Iniciação Científica
PIBIC/CNPq
Fundação Araucária
UFPR - TN
Outros Programas
Ciências Exatas e da Terra
14
166
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
321
PROPRIEDADES MECÂNICAS DE AÇOS AUSTENÍTICOS NITRETADOS MEDIDAS POR
NANOINDENTAÇÃO
Aluno de Iniciação Científica: Cleber Alexandre da Silva (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2004014037
Orientador: Carlos Maurício Lepienski
Departamento: Física
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: nanoindentação, nitretação, aços austeníticos, hidrogenação catódica
Área de Conhecimento: Propriedades Mecânicas e Acústicas da Matéria Condensada – 1.05.07.02-7
Os aços inoxidáveis austeníticos quando hidrogenados apresentam mudanças de fase, trincas superficiais e degradação das propriedades
mecânicas. Para diminuir os efeitos de agentes externos os aços podem ser protegidos por camadas protetoras superficiais. Dentre os
processos para se modificar a superfície e conservar as propriedades de volume de um material está a nitretação. Neste trabalho são
investigados os efeitos do processo de hidrogenação catódica na dureza e no módulo de elasticidade de amostras de aço inoxidável
austenítico tipo ABNT 304 e ABNT 304L cujas superfícies foram modificadas utilizando-se as técnicas de nitretação por plasma e pela
técnica de implantação iônica por imersão em plasma (PI3). As amostras sofreram inicialmente um tratamento térmico a uma temperatura
de 1000°C. Esse procedimento foi empregado com o intuito de dissolver o óxido de cromo nos contornos de grão. Observou-se um
aumento no tamanho de grão para as amostras do aço ABNT 304L tratadas termicamente. O tamanho de grão médio passou de cerca de
41mm para cerca de 47mm na região central da amostra. As amostras tratadas termicamente foram então submetidas a nitretação a
plasma. As amostras nitretadas e as amostras não nitretadas foram então hidrogenadas catodicamente. Durante o processo de desgaseificação
as amostras não nitretadas apresentaram trincas superficiais, o que não se observou nas amostras nitretadas. Imediatamente após a
hidrogenação catódica mediu-se a quantidade de hidrogênio que deixava as amostras. Para as amostras nitretadas a quantidade de hidrogênio
que sai varia dependendo dos parâmetros da nitretação a plasma. Resultados obtidos com a técnica de difratometria de raio-X indicam que
as amostras nitretadas por PI3 e posteriormente hidrogenadas não apresentaram a formação da fase martensítica que está associada a
fragilização superficial dos aços ABNT-304 e ABNT-304L.
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MODELAGEM ESTRUTURAL DE LIGAS NANOCRISTALINAS E NANOVÍTREAS PRODUZIDAS
POR MOAGEM MECÂNICA
Aluno de Iniciação Científica: Dario Ferreira Sanchez (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2004015490
Orientador: Kleber Daum Machado
Departamento: Física
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: nanoestruturas amorfas, método Monte Carlo Reverso
Área de Conhecimento: Estrutura de Líquidos e Sólidos, Cristalografia – 1.05.07.01-9
A produção e caracterização de materiais nanoestruturados obtidos através da introdução de uma alta densidade de centros de defeitos em sua
estrutura, é um tema de grande interesse atualmente. Dentre esse materiais, destacam-se, por exemplo, ligas com propriedades magnéticas,
como aquelas que utilizam titânio (Ti) e cobalto (Co). É sabido que, para determinadas aplicações, as propriedades das ligas na fase amorfa
são melhores que quando na fase cristalina, de modo que é interessante estudar tais fases. Como praticamente todas as propriedades físicas
dependem de uma forma ou de outra da estrutura atômica das ligas, a determinação dessa estrutura atômica para ligas amorfas é de grande
interesse. Assim, esse trabalho tem como objetivo caracterizar ordem atômica local da liga amorfa de Ti e Co, Co57Ti43, produzida por
moagem mecânica (MM), durante nove horas, em atmosfera de argônio e a temperatura ambiente, através do uso de modelagem computacional
do fator de estrutura total obtido através de dados experimentais de padrões de difração de raios-X (PDXs), dos quais se obtém os fatores de
estrutura e as funções de distribuição radiais (FDR) totais (S(K) e G(r), respectivamente). A modelagem de suas estruturas amorfas foi feita
através do uso do método Monte Carlo Reverso (MCR), onde se usa como dado de entrada o fator de estrutura total. Através do método
MCR, os fatores de estrutura parciais Sij(K) e as funções radiais parciais de distribuição de pares (FRDP) GCo-Co(r), GCo-Ti(r) e GTi-Ti(r) foram
determinados. Estas funções são necessárias para a determinação da estrutura atômica de ligas amorfas. Através dessas funções as distâncias
interatômicas dos mais prováveis vizinhos mais próximos (DIPVP) <rij> foram calculadas: <rCo-Co> = 2,65 Å, <rCo-Ti> = 2,63 Å e <rTi-Ti>
= 2,84 Å, e também se calculou o número médio de vizinhos mais próximos, ou número de coordenação <nij>: <nCo-Co> = 7,2, <nCo-Ti>
= 5,4, <nTi-Co> = 7,2 e <nTi-Ti> = 5,5. Comparando as DIVMP de uma das fases cristalina de CoTi, de grupo espacial Pm3m (cúbica de
corpo centrado): 2,995 Å (Co-Co), 2,594 Å (Co-Ti) e 2,995 Å (Ti-Ti); pode-se concluir que, as ligações Ti-Ti e Co-Co foram enfraquecidas,
enquanto as Co-Ti foram ligeiramente fortificadas. Os números de vizinhos mais próximos para esta fase são: 3 (Co-Co), 8 (Co-Ti), 3 (TiTi). A densidade calculada para a liga amorfa foi 6,68 g/cm3 , enquanto a fase cristalina mencionada é 6,599 g/cm3 . Ligas amorfas ou
nanoestruturadas de Co, não apresentando magnetostrição, possuem excelentes propriedades como materiais magnéticos macios, para uso
em, por exemplo, sensores magnéticos indutivos, e núcleos magnéticos. Ligas binárias de Co-Ti, são de difícil preparação pelo método
“convencional” de fundição, sendo então de grande interesse o estudo dessas ligas produzidas por MM.
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
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CARACTERIZAÇÃO DE FILMES DE ÓXIDO DE TITÂNIO EM TITÂNIO PRODUZIDOS
ANODICAMENTE SOB MODO GALVANOSTÁTICO EM MEIO ÁCIDO
Aluno de Iniciação Científica: Eduardo Mioduski Szesz (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005016468
Orientadora: Neide Kazue Kuromoto
Co-Orientador: Paulo César Soares Júnior
Departamento: Física
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Oxidação anódica, titânio, dureza
Área de Conhecimento: Biomateriais e Materiais Biocompatíveis – 3.13.02.01-7
Devido a características peculiares, o titânio (Ti) é muito utilizado na confecção de implantes dentários, dentre essas características destacase a sua biocompatibilidade e baixa tendência à corrosão. A biocompatibilidade do titânio é devida à presença de uma camada muito fina e
protetora de óxido formada pela reação do titânio, à temperatura ambiente, com o oxigênio. Existem vários métodos para melhorar a
biocompatibilidade do Ti, como por exemplo, crescimento de filmes anódicos de óxido de titânio. Modificações na espessura, composição,
cristalinidade e porosidade da camada de óxido formado podem tornar a superfície bioativa, ou seja, poderá induzir a adesão de células ósseas
precursoras, e assim, acelerar a formação do tecido ósseo que fixará o implante. O objetivo desse trabalho foi aumentar a espessura da camada
de óxido de titânio através da oxidação anódica usando diferentes eletrólitos com diferentes concentrações e estudar as propriedades mecânicas
e morfológicas dos filmes produzidos. Os filmes foram produzidos potenciostaticamente através da oxidação anódica, com voltagens de 150
e 180V durante um minuto, utilizando eletrólitos de ácidos sulfúrico e fosfórico com concentrações variando de 1 e 2M. Utilizou-se como
contra-eletrodo uma placa de platina. A morfologia dos filmes foi caracterizada utilizando microscopia ótica e eletrônica de varredura, a
cristalinidade dos filmes foi analisada utilizando difração de raios-X e a dureza obtida por microindentação utilizando ponta Knoop com
carga aplicada de 200 gf.. A espessura dos filmes é da ordem de 1 mm, e a profundidade de penetração das indentações é da ordem de 3 mm,
para a carga utilizada. Ocorre então a influência do substrato no valor da dureza obtido sendo necessário o tratamento dos dados com
modelos matemáticos que levam em conta a influência do substrato. O uso de cargas mais baixas eliminaria a influência do substrato,
contudo os filmes produzidos apresentam superfícies rugosas e porosas e para cargas baixas fica inviável a visualização da impressão deixada
pelo indentador. Serão apresentados os valores de dureza levando-se em conta a influência do substrato. As análises de difração de raios-X
mostram que os filmes apresentam as fases cristalinas do rutilo e anatásio. Imagens de microscopia eletrônica de varredura indicam que os
filmes produzidos utilizando eletrólito de ácido sulfúrico possuem superfícies mais irregulares do que os produzidos utilizando ácido
fosfórico.
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EFEITO KERR MAGNETO-ÓPTICO EM SISTEMAS HÍBRIDOS SEMICONDUTOR/METAL
MAGNÉTICO
Aluno de Iniciação Científica: Emílio João Dei Ricardi (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005016351
Orientador: Edilson Sérgio Silveira
Departamento: Física
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: semicondutores, propriedades magnéticas, propriedades ópticas
Área de Conhecimento: Prop. Óticas e Espectrosc. da Mat. Condens – Outras Inter. da Mat. Com Rad. e Part. – 1.05.07.16-7
O tema a ser desenvolvido dentro deste projeto de iniciação científica se encaixa dentro de uma das linhas de pesquisa desenvolvidas no
grupo, a qual trata de síntese, caracterização e modelagem de materiais ferromagnéticos com temperatura crítica superior à temperatura
ambiente compatíveis com uma eventual integração a sistemas semicondutores, visando aprofundar conhecimentos em física fundamental
e desenvolvimento de nanodispositivos spintrônicos. A chamada spintrônica cobre um novo campo de pesquisa com um grande número de
idéias e conceitos de dispositivos, nos quais a polarização do spin do elétron ou núcleo é utilizada para o processamento de informação, ao
invés da utilização somente da carga dos elétrons como na eletrônica convencional e em muitas estruturas de eletrônica quântica. Conseguindo
mesmo uma fraca interação dos spins com seus arredores pode permitir o processamento de informação quântica em dispositivos spintrônicos
baseados em estruturas semicondutoras. Existem conceitos para diferentes sistemas materiais e estruturas. Se faz necessário então não só o
desenvolvimento, mas também uma compressão profunda das estruturas e efeitos de spin nestes novos sistemas híbridos metal ferromagnético
/ semicondutor. O entendimento das propriedades magnéticas dos novos materiais inseridos em matrizes semicondutoras representa um
passo importante no aproveitamento das melhores características destes. A construção de um magnetômetro de efeito Kerr serviria para a
caracterização destas propriedades magnéticas dos filmes finos fabricados destes novos materiais. Neste trabalho será mostrada a construção
e caracterização de um magnetômetro utilizando o efeito Kerr magneto-óptico. Vencida a primeira etapa de revisão bibliográfica, passamos
então as tentativas de desenvolvimento de um desenho próprio, adaptado aos materiais e equipamentos disponíveis no laboratório. A decisão
de reaproveitamento de uma antiga bobina para gerar altos campos magnéticos implicou em uma série de dificuldades do ponto de vista
técnico. Se trata de uma bobina para campos magnéticos com valores próximos de 1 Tesla, com uma fonte de corrente analógica e unipolar.
