodegradáveis e materiais biofílicos. Iluminação natural e seus benefícios são áreas de crescente interesse, mas poucas são as soluções biomiméticas e biofílicas para o controle da entrada de luz em ambientes em que sua abundância se torna incômoda. O presente projeto visa explorar como formas e processos presentes no mundo animal e vegetal podem apresentar uma solução para a administração dinâmica e confortável da entrada de luz natural em um ambiente. Com um design biomimético similar ao da íris e pupila ocular, o dispositivo mecatrônico aqui proposto pode ser aplicado para controle de luz em áreas internas e externas, promovendo uma interação homem-natureza saudável e biofílica. Esta pesquisa propõe e descreve o funcionamento de um sistema dinâmico de controle de luminosidade inspirado em formatos biológicos com o propósito principal de oferecer ao usuário uma experiência fotônica confortável.Relatório de Iniciação Tecnológica Caracterização de materiais para otimização do processo de deposição de metais com energia direcionada (DED).(2023) Kyrillos, Luísa ManzigDentre as vantagens da manufatura aditiva e da manufatura subtrativa, as máquinas-ferramentas híbridas são utilizadas para agrupar ambas as modalidades em só lugar. A deposição de energia direcionada (DED), vem ganhando destaque devido à sua capacidade para produção de geometrias complexas, reparo de componentes danificados e a adaptabilidade em centros CNC. Essa, por sua vez, depende de diversos parâmetros, tais como: velocidade de varredura e potência do laser; que influenciam diretamente no produto e que impactam na sua finalidade. Entretanto, em resultados anteriores que buscavam a otimização da fabricação, as peças manufaturadas com mesma receita mostraram que a reprodutibilidade da máquina em questão pudesse estar comprometida. Dessa forma, amostras foram produzidas em lote com mesmos parâmetros e posteriormente analisadas no que diz respeito à sua microestrutura e dimensões finais. Por fim, dados levantados das amostras levam à confirmação que em receitas iguais há uma certa irregularidade de dimensões, quantidade de poros e durezas, apesar de uma das receitas (R3, com potência do laser de 300W e velocidade de varredura de 5 mm/s) se mostrar a mais constante dentre as receitas testadas. Sendo assim, hipóteses foram levantadas para explicar a falta de reprodutibilidade da máquina, como o acúmulo de calor no bico do laser.Relatório de Iniciação Tecnológica Biodesign De Um Sistema Muscular Pneumático(2023) Moraes, Felipe JunqueiraNesta pesquisa de iniciação tecnológica, investiga-se o potencial dos músculos pneumáticos como uma solução inovadora para melhorar o movimento em próteses e órteses, com uma ênfase clara na importância da contínua pesquisa nesse campo, bem como no estímulo à inovação para aprimorar a qualidade de vida dos indivíduos com deficiência. O principal escopo deste estudo está centrado na implementação de músculos pneumáticos com o propósito de otimizar o desempenho de próteses e órteses. A metodologia adotada segue uma abordagem fundamentada no processo de Biodesign, com particular ênfase nas fases de identificação e inovação. A fase de identificação visa aprofundar a compreensão das necessidades dos pacientes, destacando questões críticas, tais como a falta de acessibilidade a dispositivos de alta qualidade, a necessidade premente de personalização desses dispositivos e a ausência de tecnologias inovadoras para monitoramento remoto. O foco da inovação reside na exploração detalhada dos músculos pneumáticos, com um enfoque específico no músculo McKibben, que oferece uma abordagem biomimética para replicar a contração muscular humana. O processo de fabricação envolve seleção criteriosa de materiais adequados e a integração de elementos essenciais, incluindo uma fonte de ar comprimido, uma câmara de ar, válvulas e um sistema de acionamento. Em suma, os resultados preliminares indicam que os músculos pneumáticos têm a capacidade de se aproximar dos valores de contração muscular observados na anatomia biológica. Além disso, a análise detalhada da perda de massa no sistema emerge como uma variável crítica, influenciando diretamente o desempenho e a eficácia dos músculos pneumáticos. Esta análise da perda de massa fornece insights valiosos para o ajuste otimizado do tempo de preenchimento da câmara de