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Código De Projeto – SWB1
Título do Projeto: A influência do inchamento nas propriedades de fadiga dos elastômeros
inteligentes.
Resumo do Projeto: Todas as borrachas incham em algum grau em óleo e isso pode ter sérias
implicações para a integridade e o desempenho de componentes de borracha em várias aplicações (por
exemplo, peças automotivas). A pesquisa em borrachas de cristalização sem tensão em óleo mostrou
que a vida de fadiga diminui significativamente com o aumento do inchamento. A diminuição da
resistência à fadiga, em todas as borrachas, é acompanhada por uma diminuição dos complexos
módulos de elasticidade do material, mas esta redução é mais pronunciada em borrachas inchadas. As
alterações nas propriedades mecânicas e a menor vida de fadiga das amostras inchadas podem ser
atribuídas a um certo número de fatores físicos e químicos. Os fatores físicos incluem a presença de
espaços vazios maiores na estrutura da rede e um menor módulo inicial complexo devido ao
inchamento. Os fatores químicos incluem alterações na estrutura da rede devido ao inchamento do
óleo, no qual o número de ligações cruzadas que resistem a força de tração podem ser
significativamente reduzidas ou no qual o inchamento conduz a diferenças no equilíbrio do
comprimento das cadeias individuais. Também, possivelmente, a reformação de ligações polissulfetas
durante os ciclos de carga é inibida na presença do óleo.
Há um interesse crescente em uma faixa dos novos elastômeros inteligentes , particularmente
elastômeros magnetoreológico (MRE), mas muito pouca pesquisa tem sido realizada nas propriedades
dinâmicas de avaliação destes materiais. Os MREs compreendem partículas ferromagnéticas em uma
matriz de borracha e a sua rigidez pode ser alterada instantaneamente e de forma reversível na
presença de um campo magnético. Hence, they have great potential to be used in damping, vibration
isolation and sealing applications. Por isso, têm um grande potencial para serem utilizados no
amortecimento, no isolamento de vibração e nas aplicações de selagem. Um programa de pesquisa está
em andamento para determinar a resistência à fadiga dos MRE. No entanto, não houve nenhuma
pesquisa sobre a influência do inchamento sobre as propriedades dinâmicas do material até o
momento. Um projeto de pesquisa é proposto para o criação de uma gama de MRE e submetê-los a
diferentes graus de inchamento. Em seguida, uma série de testes de fadiga equibiaxial será conduzido
para determinar a resistência à fadiga e estabelecer os parâmetros que influenciam a resistência à
fadiga das amostras inchados. As superfícies de fratura serão estudadas através de microscopia
eletrônico de varredura (SEM), o que vai ser importante para determinar se a "camadas interfaciais"
entre as partículas ferromagnéticas e as matrizes de borracha contribuem para a falha por fadiga,
atuando como concentradores de tensão. Assim, a questão que se coloca é : - pode a vida de fadiga de
um elastômero de magneto ser determinada usando os preditores que têm sido usados para os
elastômeros convencionais cheios, ou a presença de partículas ferromagnéticas e das camadas
interfaciais entre as partículas e a matriz de borracha requerem a realização de uma nova teoria de
falha?
Nome do supervisor: Prof. Steve Jerrams
Título do Projeto: Evitar falhas dos tubos de alimentação através do aperfeiçoamento da seleção e do
design do material.
Resumo do Projeto: Para procedimentos de gastronomia (nutrição enteral / por tubo , a figura 1), existem
dois métodos principais: i) gastrostomia endoscópica percutânea (PEG) para o uso a longo prazo, até 2 anos
de retenção ou mais, com o tubo mantido na parede interna do estômago com um disco de borracha e ii)
Tubos de balão para gastrostomia (BGT) para utilização a curto prazo, concebidos para substituição a cada 36 meses e mantido no lugar por insuflação do balão com água, que será trocada semanalmente. No primeiro
caso, as complicações surgem causadas pelo enterramento do disco no abdômen ou perecimento ou
secagem do disco ao longo do tempo, devido à elevada acidez do estômago ou a influência de alguns
medicamentos, fazendo com que o tubo caia. Nesta situação, acidez, medicamentos ou fadiga através do
processo de inflação/deflação podem causar o ruptura do balão, eventualmente, a explosão. Os PEGs são
normalmente feitos de poliuretano e os BGTs de silicone. Quando o tubo cai na nutrição com PEG, se não for
substituído imediatamente, o trato normalmente cicatriza em 2 horas e um procedimento para a nova
inserção exige um pernoite no hospital, custando entre € 360 - € 1.440, dependendo da localização e do
tratamento recebido . Cada um dos materiais utilizados atualmente para tubos de alimentação tem uma
fraca resistência ao ácido clorídrico (HCl), e este é o principal constituinte do ácido do estômago. Como os
custos incorridos na alimentação falha do tubo são tão proibitivos e o desconforto e os inconvenientes
causados aos pacientes são incalculáveis, é oportuno aprimorar os materiais e o design para atenuar este
problema.
Assim, o objetivo principal desta pesquisa é produzir um dispositivo de gastrostomia melhor com material e
design de alta qualidade para os dispositivos existentes, oferecendo maior confiabilidade e resistência
sem prejudicar a funcionalidade. Para alcançar esse objetivo deve-se cumprir os seguintes objetivos.
i) Uma análise das limitações dos atuais tubos de alimentação.
ii) Uma revisão de seleção de materiais para dispositivos gastrostomia e uma avaliação de propriedades
físicas e químicas.
iii) Pesquisas para determinarem se podem ser obtidos melhoramentos no material a partir da modificação
das propriedades de materiais existentes.
iv) Desenvolvimento de um composto de elastômero alternativo.
v) Juntamente com iii) e realizar simulações de computador, um redesenho dos equipamentos existentes
PEG e BGT para explorar as vantagens oferecidas por um material aperfeiçoado.
vi) Validar os materiais e o design através de um extensivos programas de testes físicos.
i
Figura 1 Um paciente que foi submetido a um procedimento de gastrostomia
Este programa de doutoramento será realizado em colaboração com os nossos parceiros de pesquisa em
Engenharia Biomédica na Faculdade de Engenharia da Universidade de Dundee e do National Center of
Neuroscience of Ireland, Beaumont Hospital, Dublin.
Título do Projeto: Papel microfluídico baseado em sensor eletroquímico para detecção de glicose e
colesterol.
Resumo do Projeto: O objetivo é o de desenvolver um sensor de glicose comercial e colesterol para uso
em países do terceiro mundo. Este deve ser barato, confiável e o resultado deve ser fácil de entender.
Há várias possibilidades, um dispositivo eletroquímico que produz uma mudança de cor (o qual pode
ser transmitido através de uma câmera de telefone celular), ou um dispositivo eletroquímico que se
baseia em uma configuração de célula a combustível que produz um resultado eletrônico. Os
dispositivos eletroquímicos precedentes têm sido utilizados com o controle potencial usando um
potenciostato. Esta é a base do sensor comercial de glicose MediSense. No entanto, estes dispositivos
são caros e não muito robustos. O objetivo é promover o trabalho feito anteriormente usando um
sistema baseado em papel microfluídicos. O papel pode ser modelado usando uma tinta com base de
cera. Os reagentes (enzimas, tampões, mediadores) serão manchados em papel e a amostra será vista
através do papel, ocorrerá a reação e os produtos vão ser determinados por processo fotoquímico ou
eletroquímico.
Nome do supervisor: John Cassidy
Título do Projeto: Célula a combustível fotoeletroquímica.
Resumo do Projeto: Este trabalho envolve a remediação de águas residuais usando uma configuração
de célula a combustível. Desta forma, os contaminantes orgânicos podem ser removidos a partir da
água e da energia elétrica gerada. De certa forma, pode ser visto como uma unidade de incineração
submarina onde os poluentes orgânicos podem ser mineralizados. Uma vantagem da técnica inclui o
fato de níveis de traços de compostos orgânicos tóxicos, tais como pesticidas e poluentes orgânicos
persistentes que podem ser removidos, e as águas residuais podem ser limpas. Estudos anteriores
demonstraram que os compostos simples, tais como os alcoóis podem ser eficientemente mineralizados
e atualmente produzidos. Além disso, um sistema semelhante tem sido utilizado para matar as
bactérias. O sistema baseia-se na utilização de uma camada de TiO2 imobilizada sobre um elétrodo que
atua como um catalisador para a oxidação de compostos orgânicos. Neste elétrodo os orgânicos são
mineralizados, enquanto, em um oxigênio de cátodo de elétrodo do ar é reduzido.
O trabalho proposto envolve a dopagem do TiO2 a fim de produzir camadas que atuam de forma mais
eficiente usando a luz solar. Este novo material TiO2 será usado em uma configuração de célula a
combustível. Deste modo, a célula fotoeletroquímica funcionará durante o dia.
Nome do supervisor: John Cassidy
Título do Projeto: Estabelecer um preditor de vida de fadiga preciso para componentes de borracha
submetidos a carga complexa.
Resumo do Projeto: A importância em evitar falhas dispendiosas de fadiga de componentes de borracha
tem aumentando nos últimos anos, em particular na indústria automotiva, na qual novos padrões de
confiabilidade fazem com que sejam cruciais a seleção correta do material e design de componentes de
borracha. A CER tem pesquisado propriedades de fadiga de elastômeros desde 2000. A maioria das
pesquisas anteriores sobre o tema se concentravam em prever a resistência à fadiga das taxas de
propagação da fissura, mas isto é uma prática imprecisa e é difícil relacionar os resultados do teste ao
comportamento real do componente. Alternativamente, a CER tem um sistema de inflação dinâmica da
bolha original que pode fazer ciclos de diafragmas de borracha falhar, permitindo o estudo de relações
complexas de tensão - deformação e a realização de resultados reproduzíveis e credíveis. Grande parte da
pesquisa é baseada nos achados iniciais do Prof Associado Frank Abraão, da Escola de Ciência Marinha e
Engenharia da Universidade de Plymouth,que irá fornecer conhecimentos para o projeto no papel de
supervisor associado. As conclusões centrais de sua pesquisa sobre espécimes uniaxialmente carregadas
revelam que:
i)
quando borrachas cristalizadas sem tensão estão em ciclo, há uma limitação complexa módulo
de elasticidade (E *) no qual as amostras falharão
ii)
a falha pode estar relacionada com os níveis de ‘energia dinâmica armazenada‘ nestes
materiais
iii)
para certos níveis de carga, os materiais são fortalecidas por pré-esforço
iv)
as falhas tendem a propagar-se a partir de falhas de 200 µm de comprimento ou mais em um
material de borracha típica e este tamanho é muito maior do que se pensava antes da sua
aplicação.
O CER tem desenvolvido pesquisas de Abraão, avaliando um módulo de limitação e energia armazenada
dinâmica para o carregamento cíclico equibiaxial . Além disso, o centro tem estudado a influência do óleo de
inchamento nas propriedades de fadiga de elastômeros cristalizada sem tensão submetidos a esta forma de
carga. No entanto, muitas questões permanecem sem resposta, incluindo: a) a "energia dinâmica armazenada é princípio aplicável a todos os compostos de borracha?
b) o pré-esforço é uma estratégia eficaz para melhorar a vida em fadiga para uma ampla prática de
stress e tensões?
c) Pode as teorias de previsão de vida em fadiga serem adaptadas para a nova geração de materiais de
borracha inteligentes ~ elastômeros dielétrico e magnetoreológico?
Assim, uma questão de pesquisa primária pode ser colocada ~ ‘há um critério de falha de fadiga universal
que pode ser aplicado a todos os materiais de borracha, componentes e casos de carga?’Para alcançar esse
objetivo, deve-se cumprir os seguintes objetivos seguintes:
i)
Uma análise das limitações dos atuais testes de fadiga em materiais como a borracha;
ii)
Projeto de experiências para estudar eficazmente a fadiga da borracha sob condições de tensão e
controlo de força, com e sem a inclusão de pré-tensões e pré-forças;
iii)
Estudo de superfícies de fratura, utilizando uma gama de técnicas de microscópio, em particular no
que diz respeito a determinação da natureza de nucleação da fenda;
iv)
Postulação e avaliação de uma teoria unificada para a vida de fadiga de componentes da borracha;
v) O teste rigoroso desta teoria para uma gama de compostos de borracha padrão e avançados.
Título do Projeto: Modelos matemáticos de ondas não-lineares em fluidos
Resumo do Projeto: Este projeto tem como objetivo estudar as equações diferenciais não-lineares que
surgem na mecânica dos fluidos. As equações que surgem em teorias não-lineares têm muitas
propriedades matemáticas notáveis. Os exemplos mais conhecidos de tais equações são KdV, sinGordon e Nonlinear Schrödinger que são exatamente solucionáveis (integráveis).
O projeto vai continuar e aprimorar os estudos recentes sobre o uso de outros, mais complexas,
equações integráveis como as equações Camassa – Holm e Degasperis – Procesi , para modelar o
movimento das ondas de águas rasas. As equações Camassa – Holm e Degasperis – Procesi [CH93,
DP98, HI11] descrevem de uma forma direta a velocidade e, consequentemente, todas as variáveis
relacionadas com as ondas de águas pouco profundas a profundidades diferentes na ausência de um
fluxo de cisalhamento e na presença de um fluxo arbitrário de cisalhamento [J02, J03, i07]. De um
ponto de vista da modelagem, a vantagem das equações de CH e DP sobre a amplamente utilizada
equação KdV consiste no fato de que elas capturam o fenômeno de quebra de onda.
O objetivo da pesquisa é também formular e estudar modelos matemáticos para ondas extremas
relacionadas a tsunami, ondas vagalhões, vórtices turbulentos etc. Estes modelos darão respostas a
perguntas sobre a formação e propagação dessas ondas, bem como efeitos como quebra de ondas,
vorticidade, dependência do número e da altura das ondas do tsunami na forma da superfície inicial da
onda em águas profundas, etc.
Nome do supervisor: Dr Rossen Ivanov
Título do Projeto: “Os Desafios Econômicos da dependencia e do uso de combustíveis fósseis: um
estudo que analisa as economias BRICS"
Resumo do Projeto: A volatilidade crescente de combustíveis fósseis na economia mundial tem
importantes implicações para todas as economias do mundo, mas em particular as economias BRIC, que
utilizam quantidades significativas destas fontes de energia para alimentar o seu desenvolvimento.
Enquanto não há um material substancial de literatura que considere os mercados financeiros e as suas
implicações para o crescimento econômico e desenvolvimento, surpreendentemente pouca pesquisa
empírica foi realizada para examinar as implicações das flutuações do mercado de energia a partir de
uma perspectiva macroeconômica.
A crise financeira global dos mercados financeiros e a considerável pressão sobre os mercados de
energia, que se traduziu no aumento dos níveis de instabilidade, afetaram diretamente o crescimento
econômico e o desenvolvimento das economias mundiais. Assim, este projeto vai se concentrar sobre
as implicações econômicas da flutuação dos preços dos combustíveis fósseis e como esse fator pode
danificar as economias emergentes, que são ricas em recursos energéticos, como o caso do Brasil e da
Rússia, e outras economias que são fortemente dependentes de combustíveis fósseis, como a Índia,
China e África do Sul. Este estudo, portanto, concentra-se em um exame da sustentabilidade econômica
e as implicações ambientais das políticas atuais das economias BRICS (Brasil, Rússia, Índia, China e África
do Sul) no que diz respeito as suas relações econômicas com os combustíveis fósseis.