Esta ultima característica acarretava em ter que inverter o sentido da corrente por troca das ligações dos fios através da inversão de um
conector na própria fonte. Tarefa esta feita manualmente. Este dificuldade é superada pela introdução de um sensor de efeito Hall para a
medida do campo magnético em intervalos de tempo determinados. A variação de intensidade do laser de He-Ne incidindo sobre a amostra
e após passar pelo analisador é feita por um detector de Si acoplado a um eletrômetro. Nos primeiros testes de estabilidade da corrente do
detector medido pelo eletrômetro, foi verificada a grande influência da iluminação do ambiente. Uma alternativa a isto seria a introdução de
um filtro de cor para restringir a detecção apenas a linha do laser.
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LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
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ANÁLISE DE EQUAÇÕES DE ESTADO PARA A DESCRIÇÃO DE REGIMES ACELERADOS DO
UNIVERSO
Aluno de Iniciação Científica: Emilio Merino de Paz Junior (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 1991002565
Orientador: Gilberto Medeiros Kremer
Departamento: Física
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: cosmologia, energia escura, equação de estado
Área de Conhecimento: Relatividade e Gravitação – 1.05.01.03-7
A Cosmologia é o estudo científico das propriedades em grande escala do universo como um todo. O seu objetivo principal é usar o método
científico para entender a origem, evolução e destino do universo. A teoria mais fundamentada que temos hoje em dia, é a teoria do Big Bang,
pois explica com grande sucesso alguns fenômenos observados hoje em dia no Universo. Porém, a teoria do Big Bang não está completa e
não consegue explicar ainda alguns problemas, em especial o da energia escura, o qual vem do fato das medidas independentes de supernovas
do tipo Ia revelaram que a atual expansão a qual o universo está submetido hoje em dia, é acelerada e não-linear, diferente da sugerida pela lei
de Hubble. No nosso trabalho investigamos modelos que descrevem satisfatoriamente os diferentes períodos da evolução do Universo. Isso
foi feito através da análise de equações de estado relacionadas a fluidos, que podiam interpolar os períodos do universo dominados por
matéria, radiação e energia escura. Este projeto foi baseado em algumas equações de estado conhecidas, que se mostraram passiveis de serem
usadas nos modelos cosmológicos. As equações analisadas são: van der Walls, Dieterici, Peng-Robinson, Redlich-Kwong e Berthelot. Através
de parâmetros pré-determinados e dados observacionais analisamos as equações de estado, dessa forma conseguimos ter uma análise qualitativa
e em alguns casos quantitativa de suas eficácias em descrever os diferentes períodos da evolução do universo de acordo com o que é aceito e
observado hoje em dia. A partir do sistema de equações diferenciais formados pela equação de Friedmann, pelas equações de conservação das
densidades de energia e através de condições iniciais apropriadas, determinamos a evolução temporal da aceleração e do fator de escala
cósmica. Em função do red-shift definimos a evolução das densidades de energia, dos parâmetros de densidade e do fator de desaceleração,
estes dados são importantes para verificar a validade das análises, uma vez que podem ser comparados com valores observacionais ou
teoricamente aceitos. Uma vez conhecido os campos da aceleração e das densidades de energia, foi possível fazer também a interpretação
física da evolução do Universo em expansão para a equação de estado analisada. Através desse processo já conseguimos demonstrar que com
certas condições iniciais a equação de van der Walls pode se comportar como componente de energia escura, responsável pela presente
aceleração do universo. Esperamos conseguir resultados análogos para as outras equações de estado, que presentemente estão sendo analisadas
e que posteriormente serão comparadas entre si.
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CARACTERIZAÇÃO TEÓRICA DE COMPORTAMENTO COMPLEXO NO CIRCUITO DE CHUA
Aluno de Iniciação Científica: Fábio Alliguieri dos Santos Silva (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2000007000
Orientador: Ricardo Luiz Viana
Departamento: Física
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: circuito de chua, sincronização, dinâmica não-linear
Área de Conhecimento: Física – 1.05.00.00-6
Circuitos aparentemente simples podem ter uma dinâmica muito complexa, como é o caso do Circuito de Chua. Este circuito se caracteriza
pela combinação de elementos passivos lineares (resistências, indutores e capacitores), com um único elemento ativo não-linear, o diodo de
chua. Aplicando as leis de Kirchoff ao circuito, pode-se obter um conjunto de três equações diferenciais não lineares. Neste trabalho uma
primeira etapa foi caracterizar o comportamento periódico, quase periódico e caótico no Circuito de Chua, a caracterização foi feita através
de uma simulação numérica em Fortran usando o método de Runge Kutta de ordem IV. Esta primeira etapa foi necessária para que se
pudesse analisar o acoplamento unidirecional de dois Circuitos de Chua idênticos. Com o acoplamento foi obtido um conjunto de seis
equações diferenciais não lineares. O objeto de estudo nesta segunda etapa foi a de caracterização do fenômeno de sincronização dos circuitos,
e sua ligação com a intensidade do acoplamento e a variação das condições iniciais. Observa-se que o circuito apresenta três estados em
relação ao acoplamento, são eles: não sincronizado (Figura 1), sincronização intermitente e sincronizado. Estes estados são extremamente
sensíveis aos parâmetros físicos envolvidos. Algo interessante é que para o estado de sincronização intermitente, o tempo de sincronização
intermitente médio – que é uma média relacionada com o tempo em que os circuitos ficam sincronizados, tem uma grande propensão, de
ser uma função tipo lei de potência da intensidade de acoplamento; este fenômeno já foi observado em outros sistemas não lineares, e pode
ser identificado através dos nossos resultados.
Figura 1. Projeção do espaço de fase para o estado
não sincronizado de dois Circuitos de Chua acoplados.
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
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DISPOSITIVOS ELETRÔNICOS E OPTOELETRÔNICOS ORGÂNICOS
Aluno de Iniciação Científica: Guilherme André Dal Moro (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 1994003811
Orientador: Ivo A. Hümmelgen
Colaborador: Rogério Toniolo
Departamento: Física
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Dispositivos orgânicos, memórias voláteis, osciladores
Áreas de Conhecimento: Transp. Eletrônicos e Prop. Elétricas de Superfícies, Interfaces e Películas – 1.05.07.10-8
Neste trabalho mostramos o uso de um material semicondutor orgânico, o PDAN, Poli(5-amino1-naftol), na elaboração de componentes
eletrônicos capazes de armazenamento de informações elétricas. Os dispositivos são confeccionados em geometria co-planar: os contatos
metálicos e o material de estudo dispõem-se em um mesmo plano, sobre um substrato de vidro previamente limpo. Este armazenamento
surge a partir dos fenômenos de bistabilidade e chaveamento, exibidos pelas amostras quando submetidos a tensões elétricas na ordem de 10
a 100V. A partir do chaveamento elétrico, o que implica numa abrupta mudança do comportamento elétrico do material, o dispositivo é capaz
de reduzir sua resistência elétrica em até quatro ordens de grandeza. Associando os dois estados elétricos, de baixa e alta resistência, aos níveis
lógicos binários ON e OFF, possibilita-se a aplicação deste material a memórias eletrônicas. Estes dispositivos também foram capazes de
produzir sinais elétricos oscilantes, em virtude destes fenômenos de chaveamento e bistabilidade. Quando associados em paralelo a capacitores,
o processo de carga e descarga deste componente do circuito atinge alternadamente as tensões de chaveamento e estabilização do dispositivo,
alternando com isto seus estados de condução, e o sinal elétrico obtido pelo circuito. O cálculo analítico para o período de oscilação também
foi determinado, tal como as condições teóricas de funcionamento do oscilador.
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CÁLCULO NUMÉRICO DE EQUAÇÃO DA BOLTZMANN. MISTURAS DE GASES RAREFEITOS
Aluno de Iniciação Científica: Guilherme Bertoldo (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2000007884
Orientador: Felix Sharipov
Departamento: Física
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Fluxo de calor, Gases Rarefeitos, Equação de Boltzmann
Área de Conhecimento: Dinâmica dos Fluidos – 1.05.02.06-8
O fluxo de calor entre dois cilindros concêntricos, através de gases rarefeitos, foi modelado utilizando-se a equação de Boltzmann. Devido
ao demasiado esforço computacional para calcular a integral de colisões, esta foi substituída pelo modelo-S, o qual fornece bons resultados
com aceitável tempo de cálculo. Para obter uma descrição mais realística da interação gás-superfície, admitiu-se que esta possa ser modelada
a partir do núcleo de espalhamento de Cercignani e Lampis. Deste núcleo obtém-se dois parâmetros, que caracterizam a acomodação de
momentum e energia . Da modelagem resulta um sistema de duas equações integro-diferenciais acopladas. Tais equações foram resolvidas
numericamente utilizando-se o método de velocidades discretas. O cálculo numérico foi efetuado com erro menor que 1%. Os resultados
teóricos foram comparados com dados experimentais. Verificou-se que, na região de transição e hidrodinâmica, onde o erro experimental é
pequeno, há excelente compatibilidade entre os resultados teóricos e os experimentais. Os resultados desta pesquisa podem ser utilizados
como base teórica para o aperfeiçoamento do sensor de Pirani.
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LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
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ELETRODEPOSIÇÃO DE FILMES FINOS DE COXFE1-X DIRETAMENTE SOBRE SUBSTRATOS DE
SI (111) E FORMAÇÃO DE SILICETOS POR TRATAMENTO TÉRMICO
Aluno de Iniciação Científica: Itamar Tomio Neckel (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2003012649
Orientador: Ney Pereira Mattoso Filho
Colaboradores: Alex B. Cezar, Jorge Kelin, Wido H. Schreiner, Dante H. Mosca
Departamento: Física
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Filmes Finos, Silicetos, Tratamento térmico
Área de Conhecimento: Física – 1.05.07.00-0
Filmes finos de materiais magnéticos e compostos de metal-silício (silicetos) influenciam diretamente nosso cotidiano devido suas grandes
aplicabilidades tecnológicas, isso estimula pesquisadores no mundo todo no sentido de desenvolverem materiais que promovam avanços
tecnológicos. O nosso estudo foca a possibilidade da produção de filmes finos de Co e Fe através da técnica de eletrodeposição de um metal
diretamente sobre um substrato semicondutor (Si), e a formação de silicetos a partir do tratamento térmico nos filmes finos. Os filmes
foram produzidos a temperatura ambiente por soluções aquosas de CoSO4.7H2O e (NH4)Fe(SO4)2 .6H2O com 50 mmol/litro de concentração,
em um potenciostato/galvanostato EG&G( Modelo 273 A ), utilizando um potencial catódico de -1100mV. O processo de nucleação (formação
dos núcleos de crescimentos) foi estudado e os resultados mostram que a nucleação é instantânea, o qual foi confirmado por Microscopia
Eletrônica de Varredura (MEV). O estudo da solução foi realizado por medidas de ciclovoltametria, cronoamperometria. Além de MEV, os
filmes foram analisados por difração de raios X e por espectroscopia de fotoemissão (XPS). Os resultados indicam sucesso na deposição com
filmes policristalinos, apresentando textura cristalográfica no plano (110). Medidas de XPS mostram o caráter metálico dos filmes com uma
pequena contribuição de óxidos superficiais de Co e Fe, os quais são reduzidos mediante o bombardeio com feixe de argônio.
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TÉCNICAS DE INTEGRAIS DE CAMINHO EM FÍSICA: APLICAÇÕES EM CAOS QUÂNTICO,
FÍSICA DE POLÍMEROS E SIMULAÇÕES DE SISTEMAS BIOLÓGICOS
Aluno de Iniciação Científica: Klaus Kramer (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 103632/2006-9
Orientador: Marcos Gomes Eleutério da Luz
Departamento: Física
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: busca aleatória, caos quântico, sistemas complexos
Área de Conhecimento: Física – 1.05.00.00-6
A teoria dos autômatos celulares foi desenvolvida por volta dos anos 80, é uma boa teoria para fazer modelamento de sistemas físicos e
biológicos. O estado do conjunto de células formado pelos autômatos varia de acordo com regras determinísticas. Ele consiste de uma grade
infinita ou finita e regular de células, cada uma em um número finito de estados. A grade pode ser em qualquer número finito de dimensões.
