Lentes ultrafinas para celulares, microscópios e telescópios
Uma nova geração de lentes está tomando forma nos laboratórios de universidades e empresas mundo afora. São as metalentes, películas de silício mil vezes mais finas que uma folha de papel, que têm a mesma função das lentes convencionais de vidro ou plástico, mas com um controle de luz muito mais preciso.
Professor do SEL recebe Prêmio do Journal of Modern Power Systems and Clean Energy
No evento realizado no período de 16 a 20 de julho de 2023, em Orlando (EUA), o professor Rodrigo Andrade Ramos, do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC-USP), recebeu o prêmio de Excellent Associate Editor do Journal of Modern Power Systems and Clean Energy (MPCE)
Warthog Robotics (CRoB/EESC/ICMC) vence a RoboCore Experience/2023 A maior competição brasileira de combate de robôs
O Warthog Robotics (CRoB/EESC/ICMC) foi campeão do RoboCore Experience – RCX/2023, maior competição brasileira de combate de robôs. A final foi na categoria de Futebol Mini Físico, em partida realizada no último domingo (30), dentro da programação do 15º Campus Party Brasil, a mais importante feira de tecnologia do país, que aconteceu no Anhembi, em São Paulo, de 26 a 30 de julho. O Warthog venceu na final, por 9 a 3, a equipe da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (USP). O grupo de São Carlos obteve 100% de aproveitamento na competição, marcou 86 gols e sofreu apenas 19 em sete partidas. A competição foi promovida pela RoboCore, empresa nacional referência em robótica, e dela participaram diversas equipes de instituições nacionais e de outros países. Os participantes do Warthog avaliam que a disputa transcorreu num ambiente de alto nível técnico, propício à pesquisa e troca de conhecimento. As partidas reuniram grupos em 21 categorias de variados segmentos, entre eles combate, hockey e futebol. A competição, um dos grandes atrativos da parte aberta do Campus Party, também foi transmitida ao vivo pela internet. Passaram por essa edição da feira, “cerca de 100 mil visitantes” além de “1101 competidores, 547 robôs de 96 equipes, com presença de 7 países diferentes, como Brasil, França, Colômbia, EUA, Canadá, Filipinas e Paraguai”, segundo os organizadores. O Warthog, grupo de pesquisa e extensão em robótica associado ao CRob à EESC e ao ICMC está sob orientação dos professores Ivan Nunes e Roseli Romero. Os integrantes da equipe ressaltam que o título só foi possível graças ao apoio e suporte proporcionados pelas instituições, que providenciaram estrutura, orientação e, principalmente, acesso ao conhecimento necessário. “Isso possibilitou ao grupo atingir o topo no cenário nacional de robótica. Devido às pesquisas, trabalhos e estudos desenvolvidos nessas instituições, o Warthog Robotics consegue aplicar o que há de mais inovador em robótica nacional e mundial”, comemoraram os campeões. Copa Latino-Americana Após o grande resultado no RCX, evento de grande importância, a equipe do Warthog prossegue com a preparação para a Copa Latino-Americana de Robótica (LARC) que ocorrerá em Salvador (BA), no período de 7 a 12 de outubro deste ano. O Warthog é o atual vice-campeão no futebol de robôs da categoria Small Size League da competição. Na capital baiana, o grupo também participará na Very Small Size Scoccer, modalidade que venceu no final de semana, em São Paulo no Anhembi, e na categoria @home, na qual nos últimos seis anos, a equipe conseguiu quatro vices campeonatos e um título nessa modalidade. O Warthog, grupo de pesquisa e extensão em robótica associado ao CRob à EESC e ao ICMC está sob orientação dos professores Ivan Nunes e Roseli Romero. Os integrantes da equipe ressaltam que o título só foi possível graças ao apoio e suporte proporcionados pelas instituições, que providenciaram estrutura, orientação e, principalmente, acesso ao conhecimento necessário. “Isso possibilitou ao grupo atingir o topo no cenário nacional de robótica. Devido às pesquisas, trabalhos e estudos desenvolvidos nessas instituições, o Warthog Robotics consegue aplicar o que há de mais inovador em robótica nacional e mundial”, comemoraram os campeões.
Projeto VHF-Urbano destaca-se pela quantidade de parcerias com instituições de pesquisa
O Centro de Pesquisa para Inovação em Gases de Efeito Estufa (RCGI) da USP e a Total Energies, empresa multinacional francesa do setor energético, assinaram ontem, dia 20 de junho, um convênio para o desenvolvimento de projetos voltados para geração e operação de energias renováveis.
