Alex Virgilio.

Este projeto, voltado ao desenvolvimento de métodos de análise espectroscópica inorgânicaenvolve dois temas principais de pesquisa: preparo de amostras e instrumentação analítica.Em relação ao primeiro tema, pretende-se avaliar o desempenho de um novo sistemacomercial de digestão com aquecimento condutivo em frasco fechado no preparo de amostrasde ração animal (cães, gatos, peixes, aves, roedores, equinos) e de biomassa lignocelulósicaflorestal (resíduos de poda, espécies invasoras, eucalipto, bambu) e agrícola (gramíneas: canaenergia, capim elefante, sorgo-biomassa) e derivados de biomassa (biocarvão, biocomposto)para fins energéticos. O digestor denominado Simplify foi lançado no mercado nacional em2023 pela empresa Vert e é fruto de pesquisa iniciada em 2012 no IQAr/Unesp (PósDoutorado, Fapesp, Proc. 2012/02891-7) e de projeto finalizado recentemente (PIPE-FAPESP Fase II, Proc. 2020/00907-0). Já o tema instrumentação focará novas estratégias decalibração com padrão único para técnicas espectroscópicas de análise elementar inorgânica eno desenvolvimento e aplicação de plataformas descartáveis e impressas em 3D para a técnicaespectrometria de absorção atômica com atomização em tubos de grafite.

A espectrometria de massas com plasma acoplado indutivamente (ICP-MS) é considerada o estado da arte para análises elementares e isotópicas em níveis traço e ultra-traço. A elevada sensibilidade, capacidade multielementar, ampla faixa linear de trabalho, excelentes precisão e exatidão são alguns dos principais atrativos do ICP-MS. Entretanto, essa técnica se baseia na introdução de amostras na forma de solução, o que geralmente requer a digestão das mesmas. O preparo de amostras é uma etapa crítica, por demandar tempo, elevado consumo de insumos e maior suscetibilidade a riscos de contaminação e perdas do analito. A atual fronteira do conhecimento em aplicações agronômicas e ambientais para ICP-MS tem sido a análise direta de sólidos visando o mapeamento elementar e, nesse sentido, a amostragem por meio de ablação a laser (LA) representa um grande avanço. Esta técnica baseia-se na focalização de pulsos de um feixe de laser de alta energia diretamente na superfície da amostra, dispensando assim laboriosos e custosos procedimentos de preparo de amostras. A flexibilidade trazida pelo laser possibilita o imageamento bidimensional da amostra com resolução micrométrica e elevada precisão, ambas necessárias para a compreensão da distribuição espacial dos elementos na forma de mapas de calor e a identificação de heterogeneidades. A natureza quase não destrutiva da técnica a torna ainda mais atrativa para aplicações a amostras de difícil decomposição ou quando há baixa disponibilidade em amostras complexas, como rochas, solos, madeira, tecidos vegetais e células. No CENA/USP, há um número significativo de projetos em andamento financiados pela FAPESP e outras agências de fomento, que possuem demanda por análises elementares e isotópicas em amostras complexas e pelo mapeamento de sua distribuição espacial. Estas demandas são comuns a outros laboratórios de pesquisa dentro e fora do Estado de São Paulo, que se beneficiarão de um laboratório multiusuário capacitado a realizar estas análises. O impacto do uso dessa técnica pode ser ainda estendido, considerando-se estudos em regime temporal para caracterização de materiais de alta relevância tecnológica e ambiental, como nanopartículas, células e microplásticos, o que amplia o leque de aplicações e a contribuição à ciência nacional.