O tempo também é discreto, e o estado de uma célula no tempo t é uma função do estado de um número finito de células chamadas de
vizinhança no tempo t-1. Estes vizinhos são uma seleção de células relativa a um tempo especificado, e não mudam , apesar de a célula poder
estar em sua vizinhança, ele não é comumente considerada um vizinho. Todas as células possuem a mesma regra para atualização, baseadas
nos valores de seus vizinhos. Cada vez que as regras são aplicadas à grade completa, uma nova geração é produzida. A proposta do projeto é
usar essa teoria de autômatos celulares juntamente com o conceito de inércia, ou seja, em cada célula é inserida uma vontade, o que faz com
que cada elemento possa ou não mudar de estado. Nesse projeto, o numero de estados possíveis para cada elemento é três, (+1, 0, -1), e o seu
estado é determinado, após cada interação, pela configuração dos elementos vizinhos a ele, através da seguinte regra: se uma quantidade de
vizinhos no mesmo estado estiver em maior numero, eles forçam o elemento analisado a mudar para esse mesmo estado, o mesmo estado
que os vizinhos que estão em maior quantidade, mas se esse elemento analisado tiver uma vontade maior que quantidade de vizinhos de
mesmo estado, esse elemento continua no estado inicial. O programa esta em fase de implementação. O autômato celular usado no programa
é uma matriz 12X12, o estado inicial de cada célula é aleatório, a matriz inércia, ou seja, a matriz que define a vontade de cada elemento é
composta por elementos de mesmo valor. Os valores da vontade de cada elemento varia de 0 a 8, pois temos, para um autômato em duas
dimensões, no máximo 8 vizinhos. Estamos utilizando o Mathemática para a implementação do programa.
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
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TRANSISTORES HÍBRIDOS DE BASE METÁLICA
Aluno de Iniciação Científica: Letícia Sanches Kinsler (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 1994003811
Orientador: Ivo Alexandre Hümmelgen
Departamento: Física
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Física do Estado Sólido, Dispositivos eletrônicos, Transistores
Área de Conhecimento: Física da Matéria Condensada – 1.05.07.00-0
Dispositivos híbridos vêm sendo estudados e obtendo resultados que os colocam como promessa para a indústria eletrônica, substituindo os
tradicionais dispositivos inorgânicos monocristalinos trazendo a possibilidade de baixos custos de produção e processos de fabricação mais
eficientes e fáceis, bem como uma melhor performance de transistores e dispositivos eletrônicos em geral. O objetivo desse trabalho foi a
fabricação de um transistor de base metálica e emissor orgânico e a avaliação e melhoria da sua capacidade operacional através do estudo dos
filmes de metal e de material orgânico que eram depositados sobre a amostra. O método de fabricação do dispositivo em estudo foi relativamente
simples e envolveu etapas como a evaporação dos filmes de metal (ouro) e do material orgânico (C60) sobre uma amostra de silício (emissor),
segundo a estrutura mostrada na figura abaixo. Dos dados obtidos nesse estudo e sua posterior analise, pode-se tirar conclusões importantes
a respeito da dependência do ganho do transistor em relação a espessura dos filmes, concluindo-se que estes tem grande influencia na
eficiência dos transistores fabricados para esse estudo. Dessa forma pode-se dizer que os materiais orgânicos são de grande importância para
o desenvolvimento de novos dispositivos eletrônicos.
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EFEITOS DE CORRELAÇÃO ENTRE PARTÍCULAS EM UM BILHAR CIRCULAR
Aluno de Iniciação Científica: Luis Antonio Toporowicz (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 1999005947
Orientador: Marcus Werner Beims
Departamento: Física
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: bilhar circular, caos, potencial suave
Área de Conhecimento: Instrumentação Específica de Uso Geral em Física – 1.05.01.06-1
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Partículas interagentes confinadas em bilhares circulares podem ser usadas para modelar a dinâmica de elétrons em paredes quânticas.
Esses elétrons acabam por ser influenciados pelo material externo à parede, o que faz com que a repulsão Coulumbiana entre eles seja
efetivamente modificada. A influência desse efeito já foi estudada para um bilhar circular em um modelo quântico, porém é útil
entendermos a dinâmica do correspondente modelo clássico. O bilhar aqui estudado (Figura 1) é composto por uma parede circular
em que estão confinadas duas partículas com cargas negativas, uma fixa (a) a uma distância arbitrária r do centro do bilhar, e outra (b)
que possui certo momentum inicial, cuja dinâmica pode ser analisada. Essas duas partículas interagem entre si através de um potencial
de Yukawa, em que a distância de interação pode ser controlada através de um parâmetro α. Numa primeira instância, esse sistema foi
simulado para vários valores de α e r, através de um programa elaborado em fortran, de forma a fornecer Seções de Poincaré
correspondentes à sua dinâmica. A partir disso foi constatado qualitativamente que quanto maior o
valor de r, ou seja, quanto mais próxima à partícula fixa está da parede do bilhar, menos regular é a
dinâmica do sistema. O mesmo ocorre quando se aumenta o valor de α, sendo que quando esse valor
tende ao infinito a interação entre as partículas desaparece. Em outra instância esse mesmo sistema foi
p
analisado agora sob a influência de um campo magnético. Além das Seções de Poincaré, agora
b
também foi determinado o Expoente de Lyapunov Máximo (ELM) de várias trajetórias correspondentes
a
aos parâmetros já mencionados e para varias energias. Plotando o valor médio do ELM em função de
α para vários valores da energia do sistema, observamos que a regularidade do sistema diminui
conforme o valor de α aumenta apenas para baixas energias. Quando a energia do sistema é relativamente
r
grande a variação se inverte. Os resultados obtidos para o ELM médio em função da distância r
mostraram que a regularidade do sistema também diminui conforme a partícula fixa se aproxima da
parede do bilhar, mas que essa variação novamente se inverte quando essa partícula se localiza
Figura 1. Bilhar Circular
exatamente na parede ou em seu exterior.
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LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
333
ESTUDO DE DISPOSITIVOS FOTODETECTORES CONSTRUÍDOS COM BLENDAS DE
POLÍMEROS SEMICONDUTORES E NANOTUBOS DE CARBONO
Aluno de Iniciação Científica: Natasha Ariane Diniz Yamamoto (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2003013134
Orientadora: Lucimara Stolz Roman
Departamento: Física
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: fotodetectores orgânicos, células solares orgânicas, nanotubos de carbono
Área de Conhecimento: Física da Matéria Condensada – 1.05.07.00-0
Neste trabalho de iniciação científica foi investigada a influência de nanotubos de carbono nas propriedades opto-elétricas de dispositivos
fotovoltaicos baseados em polímero conjugado semicondutor puro e fabricados com misturas do polímero conjugado e nanotubos de
carbono de múltiplas camadas (MWNT) preenchidos com óxido de ferro (Fe3O4). A eficiência de foto conversão (eficiência quântica
externa) é dependente da concentração de nanotubos na mistura, assim como o comportamento elétrico dos dispositivos é fortemente
alterado com a presença de nanotubos na matriz de polímero. A presença do óxido de ferro dentro dos nanotubos é importante na transferência
de carga foto induzida, ou seja, na dissociação e posterior transporte de cargas aos eletrodos. Neste trabalho são apresentados resultados de
investigação da morfologia destes filmes, propriedades óticas através de espectros de absorção e fotoluminescência e resultados de propriedades
elétricas em curvas de corrente versus tensão e medidas de eficiência de conversão luminosa em elétrica.
334
ESTUDO DA EVOLUÇÃO DO UNIVERSO USANDO COSMOLOGIAS NÃO-LINEARES
Aluno de Iniciação Científica: Raquel Ângela Arpini (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 1998005563
Orientadora: Fernando Pablo Devecchi
Departamento: Física
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Cosmologia, Relatividade
Área de Conhecimento: Relatividade e Gravitação – 1.05.01.03-7
Num primeiro estágio estudamos um modelo cosmológico homogêneo, utilizando-se da métrica de Robertson-Walker, baseado na
Relatividade Geral e na Teoria Clássica de Campos. Num segundo estágio, analisam os modelos em duas e três dimensões que incluem um
termo adicional, não linear no escalar de curvatura, para simular períodos cosmológicos dominados pela energia escura. Este modelo foi
proposto recentemente na literatura como uma formulação geométrica para a contribuição da energia escura na evolução do universo, em
diversos números de dimensões. As equações de movimento correspondentes não tem solução analítica (a não ser em casos que tem uma
interpretação trivial em termos cosmológicos). Com base nos resultados obtidos da literatura (para o caso em quatro dimensões) podemos
observar que a contribuição do termo não linear se torna importante para tempos grandes e pode ser qualitativamente associada ao domínio
da energia escura no universo atual, adjudicando a essa energia escura um caráter geométrico, ao contrário das formulações usuais onde este
constituinte é enxergado como uma partícula hipotética (que é representada classicamente por um campo ou por uma equação de estado).
Estes resultados inspiraram a investigação de correções não-lineares para modelos cosmolígicos em dimensões reduzidas e de sua interpretação.
Apresentamos diferentes análises de modelos cosmológicos em duas e três dimensões que incluem um termo 1/R na sua dinâmica e
identificamos em que casos a contribuição não-linear pode ser associada à presença da energia escura entre os constituintes destes universos.
Destacamos neste enfoque o uso da equação de van der Waals, que modela a presença da matéria junto com o ínflaton, num universo jovem.
Esse senário serve como ponto de partida para uma segunda era onde o termo não-linear começa a se tornar importante (de maneira
semelhante ao caso em quatro dimensões) promovendo uma última fase onde o universo (em duas e três dimensões) se expande com
aceleração positiva. Estes regimes são obtidos analisando o que ocorre quando os diversos parâmetros do modelo (condições iniciais, coeficientes
barotrópicos, parâmetro não-linear, etc.) são ajustados de acordo com as diferentes eras da evolução dos universos em duas e três dimensões.
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
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ESTRUTURA ELETRÔNICA DOS COMPOSTOS SRFEO3 E CAFEO3
Aluno de Iniciação Científica: Renann Lipinski Jusinskas (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2000006998
Orientador: Miguel Abbate
Departamento: Física
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: estrutura eletrônica, metais de transição, técnicas de espectroscopia
Área de Conhecimento: Estados Eletrônicos – 1.05.07.09-4
O composto SrFeO3 apresenta uma estrutura de tipo perovskita cúbica, uma condutividade elétrica metálica, e um ordenamento ferromagnético
com TC = 134 K. Já o material CaFeO3 apresenta uma estrutura de tipo perovskita ortorrômbica, uma condutividade elétrica no limiar
isolante, e um ordenamento antiferromagnético com TN = 116 K. As diferenças nas propriedades estruturais, elétricas e magnéticas destes
materiais são surpreendentes, já que estes compostos são semelhantes tanto do ponto de vista químico quanto eletrônico. O objetivo do
trabalho desenvolvido é estudar a estrutura eletrônica dos compostos SrFeO3 e CaFeO3, para tentar entender a origem das diferenças entre
as propriedades físicas destes materiais. A estrutura eletrônica foi determinada utilizando o método LMTO de cálculo de estrutura de
bandas. A partir de cálculos de bandas de energia e de densidade de estados eletrônica, a estrutura eletrônica destes compostos é analisada e
comparada com espectros experimentais. A banda de valência está formada por estados O-2p, os estados Fe-3d ficam divididos entre a banda
de valência e de condução, e os estados Ca-3d (Sr-4d) aparecem na banda de condução. Os estados Fe-3d estão desdobrados devido ao campo
cristalino nas sub-bandas Fe-t2g e Fe-eg, e ainda estão desdobrados pela interação de troca em sub-bandas de spin majoritário e minoritário.