A fim de entender a complexidade dos mercados da energia e seu papel econômico, este estudo
investiga o comportamento do preço da energia, bem como a integração e o desenvolvimento
econômico. A principal contribuição desta pesquisa reside seu estudo em um bloco de países que
parecem ser bastante resistentes à instabilidade econômica e financeira que afeta o mundo atual
economias mais desenvolvidas.
Esta pesquisa se propõe a analisar os níveis de integração entre as economias BRIC e grandes
economias desenvolvidas e a sua sensibilidade a choques originados nos mercados de energia. Como as
economias do BRIC não podem ser consideradas como uma pesquisa de bloco de países, é fundamental
analisar a relação especial com os mercados de energia para entender se estas economias poderão se
beneficiar do desenvolvimento econômico sustentável.
Nome do supervisors: Dra. Lucía Morales e Dr. Joseph Coughlan
Título do Projeto: “Energias renováveis e sustentabilidade econômica durante os tempos de crise”
Resumo do Projeto: A economia mundial enfrenta grandes desafios econômicos e ambientais
associados à utilização intensiva de combustíveis fósseis para atender às atuais demandas de energia.
Os combustíveis fósseis representam uma variável-chave para garantir o crescimento e o
desenvolvimento econômicos sustentáveis de um país. Estes recursos, porém, não são renováveis e
estão sujeitos ao esgotamento. Os combustíveis fósseis estão associados igualmente às emissões de
dióxido de carbono que são prejudiciais ao ambiente, pelo que o comércio atual de créditos de carbono
se encontra subordinado a uma crescente análise.
Simultaneamente, as economias mais desenvolvidas do planeta são afetadas pela instabilidade
econômica e financeira que impede sua capacidade para investir em fontes de energia alternativa,
objetivando garantir que as gerações futuras sejam capazes de tirar partido de fontes alternativas
sustentáveis às atuais fontes de energia. Considerando a natureza perecível dos combustíveis fósseis
(petróleo, gás e carvão), torna-se evidente que as economias mundiais enfrentarão desafios
importantes de abastecimento num futuro próximo, na medida em que a distribuição tradicional destes
recursos enfrenta a exaustão. Como resultado, as Companhias Petrolíferas Internacionais (IOC) foram
forçadas a se afastarem de suas áreas tradicionais de exploração para acessar novas reservas de
combustível. Através deste processo, as IOC estão vivenciando aumentos significativos nos custos de
exploração que estão sendo repassados, por sua vez, aos seus principais clientes. Além disso, os países
com estes recursos enfrentam enormes problemas no que tange ao impacto ambiental da exploração
dos recursos. Como consequência, o preço a pagar é elevado, fazendo-se urgentemente necessária uma
alternativa a estes recursos.
A finalidade deste projeto é a de analisar sob que forma as IOC se poderiam ajustar e combinar a
exploração de combustíveis fósseis com o desenvolvimento de recursos de energia renovável através do
desdobramento de um modelo econométrico adequado que ajude a entender os principais desafios
econômicos e financeiros que as petrolíferas internacionais e os países de destino vão ter de enfrentar.
Esta pesquisa procura visualizar a sustentabilidade econômica dos recursos de energia renovável na
ótica do desenvolvimento de um enquadramento econômico apropriado que possa auxiliar as IOC na
sua transição para as energias renováveis, com a exploração de reservas de combustíveis fósseis
segundo um formato econômico sustentável durante os seus períodos de desafio. Os principais
objetivos da pesquisa para este projeto estão resumidos conforme segue:
1. Elaborar uma análise comparativa dos custos com a geração de eletricidade a partir de fontes
renováveis e não-renováveis com o propósito de entender se as energias renováveis constituem
uma alternativa viável aos combustíveis fósseis, enfatizando as principais implicações a nível
econômico e financeiro.
2. Identificar os principais custos associados às emissões de carbono e a forma mediante a qual os
combustíveis fósseis e as energias renováveis estão relacionados entre si.
Nome do supervisors: Dr. Joseph Coughlan e Dra. Lucía Morales
Título do Projeto: Desenvolvimento de novos nano-materiais para o armazenamento de hidrogênio
em estado sólido
Resumo do Projeto: Sendo um combustível limpo e verde, o hidrogênio encontra um campo de
aplicação na alimentação de veículos motorizados e aeronaves. Estima-se que em 2020 mais de 20%
dos veículos serão alimentados por pilhas de combustível. No entanto, os principais desafios desta
tecnologia residem no armazenamento de hidrogênio. Existe um enorme potencial para o
desenvolvimento de formas inovadoras de armazenar o hidrogênio. O estudante de pós-graduação
nomeado irá desenvolver técnicas sintéticas topo de gama para melhorar a eficiência do
armazenamento de hidrogênio. A pesquisa será realizada como parte da MP1103 ação COST financiada
pela União Europeia, sendo que o supervisor proposto será um delegado de nacionalidade irlandesa.
Diversos materiais como é o caso dos hidretos metálicos (por exemplo, MgH2), hidrocarbonetos e
portadores de hidrogênio orgânicos líquidos serão desenvolvidos, utilizando-se as novas tecnologias
experimentais. A disciplina é de natureza interdisciplinar com diversas vertentes que envolvem a síntese
química, análise e teste de materiais assim como a integração de dispositivos.
Os principais objetivos do projeto proposto são os seguintes:
•
Desenvolver formas inovadoras e inexploradas para o armazenamento de hidrogênio em estado
sólido por meio de tecnologias inovadoras.
•
Formar o estudante de pós-graduação em áreas multidisciplinares, como síntese de nanopartículas, materiais energéticos, economia de hidrogênio, espectroscopia, microscopia
eletrônica, difração de raios X e espectroscopia fotoeletrônica por raios X.
•
Publicação do trabalho em revistas do ramo de grande circulação
Nome do supervisor: Dr. Suresh C. Pillai, PhD, FRMS, FIMMM
Título do Projeto: Desenvolvimento de novos nano-materiais para aplicações ambientais
Resumo do Projeto: A titânia nanocristalina exibe atividade fotocatalítica na presença de luz
ultravioleta, podendo decompor poluentes orgânicos e micro-organismos (Figura 1). A atividade
fotocatalítica depende de diversos fatores, como a taxa de recombinação electron-buraco, a quantidade
de elétrons criados, a composição de fase (anátase ou rutilo), a área de superfície, a cristalinidade, bem
como a granulometria de cristalito do TiO2.3-10 Na fotocatálise, a luz com uma energia superior à banda
proibida do semicondutor, excita um elétron da banda de valência para a banda de condução. No caso
da anátase, a banda proibida é de 3.2 eV, pelo que a luz ultravioleta (< 390 nm) é necessária para dar
início ao processo fotocatalítico. A luz (< 390 nm) excita um elétron (e-CB) para a banda de condução,
gerando um buraco positivo (h+VB) na banda de valência. A fotocatálise do TiO2 (banda proibida de 3.2
eV) na qual se tem focado a maior parte da pesquisa até agora, mostra uma foto-reatividade e uma
auto-esterilização sob a luz ultravioleta (UV) (comprimento de onda <387 nm) relativamente elevadas.
O desenvolvimento da fotocatálise que pode produzir a despoluição sob a luz visível (>400 nm) é
desejado para poder explorar a principal parte do espectro solar, assim como para estender suas
aplicações aos ambientes interiores onde existe uma iluminação relativamente fraca. A pesquisa focará
o desenvolvimento dos novos dopantes para a obtenção de fotoatividade na luz visível para aplicações
ambientais.
Figura 1 Mecanismo da Fotocatálise de TiO2
•
Desenvolver uma nova fotocatálise ativada por luz visível para aplicações ambientais
•
Desenvolver novas tecnologias dopantes.
•
Formar o estudante de pós-graduação em áreas multidisciplinares, como síntese de nanopartículas, técnicas fotoeletroquímicas, espectroscopia, microscopia eletrônica, difração de raios
X e espectroscopia fotoeletrônica por raios X.
Título do Projeto: Desenvolvimento de novos nano-materiais para aplicações no campo energético.
Resumo do Projeto: Recentemente, a tecnologia fotocatalítica foi identificada como uma importante
tecnologia energética por muitas e variadas razões. Pelo fato de ter uma fabricação simples com baixo
custo, se torna mais acessível em termos de custo e com mais disponibilidade. Os equipamentos
fotocatalíticos requerem pouca manutenção e sua operação terá uma relação custo-benefício bastante
vantajosa. A reformação fotocatalítica, na qual se obtém o H2 a partir de elétrons foto-gerados com a
oxidação da matéria orgânica por meio de foto-buracos, será explorada enquanto forma de produção
de energia a partir da biomassa a uma temperatura de quase ambiente, utilizando a fotocatálise ativada
por luz visível.
Figura 1: Geração de hidrogênio fotocatalítico. ( Referência: X. Chen, S. Shen, L. Guo, S. S. Mao, Chem.
Rev. 110, (2010), 6503–6570).
As atividades de pesquisa na divisão fotocatalítica de água em hidrogênio e oxigênio com a utilização de
energia solar têm o potencial de produzirem ‘energia limpa’ para alavancar a economia de hidrogênio
para a Comunidade Europeia (Figura 1).
•
Desenvolver novas fotocatálises ativadas por luz visível para a geração de hidrogênio
•
Formar o estudante de pós-graduação em áreas multidisciplinares, como síntese de nanopartículas, técnicas fotoeletroquímicas, espectroscopia, microscopia eletrônica, difração de raios
X e espectroscopia fotoeletrônica por raios X.
•
•
Comercializar potencialmente o resultado da pesquisa às indústrias pertinentes.
Título do Projeto: A implementação de uma metodologia aperfeiçoada de avaliação de riscos para os
locais de trabalho.
Resumo do Projeto: As práticas atuais das metodologias de avaliação de risco nos locais de trabalho
continuam sendo vagas e sem estrutura. O avaliador de riscos no local de trabalho não possui ainda
uma metodologia padronizada, fato que está na origem das questões inerentes à incerteza e à
segurança e validade da transparência. O resultado é que em muitos locais de trabalho os perigos não
são identificados devido às metodologias de avaliação de risco atualmente em curso.
Propõe-se, assim, um novo modelo de avaliação de riscos a ser submetido a testes na indústria para
avaliar sua utilidade sobre as atuais metodologias. Este modelo se baseia em três elementos distintos e
altamente especificados, a saber, levantamentos, entrevistas semi-estruturadas e análise de
documentos, conforme segue.
1- A análise de documentos inclui uma avaliação completa de anteriores registros de inspeções,
consultas aos desenhos e materiais similares relacionados ao edifício.
2- Entrevistas semi-estruturadas com a equipe competente para levantar os perigos latentes e
locais conhecidos.
3- Inspeção física do edifício incluindo os desenhos de dimensionamento para anotar os riscos já
existentes a nível químico, físico, biológico e de fator humano.
A metodologia vai exigir que o pesquisador estabeleça os atuais riscos identificados nos locais de
trabalho industriais específicos que empregaram as técnicas tradicionais de avaliação de riscos. O novo
modelo de avaliação de riscos ora proposto será então aplicado aos mesmos locais de trabalho, sendo
os resultados depois comparados para assegurar a utilidade do modelo proposto.
Nome do supervisor: Victor Hrymak
Título do Projeto: Implementação de uma nova metodologia de avaliação de riscos para a elaboração
de um Índice de Sustentabilidade para Edifícios, na Irlanda.
Resumo do Projeto: O desafio das mudanças climáticas e os desdobramentos na sustentabilidade
requerem medidas de controle para limitar ou inverter os impactos ambientais perniciosos. Não existe
atualmente, porém, nenhum metodologia aceite para avaliar a totalidade dos riscos apresentados por
um edifício e seus ocupantes e para produzir as medidas de controle mandatórias para todos os riscos à
saúde e ao meio ambiente. Este projeto de pesquisa visa estabelecer a ampliação da prática existente
de avaliação de riscos nos locais de trabalho aos edifícios e seus ocupantes, objetivando incorporar os
riscos inerentes às mudanças climáticas e à sustentabilidade.
Os dados gerados serão instrumentais para se formularem as medidas de controle e estratégias
gerenciais que vão garantir as menores consequências adversas para a saúde humana e ambiental.
Considerando o risco para as futuras gerações, também vai permitir uma análise de descrição credível
da sustentabilidade desses edifícios.
A metodologia de avaliação de riscos comportará três metodologias distintas, conforme segue:
1- A análise de documentos inclui uma avaliação completa de anteriores registros de inspeções,
consultas aos desenhos e materiais similares relacionados ao edifício.
2- Entrevistas semi-estruturadas com a equipe competente para levantar os perigos latentes e
locais conhecidos.
3- Inspeção física do edifício incluindo os desenhos de dimensionamento para anotar os riscos já
existentes a nível químico, físico, biológico e de fator humano.
Título do Projeto: Avaliação dos fatores envolvidos na implementação com sucesso da proibição de
fumar em locais de trabalho na Irlanda de 2004.
Resumo do Projeto: A proibição de fumar em locais de trabalho na Irlanda de 2004 representa a
iniciativa de maior sucesso dos últimos tempos a nível global contra o tabagismo. O sucesso continuado
da proibição em termos de taxas de adesão ilustra ainda a forma tão positiva em que esta iniciativa tem
funcionado na prática. Os fatores envolvidos na implementação com sucesso da proibição serão
analisados para a utilidade de serem extrapolados para outros locais de trabalho e questões de estilo de
vida e de saúde pública, incluindo o abuso de álcool, obesidade e saúde ocupacional.
As entrevistas serão realizadas com entidades oficiais, consultores, reguladores, representantes eleitos,
trabalhadores e com a indústria hoteleira, que estiveram fundamentalmente envolvidos ou foram
responsáveis pela implementação da proibição de fumar em locais de trabalho na Irlanda.
Título do Projeto: Nano-catalisadores para células alcalinas de combustível de álcool:
Resumo do Projeto: Com a diminuição das reservas de combustíveis fósseis a procura de novos
catalisadores para uso em sistemas de energia alternativa, tais como célula de combustível está se
tornando cada vez mais importante. A baixa temperatura de célula de combustível de álcool direto
(DAFC) oferece vantagens distintas sobre células de combustível de hidrogénio convencionais, como o
hidrogênio é muito difícil (e caro) para compactar, armazenar e transportar. Células de combustível de
hidrogênio também necessitam de catalisadores de platina muito caros. O objetivo deste projeto é
desenvolver a alternativas baratas de nano-catalisadores para DAFCs, que podem acelerar a taxa de
oxidação de bio-combustíveis, tais como metanol e etanol. Ambos os combustíveis podem ser
facilmente produzidos da biomassa ou resíduos celulósicos.