Nas últimas décadas, a sociedade e o meio universitário têm enfrentado desafioscrescentes associados à integração social, aprimoramento de soft skills, promoção da saúdemental e a conscientização sobre temas relativos à inclusão, equidade e diversidade. Agamificação, termo empregado para o uso de elementos e princípios de jogos em contextos nãorelacionados aos mesmos, surgiu como uma ferramenta poderosa para a educação,compreensão, motivação e capacitação de jogadores na abordagem de temas complexos.Utilizando-se de natureza imersiva e interativa, os jogos de tabuleiro moderno podem serempregados muito além da função de meramente entreter jogadores, transformando iniciativaseducacionais e de conscientização em experiências mais leves e agradáveis. Ao explorar odesejo humano inato por desafios, conquistas e reconhecimento, a gamificação tem o potencialde motivar ações positivas generalizadas, educando, inspirando e mobilizando indivíduos ecomunidades. O presente projeto tem por objetivo a criação de um grupo de extensão, inclusãoe pertencimento no CENA, campus Luiz de Queiroz - Piracicaba/SP, que vise implementar umespaço lúdico e promover ações de inclusão e pertencimento para docentes, funcionários ealunos por meio de jogos de tabuleiro modernos. Divido em várias vertentes, o projetotangencia diversas áreas de atuação da PRIP. Na temática Vida no Campus os jogos detabuleiro serão propostos para integração e valorização da convivência dos membros docampus, se contrapondo ao uso excessivo de tecnologia e redes sociais. No que tange a temáticaDiversidades a aplicação dos jogos tem por objetivos à promoção da igualdade econscientização sobre pautas inclusivas, relativas à diversidade sexual, questões raciais,deficiências e outras. O contexto de Saúde Mental o emprego dos jogos será voltado à reduçãodo estresse, promoção de laços sociais e grupos de apoio para saúde mental, bem como umaferramenta lúdica para abordar questões que envolvam esse tema. Por fim, dentro da vertenteVida Profissional os jogos serão aplicados para incrementar a socialização, a sensação depertencimento e para o desenvolvimento e aperfeiçoamento de soft skills da comunidade.

A proposta atual visa atingir a agricultura sustentável no bioma Amazônia, avaliando modelos de sistemas agroflorestais (SAF), conectando a saúde do solo com a qualidade dos frutos. Esses SAFs serão comparados a outros sistemas que adotam práticas agrícolas menos conservacionistas. Mais especificamente, visa compreender profundamente a diversidade microbiana dos solos amazônicos, bem como suas características químicas, físicas e biológicas e sua relação com o estado mineral e a produtividade das plantas, em um processo chamado plant-soil-feedback. Solos e frutos de SAF com plantas de cacau, cupuaçu e açaí serão coletados e caracterizados por meio da integração de parâmetros físico-químicos, bioquímicos e microbiológicos. As características de saúde do solo serão monitoradas para entender os efeitos na produção de frutos e investigar como novas cultivares se comportam em relação às cultivares tradicionais. Em contrapartida, a qualidade dos frutos será avaliada combinando os teores nutricionais com a produção de compostos orgânicos, avaliados por análise metabolômica. A população da comunidade microbiana será quantificada por análise de metagenoma do DNA do solo usando sequenciadores de próxima geração, e o feedback entre nutrição de frutos e diversidade microbiana é estimado por análise estatística de associação. Ensaios em casa de vegetação serão conduzidos para avaliar o feedback planta-solo nestes SAFs para testar a adaptabilidade de cultivares de macieira na região Amazônica. Paralelamente, serão realizados programas de melhoramento genético para desenvolver novas cultivares adaptáveis ao cultivo em ambiente tropical. O principal objetivo é desenvolver novas cultivares de maçã com produção sustentável de frutas na região amazônica, focando nos genes responsáveis pela dormência e resistência a doenças. A combinação dos resultados gerará modelos que valorizem e busquem agregar valor à produção agroflorestal do povo amazônico, gerando subsídios científicos e econômicos para o desenvolvimento da agricultura local sustentável. Uma compreensão mais ampla das interações com as populações microbianas naturais em áreas frutíferas trará orientações cruciais para decisões de manejo agrícola e melhorará o rendimento de frutas de alta qualidade. Este projeto pode aumentar o nível de compreensão científica e tecnológica da relação entre a saúde do solo e a qualidade dos frutos em sistemas agroflorestais da Amazônia. Os benefícios gerados por este estudo aumentarão o reconhecimento dos produtos agroflorestais e dos agricultores, criando incentivos para modelos agrícolas mais sustentáveis. O potencial social desta proposta busca ampliar o conhecimento sobre a produção sustentável para a região, estreitando laços e gerando benefícios entre os países envolvidos na proposta. Os resultados do atual projeto poderão ser estendidos a outras regiões do Brasil (Mata Atlântica) e Japão (áreas de Floresta do Norte), por meio da aplicação do modelo plant-soil-feedback para melhorar a regeneração da flora (e fauna) e a produção de alimentos. Haverá um programa de treinamento para estudantes do Brasil e do Japão, com seções online e demonstrações de campo lideradas pelos pesquisadores envolvidos.