Os estados O-2p e Fe-3d apresentam uma mistura covalente bastante grande, enquanto os estados Ca-3d (Sr-4d) apresentam um caráter
maioritariamente iônico. A densidade de estados O-2p desocupada foi comparada com espectros de absorção de raios-X do nível O-1s, e a
concordância entre o cálculo e o experimento foi satisfatória validando a eficácia do método de cálculo. As propriedades elétricas destes
materiais dependem da razão entre a repulsão entre os elétrons Fe-3d e a largura da banda. Neste caso, o efeito da repulsão é o mesmo devido
à equivalência das configurações eletrônicas dos íons Fe. Consequentemente, as diferenças entre as propriedades elétricas de SrFeO3 e
CaFeO3 é devida à largura de banda. A largura da banda Fe-3d no composto SrFeO3 é aproximadamente 0.5 eV maior que no caso do
CaFeO3. Esta diferença permite entender o maior caráter metálico no caso do SrFeO3, assim como à tendência ao caráter isolante no caso do
composto CaFeO3.
336
POÇOS QUÂNTICOS SEMICONDUTORES COM IMPLANTAÇÃO DE MN
Aluno de Iniciação Científica: Tárik Kaiel Machado Cardoso (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005016394
Orientador: Evaldo Ribeiro
Colaboradores: Edilson Silveira (DFis/UFPR), Rogério Luiz Maltez (IF/UFRGS)
Departamento: Física
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: poços quânticos, implantação, propriedades ópticas
Área de Conhecimento: Prop.Óticas e Espectrosc. da Mat.Condens – Outras Inter.da Mat.Com Rad.e Part. – 1.05.07.16-7
A tecnologia do crescimento de poços quânticos semicondutores já é dominada hoje em dia, o que possibilita a obtenção de amostras
semicondutoras com alta qualidade e excelente reprodutibilidade. O objetivo do presente projeto é avaliar a viabilidade de se utilizar a
implantação iônica de manganês (Mn) em poços quânticos como possível material ativo para aplicações em spintrônica, uma área recente de
pesquisa de ponta que consiste em utilizar o grau de liberdade de spin (ao invés da carga) no transporte e processamento de informação. O
manganês é um elemento com propriedades magnéticas interessantes, já vem sendo utilizado na composição de ligas semicondutoras
magnéticas diluídas e desponta como material promissor em spintrônica. As amostras utilizadas no projeto foram crescidas por MOCVD
(Metal-Organic Chemical Vapor Deposition) e consistem em poços quânticos de InGaAsP (composições variadas, de forma a ter emissão
desde 1 µm até 1,55 µm, perto das janelas de menor absorção das fibras ópticas comercias para telecomunicações) ladeados por barreiras de
InGaAsP de composição fixa, diferente das dos poços. Os poços possuem espessuras de 30 e 40 nm e aprisionam, por efeitos de confinamento,
tanto elétrons como buracos fotocriados. Essas amostras foram implantadas com doses de Mn de 1, 10 e 20 at.%. cujo perfil de concentração
situa-se dentro da camada dos poços. Tratamentos térmicos a diferentes temperaturas foram realizados com a intenção de variar o grau de
ativação da camada de Mn. Para avaliar e quantificar as possibilidades de uso deste sistema implantado para aplicações em spintrônica, serão
montadas e utilizadas as técnicas ópticas fotoluminescência em função da potência excitação e em função da temperatura (de 10K a 300K) e
espalhamento Raman (a 300K e talvez temperaturas menores caso seja necessário). Neste trabalho serão apresentados os progressos relacionados
com a montagem dos arranjos experimentais, as análises de espalhamento Raman para as camadas de poço e barreira (avaliação da inserção
do Mn no material, geração de danos por implantação e recuperação dos mesmos após tratamento térmico) e os primeiros resultados de
fotoluminescência.
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LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
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ESPALHAMENTO ELÁSTICO DE ELÉTRONS POR MOLÉCULAS DE SF4 E PF-3
Aluno de Iniciação Científica: Thiago Corrêa de Freitas (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 1997004940
Orientador: Márcio Henrique Franco Bettega
Departamento: Física
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: pseudopotencial, método multicanal de Schwinger, espalhamento elástico
Área de Conhecimento: Processos de Colisão e Interações de Átomos e Moléculas – 1.05.05.04-0
Recentemente houve um aumento considerável no interesse de processos de colisões de elétrons com fluoretos de enxofre. Isto deve-se
principalmente ao fato destes serem subprodutos da decomposição, em processos relacionados a misturas utilizadas em plasmas frios, do
hexafluoreto de enxofre SF6. Esses processos são de fundamental importância em áreas aplicadas, como o processamento de dispositivos
microeletrônicos e em equipamentos que envolvem descargas elétricas de alta voltagem em meios gasosos dielétricos. Sendo o SF4 o principal
produto dos processos citados, torna-se indispensável à compreensão da dinâmica dos plasmas o conhecimento das seções de choque de
espalhamento de elétrons. A literatura sobre esta molécula é escassa, sendo a única referência o trabalho de Szmytkowski et al. [J. Phys. B: At.
Mol. Opt. Phys. 38, 745 (2005)], onde são apresentadas somente seções de choque totais (TCS) para o intervalo de energia de 0.1-370 eV. No
presente trabalho realizamos alguns cálculos de estrutura eletrônica e de seções de choque de espalhamento para a molécula de SF-4. No que
diz respeito à estrutura eletrônica, calculamos algumas propriedades moleculares como o momento de dipolo elétrico e a polarizabilidade,
informações importantes para o cálculo das seções de choque de espalhamento de elétrons. O problema do espalhamento é tratado dentro
da aproximação estático-troca utilizando o Método Multicanal de Schwinger (SMC) implementado com os pseudopotencias de norma
conservada de Bachelet, Hamann e Schlüter [Phys. Rev. B. 26, 4199 (1982)]. Calculamos seções de choque elásticas integral, diferencial e de
transferência de momentum para energias entre 0 e 50 eV. Comparamos nossa seção de choque integral com a seção de choque total de
Szmytkowski et al. e fazemos uma discussão qualitativa sobre esta comparação. Apresentamos também alguns resultados preliminares para
seções de choque de espalhamento de elétrons por moléculas de PF3. Os autores agradecem apoio financeiro das agências CNPq, Fundação
Araucária e FINEP (projeto CT-Infra 1).
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RELAÇÃO INTERDECADAL ENTRE TEMPERATURA DA SUPERFÍCIE DO MAR E PRECIPITAÇÃO
INTERDECADAL
Aluno de Iniciação Científica: Thiago Roberto Alves (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2003012592
Orientadora: Alice Marlene Grimm
Departamento: Física
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Oscilações interdecadais, temperatura de superfície do mar, análise de componentes principais
Área de Conhecimento: Meteorologia – 1.07.03.00-4
Os estudos sobre a conexão entre a variação interdecadal da temperatura de superfície do mar (TSM) e a oscilação de chuvas na América do
Sul tem importante papel para a compreensão da evolução do clima sobre esta região. Neste trabalho pretende-se determinar modos de
variabilidade interdecadal de TSM global e de precipitação na América do Sul e estabelecer relações entre eles. Foram utilizados no estudo
dados de precipitação mensal de 10.893 estações espalhadas sobre a América do Sul, mas principalmente sobre o Brasil. Séries médias de
precipitação foram calculadas em quadrículas de 2,5 graus por 2,5 graus de latitude-longitude. Os dados de TSM provem do conjunto
HadISST, do Hadley Center (UK), para este estudo organizados em quadrículas de 5 graus por 10 graus. Estes conjuntos de dados foram
organizados em períodos sazonais e sobre eles foi aplicado um filtro gaussiano de nove pontos para retirar toda variabilidade interanual com
períodos iguais ou inferiores a 7 anos, permanecendo apenas a variabilidade decadal/interdecadal. O filtro é uma média ponderada de nove
anos, tendo os pesos distribuição normal gaussiana. Sobre tais dados foi aplicada a Análise de Componentes Principais. Esta análise usa uma
matriz de correlação ou covariância, da qual se calculam os autovetores e autovalores. Os autovetores são representados em mapas que
mostram a distribuição espacial dos modos de variabilidade. A série de componentes principais fornece a variação temporal dos modos. Os
primeiros modos contêm a maior parte da variabilidade dos dados. O primeiro modo revela variabilidade com forte tendência na TSM. No
segundo modo, foram encontrados padrões de distribuição de anomalias interdecadais de TSM conhecidas, semelhantes aos da oscilação
interanual El Niño-Oscilação Sul, com sinais opostos no Pacífico equatorial leste e nos extratrópicos. O terceiro modo tem sinais mais fortes
no Atlântico e no Índico, enquanto o quarto e o quinto revelam padrões de variações no Pacífico e Atlântico. Nestes modos identificam-se
padrões semelhantes aos encontrados em alguns modos anteriormente identificados: Oscilação do Atlântico Norte e a Oscilação Decadal do
Pacífico. Os principais modos de chuvas foram correlacionados com os de TSM e comparados com índices de oscilações climáticas obtidas
em estudos anteriores. Campos atmosféricos associados com fases opostas dos principais modos de variabilidade interdecadal foram verificados,
para confirmar a existência de um mecanismo dinâmico por traz das oscilações.
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
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339
SISTEMAS DE VISÃO COMPUTACIONAL PARA BIOMETRIA
Aluno de Iniciação Científica: Chauã Coluene Queirolo B. da Silva (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2004013771
Orientadora: Olga Regina Pereira Bellon
Co-Orientador: Luciano Silva
Colaboradores: Sídnei Augusto Drovetto (Mestrando), Maurício Pamplona Segundo (IC/FINEP)
Departamento: Informática
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Biometria, Reconhecimento Facial 3D
Área de Conhecimento: Processamento Gráfico – 1.03.03.05-7
A biometria tem sido cada vez mais alvo de pesquisas devido às suas inúmeras aplicações na área de segurança, aplicação de leis, entretenimento,
entre outras. Dentre todas as características biométricas, a face é umas das mais comuns e fáceis de ser adquirida. Nas últimas décadas, o
reconhecimento facial tinha como foco principal a utilização de imagens bidimensionais (2D). Entretanto, com aos avanços na aquisição das
imagens tridimensionais (3D), a partir de sensores mais baratos, precisos e eficientes, o reconhecimento facial em imagens 3D tem se
tornado mais atrativo. Com o uso de imagens 3D é possível eliminar algumas limitações que são impostas pelas imagens 2D, tais como
variação de iluminação e variação da pose. No entanto, as imagens 3D também apresentam alguns problemas, como é o caso da presença de
ruídos, que deve ser corretamente tratado. Em nosso trabalho anterior, propomos a Medida de Interpenetração de Superfícies (Surface
Interpenetration Measure - SIM) como uma medida promissora para a correspondência de faces 3D, mas embora tenham sido utilizadas duas
bases de dados distintas estas possuíam um número limitado de imagens. Para confirmar que a SIM é uma medida eficiente e discriminatória,
nos últimos meses foram realizados novos e extensivos experimentos, usando uma conhecida base de imagens 3D de indivíduos, disponível
no Biometric Experimentation Environment. Estes experimentos foram processados em lotes espalhados pelos 20 computadores e servidoras do
Grupo IMAGO e também o cluster de computadores da UFPR. Ao todo, foram utilizadas 778 imagens da base, as quais foram segmentadas
automaticamente em três diferentes regiões: (a) região da face, (b) região dos olhos e nariz, e (c) região do nariz. As imagens foram combinadas
umas com as outras, totalizando 302.253 combinações (300.988 entre indivíduos diferentes e 1.265 entre mesmos indivíduos) para cada uma
das regiões segmentadas. Cada par de vistas foi alinhado usando dois métodos de registro, o ICP (Iterative Closest Point) e o SA (Simulated
Annealing). Após realizados os registros, combinou-se a SIM computada para as três regiões segmentadas e definiu-se, então, um limiar
discriminatório que permitisse uma taxa de falsa aceitação (False Acceptance Rate – FAR) de 0%. Utilizando um FAR de 0%, elimina-se a
possibilidade de identificar um indivíduo não autorizado em um sistema de autenticação, sendo obtida uma taxa de verificação de 99% em
nossos experimentos. De fato, de acordo com as metas para a competição internacional “Face Recognition Grand Challenge” em 2006, a taxa de
verificação esperada é de 98% com FAR de 0,1%. Este trabalho resultou em um artigo científico publicado na XIII IEEE International
Conference on Image Processing (ICIP´2006).