Recentemente desempenho DAFC foi consideravelmente aprimorado utilizando eletrólitos altamente
alcalinos no álcool alcalina direto (ou álcool direto alcalino) célula de combustível (DAAFC/ADAFC). Estas
células de combustível podem empregar catalisadores que são inteiramente livres de platina ou pelo
menos com níveis significativamente reduzidas de platina. Catalisadores nanométricos fornecem
grandes áreas de superfície para tais reações catalíticas. As instalações em Focas oferece a
oportunidade para realizar a avaliação de fabricação, caracterização e desempenho de novos
catalisadores DAAFC. Esta é uma oportunidade para desenvolver novos nano materiais para fornecer
energia elétrica para dispositivo portátil e/ou aplicações móveis (de transporte). Esta tecnologia
utilizando materiais de biomassa sustentável é de óbvio benefício potencial para o Brasil e a Irlanda com
seus vibrantes sectores agrícolas.
Nome do supervisor: Dr Tony Betts
Título do Projeto: comunicação de dispositivos médicos baseados no modelo dois níveis para uma
interoperabilidade entre dispositivos médicos e sistemas compartilhados de RSE.
Resumo do Projeto: o desenvolvimento de normas que regem a informação de saúde é um processo
difícil e demorado. Os desenvolvedores de normas de saúde são obrigados a padrões de "escopo" para
resolver problemas específicos. Dois dos desenvolvimentos mais ambiciosos na área de normas
internacionais para a saúde são:
-
família de normas ISO 11073, que controla uma ampla gama de dispositivos médicos e sensores
baseado em casa-adota uma abordagem de modelo fixo para informações de saúde. O conjunto
exato de propriedades deve ser comunicado situa-se nos documentos padrão individuais
-
o nível de dois modelos de abordagem tomadas pela openEHR projeto e ISO EN13606 que rege as
informações contidas no estado-da-arte compartilharam registros eletrônicos de saúde. Neste caso,
a definição do conjunto de propriedades para ser transmitidos ou armazenados é definida por
especialistas de domínio, usando um recurso de propósito especial (um arquétipo) que é descrito no
padrão. Esta abordagem tem a vantagem significativa, que a complexidade considerável da
documentação de saúde pode ser descrita em uma forma de processo capaz de computador
compartilháveis.
Devido, em parte dos problemas de escopo mencionado acima e, também, a diferença de abordagem,
as normas que se seguem a essas duas abordagens, de modelação embora desenvolvida
simultaneamente, não foi bem adaptada com conseqüentes problemas de interoperabilidade. Este
projeto vai investigar como dois modelos de nível poderiam ser produzidos para dispositivos médicos e
saúde relacionados ao assistido vida sistemas de sensores.
Pretende-se que isso poderia ser alcançado através do desenvolvimento de um kernel do modelo de
dois níveis com base para os dispositivos médicos que são compatíveis com interfaces de instrumento
que suportam ISO 11073.
Nota: (arquétipos e afins nível dois modelos também forma uma parte do núcleo do projeto do sistema
de RSE de Minas Gerais no Brasil-Ver http://sres.saude.mg.gov.br/arquetipo/listar )
Nome do supervisor: Dr. Damon Berry
Título do Projeto: avaliação da qualidade de dados automática de informações de saúde que são geradas
em dispositivos médicos.
Resumo do Projeto: Com o desenvolvimento global de tele saúde e outras soluções de saúde ligadas, há
uma correspondente exigência de métodos práticos de avaliação da qualidade de dados de informações de
saúde que se origina em sensores e dispositivos médicos. Isto é porque os médicos e outros consumidores
de informações de saúde devem ser capazes de confiar em informação que é compartilhada com eles. Se um
dispositivo médico produz informações de saúde que se destina a registros eletrônicos de saúde
compartilhados, então deve ser de alta qualidade e a informação de qualidade também deve ser conhecida.
O foco deste projeto é o de utilizar os modelos clínicos detalhados com tecnologia de ponta de dados
chamados arquétipos como a base de uma avaliação de qualidade de dados sistema de informações de
saúde que tenha origem em dispositivos ou sensores médicos.
Nota: (arquétipos e afins nível dois modelos também forma uma parte do núcleo do projeto do sistema de
RSE de Minas Gerais no Brasil-Ver http://sres.saude.mg.gov.br/arquetipo/listar )
Nome do supervisor: Dr. Damon Berry
Título do Projeto: a integração de ultra-leve UAV e Scanner a Laser terrestre dados em nubes de pontos
para modelagem de informações de construção.
Resumo do Projeto: Modelagem de informações de construção é uma nova abordagem para a construção
de projeto e gerenciamento e requer muitos precisos modelos 3D dos edifícios a ser produzido. As densas
nuvens de pontos capturadas por scanners a laser terrestres são adequadas para a produção de modelos 3D
de edifícios existentes e a varredura a laser terrestre está se tornando uma tecnologia de captura de dados
padrão para tais aplicações. No entanto, existem problemas com o uso de exploração, especialmente com
relação a estruturas de telhado e outros elementos do edifício que são obstruídos do ponto de vista de
scanner de laser terrestre. O baixo custo da ulta-luz UAV (veículos aéreos não tripulados) equipado com
orientação de GPS e câmeras orientadas para baixo são um desenvolvimento recente e detentam a
possibilidade de coleta de dados fotográficos 3D, e nuvem de dados podem ser gerados usando os
algoritmos de correspondência de imagem recentemente desenvolvidos. A integração de UAV ultra - e dados
de nuvem de pontos derivado de scanner laser terrestre tem a possibilidade de produzir nuvens de pontos
3D mais completas dos edifícios existentes, que podem produzir modelos 3D precisos para efeitos de
modelagem de informações de construção. Há, no entanto, muitas questões que precisam ser investigadas e
resolvidas antes que a eficácia desta nova solução, que envolve a integração de tecnologias de captura de
dados de última geração e processamento de algoritmos, poda ser estabelecidas.
Os objectivos principais desta proposta de pesquisa de PhD são a identificação, a investigação e a resolução
destas questões e a avaliação da eficácia de qualquer solução proposta.
Nome do supervisor: Dr. Eugene McGovern
Título do Projeto: Tratamento modificativo Rápido de superfície com laser para uso em implantes de ligas
avançadas.
Resumo do Projeto: As ligas de titânio são frequentemente utilizadas em implantes ortopédicos devido
à sua elevada resistência específica e a resistência à fadiga e boas propriedades OMPATIBILIDADE BIOC.
No entanto, uma desvantagem do comumente usado liga de Ti-6Al-4V, surge o desgaste e corrosão
relacionada com libertação de produtos nocivos, incluindo alumínio. Isto pode causar efeitos de
neurotoxina. Também vanádio é citotóxica. Liberação de íons de vanádio através de dissolução filme
passivo ou um processo que envolve desgaste e / ou corrosão por contato pode causar a descoloração
do tecido circundante ou uma reação inflamatória causando dor, mesmo levando a soltura do implante
(osteólise). Existe uma necessidade urgente de explorar a utilização de ligas de Ti alternativas em
combinação com um tratamento de superfície de engenharia.
O objetivo deste projeto é investigar a modificação da superfície (LSM) do laser de alta velocidade de
ligas avançadas (tais como ligas de titânio) que possui baixa toxicidade para uso em implantes cirúrgicos
de rolamento da carga. Implantes atuais tem apenas uma vida de serviço limitado. Combinando o
/surface de processamento laser engenharia de perícia do avançado processamento tecnologia grupo
(APT) de Dublin City University e a corrosão eletroquímica/materiais ciência conhecimento e de grupo
de eletroquímica aplicada de Dublin Institute of Technology (AEG) é possível aumentar
consideravelmente o desempenho do implante através do desenvolvimento de um novo tratamento do
LSM. Tal tratamento será adequado para uso em implantes de carga como recolocações do hip. Uma
gama de técnicas baseadas em laboratório, incluindo métodos microscópicos, físico/mecânicas e
eletroquímicos será usado para caracterizar o comportamento da superfície tratada ligas em líquidos de
corpo de modelo (soro fisiológico) simulado. Biocompa do material de implante também será avaliada.
Imagem de dispersão SEM de microestrutura de secional transversal correspondente à superfície LSM
Tratado de fluência de energia de 524 J/cm2 de volta.
Resultados obtidos com o trabalho não serão sós do valor a indústria biomédica, incluindo empresas
biomédicas e cirurgiões, mas também vão ajudar a sociedade através de potenciais melhorias de
qualidade de vida de uma população envelhecida. O trabalho será de imenso benefício para florescente
setor biomédico da Irlanda e é provável que tenha um impacto significativo. Resultados vão ser
promulgados com vista à futura exploração comercial. Prevê-se um enlace de indústria-acadêmico,
além de produção de PhD e divulgação dos resultados por meio de publicação e apresentações da
conferência e outros canais. O projeto envolverá supervisão por uma equipe da AEG de DIT e Dr Dermot
Brabazon e Dr Sumsun Naher do grupo APT no DCU.
Nome do supervisor: Dr Tony Betts
Título do Projeto: Desenvolvimento de GPU habilitado algoritmos CFD de ordem elevados para as
equações de Navier-Stokes.
Resumo do Projeto: Dinâmica de Fluidos Computacional, ou simplesmente CFD, é o processo pelo qual
os métodos numéricos são empregados para simular fluxos de fluido da vida real. CFD é agora
considerado como a "terceira" técnica para a solução de problemas de fluxo de fluido,
complementando, mas não a substituir, as abordagens bem estabelecidas de teoria e experiência. É um
ramo relativamente novo da mecânica dos fluidos e encontra seu nicho na predição de fluxos de fluidos
que são difíceis ou impossíveis de se analisar usando teoria e complexo, demorado ou caro para medir
experimentalmente.
Os mais actualizados algoritmos CFD desenvolvidos (tanto pela indústria e academia) são de segunda
ordem exata no espaço e, portanto, conter um erro intrínseco que tende a torná-los muito dissipativas.
Este fato faz com que estes algoritmos impróprios para uma variedade de problemas de fluxo de
importantes (por exemplo, dominadas por vórtice fluxos) e Aeroacústica cálculos. . Ele também torna
impróprios para cálculos Large Eddy Simulation (LES), o próximo passo depois de resolver os Reynolds
média de Navier-Stokes, que é o estado atual da técnica.
Este projeto de pesquisa envolve o desenvolvimento de algoritmos de alta ordem de CFD para resolver
as equações de Navier-Stokes. Esses algoritmos deverão utilizar a abordagem de reconstrução do fluxo
recentemente desenvolvido, será desenvolvido para uso com redes estruturadas e não estruturadas, e
aproveitar a capacidade de processamento de unidades de processamento gráfico para uso geral
(GPGPUs).
Os algoritmos vão se adaptar em particular para cálculos aerodinâmicos (hélice avançada) e
hidrodinâmica (turbina tidal atual). O projeto permitirá que o candidato realize novas pesquisas que
está na vanguarda da investigação CFD.
Nome do supervisor: Dr Fergal Boyle
Título do Projeto: Novos complexos de rutênio para a otimização sistemática de corante inorgânico
em células solares sensibilizadas.
Resumo do Projeto: Com o incessante avanço em industies tecnológico e econômico a demanda de
energia nunca foi maior. O consumo anual de energia primária do mundo aumentou 5% em 2011 e
deverá aumentar por mais 53% antes do ano de 2035. Combustíveis fósseis - petróleo, gás natural e
carvão são atualmente as fontes dominantes de produção atual de energia com percentagens de 36,4%,
23,5% e 27,8%, respectivamente, no entanto, o mundo como um todo é aumento se tornando ciente da
miopia de colocar suas necessidades de energia para o futuro nas mãos de uma oferta cada vez menor
de combustíveis à base de carbono e seus riscos ambientais intrínsecos tornou-se uma necessidade de
encontrar fontes de energia renováveis alternativas para cobrir o défice substancial deixada por
combustíveis fósseis.
Corantes à base de rutênio exibem transições de transferência (LCCT) carga centrada em ligante como
transições de transferência (MLCT) de metal-para-ligante de carga que podem ser observadas na região
do UV/Vis do espectro [16]. As bandas de absorção em energias mais baixas representam as transições
MLCT enquanto o mais energètica exijindo transições correspondem a transições de LCCT. Por essa
razão, compostos de rutênio com base são vistos ter grande potencial da área de DSSC. Há vantagens
associadas tais como fabricação de baixo custo, desempenho, estabilidade com a temperatura e
efetivos na luz fraca e difusa, mas também uma grande desvantagem que é a baixa eficiência,
atualmente 10 11% significativamente menor do que a célula de silício de 15 a 18%.
A consideração fundamental para melhorar a eficiência DSSC é
_ melhorar absorção coeficiente/gama de tintura
_ conversão de eficiência de fótons para pares elétron-oco
Principais questões de investigação a serem respondidas>
Como afeta sistêmica variação de ligantes a faixa de absorção do sólido-sate e coeficiente de extinção?
Como a variação de ligante afeta o corante auto montar e propriedades de vinculação para o TiO2 nanocristalino?
Como a variação sistemática de ligantes afeta a eficiência da conversão de foto?
Objectivos:
Investiga as estado sólidas foto-foto-química propriedades físico de uma série de complexos de rutênio
sistematicamente variados.
Desenvolva um método reprodutível optimizado de depositar tintura infundida nanocristalina TiO2.
Determine as relações
Determine as relações estrutura-propriedade de variação sistemática de grupos de ligantes em novos
complexos de rutênio (II) em relação à sua inclusão como sensibilizadores em células solares.
Nome do supervisor: Lucas O Neill
Título do Projeto: Modelagem Numérica de Alta Precisão da Mecânica Estrutural de Células
Sanguíneas Vermelhas com Uso de um Modelo de Membrana de Bicamada.
Resumo do Projeto: As Células Sanguíneas Vermelhas (RBCs) são os principais elementos formados no
sangue total, primariamente responsáveis pela entrega de oxigênio à microcirculação, onde ocorre a
troca de produtos nutricionais e resíduos. As RBCs possuem formato bicôncavo, geralmente com oito
mícrons de diâmetro, dois de espessura e um de espessura central, embora possam se comprimir entre
capilares na microcirculação, atingindo um diâmetro de apenas três mícrons. A impressionante
flexibilidade das RBCs é atribuída à sua única, porém simples estrutura organizacional. Em relação ao
aspecto físico, uma RBC é uma cápsula que envolve um citoplasma de hemoglobina comumente
considerado como um fluido Newtoniano. A membrana capsular possui uma estrutura de bicamada. A
camada exterior é uma superfície contínua de cerca de cinco nanômetros de profundidade. É composta
por uma bicamada fosfolipídica com pequenas quantidades de proteínas e carboidratos dispersos no
interior de sua estrutura. Os componentes da bicamada fosfolipídica podem se movimentar no interior
da camada e esta não apresenta cortes, mas possui uma alta força de dilatação. A camada interior que
reveste o citoplasma, conhecida como citoesqueleto, possui uma topologia de rede e é observável na
região de 100-300 nanômetros abaixo da bicamada fosfolipídica. A rede do citoesqueleto é um
complexo multiprotéico composto primariamente de filamentos de espectrina e complexos de junção
de actina. As duas camadas da membrana da RBC, a bicamada fosfolipídica e o citoesqueleto, são
unidos pelas proteínas de cada camada.
