Vinicius Marrara Pepino.

Os átomos de Rydberg oferecem interações atômicas fortes e controláveis que podem ser ajustadas selecionando estados com diferentes números quânticos principais ou momento angular orbital. Além disso, os átomos de Rydberg apresentam tempos de vida longos e muitos níveis de energia disponíveis. Suas separações de estado de energia permitem o acoplamento a campos eletromagnéticos da faixa de Megahertz a Terahertz. Tais características os tornam altamente desejáveis para o desenvolvimento de novas tecnologias quânticas, especialmente envolvendo detecção de campo eletromagnético. Nesta proposta pretendemos investigar amostras atômicas quentes e frias de Rydberg como protótipos para tecnologias quânticas envolvendo detecção por microondas.

Este projeto tem como objetivo desenvolver tecnologias assistivas inovadoras voltadas para a reabilitação dos processos de audição e alimentação oral em idosos, visando promover a independência funcional e melhorar a qualidade de vida dessa população. O projeto será conduzido de forma interdisciplinar, integrando áreas como design, fonoaudiologia e engenharia, garantindo uma abordagem colaborativa ao longo das etapas do desenvolvimento, que incluem a fase de projeto informacional, projeto conceitual, projeto detalhado e prototipagem. Cada uma dessas etapas será executada com a participação de especialistas para assegurar que os dispositivos atendam às necessidades dos usuários. No campo da audição, o foco estará na criação de aparelhos de amplificação sonora e dispositivos auxiliares de escuta, que utilizam sensores avançados para o monitoramento auditivo e processos de reabilitação. Esses dispositivos serão projetados para otimizar a captação e processamento do som, incorporando tecnologias de redução de ruído e amplificação personalizada. Além disso, os aparelhos terão um design ergonômico especialmente desenvolvido para facilitar o uso pelos idosos, promovendo uma melhor comunicação e integração social. Na área de alimentação oral, o projeto busca desenvolver dispositivos vestíveis equipados com sensores capazes de monitorar as funções de mastigação e deglutição. Esses dispositivos usarão sinais acústicos, eletromiografia de superficie e acelerometria, possibilitando uma análise detalhada dos movimentos e da fisiologia envolvidos na alimentação. O objetivo é oferecer uma tecnologia assistiva que possa monitorar e reabilitar essas funções, garantindo uma alimentação mais segura e eficiente, prevenindo complicações como desnutrição, desidratação e isolamento social. Dessa forma, o projeto propõe soluções tecnológicas que abordam necessidades críticas para o envelhecimento saudável.

O contínuo aumento na complexidade dos dispositivos atuais, observados particularmente desde o adventodos metamateriais (e de sua versão bidimensional, denominada metasuperfície) se deve, em grande parte, aoavanço nos processos de fabricação (incluindo prototipagem rápida), e às modernas e cada vez maisabrangentes ferramentas de simulação numérica. Infelizmente, o Grupo de Metamateriais (GMeta, um dosmaiores, mais bem equipados e produtivos do Brasil) não dispõe atualmente de uma infraestruturacomputacional que atenda nossas necessidades em um horizonte de médio prazo e que, principalmente,continue a garantir a seus membros a possibilidade de produzir pesquisa em seu estado-da-arte. Portanto, apresente proposta tem por objetivo principal modernizar a infraestrutura de pesquisa do GMeta, algo que nãoé feito desde 2013. E para isso, esta proposta seguirá duas linhas principais: 1) quanto a infraestrutura depesquisa, aquisição de licenças do software de simulação eletromagnética baseado em elementos finitosCOMSOL Multiphysics, e aquisição de um gerador de sinais na faixa de micro-ondas; e 2) quanto a pesquisae desenvolvimento inovadores, esta proposta contempla novos dispositivos eletromagnéticos, em seu estado-da-arte, em diversas faixas de frequência. Os softwares comerciais pleiteados por este projeto permitirão uminestimável ganho de produtividade na análise de diversos problemas eletromagnéticos (além de serem umbenchmark valioso para a validação de diversas aplicações já em desenvolvimento no Grupo). Portanto,esperamos diversas contribuições originais para esta proposta (tanto teóricas quanto experimentais) nas faixasde frequências de micro-ondas, THz, e ópticas, com aplicações inovadoras voltadas para óptica difrativa(imageamento, óptica planar, holografia, manipulação de feixes), forças eletromagnéticas, sensoriamento,dentre outras. É importante ressaltar que estas aplicações já estão em andamento, e que esta proposta envolvetodos os professores, alunos, e pesquisadores do Grupo de Metamateriais.