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SISTEMA DE CAPTURA DE IMAGENS A PARTIR DE CÂMERAS DE VÍDEO PARA USO EM
FERRAMENTAS DE ACESSIBILIDADE PARA USUÁRIOS COM NECESSIDADES ESPECIAIS
Aluno de Iniciação Científica: Fabio Leite Vieira (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005016402
Orientador: Luciano Silva
Co-Orientadora: Olga Regina Pereira Bellon
Colaboradores: Mauricley Ribas de Azevedo (IC/CNPq), Thiago de Souza Ferreira (IC/CNPq)
Departamento: Informática
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Software Livre, acessibilidade, inclusão social/digital
Área de Conhecimento: Processamento Gráfico – 1.03.03.05-7
Atualmente, um dos fatores que mais prejudicam a inclusão digital é a falta de ferramentas especialmente desenvolvidas para as pessoas
portadoras de necessidades especiais, as chamadas ferramentas de acessibilidade. Dentre os tipos de necessidades especiais, está o problema
da falta de coordenação motora que impede que as pessoas tenham um acesso à informação de forma fácil, pois elas têm dificuldades para
operar dispositivos essenciais para o uso do computador, tal como o mouse. Visando auxiliar essas pessoas a terem um acesso de qualidade à
informação, o grupo IMAGO está desenvolvendo diversas ferramentas de acessibilidade usando Software Livre e com distribuição gratuita.
Entre estas ferramentas está o MouseNose, que consiste em um pequeno sistema computacional que utiliza uma câmera web de baixo custo,
usada para capturar os movimentos da cabeça do usuário e então posicionar o cursor do mouse na tela de acordo com esses movimentos.
Dessa forma, permitimos que os usuários portadores de necessidades especiais realizem as mais diversas tarefas do dia-a-dia, como, por
exemplo, utilizar um navegador para acessar a Internet, com mais facilidade. No início da execução do MouseNose é feito um processo de
calibração, onde o usuário posiciona o seu rosto na imagem da câmera de modo que a ponta de seu nariz fique no centro da imagem,
definindo assim um ponto de rastreamento para o MouseNose. Escolhemos o nariz como ponto padrão de rastreamento, pois foi o ponto que
se mostrou mais robusto durante os testes iniciais, já que o nariz é bem visível em praticamente todas as poses frontais da face. Uma vez
escolhido o ponto inicial de rastreamento, utilizamos um algoritmo de correspondência de pontos em imagens chamado KLT (KanadeLucas-Tomasi Feature Tracker). Dessa forma, podemos rastrear as diferentes posições do nariz do usuário na seqüência de imagens e então
movimentar o cursor do mouse adequadamente na tela. A implementação do MouseNose está sendo feita utilizando a biblioteca de
processamento de imagens e visão computacional Intel OpenCV, a qual se mostrou extraordinariamente eficiente para aplicações que, como
essa, utilizam e manipulam vídeos em tempo real. A ferramenta MouseNose compõe a distribuição GNU/Linux LinuxAcessível, que possui
uma coleção de ferramentas que visam auxiliar pessoas com as mais diversas deficiências a realizar suas tarefas rotineiras no computador. O
MouseNose é a primeira ferramenta do gênero desenvolvida para o sistema operacional Linux, o que permite, pelo fato de se tratar de um
software livre, atingir um número maior de usuários, contribuindo de uma forma mais significativa para a inclusão digital dos portadores de
necessidades especiais.
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LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
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PROJETO TELEMEDICINA NA UFPR
Aluno de Iniciação Científica: Rodrigo Gonçalves de Oliveira (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2004013771
Orientadora: Mônica Nunes Lima Cat
Co-Orientador: Luciano Silva
Departamento: Informática
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Telemedicina, videoconferência, software livre
Área de Conhecimento: Processamento Gráfico – 1.03.03.05-7
Com o advento das inovações tecnológicas na área da computação e também na medicina, nada mais normal do que juntar estas áreas para
tirar proveito de todo potêncial e das mais diversas possibilidades que ambas nos propiciam. Através do elo da computação-medicina,
podemos diagnosticar por distância diversas doenças e/ou criar uma conferência através de vídeo entre médico paciente ou até mesmo entre
diversos médicos para juntos encontrarem uma solução viável a um determinado problema ou conforme certo diagnóstico. A esta junção
dá-se o nome de telemedicina, onde através de um computador, o profissional da área médica pode estar em contato com seus parceiros de
trabalho, pacientes e recebendo informações acerca de seu ramo de atividade ou especialização, tudo a partir de seu próprio consultório. É
claro que a telemedicina não se aplica a somente este contexto. Pode ser usado para educação de novos médicos, para passar por videoconferência
uma cirurgia demonstrativa, ou usando um modelo virtual de uma pessoa, como o que foi desenvolvido pela Universidade de São Paulo,
aplicado a aulas a distância. Mas a questão de se utilizar software livre neste ambiente é raramente discutida. Muito pouco sobre o assunto
está disponível nas fontes de informação e pesquisa, sendo geralmente adotada soluções comerciais. Com base nesses conceitos, apresento o
Projeto Telemedicina na UFPR, que visa concatenar as duas áreas de conhecimento já citadas. Desde o lançamento do projeto, já foi recolhido
informações acerca de câmeras que possibilitam uma interação entre médico/paciente ou entre vários médicos para uma reunião, por
exemplo. Para no caso de haver necessidades de mobilidade do vídeo, isto é, caso precise andar com uma câmera, foi encontrado diversos
modelos de ótima taxa de qualidade de vídeo, inclusive com som para ambas as partes da reunião e que dispensam o uso de fios, as chamadas
câmeras wireless. O próximo estágio do desenvolvimento do projeto é a implementação de um programa de chat em tempo real, seja de uma
pessoa com outra ou com múltiplas pessoas, atendendo a necessidade de segunda opinião em algum diagnóstico e da iteração necessária para
extender os conhecimentos da área de medicina entre vários praticantes da mesma. Os recursos iniciais seriam de video mais texto, tão logo
possível sendo seguido de audio. Também deverá ser desenvolvimento um módulo especial para ajudar em disciplinas da área médica, onde
a aula poderá ser ministrada ao vivo por via de uma televisão ou de um projetor ou até mesmo armazenado digitalmente para uma posterior
consulta aos dados. A intenção deste projeto é a de aumentar a interatividade entre paciente/médico e entre os próprios médicos, adquirindo
cada vez mais experiência.
Apoio financeiro: CNPq.
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PROJETO VISIONLINUX
Aluno de Iniciação Científica: Thiago de Souza Ferreira (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005016402
Orientador: Luciano Silva
Co-Orientadora: Olga Regina Pereira Bellon
Colaboradores: Fabio Leite Vieira, Mauricley Ribas Azevedo, Rodrigo Gonçalves de Oliveira
Departamento: Informática
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Ferramentas de acessibilidade, necessidades especiais, software livre
Área de Conhecimento: Processamento Gráfico – 1.03.03.05-7
O uso do computador se torna cada dia mais necessário no cotidiano de todas as pessoas. O computador se tornou não apenas um instrumento
de trabalho , mas também uma ferramenta de diversão e informacão, pois com a crescente expansão da internet nos últimos tempos essa
ferramenta se tornou indispensável para aquisicão de informações no cotidiano de uma fatia significativa da sociedade. Apesar da grande
quantidade de informacão disponível na internet e das inúmeras possibilidades de buscas por diferentes assuntos na web , é difícil evitar
problemas comuns de acesso a informação. Este problema é ainda mais grave quando o usuário é portador de alguma deficiência, pois o
acesso a web ou o uso do computador em atividades básicas se torna muito desconfortável ou até mesmo impraticável. Com o intuito de
auxiliar os portadores de alguma deficiência o Projeto Linux Acessível criou um Sistema Operacional Linux totalmente adaptado as pessoas
com necessidades especiais. O sistema agregou diversas ferramentas de acessibilidade, tais como ampliadores de tela, sistemas para auxiliar os
deficientes com dificuldades motoras e leitores de tela, todos esses aplicativos estão presentes em um único CD o qual poderá ser executado
através do CD-ROM do computador, não sendo necessária a instalação no disco rígido. Além de agregar as ferramentas de acessibilidade já
existentes no sistema operacional Linux, o Projeto tem como objetivo aperfeiçoar ferramentas como o Mouseloupe, que consiste em um
ampliador de tela combinado com o cursor do mouse, que o grupo IMAGO de pesquisa em visão computacional desenvolve desde 2001.
O Mouseloupe tem diversas funcionalidades básicas, tais como diversos níveis de ampliação e seguir automaticamente a digitação, porém o
ampliador possui ainda algumas limitações que estão sendo corrigidas através da utilização de funções dos gerenciadores de janela. Como
trabalho futuro o Projeto Linux Acessível pretende agregar mais funcionalidades ao Mouseloupe e ao Sistema Operacional. No caso do
Mouseloupe podem ser incorporadas funções como filtros de imagem, que irão auxiliar pessoas que possuem deficiências como o daltonismo.
Outra funcionalidade que pode ser agregada ao ampliador de tela seria a sua inclusão em editores e navegadores junto com dispositivos de
OCR, os quais poderiam auxiliar na compreensão de figuras que são de difícil visualização pelo usuário. Para auxiliar ainda mais o usuário
portador de deficiência o Sistema Operacional Linux Acessível deverá incorporar facilidades, tais como a customização das ferramentas que
serão ativadas no início da sessão de trabalho do usuário portador de deficiências especificas. A grande motivação do projeto é contribuir de
forma significativa para a inclusão social e digital dos portadores de necessidades especiais.
Apoio financeiro: CNPq, Finep.
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
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SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DO POLI(9,9–DIHEXILFLUORENODIIL–VINILENO–ALT-1,4–
FENILENOVINILENO) (LAPPS16)
Aluno de Iniciação Científica: Bruno F. Nowacki (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005.016.387
Orientador: Leni C. Akcelrud
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: polímeros eletrônicos, fotoluminescência, eletroluminescência
Área de Conhecimento: Polimeros e Colóides – 1.06.01.07-4
Os polímeros com capacidade de emitir luz quando submetidos à ação de um campo elétrico têm sido objeto de intensa investigação nas
ultimas décadas devido ao seu interesse científico e o grande potencial de aplicação em dispositivos eletro-ópticos. Dentre as estruturas mais
importantes desta classe de polímeros destacam-se os polifluorenos devido às suas características de elevado rendimento quântico e
processabilidade. Neste trabalho está sendo explorado o poli(9,9–dihexilfluorenodiil–vinileno–alt-1,4– fenilenovinileno) (LaPPS16).Este
material foi sintetizado através da condensação de Wittig usando trifenil fosfina e 1,4-benzenodial, conforme descrito no Esquema 1. Todos
os intermediários e a estrutura final foram caracterizadas através de RMN 1H e 13C e FTIR.
Os hidrogênios da posição C-9 do fluoreno (1) são suficientemente ácidos para reagir com n-bromo hexano formando a molécula dissubstituída
(2). Esta, por sua vez é bromo metilada em meio ácido nas posições 2,7 formando a estrutura mostrada em (3), a qual reage com trifenil
fosfina resultando em (4). O polímero é então formado, através da reação de (4) com o 1,4-benzenodial (5).ESQUEMA 1. ROTA DE
SÍNTESE DO LaPPS 16 (PDHFPPV) A caracterização fotofísica do material foi feita através de espectroscopia de absorção no UV-Vis,emissão
de fluorescencia em solução e no estado sólido, Foram preparados dispositivos emissores de luz com o LaPPS 16 e suas caracteristicas
eletroluminescentes foram avaliadas através de medidas de intensidade de luz emitida em função da voltagem e intensidade de corrente que
percorre a amostra contra tensão.Foram também estudadas as propriedades de transferencia de energia do polímero em blendas com polivinil
carbazol , através do estudo das caracteríticas fotoemissivas e eletroluminescentes.Embora o estudo ainda não esteja concluído é possível
prever um potencial de aplicação importante para o LaPPS 16.