Uma quantidade significativa de pesquisas tem sido conduzida acerca das estruturas mecânicas das
RBC, especialmente nas três últimas décadas. Isto pode ser atribuído ao interesse na reologia da RBC e,
especialmente, em patologias relacionadas ao sangue. A experimentação das RBC in vivo/vitro é difícil
devido ao tamanho das escalas envolvidas e, consequentemente, a simulação numérica tem se tornado
cada vez mais popular para a investigação de seu comportamento estrutural. Normalmente, modelos
numéricos presumem que a membrana RBC é um material uniforme com espessura zero. Esta hipótese
não apenas simplifica o tratamento numérico da mecânica das membranas, mas também conduz a
imprecisões sobre as propriedades da membrana.
Este projeto envolve o desenvolvimento de um modelo numérico tridimensional de uma RBC para
análise estrutural. Especificamente, este incorporará um modelo de membrana de bicamada. Prevê-se
que o modelo combinará técnicas de mecânica contínua (por exemplo, método de elementos finitos)
com técnicas de elementos discretos (ex. espiral) para, respectivamente, a modelagem da bicamada
fosfolipídica e a rede do citoesqueleto e influenciará o processamento de energia das unidades de
processamento gráfico geral (GPGPUs). Antecipamos que o modelo desenvolvido será o mais
realisticamente desenvolvido até a atualidade e facilitará a compreensão de importantes doenças
relacionadas ao sangue.
Nome do supervisor: Dr. Fergal Boyle
Título do Projeto: Modelagem e Simulação do BIGCC (Ciclo Combinado com Gaseificação Integrada de
Biomassa) CHP (Combinação Calor e Energia).
Resumo do Projeto: Resumo do Projeto: Para reduzir sua dependência de energia hidrelétrica, bem
como ampliar o abastecimento de eletricidade, o Brasil está optando, de forma cada vez mais crescente,
por combustíveis renováveis, como a biomassa. A maior parte dos processos CHP (Combinação Calor e
Energia) de biomassa é baseada no bagaço da cana de açúcar.
Tradicionalmente, o bagaço é queimado e, logo após, utilizado para a produção de eletricidade (e calor),
geralmente em baixa eficiência térmica. Contudo, uma tecnologia emergente para o tratamento do
bagaço permite a produção de gases sintéticos e aumento na eficiência térmica. Esta tecnologia,
conhecida como “gaseificação”, ocorre quando o oxigênio em forma de ar/vapor reage, em alta
temperatura, com o carbono disponível no bagaço para produzir gás sintético. A combustão parcial
ocorre para produzir calor e a reação é exotérmica. O gás sinteticamente produzido pode ser queimado
em uma máquina térmica/turbina a gás para gerar eletricidade e processar calor.
O objetivo principal desta pesquisa é o desenvolvimento de um modelo de simulação de processo para
a gaseificação do bagaço. Este objetivo mais amplo inclui revisão de literatura, elaboração de definições
e, em seguida, o desenvolvimento de algoritmos e análises para a gaseificação do bagaço. Além disso, a
economia de engenharia será considerada na parte final do desenho da planta.
Os objetivos subjacentes do projeto são desenvolver um modelo que seja preciso, sensível à entrada de
dados, completamente regulado e validado e incorporar um nível completo e de confiança, tanto
dentro do tempo como do orçamento.
Contribuição para o Conhecimento da Área da Disciplina:
Há uma lacuna de pesquisa e relato sobre a gaseificação do bagaço, que dificulta o projeto das plantas.
Consequentemente, o modelo fornecerá orientação teórica e prática para a aplicação técnica e
comercialização da gaseificação do bagaço no Brasil. O projeto também estabelecerá as capacidades e
limitações atuais do estado da arte do processo de simulação e sua relevância em um ambiente
moderno do projeto de engenharia.
Nome do supervisor: Prof. David Kennedy
Título do Projeto: De Massa a Nano: As propriedades fotofísicas, químicas e biológicas e o potencial do Óxido
de Zinco Nano.
Resumo do Projeto: O Óxido de Zinco tem sido há muito incorporado em produtos para cuidados com a pele,
como hidratantes e protetores solares por causa de sua absorção dos raios UV, bem como em produtos
farmacêuticos, devido às suas propriedades antibacterianas. Também é utilizado em tintas, borrachas e plásticos,
como diluente e material de preenchimento. 1.4 milhão de toneladas de Óxido de Zinco (ZnO) foram produzidos
em 2011, por um custo estipulado de 1,500 dólares por tonelada. A Corporação Nanophase Technology produziu
sozinha mais de 500 toneladas para a indústria de cosméticos. Com o avanço da nanotecnologia e o potencial
para aprimoramento do desempenho com uma quantidade reduzida de materiais, tem havido uma mudança em
relação à incorporação do Óxido de Zinco Nano na matriz dos cosméticos. Além disso, em comparação, a massa
do Óxido de Zinco é branca e não transparente e o Óxido de Zinco Nano é transparente. Comparando as
propriedades do Óxido de Zinco Nano à massa de Óxido de Zinco, notamos que o primeiro permite a transmissão
de luz visível enquanto retém as propriedades UV do material da massa. Isto produz o material nano ideal para
uso como um revestimento de superfície de um ponto de vista cosmético (sem estrias) e de um ponto de vista de
materiais como um revestimento transparente. A utilização de materiais em sua forma nano é útil para a indústria
tanto do ponto de vista comercial, por causa de suas propriedades acentuadas, como do ponto de vista
econômico, porque faz com que menos material seja preciso para alcançar os mesmos ou melhores resultados
que o oferecido pelo material em forma de massa.
Contudo, com o uso de materiais da escala nano, há algumas preocupações intensificadas relacionadas aos efeitos
biológicos destas partículas primárias devido à sua habilidade de penetrar no interior do corpo. Estudos que
exploram o potencial adverso dos efeitos biológicos destas Partículas de Engenharia Nano (ENP) em um sistema
composto são raros. Enquanto alguém pode considerar que as ENP permanecerão incorporadas na matriz
composta do produto e na superfície da pele, desse modo sem causar risco potencial, deve-se considerar que as
ENP podem penetrar no corpo via relações intercelulares devido ao seu tamanho ou via ingestão, que pode
produzir resultados tóxicos. Devido à falta de informação biológica sobre as ENP, esta pesquisa fornecerá muita
da informação necessária sobre os potenciais riscos associados ao seu uso na indústria cosmética.
O projeto visa estabelecer os benefícios do Óxido de Zinco Nano como um aditivo químico ativo. O trabalho inicial
consiste em caracterizar a massa e o Óxido de Zinco Nano usando uma variedade de técnicas espectroscópicas e
microscópicas, como a espectroscopia Raman e o Infravermelho, bem como a fluorescência UV/Vis/NIR. As
diferenças ópticas, físicas e químicas serão estabelecidas, permitindo que a pesquisa enfoque aplicações
específicas onde o Óxido de Zinco Nano ofereça potencial para superar os níveis de pureza e métodos de
aplicação já existentes.
Uma das maiores vantagens das partículas nano é a habilidade de adaptar-se à absorção ótica apesar do controle
do tamanho da partícula. A pureza/síntese e a extração do tamanho das partículas seletivas permitirá a adaptação
da janela ótica. A confirmação de um processo bem sucedido será monitorado não somente pela absorção como
também pelas técnicas microscópicas, como a força atômica microscópica (AFM) e o microscópio eletrônico por
varrimento (SEM).
Para tirar vantagem do Óxido de Zinco Nano, um processo será desenvolvido a fim de integrar o zinco no objeto e
aprimorá-lo. Tal metodologia será desenvolvida para a deposição e integração da amostra nano no objeto
(amostras de sólido, líquido e emulsão).
Os resultados obtidos serão comparados aos padrões industriais que estão sendo atualmente usados, utilizandose tanto massa como nano-zinco como ingredientes ativos.
A toxicologia da massa, nano e zinco com base em produtos será avaliada usando uma variedade de células
humanas, tais como células da pele, pulmonares, do olho e estomacais.
O objetivo é estabelecer um processo onde o Óxido de Zinco Nano pode ser encarado como um produto superior
tanto comercial como cientificamente em comparação à massa do Óxido de Zinco com sua evidente extensão
para as colaborações industriais.
Nome do supervisors: Theresa Hedderman e Luke O Neill
Título do Projeto: CharactAR (Personagem em Realidade Aumentada): Agentes Inteligentes de
Realidade Aumentada para Novas Interfaces Humano-Computador
Resumo do Projeto: Realidade Aumentada (AR) é um campo de crescente relevância na Interação
Humano-Computador (HCI). As aplicações da AR acrescentam objetos virtuais às percepções dos
usuários sobre o mundo real, geralmente por meio do uso de um monitor preso à cabeça. Isto permite
novos paradigmas na HCI como, por exemplo: adicionar sobreposições virtuais esquemáticas
diretamente na visão da mecânica de uma máquina, adicionar reconstruções virtuais às lacunas de
artefatos danificados em museus, alertar usuários sobre informações de contatos quando os
encontrarem ou apresentar aos usuários personagens virtuais como interfaces de sistemas robóticos.
Como o hardware necessário para estes tipos de interfaces tem se estado menos intrusivo e
dispendioso, está perto de se tornar mais dominante e disponível para novas oportunidades de
comercialização.
A partir do trabalho já realizado no AIRC, este projeto visa investigar o uso de personagens virtuais
inteligentes baseados em AR como interfaces para ambientes inteligentes (ambientes internos
equipados com sensores e processadores de efeitos). O objetivo principal do projeto será apresentar
aos usuários uma presença virtual em um ambiente, de forma que pareçam habitar tal ambiente quase
como uma pessoa real.
O projeto possuirá duas linhas de trabalho: investigar e superar os desafios técnicos associados à
criação de tais interfaces e pesquisar a viabilidade do uso destes tipos de interface em campo. A
primeira destas linhas investigará questões como o registro de objetos virtuais em comparação com o
mundo real, acompanhamento de usuário, execução realística de objetos virtuais (incluindo obstrução,
sombreamento e iluminação) e controle dos comportamentos dos personagens virtuais e suas
interações com os usuários. A segunda linha executará testes de usuários em um ambiente adequado
(possivelmente o campus do DIT) para verificar quão útil essas interfaces são e quais benefícios extras
elas fornecem, sobrepondo as abordagens tradicionais.
Nome do supervisor: Brian Mac Namee
Título do Projeto: Um Modelo Epidemiológico Baseado em Agente para Populações Fechadas
Resumo do Projeto: A pesquisa em Epidemiologia investiga e modela de que forma as doenças se
espalham em uma população, com o objetivo de prever o alastramento de uma bactéria específica em
dadas circunstâncias. O objetivo final é fornecer dados para definir a estratégia de vacinação mais eficaz
e rentável. O objetivo do projeto é criar um jogo a partir de tecnologia computacional, uma plataforma
de simulação epidemiológica baseada no estado da arte do agente para o contexto Irlandês, que possa
acomodar e simular o efeito das interações diárias entre as pessoas no espelhamento de uma doença. O
modelo do projeto de pesquisa envolve a implementação de modelos de alastramento de doenças na
Irlanda baseados em matemática e simulação e a comparação das asserções feitas por estes modelos
com o conjunto padrão de dados. O projeto possui dois objetivos fundamentais, ambos envolvendo
uma pesquisa inédita: (1) criar um modelo computacional da suscetibilidade dos Irlandeses às infecções;
(2) criar uma simulação da população Irlandesa baseada em agente para ser usada como ferramenta
epidemiológica. Por último, o projeto é relevante para o contexto Irlandês porque fornecerá o primeiro
modelo deste tipo contextualizado à população da Irlanda e, como tal, será uma ferramenta valiosa no
planejamento e gerenciamento de recursos de saúde pública em uma situação de crise decorrente de
um surto. A geografia e a pequena escala da população da Irlanda fazem dela um local ideal para o
desenvolvimento de técnicas que serão posteriormente aplicadas a geografias maiores, como o Brasil.
Nome do supervisors: Brian Mac Namee e John Kelleher
Título do Projeto: Aprendizagem Ativa Baseada em Modelo de Regressão para Detecção de Fraude
Resumo do Projeto: Sistemas automatizados de detecção de fraude baseados em aprendizagem
indutiva de máquinas são tratados como um problema de regressão e baseiam-se em grandes coleções
de dados históricos classificados por seus resultados conhecidos. Incluir resultados conhecidos a tais
coleções pode ser um processo caro, mas o uso da aprendizagem ativa pode minimizar tal problema. A
questão-chave na pesquisa sobre aprendizagem ativa é o projeto das estratégias de seleção utilizadas
para escolher somente os exemplos mais informativos para a revisão do especialista, a partir de uma
coleção mais ampla. A pesquisa em aprendizagem ativa enfoca primariamente os problemas de
classificação e as oportunidades remanescentes para o aprimoramento da seleção de estratégias para
problemas de regressão. A primeira parte deste projeto investigará estratégias de seleção híbridas e
inéditas na aprendizagem ativa para problemas de regressão. Este trabalho dará continuação ao
trabalho já existente, que enfoca o desenvolvimento de estratégias de seleção de aprendizagem ativa
baseadas nas propriedades intrínsecas do conjunto de dados e no uso de modelos de previsão de saída
de dados para a detecção de inovações. A segunda parte do projeto investigará o uso de técnicas de
visualização para permitir que analistas conduzam o processo de aprendizagem ativa utilizando suas
próprias percepções.
Nome do supervisor: Brian Mac Namee
Título do Projeto: Proteção Preventiva de Informação Confidencial Encontrada em Aplicativos de
Redes Sociais
Resumo do Projeto: Aplicativos de Redes Sociais têm emergido como poderosas ferramentas que são
utilizadas em quase todas as camadas sociais. A informação compartilhada nessas redes é útil para os
usuários e fornece-lhes uma presença virtual contínua. Esta informação tem apelo como forma de
entretenimento e socialização para os usuários e valor comercial para as empresas. Porém, uma vez que
a informação é publicada, seu controle e proteção passam por grandes desafios. Estes são agravados
pela disponibilidade de técnicas e ferramentas de software que podem agregar informação ou interferir
na mesma para objetivos maliciosos.
A maioria das soluções de segurança atuais para assegurar controle e fornecer proteção à informação
não podem ser utilizadas em aplicativos de Redes Sociais sem modificações significativas. Por exemplo,
enquanto a encriptação pode ser usada como método eficaz para proteção da informação estática,
quando aplicada à informação dinâmica, que ocorre em Redes Sociais, muitos desafios aparecem. Estes
incluem questões ainda não investigadas, como: Como podemos criptografar informação dinâmica e
mantê-la utilizável? Como podemos realizar um gerenciamento eficaz em um ambiente onde há menos
controle? Estes e outros desafios necessitam de mais pesquisa para serem solucionados.
Neste projeto, realizaremos uma investigação dos desafios de controle e proteção da informação que é
encontrada em aplicativos de Redes Sociais, que vão além das fronteiras organizacionais tradicionais
(walls e firewalls). A próxima parte do projeto será a implementação de estratégias para quantificação e
classificação da quantidade de informação que está além dos limites da organização tradicional. Por
último, o projeto sugerirá abordagens apropriadas de proteção preventiva para apoiar trocas seguras
em Redes Sociais e alcançar o controle e proteção das informações dos usuários.
