Ardson dos Santos Vianna Junior.

O objetivo principal da proposta é expandir a ação do Espaço Maker já existente de forma a fomentar a inovação, o empreendedorismo e aprender colocando a mão na massa (hands on).
O espaço maker foi criado forma a possibilitar que os alunos projetem, construam, montem e operem experimentos (filosofia CDIO) [1]. O espaço catalisou ações no PQI, como a montagem da impressora 3D e experimentos com placa de processamento Arduino.

Jardins químicos- precipitados ocos com aspecto dendrítico formados quando um cristal de sal metálico é imerso em uma solução alcalina de silicato, sulfato ou carbonato de sódio- são talvez o exemplo mais icônico de auto-organização em sistemas químicos.Os resultados obtidos neste projeto serão relevantes não apenas para a área de termodinâmica do não-equilíbrio, mas também para um emergente campo de pesquisa conhecido como chemobrionics cujo objetivo é o estudo dos processos de auto-organização em sistemas de precipitação visando possíveis aplicações práticas.

A ideia é construir um espaço maker (laboratório multipropósito), equipá-lo com instrumentação, de forma a possibilitar que os alunos projetem, construam, montem e operem experimentos (filosofia CDIO). Com isso, é possível aprender colocando a mão na massa (hands on) e possibilitando ao aluno ser criativo, nível mais alto da taxionomia de Bloom.

Nowadays, the contamination of water resources coupled with the increased food demand is becoming a key issue. Concerning water, monitoring
the quality of the water and its toxicological load is mandatory to guarantee the consumption of pure water to citizens; besides, we need to expand
access to pure water by planning actions able to treat contaminated water using environmentally sustainable technologies with the final aim to
guarantee a low cost and microbiologically safe water. Concerning food demand, aquaculture is the fastest growing food producing industry
globally. It accounts for 47% of fishery products, which is estimated to reach 62 % by 2030.
The project aims to face both sides of the coin by applying an integrated approach. On one side, we will develop new tools useful for eliminating
pollutants. Different strategies will be adopted, all commonly sharing a low environmental impact. Fungi will be used to eliminate contaminant of
emerging concern (CECs), with particular focus on antibiotics and some lipophilic compounds responsible of unpleasant taste on fish. On the other
hand, potentially toxic elements (PTEs) such as dissolved As, Hg, Pb or Cd species will be captured by exploiting the use of iron, adsorbents
derived from biomass and inorganic oxides and photocatalysts jointly linked to strengthen their efficiency.
The highest performing materials will then be supported on membranes or columns and will be tested in water for aquaculture or for reuse. In all
sites, we will also assess the quality of water by monitoring CECs and PTEs in influent, effluent and post treated waters and by assessing the
ecotoxicity and estrogenicity through the combination of different bioassays. The monitoring process will involve not only toxicological assays and
chemical analysis using high-resolution techniques; it will also be combined with modelling processes aimed to fully assess the fate of pollutants.

O Objetivo Geral do presente projeto consiste em criar ambiente propício para o desenvolvimento do pensamento criativo com sólida base teórica, da capacidade de inovação e de empreendedorismo dos graduandos. A estratégia de desenvolvimento das atividades curriculares será revista, reforçando as práticas educativas que visem não só o desenvolvimento de conhecimentos e habilidades mas também de competências. Isto envolve a integração entre disciplinas do curso e a interdisciplinaridade na abordagem dos tópicos de aprendizado, com intensa articulação com setores relacionados à engenharia química, nacional e internacionalmente.

Os microreatores possibilitam excelente transferência de calor e de massa, altíssima relação superfície/volume com um escoamento laminar e pistonado. Vem sendo utilizados na síntese de fármacos em fluxo contínuo, criação de bibliotecas de compostos químicos com potencial farmacológico, síntese contínua em múltiplas etapas, particularmente para reações rápidas que envolvam muito calor, processos químicos intensivos e reações com produtos químicos muito perigosos, tóxicos ou explosivos. Algumas vantagens da síntese de fármacos em microreatores são a redução drástica dos tempos de reação, devido à eliminação dos efeitos da mistura ineficiente, aumento do rendimento e seletividade das reações e redução da geração de resíduos. A Indústria Químico-Farmacêutica é a maior beneficiária desta nova tecnologia, pois os microreatores podem gerar uma quantidade de compostos, com potencial farmacológico, várias ordens de grandeza maior do que no processo batelada tradicional, podem diminuir em anos o tempo para produção comercial de um novo fármaco e podem ser unidades industriais extremamente pequenas e compactas. O objetivo deste trabalho é utilizar um microreator para produzir moléculas orgânicas com potencial farmacológico que já foram sintetizadas em processos batelada no Departamento de Farmácia da FCF/USP, determinar a cinética das reações, determinar as melhores condições operacionais para cada síntese e desenvolver o modelo matemático do processo. Este trabalho será realizado em colaboração com o Prof. Ardson dos Santos Vianna Jr., do Departamento de Engenharia Química da EPUSP, que disponibilizará o microreator e fará os estudos fluidodinâmicos e de modelagem matemática do processo e Prof. Roberto Parise Filho, do Departamento de Farmácia da Faculdade de Ciências Farmacêuticas da USP, que contribuirá com os procedimentos de síntese, análises químicas e análise dos resultados das reações dos compostos derivados da Tiazolidina-2,4-diona. Este projeto ainda conta com o apoio e a infraestrutura do laboratório do Prof. Hélio Alexandre Stefani, do Departamento de Farmácia da Faculdade de Ciências Farmacêuticas da USP, no qual serão realizadas as análises químicas em HPLC-MS para identificação e quantificação dos produtos de reação dos derivados do Indol. O Prof. Hélio não pode, neste momento, ser colaborador deste projeto, pois não tem disponibilidade de tempo, em vista de outros auxílios à pesquisa que estão em andamento sob sua coordenação.