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ESTUDO DA DINÂMICA DE PRODUÇÃO DOS COMPONENTES DO FEROMÔNIO DE
AGREGAÇÃO DA BROCA DO MAMÃO Pseudopiazurus papayanus
Aluno de Iniciação Científica: Carine de Andrade Mendes Poier (PIBIC/CNPQ)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2000008065
Orientador: Paulo Henrique Gorgatti Zarbin
Departamento: Química
Setor: Ciência Exatas
Palavras-chave: feromônios, curculionidae, ecologia química
Área de Conhecimento: Química Orgânica – 1.06.01.00-7
O feromônio de agregação de P. papayanus foi identificado como uma mistura de três compostos macho-específicos: grandisal (majoritário),
grandisol (intermediário) e papaianol (minoritário). O estudo teve como objetivo conhecer a dinâmica da produção e estabelecer a
estereoquímica absoluta destes feromônios, visando o uso destas substâncias no manejo integrado desta praga. Os insetos foram mantidos
em câmaras de vidro e os voláteis foram coletados por aeração. A coleta dos voláteis foi efetuada durante o período de 72 horas durante a
fotofase e a escotofase e a dissorção efetuada com hexano. Após a concentração das amostras, os extratos obtidos foram analisados por
cromatografia gasosa. Para a atribuição da estereoquímica absoluta, utilizou-se colunas com fase quiral. As principais características avaliadas
neste estudo foram: início da liberação; produção entre machos virgens/acasalados; entre machos aerados com alimento e sem alimento;
produção do feromônio em função do tipo de dieta; viabilidade da dieta; produção obtida durante a fotofase e escotofase; longevidade da
produção; produção total dos compostos. Os resultados obtidos foram: o início da liberação é a partir do 18 DAE; a maior produção ocorre
no intervalo de 2 a 4 h após o início da escotofase; não há diferenças na produção de feromônio entre insetos machos virgens/acasalados e que
machos aerados com alimento apresentam maior produção de feromônio daqueles aerados sem alimento; a produção declina em função da
idade do insetos; há diferenças na produção de feromônio quanto a qualidade da dieta e em função do tempo de exposição desta pelos
insetos; o pico da produção ocorre aos 48 DAE. A estereoquímica absoluta dos feromônios foi estabelecida como sendo (1R, 2S).
180
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
345
AVALIAÇÃO DA PRESENÇA DE METAIS NA ÁGUA INTERSTICIAL DE SEDIMENTOS DE RIOS
DA REGIÃO METROPOLITANA DE CURITIBA: EFEITOS DE FATORES ANTROPOGÊNICOS
Aluno de Iniciação Científica: Carolina Ferreira de Matos (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES:1998005571
Orientador: Marco Tadeu Grassi
Colaboradora: Danielle Caroline Schnitzler
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Fósforo, Eutrofização, Sedimentos
Área de Conhecimento: Análise de Traços e Química Ambiental – 1.06.04.07-3
Os sedimentos desempenham um papel fundamental na disponibilidade biológica de inúmeras espécies químicas em águas naturais.
Basicamente, o sedimento é formado por uma estrutura porosa, compreendendo uma massa sólida e a água intersticial (AI). Na Região
Metropolitana de Curitiba está localizado o reservatório do Iraí, responsável pelo abastecimento de cerca de 70% da população da região e
cujos tributários são os rios Canguiri, Timbu, Cercado e Curralinho. No reservatório ocorre um processo freqüente de eutrofização, com
florações de microalgas, que podem comprometer a qualidade da água e aumentar os custos do seu tratamento. Características do lago,
associadas ao uso e ocupação da bacia de drenagem de seus afluentes, com atividades urbanas, agrícolas e de mineração, tornam este ambiente
susceptível ao acúmulo de metais e nutrientes. Desta maneira, o presente trabalho busca estabelecer um levantamento inicial quanto à
presença de metais (Cd, Cu, Ni, Pb, Zn) no sedimento e na (AI), bem como conhecer os parâmetros de variação dos níveis de fósforo nestes
sedimentos, auxiliando no entendimento do processo de eutrofização do reservatório. As coletas de sedimentos foram feitas com um
testemunhador (PVC). O material foi manuseado em atmosfera de N2. A AI foi extraída por centrifugação e filtrada em membrana (0,22
µm). Procedimentos de extração foram realizados para a determinação dos metais e do fósforo. O extrato contendo metais foi analisado em
um espectrômetro de absorção atômica com atomização em forno de grafite. Os resultados obtidos estão descritos na Tabela 1. Para a
quantificação do fósforo utilizou-se o método fotométrico baseado na reação com íons molibdato. As curvas analíticas foram preparadas
variando a concentração da solução padrão de KH2PO4 na faixa de 40 a 150 µmol L-1. A recuperação da quantidade de fósforo foi testada para
a extração com HCl, onde obteve-se resultados abaixo do limite de quantificação (3,44µmol L-1). Procedimentos de extração utilizando
carbonato de cálcio em meio ácido também foram testados. O trabalho tem permitido elucidar alguns aspectos associados à presença de
fósforo e metais em sedimentos de rios da Bacia do Iraí.
Tabela 1. Concentração dos metais em amostras de sedimentos (µg g-1).
Rios
Canguiri
Curralinho
Cercado
346
Cd
Pb
Cu
Ni
Zn
0,0011 0,161 0,1247 0,1502 0,0453
0,0019 0,145 0,0891 0,1917 0,0542
0,001 0,0938 0,0477 0,0003 0,0069
DESENVOLVIMENTO DE CATALISADORES SUPORTADOS PARA A REMEDIAÇÃO DE
RESÍDUOS INDUSTRIAIS POR PROCESSOS FENTON
Aluno de Iniciação Científica: Daniela Gallas Mariath Costa (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 1998005230
Orientador: Patricio Peralta Zamora
Colaboradora: Kely Viviane de Souza
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: corantes reativos, processos Fenton, ferro imobilizado
Área de Conhecimento: Análise de Traços e Química Ambiental – 1.06.04.07-3
O presente projeto está orientado ao preparo de formas imobilizadas de Fe2+ e a sua utilização na remediação de resíduos aquosos oriundos
do processamento têxtil, por processos do tipo Fenton. A primeira matriz estudada foi o alginato, um biopolímero linear encontrado nas
algas. Características como estabilidade em solução aquosa e a possibilidade de imobilização em temperaturas moderadas e sem a participação
de solventes orgânicos, fazem com que o alginato seja uma matriz de grande interesse para o preparo de formas suportadas de ferro. O
alginato de sódio em contato com íons metálicos divalentes, como o Ca+2, promove a ligação entre as cadeias do polímero formando uma
estrutura gelatinosa. Dessa maneira, são obtidas esferas de alginato de cálcio que adsorvem íons ferrosos, através de um processo de troca
iônica, formando esferas de alginato de ferro, as quais foram utilizadas no estudo de degradação de corantes reativos. A concentração de ferro
foi de 40 mg/g de esferas. Os primeiros estudos foram conduzidos com o corante Azul reativo 19 (50 mg.L-1); 100 mg.L-1 de H2O2 e 1,0 g de
esferas, condições otimizadas por planejamento fatorial. A descoloração do corante foi testada em diferentes processos, sendo que o processo
Fenton não apresentou uma eficiência significativa. Estudos relatam uma melhora na eficiência quando ao sistema é associado uma fonte de
radiação (sistema foto-Fenton). Este já foi estudado empregando luz artificial e pelos resultados obtidos ficou comprovada a melhora na
eficiência do processo. Em seguida, o sistema foi empregado para uma mistura de corantes (azul 19, preto 5, laranja 16 e amarelo 2) com a
finalidade de uma maior aproximação do efluente real, onde uma degradação de 90 % foi verificada em 180 minutos. Estes processos
mostram-se eficientes, porém sabe-se que a utilização da luz artificial implica em um alto custo, por isso o interesse na utilização da radiação
solar, que além do fator econômico tem um importante e significativo valor ambiental. Para este estudo a radiação solar foi focalizada por um
coletor parabólico revestido por alumínio, onde a intensidade de radiação média foi de 45 W/m2. Uma descoloração praticamente completa
foi obtida em 15 minutos, com redução do carbono orgânico total da ordem de 60% em 30 minutos de tratamento. Tendo em vista os bons
resultados obtidos com a luz solar, realizou-se um estudo para verificar o efeito somente da luz com o H2O2 na descoloração do corante onde
obteve-se uma descoloração praticamente nula em 15 minutos, indicando assim que a eficiência na descoloração ocorre através do processo
foto-Fenton. Outras matrizes estão sendo desenvolvidas, como a quitosana e a argila, porém estes estudos ainda estão em andamento em fase
de otimização das variáveis para posteriormente serem aplicadas nos processos fotoquímicos.
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
181
347
NOVOS COMPLEXOS RUTÊNIO (II) CONTENDO O LIGANTE 1,1,1-TRIS (DIFENILFOSFINOMETIL)
ETANO E LIGANTES N-DOADORES: SÍNTESE, CARACTERIZAÇÃO E ATIVIDADE CATALÍTICA EM
REAÇÕES DE HIDROGENAÇÃO
Aluno de Iniciação Científica: Deividi Alexandre Cavarzan (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005016592
Orientador: Márcio Peres de Araujo
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: trifosfinas, rutênio, bipiridinas
Área de Conhecimento: Química Inorgânica – 1.06.02.07-0
23.4095
23.6378
31.1098
31.3406
A química do rutênio com ligantes trifosfínicos é bem estabelecida e vários complexos foram sintetizados e caracterizados. A principal
aplicação é a catálise homogênea, especialmente hidrogenação de olefinas, mas a hidrogenação de cetonas foi pouco explorada. Neste trabalho
estudamos a síntese, caracterização de complexos de rutênio contendo o ligante fosfínico tridentado, 1,1,1-tris(difenilfosfinometil)etano, e
ligantes bipiridínicos (2,2’bipiridina, 4,4’-dimetil-2,2’-bipiridina e 4,4’-dimetoxi-2,2’-bipiridina). Estes complexos foram caracterizados por
RMN (31P e 1H), IV e voltametria cíclica. No esquema abaixo pode ser encontrado um espectro de RMN de 31P bem como a estrutura
proposta para o complexo [RuCl(bipy)(tdpme))]PF6.
P
N
P
Dados de RMN 31P para a série [RuCl(X-bipy)(tdpme)]PF6:
X=
H- 31,11(t) e 23,52(d) ppm (2J = 37,00 Hz);
Me- 31,76(t) e 25,28(d) ppm (2J = 36,76 Hz);
MeO- 31,97(t) e 26,11(d) ppm (2J = 37,44 Hz).
(PF 6)
Ru
N
P
Cl
33.0
32.0
31.0
30.0
29.0
y-pf6\7\fid expt: <zgpg30>
161 975237 MHz
28.0
27.0
26.0
25.0
24.0
23.0
22.0
21.0
20.0
freq. of 0 ppm: 161.975178 MHz
processed size: 65536 complex points
Os complexos, com fórmula [RuCl((N-N)tdpme)]PF6, foram sintetizados a partir do precursor [Ru2Cl3(tdpme)2]Cl. Os complexos
foram testados em reações de transferência de hidrogênio, para a redução da acetofenona. Por exemplo, complexo [RuCl(2,2’-bipy)(tdpme)]PF6
apresentou conversão de 80% em 0,5 h, com TOF de 1600 h-1. Estudos para otimização das condições, bem como utilização de derivados
substituídos da acetofenona estão em andamento.