Nome do supervisor: Fredrick Mtenzi
Título do Projeto: Monitoramento dos comentários com conteúdo inapropriado em sites de mídia
social
Resumo do Projeto: Muitos sites de mídia social oferecem a seus usuários a opção de comentar os
conteúdos disponibilizados pelo site, como, por exemplo, comentar artigos de notícias, vídeos,
postagens de blog etc. Empresas que se fazem presentes na internet tem a responsabilidade de garantir
que esse conteúdo seja apropriado. A popularidade e o volume de comentários nesses sites, por parte
dos usuários, torna impossível lê-los manualmente e julgá-los individualmente.
O objetivo deste projeto é investigar técnicas para a identificação automática de conteúdos
potencialmente inapropriados presentes nesses fluxos de dados. Através da monitoração dos fluxos de
dados dos comentários e da identificação daqueles que potencialmente incluem conteúdo
inapropriado, bem como os apresentando aos usuários para julgamento, o esforço manual envolvido
pode ser reduzido significativamente. Comentários considerados inapropriados serão, então, usados no
processo de aprendizado para melhor refinar os mecanismos de aprendizagem.
Este projeto é parte da área de pesquisa em educação de máquinas, um subcampo da inteligência
artificial, cujo foco particular lança-se sobre técnicas de classificação, análise de texto, análise de
sentimentos e opiniões, e aprendizado ativo. Os desafios desta pesquisa envolvem o manejo de
situações multilinguais, orações de textos curtos que contenham pouco conteúdo para analisar e o uso
de leitores de texto em voz ou de textos com linguagem condensada, popularizados pelas mensagens
de texto.
Nome do supervisor: Dra. Sarah Jane Delany
Título do Projeto: O agrupamento online de dados carregados em tempo real usando as prerrogativas
e dispositivos da Nuvem.
Resumo do Projeto: A primazia da internet na vida cotidiana gera a necessidade de carregar dados em
tempo real e em enorme volume, sejam eles oriundos do Twitter, de compras online que os
consumidores fazem em mercados virtuais, ou mesmo de jogos e apostas feitas pelos consumidores em
sites de jogos online.
O objetivo deste projeto é explorar modos dinâmicos de agrupamento de dados carregados em tempo
real, focalizando nas técnicas em desenvolvimento que possam manter os aglomerados de
computadores na medida em que os eventos ocorrem. Essas técnicas devem prover informação em
tempo real a respeito de mudanças nos aglomerados de computadores ou nos agrupamentos, além de
permitir o reconhecimento da emergência de um novo aglomerado, bem como da necessidade de
mudanças significativas na distribuição desses aglomerados. O fornecimento de respostas sobre
mudanças nos padrões de comportamento é importante na medida em que permite a tais técnicas
serem úteis.
Este projeto faz parte da área de pesquisa em educação de máquinas, um subcampo da inteligência
artificial, cujo foco particular lança-se sobre abordagens de agrupamentos sequenciais, aprendizado
online a partir de dados carregados, e técnicas no manejo de previsões das propriedades dos modelos.
Técnicas para um agrupamento dinâmico de fluxos de dados online precisam operar em tempo real,
além de serem capazes de lidar com grandes volumes de dados.
Este projeto investigará como a infraestrutura e as tecnologias da Nuvem podem ser usadas para apoiar
estas técnicas.
Nome do supervisor: Dra. Sarah Jane Delany
Resumo do Projeto: O aumento na demanda por sensores ultrassensitivos para monitoramento
ambiental, inspeção alimentícia e diagnósticos médicos, levou a uma explosão no interesse por
materiais nano-estruturados, tais como nano-fibras e nano-redes, fabricados por meio de eletrofiação.
Suas largas superfícies e alta porosidade tornam os fios elétricos feitos de nano-fibras altamente
atraentes para vários sensores ultrassensitivos. Uma das técnicas mais promissoras é baseada na
utilização da mudança das propriedades óticas dos fios elétricos feitos de nano-fibras em resposta aos
agentes ambientais ou bioquímicos.
Este projeto combinará e explorará a ultrassensibilidade dos fios elétricos feitos de nanofibras e as
reconhecidas vantagens das fibras óticas, tais como sua compacidade, imunidade à interferência
eletromagnética e capacidade de monitoramento em tempo real.
A pesquisa proposta focará em uma estrutura de sensoriamento Novel que consiste de um
interferômetro de fibra de cristal fotônica (PCFI, na sigla em Inglês) revestido com uma camada de fios
elétricos feitos de nanofibra. Essa estrutura não foi previamente investigada ou relatada na bibliografia
especializada. O projeto investigará a relação complexa entre o tamanho, a morfologia das fibras de fio
elétrico depositado na superfície do PCFI, e as propriedades do PCFI para atingir uma ultrassensitividade
e velocidade na resposta. O foco principal estará na aplicação desta estrutura proposta para o rápido
sensoriamento ultrassensitivo da umidade, enquanto seu potencial para gases altamente selecionados e
biossensoriamento também serão investigados.
Nome do supervisor: Dra. Yuliya Semenova
Título do Projeto: Formação Nano-Cristal Usando Eletrossedimentação de Pulso e de Pulso Reverso
em Solventes Líquidos Iônicos (Verde).
Resumo do Projeto: O objetivo deste projeto é usar os processos Eletrossedimentação de Pulso (PED) e
Eletrossedimentação de Pulso Reverso (RPED) para produzir superfícies com propriedades únicas
adaptadas para aplicações industriais específicas. Isto envolverá galvanoplastia de metais de transição
tais como o níquel e o cobalto. Tais tratamentos podem levar à formação de ótimos depósitos de grãos,
com melhorada resistência à corrosão, melhor dureza superficial, melhor resistência ao desgaste e
reduzidos níveis de estresse interno. Este procedimento tem aplicações variadas. Por exemplo, PED de
cobre há muito é o esteio para a manufatura de PCB, devido à sua capacidade em sedimentar o
revestimento uniforme através de seu furo. Os processos PED e RPED podem prevenir excessivo
acúmulo de sedimentos em áreas de corrente de alta densidade, como cantos e bordas, assim
melhorando a disseminação da solução química e reduzindo o revestimento de porosidade. Isto é
sobretudo benéfico em situações nas quais ocorrem espécies corrosivas e desgaste, como em
componentes cruciais do maquinário industrial e em dispositivos eletrônicos. A Eletrossedimentação é
um processo conformal muito mais barato quando comparado a muitas outras superfícies de
processamento final, tais como a Sedimentação de Vapor Físico ou a Sedimentação de Vapor Químico.
A bibliografia especializada demonstra que os parâmetros de processamento são cruciais para a
sedimentação obtida. Portanto, frequências de pulso, ciclos e amplitudes de correntes serão
examinadas em processos de PED e RPED. Diferentes químicos e aditivos também serão investigados,
incluindo o uso de solventes líquidos iônicos (IL) em temperatura ambiente. Os últimos possuem
propriedades que diferem dos solventes convencionais e são considerados “Solventes Verdes”.
Atributos como os de alta viscosidade, boa estabilidade (com ampla abertura potencial), baixos níveis
tóxicos e baixa volatilidade fazem tais solventes candidatos extremamente atraentes para
processamentos PED e RPED, oferecendo uma alternativa aos aquosos convencionais (ácido, entre
outros) e solventes orgânicos (não aquosos). Uma das principais vantagens dos ILs encontra-se no fato
de que eles eliminam o problema da evolução competitiva do hidrogênio que ocorre em solventes
baseados em processos aquosos, permitindo assim a uma ampla variedade de metais, dentre os quais
se inclui o alumínio e o tungstênio, sedimentarem-se com sucesso.
Além disso, por meio do controle cuidadoso dos parâmetros do processo, materiais de escala nano
podem prontamente ser fabricados usando PED ou RPED. Materiais de tamanho nano frequentemente
possuem propriedades mecânicas, eletrônicas, fotônicas e magnéticas, únicas. A reação destes
materiais é frequente e vastamente diferente daquela própria das formas macroscópicas. Um exemplo
da exploração de nano-materiais, onde PED e RPED podem ser potencialmente utilizados, está na
fabricação de catalisadores de áreas de superfície extremamente elevadas para uso em pilhas de
combustível. PED e RPED oferecem um caminho atrativo para a produção de novos e baratos
catalisadores para uso em pilhas de combustível e outros dispositivos de energia eletroquímica. Os
efeitos nas propriedades físicas, químicas e mecânicas dos metais de transição sedimentados (como a
co-sedimentação de cobalto e o níquel e/ou de ligas) serão apurados neste trabalho.
Este trabalho oferece uma oportunidade na exploração do uso de PED e RPED para produzir superfícies
de sedimentação para aplicações específicas, como catalisadores de pilhas de combustível e
revestimentos resistentes à corrosão/desgaste.
Nome do supervisor: Dra. Ann Hopper
Título do Projeto: Uso de Mapeamento Potencial de Meia-Pilha Não-Destrutiva em Conjunção com
Modelação Matemática para Estimar a Vida Útil de Estruturas de Concreto Reforçado.
Resumo do Projeto: O objetivo deste trabalho é medir o grau de corrosão de estruturas de concreto
reforçadas com aço, como pontes, em conjunção com a modelação matemática, e, então, usar esta
informação para estimar a vida útil remanescente delas. A prática padrão na estimativa do grau de
corrosão usa equipamento inadequado para medições no local devido à sensibilidade, inflexibilidade e
custo dos componentes. Esta proposta busca superar esses problemas por meio do uso de modelação
matemática para calcular o grau de corrosão e identificar os locais-chave onde o dano tem a
probabilidade de ser mais crítico.
Inicialmente, dados do potencial de meia-pilha serão obtidos nas superfícies em elementos de concreto
reforçado fabricados em laboratório. A modelação matemática da distribuição potencial da interface de
aço-concreto será, então, feita usando a equação diferencial de segunda ordem parcial de Laplace, bem
como a equação de Nernst-Planck. O conhecimento de química concreta será utilizado para obter os
parâmetros necessários à modelação matemática, tais como as relações entre constituintes químicos
livres e compelidos e suas mobilidades e perfis de concentração.
O primeiro ano do projeto será concentrado em laboratório para que se criem as condições necessárias
à verificação da modelação matemática. Isto consistirá na determinação de um número de espécimes
de concreto reforçado com aço misturados com um número de concentrações de NaCl para simular a
corrosão. As dimensões típicas para esses espécimes provavelmente serão de 200x 200x200 mm de
profundidade dependendo da qualidade obtida no monitoramento dos dados. Os espécimes se
assemelharão à parte da estrutura da ponte e serão monitorados a fim de obter a distribuição potencial
de corrosão do aço. Um monitoramento adicional poderá incluir a polarização potencial do aço no
concreto para obtermos uma indicação quantitativa da medição corrosiva.
A parte remanescente do projeto focará na modelação matemática e na correlação dos resultados
obtidos dos dados da experiência, provendo assim uma estimativa da vida útil de estruturas de concreto
reforçado com aço. Isto incluirá a quebra dos espécimes de concreto reforçado que foram submetidos à
corrosão, além da determinação da extensão de tal corrosão. O modelo matemático também tentará
relacionar-se com o método eletroquímico universalmente usado para a determinação de graus de
corrosão, a saber, a relação empírica entre a densidade de corrente, Icorr, e o declive da curva de
polarização do potencial corrosivo, dE/dl (resistência de polarização (Bonhoeffer and Jena 1951)),
também conhecido como a relação de Stern-Geary (Stern and Geary 1957). Espera-se explicar, usando o
modelo matemático proposto, as constantes anódina e catódica de Tafel, βa e βc, cujas reações
dependem de temperaturas fixas, além de comparar os resultados com outros métodos encontrados na
bibliografia especializada.
Nome do supervisor: Dr. Tony Betts
Título do Projeto: Interação Espacial Móvel na Futura Internet de Coisas
Resumo do Projeto: A informação geo-espacial é o denominador comum tanto na era da rede social
atual (“Web 2.0”), como na de amanhã (“Web 4.0”), na qual se espera que a internet seja conectada a
trilhões de microssensores alocados em todos os tipos de objetos do mundo real (i.e. mecânicos e não
mecânicos), todos com seu próprio endereço 128 bit IP. Em outras palavras, uma Internet de Coisas que
coleta e envia, a cada segundo, dados com hora e data para a Nuvem, dizendo respeito a seus locais,
movimentos, além de variado número de outros fenômenos mensuráveis – e.g. dados ambientais,
como qualidade do ar e da água, dados sobre a luz ambiente, barulho e radiação, consumo de energia
etc. Acessar e analisar esse enorme volume de dados da Internet do Futuro em dispositivos móveis
requer serviços e aplicativos conscientes do contexto onde estão inseridos.
O problema central para este projeto é desenvolver um conjunto de serviços móveis para a web para
realizar e visualizar uma série de consultas de interação espacial (buscas) em conjuntos inteligentes de
dados 3D, contendo ambientes construídos e dados sobre a cidade, dentro do Google Maps 5 para
Android.
Nome do supervisor: Dr. James D. Carswell
Resumo do Projeto: Estima-se que a iluminação pública por si só responde por 30% a 40% do total da
energia consumida por muitas autoridades locais. Há na ordem de 400.000 lâmpadas de rua somente
nas estradas e ruas irlandesas que consomem o estimado a 150GWh de eletricidade anualmente e
emitem quase 80 quilotons de dióxido de carbono. Uma economia significativa poderia ser feita a nível
nacional e mundial.
Este projeto envolve a modelagem, otimização e prototipagem de dispositivos de iluminação
autônomos adequados a determinados locais internacionais (a serem definidos). Tais tecnologias
envolvem: PV, PV concentrando, bateria de armazenamento, microwind e LED. O trabalho será
realizado em conjunto com uma empresa recém-estabelecida que trabalhe nesta área.
Nome do supervisor: Aidan Duffy
Resumo do projeto: A promoção de tecnologias de microgeração renováveis (PV, eólica, solar térmica,
caldeira de biomassa) é vista pelos estrategistas como uma ferramenta importante na redução das
emissões de gases de efeito estufa no setor doméstico. Entretanto, as provas utilizadas no processo de
tomada de decisão são frequentemente coletadas através de projetos e experimentos mal planejados.
Este projeto envolve a modelagem e validação de sistemas domésticos dinâmicos de microgeração de
energia e a avaliação de seu potencial utilizando grandes amostragens de gás por medição inteligente e
dados de eletricidade. Os métodos incluem modelagem matemática, ensaios de campo, análise
estatística e avaliação de ciclo de vida.