ar, com vistas a garantir o desempenho consistente e adequado desses dispositivos inovadores.Relatório de Iniciação Tecnológica Obtenção de dados primários na periferia de São Paulo para análise de conforto térmico(2023) Lima, Fabricio NeriCom o avanço das mudanças climáticas e aumento da temperatura mundial aliado ao desenvolvimento não planejado das grandes cidades, os efeitos tornam-se mais drásticos. Essa mudança gera a necessidade da obtenção de dados no interior das residências de modo a entender qual a nova realidade. O presente estudo tem por objetivo desenvolver uma solução de baixo custo, escalável e de fácil manuseio capaz de tornar o processo de obtenção de dados referentes ao conforto térmico no interior de residências mais simples, além de fomentar uma maior discussão no tema. Por meio dos dados obtidos, torna-se possível a geração de políticas públicas baseadas em evidenciaRelatório de Iniciação Tecnológica Simulação computacional do comportamento dinâmico em máquinas CNC(2023) Carvalho, Enrico Lopez Borges deQuando uma força é aplicada a um corpo, a deformação resultante pode levar à ruptura, dependendo da frequência de aplicação. Essa frequência é chamada de frequência natural e, na usinagem, é crucial que a frequência de operação da máquina seja diferente da frequência natural das peças e componentes para evitar vibrações excessivas que comprometem a qualidade da usinagem e aumentam o desgaste da máquina e das ferramentas de corte. Este estudo busca compreender o comportamento da máquina por meio de simulações computacionais e identificar pontos que possam ser modificados para melhorar o projeto original.Relatório de Iniciação Tecnológica Desenvolvimento de dispositivo para monitoramento de oxigenação sanguínea com infravermelho próximo(2023) Damasceno, Barbara MartinsO monitoramento de oxigenação sanguínea pode ser usado como prognóstico para a SDRA, síndrome do desconforto respiratório agudo, por meio da espectroscopia por infravermelho próximo. Essa é uma técnica não invasiva que já é utilizada para outros estudos como monitoração da atividade cerebral e muscular. O objetivo desse trabalho é desenvolver um protótipo para ser utilizado em unidades de terapia intensiva. O protótipo contará com um sensor óptico e uma interface para coleta e processamento dos dados obtidos. O trabalho possui uma parte teórica sobre a interação entre luz e tecido, a espectroscopia por infravermelho próximo, a elaboração do esquema elétrico para o sensor óptico, e uma parte prática envolvendo a montagem em protoboard do sensor óptico e a programação do sensor óptico.Relatório de Iniciação Tecnológica Inteligência Artificial Explicável (XAI) na área médica(2023) Machado, Arthur CisottoA Inteligência Artificial (IA), em seu avanço, permeia agora diversas facetas de nossas vidas, desde assistentes por voz a anúncios personalizados. Contudo, enquanto a IA exibe potencial em múltiplos domínios. A opacidade de muitos de seus modelos, particularmente aqueles classificados como "caixa preta", ressalta uma preocupação crescente com a interpretabilidade. A capacidade de decifrar e justificar as previsões e decisões de um modelo é fundamental, especialmente em aplicações vitais como a medicina, onde cada decisão pode repercutir diretamente na vida dos pacientes. Neste relatório, ao mergulhar na interface entre modelos de machine learning e sua relevância clínica, constatamos a necessidade premente de equilibrar eficiência preditiva e transparência. Os resultados indicam uma dualidade: enquanto modelos mais complexos demonstraram superioridade em acurácia, sua interpretabilidade frequentemente decaía. Para aprofundar a compreensão dos atributos determinantes nas previsões, empregamos a análise SHAP, uma ferramenta de destaque no domínio do machine learning. Os insights obtidos com esta análise tornaram-se cruciais para validar e contextualizar as previsões no cenário clínico. Em conclusão, à medida que a IA continua a moldar a medicina, a busca por modelos de alta performance que mantenham a transparência se torna essencial. As descobertas do estudo sublinham a necessidade emergente de métricas robustas de interpretabilidade, garantindo que os modelos adotados sejam não só precisos, mas também intuitivos e compreensíveis para a comunidade médica.
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