348
CONSTITUINTES QUÍMICOS DE SOLANUM CAAVURANA
Aluno de Iniciação Científica: Denise Fátima da Fonseca (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2000007912
Orientadora: Beatriz Helena Lameiro de Noronha Sales Maia
Co-Orientador: Francisco Assis Marques
Colaborador: Emmanoel Vilaça da Costa (Doutorando)
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: fitoquímica, lactona sesquiterpênica, esteróides
Área de Conhecimento: Química de Produtos Naturais – 1.06.01.05-8
Inicialmente se propôs realizar o estudo fitoquímico dos frutos de Solanum caavurana, mas nos três primeiros meses de trabalho, não houve
frutificação da planta. Para não prejudicar a aluna, ela iniciou um trabalho com as cascas de Guatteriopsis friesiana. As espécies da família
Annonaceae são conhecidas por elaborarem uma variedade de produtos naturais com ampla faixa de atividade biológica. O gênero Guatteriopsis
possui 4 espécies, sendo três brasileiras e apenas um relato é encontrado na literatura como óleo essencial de G. blepharophylla. Guatteriopsis
friesiana (W.A.Rodrigues) é uma arvoreta conhecida popularmente como envireira, distribuída na Amazônia Brasileira. Aqui apresenta-se o
estudo biomonitorado dos extratos das cascas de G. friesiana, utilizando como bioensaios: toxicidade sobre Artemia salina (TAS), atividade
antimicrobiana e atividade antitumoral in vitro. As cascas do caule de G. friesiana foram trituradas e extraídas a frio com hexano e MeOH. Os
extratos foram submetidos aos ensaios biológicos, sendo o extrato hexânico (EH) o mais ativo. O EH apresentou atividade contra A. salina
(61,6mg/mL) e nove linhagens de células tumorais com seletividade para leucemia (K-562) e melanoma (UACC-62) com IC50 igual a 9,0 µg/
mL e 11,5 µg/mL, respectivamente e não apresentou atividade antimicrobiana. O EH foi então submetido a diversas CC e CCDP obtendose três compostos: GFCH-1, GFCH-2 e GFCH-3. O composto GFCH-3 foi identificado como uma mistura esteroidal de β-sitosterol e
estigmasterol. O composto GFCH-1 apresentou-se como um sólido cristalino branco, com p.f. 135oC e HREIMS (264,13616 [M+.])
compatível com a fórmula C15H20O4. O IV mostrou um grupo hidroxila em 3428 cm-1 e uma γ-lactona α,β-insaturada em 1756 cm-1. Com
base nos dados espectroscópicos (IV, RMN1H, RMN13C, HMBC, HSQC e COSY) e espectrométricos (HREIMS) verificou-se que o
composto GFCH-1 trata-se de uma nova lactona sesquiterpênica do tipo guaianolida denominada Guatteriolida (I), ainda sem definição de
sua estereoquímica. O composto GFCH-2 apresentou características semelhantes com GFCH-1 e ainda se encontra em fase de determinação
estrutural. Este é o primeiro registro de lactonas sesquiterpênicas na família Annonaceae e é provável que elas sejam as responsáveis pelas
atividades observadas.
182
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
349
SÍNTESE, CARACTERIZAÇÃO E DISPOSITIVOS ENVOLVENDO DIFERENTES FORMAS DE
CARBONO NANOMÉTRICO
Aluno de Iniciação Científica: Edson Nossol (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 1998005250
Orientador: Aldo José Gorgatti Zarbin
Colaboradores: Mariane Cristina Schnitzler, Cláudio Almeida Filho
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: eletrodos de pasta de carbono, nanotubos de carbono, carbono vítreo
Área de Conhecimento: Eletroquímica – 1.06.03.02-6
Os eletrodos preparados à base de pasta de carbono têm sido cada vez mais utilizados em uma série de aplicações devido às várias vantagens
que oferecem, tais como baixa corrente de fundo, baixo ruído, baixo custo e ampla janela de potencial em solução aquosa. Nessa linha, o
objetivo deste trabalho está centrado na comparação entre a resposta de eletrodos preparados com 5 diferentes tipos de carbono, produzidos
no Grupo de Química de Materiais da UFPR. Os eletrodos foram preparados misturando-se uma proporção 70/30 (m/m) de carbono e
nujol. A pasta resultante foi introduzida na cavidade de um tubo de teflon (1mm diâmetro, 1mm profundidade). Os eletrodos foram
caracterizados por voltametria cíclica em diferentes velocidades de varredura (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 200, 300, 400, 500 mV.s1
) utilizando uma solução 0,1 mol.L-1 de K3[Fe(CN)6] em 0,1 mol.L-1 de KCl como eletrólito. Os tipos de carbono utilizados foram: i)
carbono vítreo, obtido através da pirólise do polifurfuril-álcool (PFA) a 900 ºC; ii) carbono template, obtido pela pirólise do PFA dentro dos
poros nanométricos do vidro poroso Vycor; iii) nanotubos de carbono (tipo multi-paredes), preparados pela pirólise de ferroceno, iv)
espumas de carbono e v) esferas ocas de carbono poroso. Os dois últimos materiais foram preparados a partir de diferentes pirólises de
nanocompósitos PFA/TiO2. A partir dos resultados verificamos uma diferença significativa entre a resposta dos diferentes eletrodos (Figura),
e que o eletrodo que apresentou os melhores resultados foi o construído a partir de
nanotubos de carbono, seguido do carbono esfera. As análises da corrente em função da
2,0x10
velocidade de varredura (Ipc vs. V1/2), resultaram em uma relação linear, indicando que a
VÍTREO
TEMPLATE
1,5x10
corrente é controlada por difusão linear semi-infinita. Os eletrodos de carbono
NANOTUBO
1,0x10
construídos a partir de carbono template e carbono tipo espuma não apresentaram
ESPUMA
5,0x10
ESFERA
resultados significativos quando comparados com o eletrodo de carbono vítreo. Eletrodos
0,0
a base de pasta de carbono foram preparados com êxito e apresentaram desempenhos
-5,0x10
eletroquímicos distintos. A natureza diferenciada destes materiais (morfologia, método
-1,0x10
de preparação, etc.), influenciam significativamente suas características eletroquímicas.
-1,5x10
O eletrodo preparado a base de nanotubos de carbono se destaca como material promissor
-2,0x10
em adicionais estudos eletroquímicos. Estudos estão sendo realizados variando a
-2,5x10
-2,0
-1,5
-1,0
-0,5
0,0
0,5
1,0
composição carbono/nujol, a concentração do eletrólito, bem como a utilização de outros
Potencial (V) vs Ag/AgCl
materiais a base de carbono como eletrodo de trabalho.
-4
-4
Corrente (A)
-4
-5
-5
-4
-4
-4
-4
350
SÍNTESE DO COMPOSTO HETEROBINUCLEAR DE FERRO E VANÁDIO COM O LIGANTE
H3BBPPNOL
Aluno de Iniciação Científica: Fábio da Silva Lisboa (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 1999006554
Orientadora: Sueli Maria Drechsel
Colaboradora: Shirley Nakagaki
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: heterobimetálicos, ferro, vanádio
Área de Conhecimento: Química Bio-Inorgânica – 1.06.02.07-0
Compostos de coordenação são freqüentemente utilizados como catalisadores em sistemas biológicos, devido à característica de possuírem
pontos onde podem ocorrer ligações coordenadas, em que transformações necessárias à reação principal aconteçam. Complexos binucleares
de vários metais têm sido estudados como modelos estruturais e funcionais de metaloproteínas. Complexos de ferro têm sido testados como
modelos para nucleases pela hidrólise de ligações de ésteres fosfatos. Os compostos de vanádio podem mimetizar as ações da insulina e têm
apresentado atividades anticarcinogênicas. O ligante H3bbppnol (N,N’-bis(2-hidroxibenzil)- N,N’ - bis(2-metilpiridil) - 1,3 -propanodiamina2-ol) já foi usado na obtenção de complexos homometálicos de ferro, cobre e manganês. Nesse trabalho estamos apresentando a síntese e
caracterização do complexo heterobimetálico de ferro e vanádio com esse ligante. A síntese do composto decorreu com a solubilização do
sulfato de vanadila (1mmol) e do ligante (1mmol) em MeOH sob refluxo. Uma solução diluída de FeCl3 (1mmol) foi adicionada lentamente
sob agitação. A solução formada do composto foi armazenada em freezer até a obtenção de um sólido de cor roxa. A caracterização do
composto através de IV gerou espectro no qual observaram-se os sinais característicos do ligante, juntamente com uma banda em 975 cm-1
atribuída ao grupo V=O. Destacam-se também sinais intensos de 1132 a 1035 cm-1, atribuídos ao ânion sulfato. Estudos de voltametria
cíclica (MeCN) apresentaram ondas em +0,36 (redução) e +0,58 (oxidação) V vs Ag/AgCl (-0,06V e +0,16 V vs Fc+/Fc) atribuídos ao par
redox V5+/V4+ e ondas –0,58 (redução) e -0,36 (oxidação) V vs Ag/AgCl (-1,0 e –0,78V vs Fc+/Fc) atribuídas ao par redox Fe3+/Fe2+. A análise
de RPE, realizada em solução (77K), apresentou um sinal em g = 4,3, característico de Ferro(III) rômbico e oito outras linhas assimétricas
condizentes ao Vanádio(IV)-oxo com giso= 2,013 (Aiso= 46G). O espectro eletrônico (UV-Vis) revela a presença de quatro bandas de absorção,
duas em 216 nm e 272 nm, atribuídas a transições internas do ligante, e duas bandas intensas em 334 nm e 528 nm, que podem ser atribuídas
a transições de transferência de carga ligante → metal. Medidas de condutividade molar em solução de MeCN indicaram a obtenção de
eletrólito 1:1. Através da compilação dos resultados obtidos pelas técnicas de caracterização do composto, em comparação com as caracterizações
realizadas para os sais de partida, foi possível observar evidências da formação do composto e propor duas possíveis estruturas para o complexo:
[FeVO(bbppnol)(HSO4)](HSO4).6H2O e [FeV(bbppnol)(SO4)](SO4).7H2O.
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
183
351
PREPARAÇÃO DE OXAZOLINAS QUIRAIS CONTENDO SUBSTITUINTE ALÍLICO
Aluno de Iniciação Científica: Guilherme Purcote dos Santos (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 1997004774
Orientador: Fabio Simonelli
Co-Orientador: Rogério Aparecido Gariani (Mestrando)
Colaboradora: Jaísa Fernandes Soares
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Oxazolinas quirais, Amino Álcoois, transesterificação
Área de Conhecimento: Química Orgânica – 1.06.01.00-7
Sistemas oxazolínicos têm sido amplamente estudados em nosso laboratório em reações do tipo Michael utilizando cupratos oxazolínicos na
formação de ligação C-C em sistemas a?,b?-insaturados e atualmente em estudos de resolução enantiosseletiva em Ressonância Magnética
Nuclear (RMN). Este trabalho visa a preparação da ariloxazolina quiral (3) proveniente da L-serina. Este composto será empregado como
pró-ligante, na forma de sal de lítio, em reações com haletos e aminas de zinco (II) e de ferro (II) e, posteriormente, de vanádio (II) e (III).
O
O
OH
HO
NH 2
O
HCl (gás seco)
AllylOH
HO
O
NH 2 HCl
O
(1)
Esquema 1
1,2-dicloroetano
HCl
NH
CN
O
O
N
refluxo
HCl (gás seco)
EtOH
Esquema 2
(3)
(2)
Esquema 3
A preparação do amino álcool (1) foi realizada por borbulhamento do HCl gasoso seco durante 5 horas na solução de álcool alílico anidro e
L-serina, o composto (1) foi purificado por recristalização em metanol obtendo-se um sólido branco com rendimento de 91% . Já a preparação
do benzimido etil éter hidroclorídrico (2) foi realizado por borbulhamento do HCl gasoso seco durante 4 horas na solução de benzeno seco,
etanol e benzonitrila, o produto foi cristalizado com abaixamento da temperatura e posteriormente filtrado a vácuo, obtendo-se um sólido
branco em 93% de rendimento. A ariloxazolina (3) foi obtida como mostra o esquema 3 e purificada via coluna cromatográfica (Hex/AcOEt
3:1) obtendo-se um rendimento de 94%. Todos os compostos foram caracterizados via RMN de 1H e 13C. Esta nova oxazolina alílica será
utilizadas como ligante na preparação de complexos metálicos a serem empregados em reações cataliticas.