Nome do supervisor: Aidan Duffy
Resumo do projeto: Em suas estratégias econômicas de desenvolvimento, todos os países prestam
especial atenção à oferta de graduados no ensino superior apropriadamente qualificados para sustentar
seu crescimento econômico, particularmente nas chamadas disciplinas STEM [sigla em inglês para
ciência, tecnologia, engenharia e matemática]. A educação e formação de graduados no ensino
superior é um empreendimento caro, especialmente se é necessário um investimento inicial de
infraestrutura humana e física, e os sistemas de ensino superior em todo o mundo estão sob crescente
pressão financeira. Quando ocorrem discordâncias na oferta de graduados para o mercado de trabalho,
os países passam por problemas como (i) ‘escassez de competências’ em setores chave que restringe
seu potencial de crescimento econômico (ii) insuficiência na canalização de talentos para impulsionar
suas atividades de pesquisa e inovação e (iii) uma dependência de graduados internacionais para
preencher as vagas em empresas nacionais. Por outro lado, um excesso de oferta de graduados em
áreas de ‘excedente de habilidades’ leva a (i) graduados altamente formados que os estudos mostram
ser mais um fardo para as finanças do Estado a longo prazo e (ii) aumento de emigração de graduados.
Prever com exatidão e otimizar o número de graduados que um país necessita, e em quais disciplinas, é
um problema dinâmico e complexo, agravado pelo período de tempo envolvido (p. ex. a graduação de 4
anos). Uma miríade de fatores interligados está em jogo, incluindo: padrões de escolha do aluno, vagas
disponíveis no ensino superior, taxa de retenção/conclusão nos programas acadêmicos, a capacidade
do mercado de trabalho para absorver os graduados, as perspectivas de geração de emprego advindas
da comercialização de pesquisa e inovação, participação adulta na aprendizagem contínua, padrões
migratórios dos estudantes internacionais e de graduação, e a capacidade das instituições de ensino
superior em responder às agendas nacionais de competências.
Apesar dessa complexidade, os
sistemas de ensino superior em todo o mundo nunca tiveram muitos dados à disposição para ajudá-los
com o planejamento.
A questão central da pesquisa deste projeto é determinar quais são os fatores mais importantes para
determinar quantos e quais tipos de graduados são necessários para um dado perfil de país.
Trabalhando com os principais pesquisadores do Centro Aplicado de Pesquisa em Inteligência (AIRC) no
DIT, usaremos as melhores técnicas disponíveis de análise de dados para identificar tais fatores,
trabalhando com bases de dados internacionais disponíveis através da Organização para a Cooperação e
Desenvolvimento Econômico (OECD), o FMI e a Eurostat, que possuem dados de tendência em
educação internacional, economia, emprego e de indicadores de pesquisa e inovação abrangendo 10-20
anos.
Nome do supervisors: Dra. Deirdre Lillis e Dra. Sarah Jane Delany
Título do Projeto: O papel dos exossomos na resposta à radiação celular
Resumo do projeto: A troca de informações entre as células pode envolver fatores solúveis ou
comunicação direta célula-a-célula. As células também podem se comunicar através da secreção de
exossomos ou microvesículas. Isto pode envolver alterações funcionais nas células receptoras
relacionadas às proteínas transferidas, aos receptores e/ou aos lipídios bioativos. Evidências recentes
sugerem que os exossomos transportam mRNA e microRNA (miRNA) e assim podem induzir alterações
epigenéticas nas células receptoras através da transferência de informação genética. O presente projeto
de pesquisa tem por objetivo investigar sinais moleculares de mRNA e microRNA envolvidos na radiação
alvo (radiossensibilidade / radiorresistência) versus uma resposta de radiação não-alvo (efeito
espectador) e o papel dos exossomos na transmissão de sinais nessa resposta à radiação.
Estudos recentes têm sugerido que a investigação de mRNA e/ou miRNA em exossomos pode ser útil
como teste de triagem e, por conseguinte, a investigação do papel dos exossomos e de sua assinatura
molecular (mRNA e miRNA) pode levar à geração de um teste de triagem preditivo para pacientes com
câncer submetidos a planos tratamento de radioterápicos para prever sua resposta à radiação alvo
versus não-alvo.
Nome do supervisor: Orla Howe
Título do Projeto: Análise de danos no DNA e de mecânica molecular dos novos complexos de cobre II
fenantrolina
Resumo do projeto: Os compostos químicos que facilitam o corte de DNA são conhecidos como
reagentes de clivagem ou nucleases artificiais. Estes compostos são importantes agentes terapêuticos
para potenciais fármacos quimioterapêuticos ou na terapia genética. Outra característica importante
das nucleases é a sua capacidade em cortar ou degradar o DNA dentro de células cancerígenas, assim
impedindo sua replicação. Esta proposta pretende analisar, identificar e otimizar o modo de ação de
corte molecular em uma classe revolucionária de metalofármacos sintéticos contendo cobre (II), que
têm mostrado um potencial interessante e tremendo como cortadores artificiais de DNA artificial em
quimioterapias e terapias genéticas.
Nome do supervisor: Orla Howe
Título do Projeto: Desgaste Erosivo-Corrosivo de Conversores de Energia Ondomotriz em Ambientes
Marinhos.
Resumo do projeto: Como as ondas do mar contêm potencialmente a maior densidade energética
entre as fontes renováveis de energia, há uma necessidade urgente de se estabelecer um mapa de
materiais para um melhor desempenho dos componentes utilizados para a conversão de energia em
tais condições dinâmicas de afundamento e avanço, juntamente com a quantificação da robustez para
que possam resistir às condições de carga extremas experimentadas por exposição às ondulações por
50 anos. A erosão e a corrosão foram identificadas como um dos principais problemas na limitação do
uso de materiais em tais condições, e este trabalho irá abordar esta questão.
O projeto proposto irá estabelecer as condições ambientais criados por climas de onda específicos que
interagem com o fundo do mar próximo à costa para obter uma melhor compreensão dos componentes
dentro de um clima de onda específico. Sob esta questão se investigará a influência destas condições
de onda diferentes no desempenho dos materiais de erosão-corrosão utilizados na concepção de
Conversores de Energia Ondomotriz (WEC), utilizando técnicas padrão para avaliar as interações entre
os processos de erosão e corrosão. Este trabalho será dividido em sub tarefas a serem realizadas da
seguinte forma:
•
•
•
Mecanismos de erosão-corrosão com interfaces eletroquímicas. Será determinado usando um
aparelho de jato colisor onde a velocidade, a concentração de partículas e o ângulo de impacto
podem ser variados para representar o envelope de operação no mar no qual esses materiais estão
expostos. A variação de massa será medida e a contrição relativa de corrosão será avaliada
utilizando a conversão faradáica da corrente de corrosão nas alterações de massa. As contribuições
relativas de erosão e corrosão na perda de massa serão avaliadas utilizando a ASTM G119 padrão
para tribocorrosão. Estudos de impedância serão utilizados para avaliar as taxas de corrosão in situ.
Desenvolvimento de mapas de corrosão-erosão que fornecerão informações sobre o mecanismo de
erosão-corrosão, sendo este regido pela erosão, corrosão ou um processo intermediário. Até o
momento, estes mapas não foram desenvolvidos para condições aplicáveis aos WECs, apesar de
existirem muitas aplicações para esta tecnologia.
Mapas de desempenho de materiais. O objetivo final do trabalho será o de gerar mapas de
desempenho de materiais para as condições com base nos resultados. Estes mapas vão incorporar
variáveis importantes como a velocidade, a concentração de partículas e o ângulo de impacto.
Nome do supervisor: Dr. Tony Betts
Título do Projeto: anim8
Resumo do projeto: As ferramentas de animação 3D de hoje
têm capacidades incrivelmente poderosas, com mecanismos
como o Autodesk Max e o Maya que comportam uma enorme
complexidade que pode ser aplicada à animação de
personagens. Dito isto, muitos aspectos do processo de
animação ainda são mais bem executados à mão, embora a sua
natureza repetitiva sugira oportunidades para automação.
Este projeto terá como base o trabalho existente em relação à animação de personagens em diálogo,
utilizando a análise prosódica da fala para fornecer pistas quanto à animação de corpo inteiro para
ferramentas de animação padrão. A pesquisa se concentrará no desenvolvimento de modelos de
interação de diálogo para personagens animados, para construir sistemas onde os personagens
expressarão um maior grau de senciência e personificação.
Nome do supervisor: Dr. Charlie Cullen
Título do Projeto: audi3D
Resumo do Projeto: o fornecimento de mídia,
particularmente em dispositivos móveis restritos, requer
compressão e codificação extensas – frequentemente
prejudicando a qualidade de áudio. Este problema é
particularmente notado no caso de áudio com múltiplos
canais, onde diferentes fluxos de áudio podem perder
qualidade de maneiras perceptíveis, o que afeta a
qualidade final.
Este projeto será desenvolvido sobre o trabalho existente relacionado a objetos de mídia reutilizáveis,
no caso de conteúdo de áudio. A pesquisa considerará a melhor maneira de usar descritores de
metadados com carimbo de tempo para controlar objetos de áudio de múltiplos canais em condições de
fornecimento restritas, priorizando e alternando fluxos em tempo real para fornecer melhor
desempenho de áudio. A Análise de Cena Auditiva (Auditory Scene Analysis, ASA) será empregada para
desenvolver os modelos de metadados necessários, focando no esquema baseado em agrupamentos
usado pelo cérebro ao processar o som.
Título do Projeto: emoVoice
Resumo do Projeto: o surgimento das
tecnologias da fala como interfaces viáveis
para os dispositivos da próxima geração (por
exemplo, Siri no iOS) lidera a análise potencial
da fala dentro de sistemas combinatórios que
consideram mais do que somente
sinalizações linguísticas e léxicas. A definição
de parâmetros emocionais também pode
estar ligada a conceitos sociais e culturais
relacionados à prosódia e ritmo, que variam
amplamente mesmo entre regiões e dialetos.
Este projeto será desenvolvido sobre pesquisa existente nas áreas de análise de fala emocional e
medição prosódica da fala. Foco particular será dado à análise do ritmo da fala, usando técnicas de
aprendizagem por máquina para comparar a córpora da fala de diferentes grupos de falantes.
Título do Projeto: mobiAUI
Resumo do Projeto: à medida que os dispositivos direcionam-se para a
computação sempre presente, as interfaces e affordances das tecnologias
móveis estão se tornando cada vez mais conscientes do áudio. A integração dos
serviços de voz para o reconhecimento e síntese da fala com sistemas de
sonorização avançados baseados em sensores formarão a base dos futuros
HUDs (head up displays) e outros dispositivos usáveis.
Este projeto estenderá o trabalho existente no desenvolvimento de Interfaces
de Usuário Auditivas (Auditory User Interfaces, AUI) para dispositivos móveis –
especialmente nas plataformas iOS. A transmissão de informações oportunas e
informativas usando uma combinação de áudio de fala e não fala será
considerada em termos de esquemas de mapeamento, mecanismos de
transmissão e design auditivo.
Título do Projeto: Aplicações de biotecnologia na extração e purificação de ingredientes inovadores
dos subprodutos agroindustriais.
Resumo do Projeto: Vários processadores de alimentos vegetais produzem altos níveis de subprodutos
(desperdício) globalmente. A disposição deste desperdício incorre em custos consideráveis para os
processadores e representa um perigo ambiental significativo. Entretanto, há uma conscientização
crescente de que este material poderia representar um recurso valioso, se corretamente tratado, com
um alto valor comercial para aplicações em potencial nos setores farmacêutico e alimentício. Uma gama
de resíduos de subprodutos agroindustriais será investigada neste projeto, como os grãos usados pelos
cervejeiros e os fluxos de desperdício de batatas para extrair e recuperar os ingredientes nutracêuticos
como glicoalcaloides e glucanos. Outros fluxos de agrodesperdício relevantes também serão
considerados. O projeto proposto buscará desenvolver técnicas de bioprocessamento ótimas para
maximizar a recuperação de ingredientes com ênfase em metodologias sustentáveis amigáveis à
indústria e com baixo consumo de energia.
Nome do supervisor: Dr. Nissreen Abu-Ghannam
Título do Projeto: “Dano genético e efeitos moleculares subletais em células de mamíferos
resultantes da exposição a nanomaterial de dose ultrabaixa”
Resumo do Projeto: este projeto utilizará e fortalecerá o conhecimento atual sobre os efeitos biológicos
da exposição ao nanomaterial. Técnicas biológicas citotóxicas, microscópicas, translacionais e
moleculares transcricionais serão empregadas para estudar os mecanismos da absorção de
nanopartículas, sítios de acúmulo intracelular, os efeitos da internalização e sua citotoxicidade
associada. O projeto será dividido em dois pacotes de trabalho complementares. O primeiro empregará
citotoxicidade padrão e pontos finais microscópicos para determinar os efeitos da dose celular, local
intracelular e sua habilidade em induzir dano celular em nível genético. O segundo pacote de trabalho
explorará a sobrevivência celular e os mecanismos de mortes resultantes da exposição ao nanomaterial.
Especificamente, as rotas de morte apopótica e autofágica serão estudadas em detalhes e esforços
serão feitos para determinar as proteínas específicas associadas a essas rotas de morte como resultado
da exposição a nanopartículas. As descobertas serão de importância imediata para um amplo campo de
estudo na área de nanotoxicologia complementando e auxiliando os projetos de pesquisa existentes
dentro do Centro de Pesquisa Nanolab. Espera-se que um estudo desta natureza fornecerá informações
valiosas nos mecanismos pelos quais as nanopartículas danificam os organismos celulares, liberam uma
resposta tóxica e finalmente induzem a morte da célula.
Nome do supervisor: Dr. Alan Casey
Título do Projeto: Revestimentos com Liberação Acionada (TRC).
Resumo do Projeto: os avanços na nanotecnologia estão capacitando o desenvolvimento de
nanopartículas com propriedades funcionais específicas para tratar das limitações atuais em uma faixa
de aplicações biológicas. Inicialmente, desejamos desenvolver uma faixa de nanopartículas magnéticas,
biologicamente ativas, novas. Essas nanopartículas de óxido de ferro serão adicionadas aos novos
produtos naturais biologicamente ativos. Nossa abordagem permitirá direcionar o agente
biologicamente ativo para células alvo específicas no corpo humano usando um campo magnético
aplicado.
Paralelamente com a síntese, as nanopartículas magnéticas carregadas ativamente serão incorporadas
em um revestimento nanoestruturado adequado para aplicações em dispositivos médicos.
Anteriormente, a liberação de ativos de revestimentos de dispositivos médicos (como hidrogéis)
tradicionalmente contava com as propriedades de difusão mediante a exposição a condições
ambientais. Entretanto, em alguns casos, rejeição ao dispositivo ocorria devido à atividade bactericida
latente. Em tais casos, os níveis de droga residual no revestimento do dispositivo podem ser
insuficientes para reduzir a proliferação bactericida. A introdução de reservatórios de drogas dentro de
um revestimento nanoestruturado, cuja ativação e liberação podem ser controladas externamente (por
exemplo, magneticamente) ao corpo, oferece uma oportunidade significativa no campo do dispositivo
médico. O princípio de tal liberação magneticamente ativada dos revestimentos a base de metacrilato
foi recentemente (2012) descrito com ibuprofeno. Os revestimentos propostos neste caso também
poderiam explorar uma gama de técnicas de liberação ativada anteriormente desenvolvidas e
patenteadas no CREST através da sintetização de nanopartículas multifuncionais.