Projetos da EESC estão contemplados na parceria firmada entre USP e TotalEnergies
O Centro de Pesquisa para Inovação em Gases de Efeito Estufa (RCGI) da USP e a Total Energies, empresa multinacional francesa do setor energético, assinaram ontem, dia 20 de junho, um convênio para o desenvolvimento de projetos voltados para geração e operação de energias renováveis.
Nanotecnologia: cientistas usam feixe de elétrons para criar estruturas materiais inovadoras
Sistema de irradiação pode ser utilizado na fabricação de partículas para despoluição de rios e em revestimentos com propriedades antivirais, bactericidas e antifúngicas O pesquisador João Paulo de Campos da Costa, da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) da USP, em colaboração com pesquisadores da UFSCar, desenvolveu um equipamento inovador que modifica materiais semicondutores e não metálicos. Utilizando a irradiação por feixe de elétrons, esse sistema permite manipular as propriedades dos materiais sem a necessidade de utilizar substâncias químicas tóxicas que possam contaminar o meio ambiente. As minúsculas partículas modificadas (de 0,000001 a 0,0001 milímetros) podem ser usadas no combate a bactérias, fungos e tumores. Além disso, o sistema de irradiação por feixe de elétrons (Ebis, na sigla em inglês) apresenta uma vantagem significativa em relação a máquinas similares, sendo mais acessível em termos de custo, tamanho reduzido e facilidade de operação. João Paulo de Campos da Costa – Foto: SEL/USP É crescente a demanda por materiais com propriedades e funções que possam ser customizáveis por meio da aplicação controlada de luz ou elétrons. Por isso, a microscopia eletrônica de transmissão tem sido amplamente utilizada no processamento e fabricação de novos materiais. No entanto, a dificuldade com a injeção controlada de feixes de elétrons em microscópios eletrônicos tem sido a modificação e a produção em larga escala de materiais. A mecânica apresentada pelo pesquisador supera o desafio em uma escala semi-industrial. O engenheiro explica ao Jornal da USP que, com a nova tecnologia, as reações agora poderão ser aplicadas a novos campos de pesquisa: “O objetivo do trabalho foi criar um equipamento portátil com custo-benefício capaz de irradiar materiais em larga escala, o que não era possível nos microscópios eletrônicos comerciais. Os resultados obtidos incluem a criação de diferentes estruturas aplicáveis a sensores de gases, modificação de superfícies para prevenir a replicação de vírus, incluindo o da covid-19, e aprimoramento de biossensores para diagnóstico médico. Além disso, os materiais irradiados também podem ter aplicações na remoção da contaminação causada pela indústria, como a degradação de corantes lançados em rios. O sistema de irradiação é composto de uma fonte de alta tensão, um canhão de elétrons e uma câmara de vácuo. A energia dos elétrons gerada pelo canhão é aumentada por meio de três eletrodos — de baixa, média e alta tensão — projetados com uma abertura central para a aceleração uniforme dos elétrons. Este sistema pode ser controlado por um computador ou manualmente, permitindo ajustar a tensão aplicada, o feixe, a corrente do filamento, o aquecimento do material irradiado e a injeção de gás e o vácuo. O ajuste desses parâmetros garante a reprodução da modificação desejada. A aplicação do sistema de feixe de elétrons no fosfato de prata possibilitou obter pela primeira vez a formação de um filme de prata sem a necessidade de agentes redutores ou solventes. No grafite, os elétrons induziram o enrolamento das camadas, resultando na formação de fulerenos (agrupamentos de carbono em forma de bola de futebol) e tubos de carbono com várias camadas em uma estrutura inédita em formato de bastão. O fosfato de prata é uma substância que, na sua forma natural, já é altamente bactericida e antiviral e, por isso, usada em desodorantes. “Uma das aplicações que nós vimos é o revestimento de superfícies das máscaras contra a covid. Essas estruturas impedem a replicação do vírus, o que evita a contaminação da pessoa. Todos esses materiais podem também ser impregnados em superfícies através de sprays e de pintura para revestir superfícies em diferentes áreas”, conta Costa.
