Carlos Renato Menegatti.

A Escola de Engenharia de Lorena foi incorporada a Universidade de S?ao Paulo em 2006.
Desde sua incorporação uma série de reestruturações vem sendo implementadas em
diversos níveis, desde o corpo docente, serviços administrativos e até a infraestrutura
estão sendo renovadas. Neste âmbito, os laboratórios de ensino de física, que estavam já a
tempos em estado de sucateamento, precisam de renovação emergencial. Este projeto tem
como objetivo o remodelamento completo destes laboratórios tendo como base os
laboratórios de ensino de física do Instituto de Física de São Carlos.

O projeto propõe a implementação e o estudo da técnica Magnetic Field Confined Laser-Induced Breakdown Spectroscopy em pulso simples (MC-LIBS) e duplo pulso (MC-LIBS-DP) como uma abordagem inovadora para a análise de concentração e caracterização elementar em amostras agroambientais. Pretendemos otimizar o espectro LIBS através do confinamento magnético do plasma, explorando diversas configurações de campos magnéticos. Inicialmente, serão realizados experimentos para medir a sensibilidade do MC-LIBS com relação às linhas de emissão Al. Após a implementação do sistema, o projeto visa aplicar a técnica em amostras agroambientais para determinar a concentração dos nutrientes P e B e os contaminantes Hg e Pb. Análises univariadas e multivariadas serão realizadas para avaliar o desempenho do sistema, incluindo a determinação dos limites de detecção (LOD) e quantificação (LOQ) e a comparação entre técnicasLIBS, MC-LIBS e MC-LIBS-DP.

O projeto propõe a implementação e o estudo da técnica Magnetic Field Confined Laser-Induced Breakdown Spectroscopy em pulso simples (MC-LIBS) e duplo pulso (MC-LIBS-DP) como uma abordagem inovadora para a análise de concentração e caracterização elementar em amostras agroambientais. Pretendemos otimizar o espectro LIBS através do confinamento magnético do plasma, explorando diversas configurações de campos magnéticos. Inicialmente, serão realizados experimentos para medir a sensibilidade do MC-LIBS com relação às linhas de emissão Al. Após a implementação do sistema, o projeto visa aplicar a técnica em amostras agroambientais para determinar a concentração dos nutrientes P e B e os contaminantes Hg e Pb. Análises univariadas e multivariadas serão realizadas para avaliar o desempenho do sistema, incluindo a determinação dos limites de detecção (LOD) e quantificação (LOQ) e a comparação entre técnicasLIBS, MC-LIBS e MC-LIBS-DP.

Nesta proposta buscamos demonstrar a eficaz implementação de técnicas de espectroscópica óptica associadas a inteligência artificial para coleta de dados e análise de resultados envolvendo resíduos de armas de fogo, munições/explosivos, entre outros materiais de interesse, considerando aspectos como baixo custo, fácil análise/implementação, tempo de resposta

Técnicas químicas para a realização de medidas de concentração e caracterização elementar costumam ser dispendiosas, demoradas e gerar muitos resíduos tóxicos. Além disso, não é possível a construção de um único equipamento que trabalhe com todos os elementos da tabela periódica. Atécnica LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy), por sua vez, baseada no plasma induzido por um laser, tem o potencial para identificar qualquer elemento químico de maneira mais rápida, barata e não destrutiva. Uma das principais vantagens da técnica advém do seu caráter multielementar, ou seja, a capacidade de identificar simultaneamente vários elementos atômicos constituintes na amostra. Dessa maneira, o espectro obtido funciona como uma impressão digital da amostra, permitindo a montagem de protocolos para separação/identificação de materiais. Outra possibilidade é utilizar amostras de referência para montagem de uma curva de calibração, permitindo a montagem de protocolos de quantificação ou análises semi-quantitativas sem calibração com base em princípios de estabilidade termodinâmica local do plasma formado. O objetivo desse projeto visa realizar a ampliação espectral de um sistema LIBS recém-construído, saindo do intervalo de 190-300 nm para 190-500 nm após a inclusão de dois espectrômetros. Esse aumento na faixa de aquisição possibilitará a identificação de uma gama maior de elementos, permitindo uma análise mais detalhada e confiável de materiais nanoestruturados, cerâmicos, agroambientais, etc. Esse equipamento está inserido no contexto do curso de Pós Graduação em Ciência dos Materiais e tem como objetivo geral agregar resultados para projetos vinculados ao curso e contribuir como avanço em técnicas ópticas analíticas em MatoGrosso do Sul e região Centro-Oeste. Como Objetivo específico e imediato, o sistema aplicado para análises multivariadas na identificação de grãos de milho transgênicos; montagem de protocolo para identificação de resíduo de pólvora após disparo de arma de fogo (identificação de Pb, Sb e Ba); e identificação de carbono em amostras de nanofibra de cerâmica (TiO2; ZnO; Nb2O5).

Neste projeto iremos aplicar a técnica LIBS (Laser-Induced Breakdown Spectroscopy) de pulso simples (SP) e duplo pulso (DP), para detecção de metais pesados em amostras de percolado líquido. As amostras serão contaminadas artificialmente com concentrações bem determinadas dos seguintes metais: Pb, As, Cd, Mn. Pretendemos ser capazes de resolver as linhas espectrais desses elementos e correlacionar a intensidade dos sinais com medidas de concentração de referência feitas pela técnica ICP-OES. Com estes espectros, construiremos curvas de calibração e determinaremos os limites de detecção do LIBS para cada espécie e compararemos as duas técnicas (SP x DP). O projeto também tem como objetivo criar um modo mais rápido, robusto e econômico para análises de amostras em comparação com as técnicas tradicionais (ICP-OES e EDS) utilizadas atualmente.