B
B
Coating
Este projeto de pesquisa é interdisciplinar por natureza e o estudante PhD será totalmente treinado em
química orgânica sintética (agentes biologicamente ativos), química de materiais (revestimentos) e
triagem biológica.
Nome do supervisors: Dra. Gráinne Hargaden e Dr. Brendan Duffy
Título do Projeto: Mapeamento de dados e modelo de indicações naturais.
Resumo do Projeto: O estudante de PhD realizará pesquisa na área de mapeamento de dados e modelo
de indicações naturais com um foco nos métodos de coleta e indexação de dados sofisticados. Isto será
obtido com vários avanços sobre a atual tecnologia de ponta, notadamente nas áreas de conteúdo
adaptativo e modelagem de local. No projeto, o estudante será solicitado a criar um software que
modelará o contexto e o local para fornecer uma narrativa adaptativa ao usuário, com base em um
modelo de indicações naturais que emprega um nó intuitivo e design de ponto de rota para a
navegação em tempo real.
Ao desenvolver um modelo de mapeamento para essas funções, um modelo para a estrutura e
narrativa do conteúdo a ser oferecidos serão desenvolvidos. O conceito foca na ideia da narrativa
adaptativa através da criação de nó/ponto de rota/modelo da região para o mapeamento dos dados em
um dado ambiente.
Modelo de indicações naturais para navegação em tempo real
As indicações naturais são uma inovação recente da tecnologia SatNav, usando pontos visíveis em um
espaço para dar indicações em vez de fornecer medições e leituras de bússola (que são de pouco uso a
pé). As vantagens das indicações naturais são velocidade (os humanos não precisam traduzir dados) e
uma adaptabilidade (não há necessidade de manter uma bússola de forma a obter uma posição) o que
permite que elas sejam obtidas com as mãos livres. A desvantagem de indicações naturais é o tamanho
do modelo de conteúdo necessário, onde cada indicação é uma narrativa única em si.
Para lidar com isso, um modelo de indicações naturais usa uma combinação de informações de nó e
ponto de rota que fornece informações precisas e oportunas, fornecendo um conjunto de indicações
naturais (que também podem ser apresentados em um mapa, se necessário) para qualquer ponto
determinado no espaço. O modelo usa uma matriz de ponto de rota complexa para criar uma tabela de
pesquisa de indicações entre os pontos de rota que é, então, completada por instruções, a partir do
último ponto de rota, para o nó necessário. Desta maneira, os pontos naturais de foco dentro do espaço
podem ser definidos como pontos de rota usando uma ferramenta de pesquisa de site.
Este modelo de local permite que a matriz seja dividida em 3 áreas:
•
•
•
Oferta de conteúdo – as informações relacionadas a um nó específico no espaço
Navegação – as informações necessárias para atravessar os pontos no espaço usando pontos de
rota
Contexto narrativo – alterações entre as regiões definidas permitem que a narrativa se adapte
ao contexto do usuário
Uma matriz de apresentação será implementada como parte de uma metodologia de busca no site, por
meio das informações de local e contextuais para um determinado espaço que são usadas para fornecer
um projeto de mapa para todos os conteúdos oferecidos pelo mecanismo. Ao fazer isso, um protótipo
de projeto para uma plataforma de pesquisa móvel será desenvolvido para fornecer nó, pontos de rota
e informações da região para um determinado espaço.
Nome do supervisor: Keith Gardiner
Título do projeto: “Entendendo a volatilidade dos mercados de petróleo de uma perspectiva
macroeconômica global”
Resumo do projeto: As pesquisas existentes que analisam a formação dos preços do petróleo se
apresentam de maneira bem variada. Um número crescente de analistas afirma que o comportamento
do preço do petróleo não pode ser explicado analisando-se conceitos econômicos básicos como o de
oferta e procura. Por outro lado, os analistas em energia ainda veem tais fatores como o fundamento
principal do mercado do petróleo, onde o comportamento dos investidores também é visto como um
fator preponderante nas recentes flutuações de preço. O comportamento dos mercados de petróleo
mudaram devido a um nível crescente de especulação que é movido pelos investidores de dentro e de
fora da indústria do petróleo. Esta mudança no mercado está criando significantes problemas, pois os
níveis crescentes de incerteza de mercado tornam mais difíceis as tendências de previsão dos preços do
petróleo. Os peritos de campo sugeriram que os investimentos especulativos das firmas financeiras
poderiam ser considerados como contribuições primárias para o alto recorde dos preços do petróleo
vistos desde o início de 2008. Além disso, a liquidação feita por estas mesmas firmas já no final do ano
foi visto como a causa principal para a queda excepcional nos preços do mesmo. Similarmente, eventos
políticos de destaque ocorreram no Oriente Médio, e com isso os analistas também se preocupam com
a especulação de mercado em 2011, ano no qual houve o maior aumento na história do preço do
petróleo.
Em vista aos fatos mencionados, esta pesquisa propõe a análise da formação dos preços do petróleo
observando como a inelasticidade da oferta/procura amplifica a oscilação de preço, combinando-se
àquela a identificação de fatores alternativos que afetam o comportamento dos preços de mercado.
Com a demanda de combustíveis fósseis pelas economias emergentes em ascensão, fomentada pelos
níveis progressivos de crescimento e desenvolvimento econômico, são reveladas as crescentes pressões
no setor energético. Os mercados energéticos estão sujeitos a pressões preponderantes, já que as
forças de mercado em jogo mantêm a alta volatilidade e a desconfiança dos investidores. Estima-se que
os mercados energéticos estarão sujeitos à crescente incerteza de mercado, que será traduzida em
níveis de volatilidade altos e persistentes. Consequentemente, o entendimento da formação dos preços
do petróleo é uma área atual de interesse que requer esforços de pesquisa acadêmicos e professionais.
A estrutura de pesquisa será apoiada pelo uso de modelagem de série temporal dos preços do petróleo
com o objetivo de determinar a dinâmica de preços sob uma perspectiva histórica. O estudo também
examinará a natureza das relações causais entre os preços do petróleo e a macroeconomia. A
necessidade de políticas claras, dados de qualidade e entendimento financeiro-econômico sobre o
comportamento dos preços do petróleo é fundamental para identificar as medidas apropriadas que
precisam ser introduzidas para estabilizar os mercados durante os tempos de agitação, ajudando a
minimizar os choques econômicos negativos que podem gerar efeitos de transbordamento para a
economia real.
Nome do supervisors: Dr. Lucía Morales e Dr. Joseph Coughlan
Título do projecto: Dispositivos baseados em plasmons de superfície polaritons nanofotonicos e
biossensores
Resumo do projeto: Plasmonas de superfície polaritonas (SPPs) são ondas eletromagnéticas que são
altamente confinadas a uma interface de metal-dielétrico e decadência exponencialmente em ambos os
meios vizinhos. O confinamento de intensidade de campo apertado (comprimento de onda secundário)
a superfície metálica faz SPPs um bom candidato para dispositivos fotônicos altamente integrado. No
entanto dispositivos baseados em SPPs sofre desvantagem de comprimento curto de propagação.
Recentemente, propusemos um romance SPPs baseados waveguide estrutura que oferece maior
flexibilidade para a concepção de guias de onda SPPs alterando o trade-desligado entre o comprimento
de confinamento e propagação de modo. Investigações necessárias para a nova estrutura de progresso.
Além disso, SPPs são muito sensíveis ao redor de mídia e dispositivos baseados em SPPs são ideais para
aplicações em análise de superfície e bio-detecção. Este projeto visa desenvolver o conhecimento para
SPPs baseados em dispositivos nanofotônica e biossensores.
Nome do supervisor: Dr. Qiang Wu
Título do projeto: Valor Adicionado Agricultura Gastronomia Molecular e Inovação Alimentar.
Resumo do projeto: o mundo hoje se torna comida suficiente para alimentar 9 bilhões de pessoas. No
entanto, até a um terço do que apodrece antes de chegar à mesa, enquanto muito do grão, soja e milho
cultivado é usado para alimentar animais criados pela sua carne, ou para biocombustíveis (Hennesy,
2013). Dr. Hervé This cofundador da disciplina científica gastronomia Molecular proposto pela primeira
vez a idéia de que ele chamou de 'Nota por nota' cozinha em 1994 (isto e Kurti, 1994). Nota por nota
não usa carne, peixe, legumes ou frutas para fazer pratos mas compostos. A viabilidade deste tipo de
cozinha já foi provada (isto é, 2013).
O objetivo do estudo proposto seria de adicionar valor para práticas agrícolas por screeing e cultivo de
plantas com a finalidade de extrair compostos de seus tecidos, em vez de usar os tecidos próprios. Os
compostos podem ser usados para criar mais de 10 3000 pratos inovadores e produtos usando cozinha
nota por nota (isto é, 2013).
Pontos de venda exclusivos da Ph.D.Project em D.I.T.
•
•
•
DIT é a única faculdade terceiro nível na Irlanda a ter desenvolvido experiência em
Gastronomia Molecular ao longo dos últimos seis anos
Disponibilidade de instalações de apoio à investigação
Publicação e pesquisa de antecedentes em gastronomia Molecular
Nome do supervisors: Dr. Róisín Burke e Dr. Catherine Barry-Ryan
Título do Projeto: O potencial de saúde em compostos aromatizados identificados e extraídos a partir
de plantas.
Resumo do Projeto: O significado das frutas e verduras na dieta humana está bem documentado e
associado a diversos benefícios à saúde, incluindo a prevenção de doenças crônicas (OMS, 2011). Estes
efeitos benéficos estão associados em parte à ação de compostos antioxidantes, os quais reduzem a
lesão oxidante no organismo (Lana et Tijskens, 2006). Foram lançadas campanhas (por exemplo,
“Programa 5 ao dia”) para aumentar o consumo destes produtos em vários países. Estas campanhas
focam os aspectos sensoriais, em especial, o sabor, de frutas e verduras. As vendas no varejo de frutas e
verduras aos consumidores irlandeses aumentaram (Bord Bia, 2011). O valor anual do mercado global
varejista de produtos frescos foi de € 1.196 bilhões em Junho de 2011, um aumento de 4.2 % em
relação ao valor de Junho de 2010.
O objetivo deste projeto proposto é o de agregar valor às práticas agrícolas, com a triagem,
identificação e extração de compostos aromáticos a partir de plantas. Os compostos serão objeto de
controle para se analisar o potencial biológico (por exemplo, capacidade antioxidante, total de fenóis,
perfil HPLC, bioatividade e potencial antimicrobiano). Identificou-se que estes compostos aromatizados
apresentavam propriedades vantajosas para a saúde que serão utilizadas para promover a fruta ou
verdura de origem e para criar pratos inovadores e produtos alimentares empregando a chamada
“cozinha nota a nota” [NT: no original, ‘note by note cuisine’] (This, 2013).
Nome do supervisors: Dr. Catherine Barry-Ryan e Dr. Róisín Burke
Título do Projeto: Melhorias viáveis em longo prazo de desempenho de coletores térmicos solares
Resumo do projeto: A durabilidade prática dos coletores térmicos solares ainda é mal compreendida.
No entanto, a duração exata do desempenho é importante para sua viabilidade econômica. O projeto
visa
• Compreender e quantificar as formas futuras de coletores térmicos solares
• Determinar como medidas de mitigação podem ser inseridas (componentes mais duráveis, mais
facilmente substituíveis)
• Avaliar as implicações de custo para o ciclo de funcionamento de tais medidas. Este estudo
abrangerá o aquecimento de água, de ar e coletores fotovoláteis/termais e considerará as
diferentes humidades da radiação ultravioleta nos ciclos térmicos; chuva/granizo/neve e pó
associado a climas diferentes.
O estudo envolverá a resolução de coletores que formam parte de instalações em longo prazo ainda em
operação e uma comparação com o desempenho inicial. As instalações serão identificadas em uma
gama de temperaturas com o emprego de dados locais. Medida de sistemas de dentro e fora e
caracterização do laboratório inferior (por exemplo, de componentes degradados) também serão
considerados.
Os resultados projetarão recomendações que permitem o coletor solar térmico a alcançar maior
desempenho em longo prazo. As recomendações são suscetíveis para ser específicos tanto de tipos.
Nome do supervisor: Professor Brian Norton
Título do projeto: Impacto das nanopartículas na diferenciação e maturação de linhagens de células
primárias
Resumo do projeto: Nos últimos anos, pudemos constatar um aumento no uso dos nano-materiais em
todas as áreas da indústria. O Departamento de Empresas, Comércio e Inovação [Department of
Enterprise, Trade and Innovation] estimou que 10% dos €150 bilhões em bens e serviços exportados da
Irlanda em 2008 se ficaram a dever às nanociências e às nanotecnologias. Este aumento na utilização
levanta algumas questões quanto aos riscos relativos à salubridade e ao meio ambiente associados aos
nano-materiais fabricados. Em especial, está a preocupação com o potencial que estas partículas
apresentam para prejudicar o desenvolvimento placentário e fetal. Por conseguinte, é importante se
examinar os efeitos das nanopartículas em células-tronco e na diferenciação de células-tronco.
Este projeto vai investigar os efeitos de nanopartículas ao dispor no mercado em osteoblastos primários
(Promocell, Reino Unido) e em linhagens de células similares a osteoblastos, U20S (Agência de Proteção
da Saúde do Reino Unido - Health Protection Agency, UK) ao examinar-se a absorção, toxicidade e
diferenciação. As nanopartículas de poliestireno foram escolhidas como modelo, pelo fato de se haver
já comprovado a sua absorção pelas células e seu trânsito interno. Elas podem ser rotuladas de forma
fluorescente, pelo que as suas interações podem ser facilmente visualizadas. As nanopartículas neutras
são não tóxicas para as células, embora as suas equivalentes aminadas causem um stress oxidativo que
leva à apoptose5. Inicialmente, serão monitorados os osteoblastos primários, porém e devido aos
custos elevados e à limitação de passagem, a linhagem de células similar a osteoblastos U20S será
examinada em paralelo. As investigações vão empregar as técnicas clássicas de citotoxicidade,
imunocitoquímica, microscopia por fluorescência, citometria de fluxo e imagiologia espectroscópica.
Com a utilização de nanopartículas de poliestireno
(http://www.kisker-biotech.com/shop/categorie-106.htm) de diferentes dimensões e químicas de
superfície como modelos, este projeto vai:
- Avaliar a toxicidade in vitro das nanopartículas de poliestireno em osteoblastos primários e linhagens
de células sem diferenciação;
- Examinar a toxicidade in vitro destas nanopartículas em osteoblastos diferenciados;
- Esclarecer se as nanopartículas de poliestireno afetam os mecanismos normais da diferenciação de
osteoblastos in vitro.