Desenvolvimento de um Sistema Integrado de Planejamento (SIPLA)
Desenvolvimento de um Sistema Integrado de Planejamento (SIPLA): Software Livre para Aplicação na Área de Sistemas Elétricos de Potência Com o Professor Daniel Barbosa – UFBA1 1 Possui graduação em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal da Bahia (2005), mestrado em Engenharia Elétrica [S. Carlos] pela Universidade de São Paulo (2007) e doutorado em Engenharia Elétrica [S. Carlos] pela Universidade de São Paulo (2010). Atualmente é professor da Universidade Salvador e professor adjunto da Universidade Federal da Bahia. Tem experiência na área de Engenharia Elétrica, com ênfase em Medição, Controle, Correção e Proteção de Sistemas Elétricos de Potência, atuando principalmente nos seguintes temas: atp, sistemas elétricos de potência, proteção diferencial, qualidade da energia elétrica e lógica fuzzy. – Email: dbarbosa@ufba.br Dia : 25/05 Maio, 2023 Horário : 08:30h Local: Anfiteatro Armando Toshio Natsume do SEL Sobre o tema abordado Devido à vasta extensão do território nacional e ao fato do Brasil possuir seu Sistema de Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica (STDEE) completamente interligado, conhecido como Sistema Interligado Nacional (SIN), a necessidade da realização de simulações computacionais através de softwares, desenvolvidos para a aplicação em estudos e planejamentos dos Sistema Elétrico de Potência (SEPs), tornou-se imprescindível para qualquer profissional e empresa do setor elétrico. Entretanto, o alto custo associado à utilização destes softwares, específicos para aplicações relacionadas ao estudo e planejamento do setor elétrico, torna-se uma barreira impeditiva para o crescimento e desenvolvimento do setor energético do país. Dentro desse contexto, o objetivo dessa pesquisa é desenvolver uma alternativa gratuita para a realização desses estudos por meio de uma interface gráfica que possibilite a utilização dos dados disponibilizados por meio do Banco de Dados Geográfico da Distribuidora (BDGD) da ANEEL. A aplicação permitirá a realização da análise do fluxo de carga em regime permanente, inclusive com a inserção de geração distribuída fotovoltaica, de curto-circuito e de proteção em sistemas de distribuição, tornando-se uma ferramenta para a análise comercial de projetos e para a formação profissional de futuros engenheiros.
Primeira Edição do treinamento “Curso Solar USP” no Projeto Pequeno Cidadão da EESC/USP
Primeira Edição do treinamento “Curso Solar USP” no Projeto Pequeno Cidadão da EESC/USP Com a finalidade de introduzir a estudantes do ensino fundamental nos benefícios da geração de energia fotovoltaica, foi criado o projeto PUB1428 “Conscientização de uso de Energia Solar Fotovoltaica em Escolas Públicas com foco no Projeto Pequeno Cidadão pelo Prof. Dr. Elmer Cari, coordenador do Curso Solar USP. O treinamento será realizado pelos alunos monitores, Polick Chen Zhanpeng (bolsista PUB:), Rafael Bastos Duarte (voluntário) e Beatriz Gonçalves Guimarães (bolsita PUB), sob a coordenação do Prof. Dr. Elmer Cari. O curso será oferecido junto ao SEL/EESC/USP, no período de 10/05/2023 a 02/06/2023. O treinamento teórico será realizado nas quartas- feiras, na Sala de seminários 1 da pós-graduação e a parte prática será realizado nas quintas-feiras, nos redores do Carport Solar USP e defronte ao Anfiteatro (parte prática). O fechamento da edição e as oportunidades da geração fotovoltaica será ministrado pelo Prof. Elmer Cari na sexta-feira, 02/06/2023, no Anfiteatro do SEL/EESC. Serão treinadas 4 turmas, com um total de 80 à 100 alunos. Os participantes aprenderão o princípio de funcionamento de um sistema fotovoltaico ligado à rede ou “On-grid”, a partir do Carport Solar que está instalado no SEL/EESC (vide figuras 1a e 1b) e o princípio de funcionamento de sistema fotovoltaico desligado da rede, autônomo, “Off-grid”, a partir de kits didáticos elaborados exclusivamente para esta finalidade, como por exemplo, um ventilador solar, carregador solar e lâmpada solar (vide figuras 2a e 2b). Mais informações: Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação (SEL) E-mail: cursosolar@eesc.usp.br Site do curso: www.sel.eesc.usp.br/cursosolar/ Canal no Youtube: https://www.youtube.com/@cursosolarusp2144 Conscientização de uso de Energia Solar Fotovoltaica em Escolas Públicas com foco no Projeto Pequeno Cidadão da EESC/USP Coordenador: Prof. Dr. Elmer Pablo Tito Cari Responsável do Projeto Pequeno Cidadão: Profa. Elaine Trimer Ruggiero Data: 10/05/2023 a 01/06/2023 Horário: 14:45h – 16:20h Turma
Palestra : CYBER PHYSICAL SYSTEMS AND INDUSTRY 4.0: PERSPECTIVES AND FUTURE DIRECTIONS