A crescente preocupação e o aumento de gastos com a saúde têm adaptado o perfil de consumo da população e produzido uma demanda acentuada por alimentos e bebidas com menor processamento, à base de matérias primas vegetais, livres de glúten, lactose, pesticidas, transgênicos e aditivos. Nesse sentido, os alimentos funcionais têm ganhado notoriedade, dado que além de suas qualidades nutricionais básicas, podem melhorar a saúde, o bem-estar e reduzir o risco de doenças. As farinhas funcionais à base de cereais, grãos, legumes, verduras e frutas destacam-se como ingredientes importantes na substituiçãode farinhas tradicionais ou na composição de farinhas mistas. Algumas destas são produzidas a partir de subprodutos de processamento, levando assim a redução a geração de resíduos, minimização do desperdício e incrementando da oferta de alimentos. Este projeto de pesquisa propõe a caracterização físico-química de amostras de farinhas funcionais para determinação de parâmetros como granulometria, coloração, umidade, acidez graxa e teores de cinzas, proteínas, carboidratos e gorduras. Pretende-se também desenvolver procedimentos de preparo de amostras envolvendo a decomposição assistida por radiação microondas com ácidos diluídos para a determinação de teores totais e a digestão por metodologias in vitro parasimulação dos processos gastrointestinais visando à determinação dos teores bioacessíveis. Elementos nutrientes e contaminantes serão determinados por técnicas à base de plasma como ICP OES e ICP-MS. Esse estudo deverá focar farinhas funcionais à base de cereais, grãos, sementes, frutas, verduras e vegetais. Os resultados obtidos para as composições químicas e parâmetros físico-químicos serão correlacionados através da aplicação de ferramentas quimiométricas.

Este projeto abarca duas linhas de pesquisa principais: a identificação da composição inorgânica de plantas medicinais, principalmente as mais populares e consumidas, e o desenvolvimento de tecnologia analítica para o monitoramento da qualidade dessas plantas pelo sistema nacional de vigilância sanitária de modo a minimizar a probabilidade de ocorrência de problemas toxicológicos. Pretende-se desenvolver e avaliar novos procedimentos de preparo de amostras e de determinação dos teores de macronutrientes (P, K, Ca, Mg, S), micronutrientes (Cu, Fe, Mn, Zn) e elementos tóxicos (Al, As, Cd, Co, Cr, Ni, Hg, Pb, Se, Sn, V) em plantas medicinais por espectrometria de absorção atômica de alta resolução com fonte contínua e atomização em chama ou forno de grafite. Pretende-se investigar a aplicabilidade da análise direta de sólidos e suspensões de plantas medicinais por espectrometria de absorção atômica de alta resolução com fonte contínua e atomização em forno de grafite, avaliando os principais fatores que influenciam esse tipo de análise direta, como a homogeneidade de amostras de material vegetal e as massas mínimas de amostra. Uma avaliação comparativa entre as técnicas de amostragem de sólidos (SS-HR-CS GF AAS), de suspensões (SiS HR-CS GF AAS ) e a espectrometria de absorção atômica em forno de grafite com fonte de linhas e corretor de fundo por efeito Zeeman (SiS LS GF AAS), e estudo sobre escolha e definição de um material a ser empregado como o branco analítico em SS-HR-CS GF AAS também fazem parte deste projeto. .

Neste subprojeto serão preparadas ligas de cobre, especialmente ternárias com possibilidade de apresentarem memória de forma, estudada seu comportamento eletroquímico com diferentes técnicas, caracterizadas suas superfícies por MO, MEV, EDX, mapas de elementos, XRD, e algumas delas por XPS, SERS, AFM, SVET e SKP. Além disso, serão obtidos monocristais dessas ligas, orientados para expor à solução, planos de baixo índice de Miller para os sistemas cúbicos, e o que for possível obter para as martensitas (sistemas monoclínicos).Com os monocristais serão estudadas as figuras de ataque químico e dado prosseguimento aos estudos eletroquímicos. Palavras-chave: ligas de cobre, monocristais de ligas de cobre, martensita, eletroquímica.