Nome do supervisors: Franck Bonnier e Alan Casey
Título: Desenvolvimento de modelos de tecido in vitro 3D para a análise de danos de radiação solar à
pele
Resumo do projeto: Os objetivos deste trabalho são desenvolver novos modelos in vitro para a
avaliação do impacto da radiação solar em nível molecular usando a espectroscopia Raman. O projeto
abordará questões de pesquisa tais como a maneira pela qual a radiação solar afeta a função da
barreira dérmica em nível molecular, se os modelos de peles artificiais podem ser desenvolvidos para a
investigação da função dérmica e se a espectroscopia Raman pode ser estabelecida como uma técnica
de mapeamento rápida e de rotina para a avaliação da função e disfunção dérmica. Os novos
regulamentos contra a testagem humana e animal (Diretiva EU-2010/63/EU e Direito Público Americano
106-545, 2010, 106º Congresso) exigem o desenvolvimento de modelos in vitro apropriados para a
pesquisa de pele. Portanto, para a condução dos estudos in vitro, vários substitutos foram
desenvolvidos, comumente chamados de pele artificial ou pele recombinante, mimetizando a
organização 3D da pele humana. Embora as técnicas de cultura de células, mais especificamente a
cultura de pele, tenham evoluído consideravelmente, o estudo da composição da pele ainda é
desafiador devido à invasibilidade de algumas abordagens. Por exemplo, as técnicas de HPLC e GCMS
são usadas rotineiramente na química analítica, mas requerem extração química para caracterização
molecular específica. Este projeto almeja fornecer uma nova alternativa para a análise de amostras de
pele in vitro, fornecendo a impressão digital molecular específica da amostra sem interferir na
organização complexa da pele em subcamadas. A microscopia espectroscópica Raman será empregada
na investigação do UV induzido para danos nos modelos de pele 3D e na alteração da função de barreira
da pele. A principal vantagem desta abordagem é a ausência de processamento da extração ou amostra
antes da análise, permitindo preservar intacta a organização molecular durante a gravação de dados. A
diferenciação da pele será investigada com o uso da espectroscopia Raman para realizar a
caracterização química Z para acessar a composição molecular das subcamadas subjacentes da
epiderme. O objetivo do estudo proposto é um entendimento detalhado a nível molecular de como a
radiação solar pode penetrar a epiderme e afetar a maturação dos queratinócitos e os eventos ou
fatores que conduzem à alteração da permeabilidade da pele, ou a perda da função de barreira da pele.
Nome do supervisor: Franck Bonnier
Título: Desenvolvimento e otimização de matrizes de cultura 3D como modelos melhorados para a
avaliação da radiação e estratégias quimioterápicas in vitro usando a espectroscopia Raman.
Resumo do projeto: Apesar da radioterapia ainda ser umas das maneiras mais efetivas de se tratar
tumores malignos, a capacidade das células tumorais em se tornarem radioresistentes e altamente
invasivas leva a uma formação de metástase. Este fenômeno é altamente dependente das capacidades
proliferativas, invasivas e metastáticas das células tumorais radioresistentes. Devido à alta morbidez
associada com um tumor recorrente após radioterapia, o desenvolvimento de estratégias otimizadas
para quimio- e radioterapia é essencial. Embora as superfícies plásticas 2D tradicionais sejam mais
convenientes para as investigações in vitro, elas ainda são uma representação pobre das condições in
vivo, sobretudo devido à falta de interação das células com uma matriz celular extra (ECM) como
ambiente. Estudos de modelos e matrizes de cultura 3D recentes têm surgido com o âmbito de
melhorar a relevância dos estudos realizados in vitro. Foi demonstrado que as células tem um fenótipo
e metabolismo diferentes quando cultivadas neste ambiente e consequentemente exibem respostas
diferentes aos agentes quimioterápicos ou radiação tóxica induzida. Foi relatado que as interações
célula-matriz são mediadas em parte através do caminho b1-integrina que regula a sobrevivência da
célula, sua proliferação, adesão e migração. Este projeto explorará o uso da otimização de matrizes de
colágeno 3D para a avaliação in vitro da eficácia dos tratamentos radioterápicos, a radioresistência e a
metástase de tumores. Os cânceres de mama e próstata são dois dos mais comuns na Irlanda e serão
usados como modelos para a investigação de novos alvos alternativos para a quimio-radioterapia.
O desenvolvimento de um modelo para melhor mimetizar as condições in vivo para o estudo do
tratamento com radiação contribuirá para melhorar o entendimento das interações críticas entre as
células e o micro ambiente que sustentam a eficácia do tratamento. As investigações in vitro da
habilidade invasiva das células após radioterapia permitirá elucidar os mecanismos envolvidos na
radioresistência mediada pela célula-matriz e destacar os alvos específicos para o mapeamento de
novos agentes anticancerígenos. Por fim, o projeto irá levar à melhoria das estratégias de radio- e
quimioterapia e assim aumentar a média de sobrevivência dos pacientes após o tratamento.
Título: Análise dos fluidos do corpo humano usando a espectroscopia vibracional
Resumo do projeto: Os objetivos deste trabalho são desenvolver novas técnicas analíticas in vitro para
a caracterização molecular de doenças baseadas nos fluidos do corpo humano. As questões de pesquisa
abordadas serão como a espectroscopia Raman e FTIR podem ser aplicadas ao estudo de soluções
biológicas, se a espectroscopia Raman ou FTIR são mais aconselháveis e se a espectroscopia Raman ou
FTIR podem ser estabelecidas como técnicas de mapeamento rápidas e rotineiras no diagnósticos dos
fluidos do corpo humano.
A espectroscopia vibracional tem se provado uma ferramenta poderosa nos usos biomédicos e
frequentemente descrita como um novo método de diagnóstico em potencial. Embora vastamente
usada para a caracterização de células únicas e tecidos, as exigências específicas para a abordagem
minimamente invasiva ainda são um desafio. O objetivo deste projeto é avaliar e investigar o potencial
da espectroscopia IR e Raman para a análise do soro humano e a identificação de biomarcadores
associados a doenças. Serão investigadas as questões de contribuição da água, limite de detecção e
misturas de proteínas complexas, e novos protocolos devem ser desenvolvidos para fornecer dados
reproduzíveis e apurados.
Há uma correlação direta entre os níveis de proteína e os estados de doença no soro humano,
produzindo um alvo desejável para sensores e diagnósticos. Entretanto, é um desafio devido às milhares
de proteínas diferentes contidas no soro, com um teor total de proteínas maior que 1mM. Ademais, as
proteínas não são os únicos elementos do soro humano, o que torna a identificação de marcadores
específicos uma tarefa cansativa. Porém, a espectroscopia Raman e IR pode fornecer a impressão digital
da composição bioquímica das amostras estudadas com um mínimo de preparação e sem a necessidade
de rotulação de moléculas específicas. A primeira etapa do estudo será superar as limitações devido ao
conteúdo de água ou baixa concentração proteica para coletar dados com a melhor relação sinal-ruído
e fornecer uma estimativa apurada do conteúdo do soro humano.
Apesar do uso do soro humano como modelo, o desafio é desenvolver uma nova abordagem que possa
também ser transferível para outros fluidos corporais, tais como a saliva ou urina, e finalmente ser uma
nova ferramenta de diagnóstico clínico relevante.
Título do projeto: Avaliação Biológica e Desenho Químico de novos metais terapêuticos
Resumo do projeto: Um conjunto de potenciais anti-câncer / terapêuticos baseado em complexos
metálicos foram preparadas na DIT. A triagem biológica inicial (estudos de interacção do DNA) de
triagem começou, mas rastreio suplementar seriam necessários os complexos e seus ligantes orgânicos.
Os testes incluem ensaios MTT (3-(4, brometo de 5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium) em
uma variedade de linhas de celulares, tanto as células saudáveis e câncer de células, para determinar o
nível de toxicidade em células saudáveis e se houver qualquer seletividade para determinadas linhas de
célula. A formação biológica será apoiada por membros da radiação e centro de ciência ambiental (re) e
a escola de ciências biológicas da DIT. Outros estudos a serem incluídos são drogas mapeamento
usando microscopia confocal (para verificar se o composto penentra a parede celular e em caso
afirmativo, onde viaja na célula) e atividade antimicrobiana contra várias cepas de bactérias de triagem.
O estudo também pode exigir alguns compostos adicionais para ser sintetizado por estudos
comparativos com o que já foi feito e publicado. Isso envolverá a síntese do ligante orgânico e
complexação ao centro metal correspondente. Todos os compostos químicos serão preparados no
laboratório de MSA (síntese de materiais e aplicações) e caracterização espectroscópica será levada
para fora em eletrônica (UV/Vis, fluorescência e vidas luminescentes), vibracional (IR e Raman), NMR e
da espectroscopia de massa no Instituto de Focas e na escola de química e Ciências Farmacêuticas na
DIT.
Nome do supervisor: Dr. Christine O'Connor
Título do projeto: Nutracêuticos de nanopartículas enzimáticas imobilizadas
Resumo do projeto: Os nutracêuticos são componentes alimentares que tem um benefício saudável
muito além do seu valor nutricional básico. Um clássico exemplo são os benefícios do Resveratrol à
saúde, tendo impactos positivos numa gama de enfermidades como a diabetes, doenças cardíacas,
câncer, doenças inflamatórias e etc.
Alguns trabalhos recentes em nosso laboratório focaram no uso de enzimas para sintetizar
componentes aromatizantes alimentares (consulte: Purificação e propriedades da Amycolatopsis
mediterranei DSM 43304 lipase e seu potencial na síntese éster aromatizante (Purification and
properties of Amycolatopsis mediterranei DSM 43304 lipase and its potential in flavor ester synthesis);
Dharmendra S Dheeman, Gary TM Henehan e Jesus M. Frías. Bioresour Technol 102(3):7 2011, por
exemplo). Agora, estendemos este trabalho à síntese de novos componentes Nutracêuticos. Em
particular, exploramos a modificação dos estilbenóides com moléculas de açúcar utilizando enzimas
transglucosidase.
Este tipo de síntese é comumente limitada pela estabilidade das enzimas usadas em temperaturas
extremas ou em certas misturas solventes. A imobilização das enzimas em nanopartículas oferece a
possibilidade de um grande aumento na estabilidade das mesmas nos solventes em altas temperaturas.
Neste projeto exploraremos a imobilização das enzimas em nanopartículas e a aplicação da enzima
imobilizada na síntese de novos Nutracêuticos. Este trabalho envolverá vários estágios distintos:
1. Imobilização das glucosidases em nanopartículas (uma gama de apoios a serem examinados)
2. Caracterização da estabilidade da enzima imobilizada, eficácia e cinética
3. Aplicação da enzima imobilizada na síntese de novos estilbenóides modificados pela
transglucosidação e reações relacionadas. Os estudos iniciais focarão na síntese dos derivados
de resveratrol para biodisponibilidade melhorada.
O trabalho preliminar neste laboratório sugere que a expressiva estabilização das enzimas pode ser
alcançada usando-se a imobilização de nanopartículas.
Nome do supervisors: Barry Ryan e Gary Henehan
Título do projeto: Integração de construção de sistemas térmicos solares
Resumo do projeto: Em muitos países de todo o mundo, os sistemas solares térmicos para
aquecimento de água e menos comumente, para o aquecimento do ar, são tecnologias bem
estabelecidas. Seu uso promove a sustentabilidade ambiental, evitando-se assim eliminar a necessidade
de fornecer calor pela combustão dos combustíveis fósseis, contribuindo para o imperativo de reduzir
emissões de gases de efeito estufa.
Coletores solares e, em muitos locais, todos os sistemas térmicos solares, são normalmente instalados
em telhados ao invés de formar parte integral do superfície do telhado de um edifício ou fachada. As
consequências da não-integração podem incluir a não aceitabilidade estética e, em alguns locais, uma
alta despesa para instalação que leva a um custo de capital inicial inviável. A integração total em um
prédio tem o potencial de aumentar significativamente a prevalência de sistemas solares térmicos. Isso
deve reduzir e pode, em alguns contextos, eliminar atuais barreiras à adoção, melhorando a aparência
estética e viabilidade econômica; enfim, deslocando-se a utilização de coberturas do edifício
convencionais e componentes do material.
Este projeto de doutorado abordará a superar estas barreiras, avaliando as vantagens e desvantagens
em relação ao desempenho operacional, praticidade de instalação, oportunidades econômicas de
viabilidade e implantação das intervenções do novo projeto que produzem sistemas solares térmicos
facilmente integrados em edifícios. Estas intervenções incluem: coletores coloridos, configurações que
permitem que as inclinações de coletor solar ideal a ser alcançadas na fachadas verticais, a inclusão da
coleção solar na construção de sistemas de revestimento e a inclusão de coletores solares em
dispositivos de sombreamento fixo e sistemas de vidros. Esta pesquisa irá desenvolver projetos de
sistemas para um número de locais específicos, cada um sendo representante de um clima pertinente
com sua particular concepção e construção de edifício. O escopo do aplicativo incluirá as principais
formas de habitação, escritório, edifícios industriais e comerciais. Será dada atenção às novas
construções e retro montagem existente.
Uma revisão de pesquisas anteriores, implementações arquitetônicas até à data e produtos
contemporâneos será realizada sob uma perspectiva global. Prevê-se que será realizado ao ar livre
trabalho experimental em sistemas reais comparando novos projetos do coletor com dispositivos
atuais. Análise teórica, provavelmente usando ferramentas de simulação existentes, informará o
desenvolvimento de novos projetos e a sua optimização. O trabalho envolverá a colaboração com
outros pesquisadores em toda a Europa envolvidos em pesquisa semelhante. Também fará parte deste
projeto, a participação na organização de, juntamente com viagens, reuniões e outras atividades
colaborativas em toda a Europa.
Nome do supervisor: Professor Brian Norton
Título do projeto: Novos inibidores dos canais mescladores de potássio
Resumo do projeto: Canais de potássio é o tipo mais amplamente distribuído de canal iônico e são
encontrados em praticamente todos os organismos vivos. Distúrbios do canal estão envolvidos em um
número de Estados de doença de distúrbios convulsivos a fibrilação atrial.
Trabalho recente neste laboratório tem caracterizado uma subunidade reguladora importante deste
canal (ver atividade de dismutase profiling e aldeído substrato de subunidade do canal de potássio Kv1
mamíferos Kvβ2.
Alka K, BJ Ryan, Dolly JO, Henehan GT. Int J Biochem Cell Biol, 2010). Vários estudos recentes têm
apontado que os inibidores de subunidade Kvβ2 são de considerável interesse como alvos de drogas.
O trabalho preliminar neste laboratório identificou uma série de compostos de chumbo potencial como
inibidores de subunidade Kvβ2 usando um método de ensaio de faturamento direto. Agora gostaríamos
de estender estes estudos para examinar uma ampla gama de potenciais inibidores e caracterizar a
cinética de inibição.
Neste projeto iremos explorar uma gama de Kvβ2 inibidores e caracterizar sua cinética. Este trabalho
envolverá várias fases distintas:
1. Rastreio de derivados de compostos de chumbo para inibição de Kvβ2.
2. Caracterização cinética de inibidores de Kvβ2
3. Influência de K inibidores na atividade/inativação do canal
Esta é uma área de grande interesse comercial que tem o potencial de gerar novas terapias.
Nome do supervisors: Gary Henehan e Barry Ryan
Graduate Research School
Dublin Institute of Technology
143-149 Rathmines Road
Dublin 6
Ireland
T. + 353 1 4023374
F. + 353 1 4023393
W. www.dit.ie/graduateresearchschool

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