CYBER PHYSICAL SYSTEMS AND INDUSTRY 4.0: PERSPECTIVES AND FUTURE DIRECT Com o Professor Sheng-Jen (“Tony”) Hsieh1 1 Director, Rockwell Automation Laboratory; Professor, Dept. of Engineering Technology and Industrial Distribution, Texas A&M University, College Station, USA, email: hsieh@tamu.edu Dia : 16/05 Maio, 2023 Horário : 15:00 – 17:00 Local: Anfiteatro Armando Toshio Natsume do SEL ABSTRACT Advances in communication technology, computational modeling, and control algorithms have enabled the transformation of data into knowledge and control of machines and systems in real-time with high accuracy via smart sensory devices and wireless networks. Such systems are known as cyber-physical systems (CPS). Cyber-enabled Manufacturing (CeM) is a CPS that focuses on manufacturing machines and systems. As information technology becomes robust and mature, developed countries such as Germany are promoting the concept of Industry 4.0. The intent is to integrate designers, manufacturers, and consumers in a seamless way to increase productivity, reliability and customer satisfaction. This talk will describe key CPS, CeM and Industry 4.0 concepts. Existing work will be covered, including an ongoing project to build a CPS for thermal stress prevention in fused deposition modeling (FDM) based 3D printing processes and smart traffic light control system design. Potential research topics will be included as future directions. Keywords: smart machine, mass customized automated assembly system, cyber-physical system, Industry 4.0 Dr. Hsieh is Professor and Graduate Faculty Member and Director of the Rockwell Automation Laboratory in the College of Engineering at Texas A&M University, College Station, TX. His areas of research include automated assembly system design, control, integration, diagnosis, and preventative maintenance; optical and infrared imaging for product/process characterization and failure prediction; micro/nano manufacturing; and design of technology for automation and robotics education. He has been awarded several major grants totaling over $5.5M in research funding. These efforts have resulted in 202 publications in refereed journals and conference proceedings. Dr. Hsieh received the Ph.D. in Industrial Engineering, with a minor emphasis in Computer Science, from Texas Tech University. He was named Honorary International Chair Professor for National Taipei University of Technology in Taipei, Taiwan, for 2015-23. At Texas A&M, he was named Halliburton Faculty Fellow in 2005, Halliburton Professor in 2011, and William and Montine P. Head Fellow in 2014. He received a National Science Foundation CAREER Award in 2003.
Nova técnica de holografia tridimensional é testada com resultados promissores
Nova técnica de holografia tridimensional é testada com resultados promissores Imagine poder criar estruturas de luz tridimensionais capazes de retratar objetos e cenas realistas que podem ser vistos por usuários sob praticamente qualquer ângulo. Embora possa soar ficção científica, com larga exploração em filmes futuristas (quem não se lembra da princesa Leia, de Star Wars, em um projetor?), pesquisadores vinculados ao grupo liderado pelo professor Leonardo André Ambrosio, do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC-USP), em colaboração com cientistas e engenheiros da Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação (FEEC) da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), e da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas (SEAS) da Universidade de Harvard (EUA), acabam de trazer a ideia mais próxima da realidade através de um método inovador e promissor em holografia tridimensional. O trabalho, publicado no último dia 10 de abril na renomada revista científica Nature Photonics, é o primeiro a propor o uso de filamentos de luz altamente controláveis que podem ser cascateados paralelamente entre si, compondo padrões espaciais bidimensionais – folhas de luz – que são subsequentemente empilhados compondo cenas tridimensionais. “O grande diferencial da proposta reside no fato de que, ao contrário das técnicas tradicionais, aqui a luz é arranjada em planos perpendiculares, e não paralelos, ao do display óptico”, explica Ambrosio. Montagem de folhas de luz holográficas em 2D para construir cenas volumétricas (3D) – Imagem: Nature Photonics Os filamentos de luz, conhecidos na literatura como ‘ondas congeladas’ (do inglês, frozen waves), baseiam-se em feixes especiais (conhecidos como feixes de Bessel) para gerar padrões de intensidade arbitrários na direção de propagação. Tais feixes possuem a capacidade de resistirem aos efeitos