O objetivo principal deste projeto é a introdução de experimentos de circuitos em corrente alternada na disciplina Laboratório de Eletricidade LOB 1040 do Departamento de Ciências Básicas e Ambientais da Escola de Engenharia de Lorena (EEL-USP). Será proposto a inclusão de 7 novos experimentos práticos e a elaboração de seus respectivos roteiros teórico/experimental. Para auxiliar o estudante na compreensão dos circuitos e na elaboração de projetos será introduzido também a utilização de um software livre para simulação de circuitos elétricos.

O objetivo deste projeto é a aplicação da técnica LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy), na configuração de pulso simples e duplo pulso, em medidas de concentrações de metais pesados (Hg, Al, As, Cd, Mn, Pb) em amostras de líquido percolado para aplicações em monitoramento ambiental e pré-diagnóstico para o tratamento do mesmo. Com a aplicação desta técnica, pretendemos criar um modo mais rápido e prático de análise em comparação com as técnicas tradicionais (ICP-OES e EDS) utilizadas atualmente

Descrição: O objetivo deste projeto é a construção de um laser de diodo contínuo na região do azul (405 nm) com o intuito de acoplá-lo a um equipamento LIBS-duplo pulso. O objetivo é travar o comprimento de onda do laser em 405,78 nm (Pb) ou 404,66 nm (Hg) para ser acoplado junto ao equipamento LIBS com o intuito de aumentar a sensibilidade de detecção desses elementos. O Pb e Hg são metais pesados e prejudiciais para a saúde mesmo em doses muito baixas. Nesse sentido, pretendemos montar este equipamento e quantificar amostras de sedimento de rio do reservatório de Barra Bonita-SP. Com os objetivos desse trabalho cumpridos, teremos um equipamento com capacidade de quantificar Hg e Pb de maneira mais rápida e a um custo menor do que técnicas padrões como o ICP-OES (Induced Coupled Plasma Optical Emission Spectroscopy) e AAS (Atomic Absorption Spectroscopy), que demandam digestão das amostras, gerando resíduos químicos. No futuro, depois de cumprido os objetivos deste projeto, podemos estender as análises para outros materiais de interesse, como solo e folhas. Outra possibilidade é a caracterização de outros elementos químicos que apresentam linhas atômicas plausíveis de serem excitadas no limite de sintonização do laser, que vai de 400 ? 415 nm segundo o fabricante. Dentro desse limite, temos linhas fortes para os elementos: V, Cr, Mn, Ti, Er, Mo, Sc, Gd, Y, Co, Rh, D, W e Tm. Considerando linhas mais fracas, e que talvez sejam acessíveis, o número de elementos praticamente dobra.

As armadilhas de dipolo ópticas já foram utilizadas com sucesso para o aprisionamento de átomos e moléculas, inclusive levando à obtenção de condensados bosônicos atômicos. No momento, há propostas para o uso deste tipo de armadilha na obtenção de condensados moleculares. Contudo, para que isto ocorra é necessária a formação de moléculas no estado fundamental vibracional. Também devemos ressaltar que existe uma proposta teórica para formação de tais moléculas utilizando feixe de fotoassociação em 1064 nm. Esta proposta é muito interessante, pois sugere a utilização de um comprimento de onda o qual é em geral utilizado em armadilhas ópticas devido à relativa simplicidade de operação dos lasers de fibra.
Atualmente em nosso laboratório produzimos cotidianamente amostras de átomos de Rb em uma armadilha de dipolo, com aproximadamente 2x10^6 átomos aprisionados, densidades da ordem de 10^(12) cm^(-3 ) e temperaturas da ordem 10 μK. Resultados preliminares em Rb, estudando a evolução temporal da população de átomos aprisionados, sugerem que a fotoassociação ocorre naturalmente em tais armadilhas. Neste projeto propomos investigar em mais detalhes a fotoassociação de tais moléculas inclusive envolvendo átomos de Rubídio e Potássio em uma armadilha óptica de dipolo.

Pretendemos trabalhar em nosso grupo de pesquisa para implementar a técnica totalmente óptica de aprisionamento simultâneo de átomos de Rb e Rb2. Isso será conseguido através da implementação de uma armadilha de dipolo com feixes cruzados, gerada a partir de um feixe infravermelho intenso (~ 100W) e focalizado (w ~ 30m) produzido por um laser comercial de dióxido de carbono (CO2). Essa armadilha será capaz de aprisionar átomos de Rb e Rb2 em densidades muito altas e durante longos períodos de tempo (~ 100s), tornando possível a realização de estudos detalhados de processos colisionais que levam à formação molecular. Estamos particularmente interessados em realizar experimentos de espectroscopia de alta resolução em Rb e Rb2. A observação das moléculas formadas e capturadas será feita através de um processo de fotoionização pela incidência de um pulso laser de alta energia. O estudo da dinâmica temporal das moléculas nesse tipo de armadilha possibilitará a observação regular de fenômenos co1isionais de baixa energia ocorrendo numa amostra pura de moléculas diatômicas, livres de quaisquer outros tipos de influência externa.