Este projeto visa desenvolver no país uma capacidade de processar materiais com lasers de pulsos ultracurtos e utilizar esta capacidade para aplicações inovadoras. O processamento com lasers de pulsos ultracurtos é uma tecnologia nova, ainda em fase de estudos fundamentais e desenvolvimentos tecnológicos, com características muito diferentes de qualquer outro método de processamento por remoção de material. Por se tratar de pulso laser com duração temporal menor que a interação elétron fonon, sob certas condições pode-se obter um processo sem efeitos térmicos e uma ferramenta de usinagem com diâmetro menor que 1 mícron. Esta ferramenta é, portanto, capaz de produzir estruturas impossíveis de se obter com qualquer outro método. Além de estruturas micrométricas processadas diretamente na superfície de qualquer tipo de material, ainda é possível o processamento no interior de materiais transparentes. Devido às altíssimas intensidades obtidas por pulsos ultracurtos, também é possível alterar as propriedades tribológicas, químicas e físicas de superfícies. Estas propriedades abrem novas possibilidades de processamento, com resultados que estão revolucionando diversos ramos do conhecimento. Estas propriedades, contudo, somente são possíveis sob condições estritamente estabelecidas e controladas. Não basta a utilização de pulsos ultracurtos para se obter processos não-térmicos; é preciso conhecer a dinâmica da interação deste tipo de radiação com um determinado material e obter as condições exatas de processo onde isto é possível. O grupo de lasers do IPEN, detém o domínio desta tecnologia e, com experiência de mais de 30 anos na área de lasers e suas aplicações, é aquele que está mais preparado para realizar desenvolvimentos nesta área. Este projeto, portanto, propõe não somente desenvolvimentos para o domínio da tecnologia de processamento com pulsos laser ultracurtos, mas vai além, e propõe diversas aplicações práticas advindas destes desenvolvimentos. Estas aplicações práticas estão focadas na produção e utilização de circuitos microfluídicos. Por utilizar pulsos ultracurtos na sua produção, estes circuitos podem ser muito especiais, com características muito diferentes daqueles que já são produzidos por outras técnicas por alguns grupos no país. Podem ser produzidos em qualquer tipo de material (dielétrico; metálico; polimérico), com qualquer desenho, com dimensões controladas a partir de 1 micron. Podem incorporar superfícies funcionais em partes específicas, com propriedades químicas, físicas e tribológicas adequadas a um certo tipo de aplicação. Deverão também incorporar dispositivos ópticos passivos e ativos, como guias de onda e lasers, para monitoramento e/ou ativação de processos. Estes circuitos "optofluídicos" serão então utilizados em diversas aplicações de grande interesse da instituição e do país. São principalmente aplicações onde o IPEN já trabalha com processos convencionais, e que tem grande interesse na sua miniaturização e maior eficiência. Tem portanto total apoio da instituição, conta com pessoal especialista, e infra-estrutura adequada para cada um dos casos pretendidos.

O objetivo deste trabalho é utilizar um microreator para produzir material polimérico com propriedades especiais. A compreensão da fluidodinâmica será feita através da modelagem e simulação de duas formas. Uma utilizando ferramenta de fluidodinâmica computacional, no caso, o software comercial Phoenics. Outra aplicando modelos estocásticos que explicam a fluidodinâmica de sistemas multifásicos.

O projeto tem por objetivo o estudo da otimização em tempo real utilizando abordagem orientada a equações com implantação piloto em unidade industrial. Serão estudadas as diferentes etapas envolvidas neste tipo de problema e proposta uma solução integrada.

Isolation, Characterization and screening of environmental applications of Bio-Organic substances obtained from urban biomasses.

The organic fraction of urban wastes can represent a rich source of bio-organic substances (BOS) easily available from urban facilities performing aerobic or anaerobic biodegradation of biomass residues; they may provide a large variety of BOS fitting a wide range of uses.
The aim of the project is to explore the valorization of these residues by their use in the detoxification of other aqueous wastes.

O uso do CFD já é uma realidade presente nas chamadas áreas estratégicas de alta tecnologia, tais como, as nucleares, aeroespaciais e de defesa. O objetivo deste trabalho é consolidar a linha de pesquisa em CFD na Pós em Química do IME, possibilitando uma efetiva formação de pessoal nesta área para Defesa.

Neste trabalho, os pacotes de CFD são usados para encontrar os perfis de concentração de gás cloro lançado na Estação de Metrô Afonso Pena. Foram usadas para a análise uma fonte intermitente e uma fonte contínua de contaminante. Após a dispersão do gás, é acinonado o sistema de extração de fumaça existente e é possível avaliar seu uso no Plano de Contingência contra um ataque químico.