da difração por longas distâncias, sendo inclusive capazes de se autorreconstruírem após passarem por um obstáculo. Segundo o professor Michel Zamboni Rached, da FEEC/Unicamp, coautor do trabalho e formulador do arcabouço teórico das frozen waves, “aproveitando-se das propriedades não difrativas dos feixes de Bessel, as frozen waves permitem estruturar a luz em escalas espaciais micrométricas, milimétricas e centimétricas, ao longo do próprio eixo de propagação, e já vinham sendo explorados em aplicações específicas, tais como em aprisionamento óptico de partículas micrométricas e guiamento de átomos. Estender o conceito para duas e três dimensões é realmente um passo importante e necessário para alavancar novas aplicações em óptica e fotônica”, complementa Rached. O conceito teórico das folhas de luz, originalmente apresentado pelo grupo do professor Ambrósio, da EESC-USP, adiciona um grau de liberdade a mais e, segundo o próprio pesquisador, “abre uma ampla frente de novas pesquisas em imagens e impressão 2D e 3D, micromanipulação de partículas, displays 3D e, claro, em holografia, foco da presente pesquisa. Através da aproximação controlada de filamentos de luz, pode-se conceber cenas espacialmente complexas e de alta resolução, não apenas monocromáticas, mas também policromáticas, por exemplo, usando sistemas de laser RGB”, compara o professor da EESC. Prof. Leonardo (ao centro) e os alunos de pós-graduação Vinicius e Jhonas. Além disso, mesmo em materiais absorventes, onde a luz convencionalmente sofreria atenuação durante a propagação, é possível, até certo ponto, manter as cenas tridimensionais desejadas sem perda de resolução ou nitidez. “As folhas de luz podem ser utilizadas em pinças ópticas holográficas, com a vantagem de permitir o controle dinâmico dos pontos de aprisionamento em múltiplos planos, todos paralelos entre si e ao eixo de propagação”, informa o estudante de doutorado Vinicius Soares de Angelis, da EESC. Trata-se de uma nova tecnologia que não se limita à formação de padrões de intensidade constantes no espaço. Nas palavras do estudante de mestrado Jhonas Olivati de Sarro, também ligado à EESC, “ao alterarmos o padrão da luz incidente com cadência e varredura adequadas, é possível dar a ideia de movimento à cena e criar vídeos de luz tridimensionais, sem abrir mão das propriedades dos feixes não difrativos”. Uma grande desvantagem dos métodos tradicionais em holografia é a perda de resolução axial das imagens geradas. Isso ocorre porque a luz é organizada em planos paralelos e que se distanciam entre si à medida que nos afastamos do observador. Isso faz com que as camadas mais distantes do usuário se tornam mais difíceis de serem vistas. A nova técnica, todavia, supera esta limitação e fornece sensação contínua de profundidade porque permite ao usuário enxergar toda a extensão das folhas de luz. “Ao fazermos isso, resolvemos o problema de percepção de profundidade que tradicionalmente afeta a holografia”, afirma Ahmed Dorrah, pós-doutorando e responsável por conduzir os experimentos junto ao laboratório de óptica do grupo do professor Federico Capasso, da SEAS (Harvard). “Esta pesquisa aproveita de forma inovadora os moduladores espaciais de luz , uma tecnologia amplamente utilizada e comercialmente estabelecida, para moldar a luz à medida que ela se propaga, criando uma classe inteiramente nova de hologramas”, lembrou o professor Capasso, que liderou a equipe na montagem e realização de todos os testes práticos. “Prevejo que este método de holografia terá impacto em realidade virtual e aumentada, imagens biológicas, displays volumétricos, interações humano-computador, ferramentas educacionais interativas e muito mais”, prevê o pesquisador de Harvard. As tratativas para a proteção da propriedade intelectual já foram iniciadas e a equipe envolvida na pesquisa agora busca oportunidades para exploração comercial. A lista de autores do estudo inclui o professor Leonardo André Ambrosio, o estudante de doutorado Vinicius Soares de Angelis e o estudante de mestrado Jhonas Olivati de Sarro, todos da EESC/USP; o professor Michel Zamboni Rached, da FEEC/Unicamp; o professor Federico Capasso, o pós-doutorando Ahmed Dorrah e o estudante de graduação Priyanuj Bordoloi, todos da SEAS/Universidade de Harvard. O trabalho foi financiado pelas seguintes entidades: Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada; Office of Naval Research, com vínculo ao programa MURI; Air Force Office of Scientific Research; Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP); e Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). Por Alexandre Milanetti / Ex-Libris