352
IMOBILIZAÇÃO DE METALOPORFIRINAS DE SEGUNDA GERAÇÃO EM SUPORTES
INORGÂNICOS QUIMICAMENTE MODIFICADOS BASEADOS EM ARGILAS NATURAIS E
INVESTIGAÇÃO DA ATIVIDADE CATALITICA
Aluno de Iniciação Científica: Guilherme Sippel Machado (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 1993003265
Orientadora: Shirley Nakagaki
Co-Orientador: Fernando Wypych
Colaboradores: Sueli M. Drechsel, Kelly A. Dias de Freitas Castro (IC/Voluntária)
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: porfirinas, suportes inorgânicos, catálise de oxidação
Área de Conhecimento: Química Inorgânica – 1.06.02.00-3
Compostos macrocíclicos naturais são sistemas catalíticos que atuam com alta seletividade e eficiência, sendo esta reatividade química, rica
e sofisticada, um grande atrativo para seu estudo em vários campos de pesquisa, dentre eles a química bioinorgânica e os modelos biomiméticos.
A síntese de compostos inspirados nos sistemas macrocíclicos biológicos tem levado a compostos com atividade catalítica similar aos sistemas
biológicos. Visando a reutilização e obtenção de catalisadores mais resistentes, estuda-se a imobilização destes compostos em suportes
inorgânicos de baixo custo como, por exemplo, argilas e sílicas. A haloisita é um argilomineral do grupo da caulinita que pode ocorrer em
duas formas, haloisita 0.7 nm ou meta-haloisita, de fórmula Al2Si2O5(OH)4 e haloisita 1,0 nm ou endelita, com a fórmula Al2Si2O5(OH)4.2H2O.
A labilidade da haloisita, tanto na forma 0.7 nm ou 1.0 nm, pode possibilitar a imobilização de moléculas, abrindo um novo estudo para o
desenvolvimento de catalisadores em fase heterogênea. Neste trabalho, iniciou-se o estudo da imobilização de metaloporfirinas na haloisita
natural, que foi caracterizada utilizando-se técnicas de difratometria de Raios-X, espectroscopia de infravermelho e microscopia eletrônica
de transmissão. Foram investigados dois sistemas para imobilização, um utilizando pressão, e outro, agitação e refluxo. Os catalisadores
analisados para imobilização foram duas ferroporfirinas, uma aniônica e outra neutra, e uma zincoporfirina aniônica. A imobilização mais
eficiente ocorreu utilizando-se a ferroporfirina aniônica e a haloisita no sistema sob pressão, onde se obteve 100 % de imobilização. Aumentando
a quantidade de catalisador em relação a massa de suporte observou-se um decréscimo na quantidade de imobilização. A reação utilizando
agitação e refluxo não resultou em total imobilização mesmo na melhor proporção catalisador:suporte. As quantidades de catalisador
imobilizados no suporte para as diferentes metaloporfirinas foram determinadas por espectroscopia UV-Vis. O sólido obtido foi caracterizado
por espectroscopia de infravermelho, difratometria de Raios-X, espectroscopia UV-Vis de sólido e microscopia eletrônica de transmissão. O
sólido obtido foi utilizado na oxidação de substratos orgânicos, mostrando boa eficiência na epoxidação do cicloocteno (99 %), na oxidação
do cicloexano à cicloexanol (39 %) e na oxidação do heptano (50 % de álcool). Não foi observada nenhuma remoção de catalisador do
suporte durante a catálise, o que permite possibilidades de reutilização.
184
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
353
PREPARAÇÃO E PROPRIEDADES DE ÓXIDOS DE TITÂNIO E VANÁDIO PREPARADOS A
PARTIR DE ALCÓXIDOS HOMO- E HETEROMETÁLICOS
Aluno de Iniciação Científica: Kátia Cristina Molgero Westrup (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2003012617
Orientadora: Jaísa Fernandes Soares
Colaboradores: Dayane Mey Reis, Giovana Gioppo Nunes, Eduardo Lemos de Sá
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: vanádio(IV), termocromismo, alcóxido
Área de Conhecimento: Química Inorgânica – 1.06.02.00-3
O emprego industrial de uma variedade de óxidos de VIV e VV como materiais de alta tecnologia tem gerado uma pesquisa intensa no
campo dos seus precursores. O novo alcóxido de VIV (complexo A) descrito nesse trabalho foi obtido através de uma via sintética
similar à empregada na preparação de [V2(µ-OPri)2(OPri)6] (B) pelo nosso grupo de pesquisa.1 Nesta nova síntese utilizou-se o
neopentanol (HONp) ao invés do 2-propanol empregado na preparação de B. O complexo A, que cristaliza na forma de prismas
verde-escuros, mostrou-se solúvel em tetraidrofurano, tolueno, hexano, HOPri, HOMe, CH2Cl2 e piridina. O espectro de FTIR
registrado para A, em emulsão com Nujol, apresentou bandas de absorção (cm-1) em 1045, n(C-O) de µ-ONp; 1008, n(C-O) de
ONpterminal; 756, n(V-O-V); 499 n(V-ONpterminal) e 474, n(V-ONpponte), que dão suporte à formação de uma espécie polinuclear. Medidas
magnetoquímicas no sólido pulverizado à temperatura ambiente, pelo método de Gouy modificado, forneceram um valor de µeff igual
a 1,74 βe/V, muito próximo do momento spin-only para espécies d1 (1,73 βe). O resultado da análise de A por DRX de monocristal
revelou a formação do complexo [V2(µ-ONp)2(ONp)6], cuja estrutura molecular compreende dois centros de VIV unidos por pontes
µ-ONp e ligados ainda a três neopentóxidos terminais. O alcóxido binuclear A é estruturalmente análogo ao complexo B.1 Os teores
de C (59,09 %) e H (11,05 %) obtidos para A estão de acordo com os valores calculados: C = 60,22 % e H = 11,04 %. Assim como B,
o complexo A apresentou termocromismo reversível em solução, passando de verde-azulado, à temperatura ambiente, para laranja
a 77 K.1 O espectro de RPE registrado para A no sólido à temperatura ambiente é característico de um sistema binuclear de VIV, com
uma banda alargada centrada em 3500 G, relativa à transição com ΔMS = 1. Na região central dessa banda observa-se o desdobramento
hiperfino típico da interação dos elétrons desemparelhados com os núcleos de vanádio. O espectro exibe ainda um sinal fraco em 1750
G, referente à transição proibida com ΔMS = 2. O espectro registrado à temperatura ambiente em tolueno, por sua vez, apresenta as
8 linhas hiperfinas do espectro isotrópico esperado para uma espécie de VIV (giso = 1,964, Aiso = 70 G). O abaixamento da temperatura
para 77 K leva ao desaparecimento dessas 8 linhas, enquanto um novo espectro, característico de uma espécie polinuclear, é observado.
Esses resultados estão de acordo com o relatado para B, indicando que A também deve sofrer um mecanismo semelhante de
associação/dissociação responsável pelo seu termocromismo.1 A caracterização desse termocromismo e os experimentos de microidrólise
de A estão em andamento em nosso laboratório.
1. Nunes, G. G.; et. al.. Inorg. Chem. Comm. 8 (2005) 83-88.
354
IDENTIFICAÇÃO, SÍNTESE E APLICAÇÃO DE FEROMÔNIOS E CAIROMÔNIOS PARA O
CONTROLE POPULACIONAL DE Diabrotica speciosa
Aluno de Iniciação Científica: Mayara Evelyn Vendramin (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2000007906
Orientador: Francisco de Assis Marques
Co-Orientador: Maurício Ursi Ventura (UEL)
Colaboradores: Edison Perevalo Wendler (Mestrando), Beatriz Helena L. N. S. Maia
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: D. speciosa, infoquímicos, identificação
Área de Conhecimento: Evolução, Sistemática e Ecologia Química – 1.06.01.06-6
Diabrotica speciosa (Germar), vulgarmente conhecida como “vaquinha” ou “bicho patriota”, é considerada uma praga polífoga de ampla
disseminação nos estados brasileiros e em alguns países da América do Sul. O adulto alimenta-se de folhas, brotações novas, vagens ou frutos
de várias culturas, causando redução de produtividade, seja por efeito direto, em razão do dano causado na planta, ou indiretamente, por atuar
como vetor de patógenos, especialmente vírus, enquanto as larvas causam danos nas partes subterrânea das plantas, em especial na cultura do
milho. Por se tratar de uma praga polífoga, e pelo seu alto grau de predação, D. speciosa é considerada de grande importância econômica,
principalmente para a região sul e sudoeste do Brasil. Neste trabalho está sendo estudada a possível comunicação entre machos e fêmeas
desta espécie através do emprego de feromônios. Desta forma, machos e fêmeas de D. speciosa foram criados separadamente e quando
atingiram a fase adulta foram colocados em câmaras de aeração nas quais foram mantidos por duas semanas. A cada intervalo de 48 horas os
voláteis emitidos pelos insetos eram desorvidos da resina adsorvente com auxílio de hexano. A solução obtida era concentrada em fluxo de
argônio e analisada inicialmente por cromatografia gasosa. Os vários extratos de machos e fêmeas virgens preparados e analisados desta
forma, mostraram que os compostos produzidos por ambos os sexos eram essencialmente os mesmos, dificultando qualquer tentativa de
atribuição de possível envolvimento na comunicação química de qualquer dos compostos presentes nos extratos. Outros extratos de fêmeas
virgens estão sendo preparados para serem submetidos à análise pela técnica de cromatografia gasosa acoplada à eletroantenografia, tendo em
vista que já foi determinado, em testes de campo, que fêmeas virgens atraem machos. Paralelamente a este trabalho, esforços foram direcionados
no sentido de se identificar os compostos de defesa empregados por Dichelops melacanthus, praga que está causando danos apreciáveis às
culturas de soja. Os insetos adultos foram dissecados e os conteúdos das glândulas metatorácicas foram diluídos em pentano e analisados por
cromatografia gasosa acoplada a detector de massas. Nos extratos de adultos foram identificados sete compostos: alcanos, aldeído insaturado,
éster insaturado e oxo aldeído insaturado. Alguns destes compostos estavam presentes nos extratos das ninfas de penúltimo instar que
apresentaram também três compostos não presentes nos extratos de adultos.
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
185
355
ESTUDO METODOLÓGICO DE -HIDROXI 2-OXAZOLINAS
Aluno de Iniciação Científica: Murilo Belini Marcondes de Mello (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 1996004518
Orientador: Alfredo Ricardo Marques de Oliveira
Colaborador: Emanuel Maltempi de Souza
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: oxazolina, álcool, substituição
Área de Conhecimento: Química – 1.06.01.00-7
Sistemas 2-oxazolínicos têm sido amplamente estudados como indutores quirais, grupos protetores de ácidos carboxílicos e intermediários
em rotas sintéticas. A exemplo disso, Meyers e colaboradores1 desenvolveram uma variedade de estudos envolvendo sistemas oxazolínicos
quirais. Por outro lado, -hidroxi-oxazolinas apresentam em sua estrutura grande versatilidade reacional, entre elas o aumento da
acidez dos hidrogênios bem como a possibilidade de substituição da função álcool por haletos e cianetos pela formação de tosilatos
e mesilatos. A estrutura (1), sintetizada primeiramente por Stepnicka e colaboradores, foi obtida com 67% de rendimento adicionandose um equivalente de 2-amino-2-metil-1-propanol a um equivalente de ácido glicólico e mantendo-se em refluxo com xileno por vinte
horas.
N
O (3)
N
N
O
(2)
Br
O
(4)
N
N
(6)
I
N
O
O
N
OTs
OH
(1)
O
CN
O
(5)
O
Figura 1. Esquema do estudo proposto com -hidroxi 2-oxazolina.
O composto (2), não teve comportamento estável durante a purificação. Assim, essa espécie foi gerada in situ, seguida da substituição por íon
cianeto, com 8% de rendimento, não otimizado. Os compostos (4) e (5) não apresentaram estabilidade para seus isolamentos. Essas estruturas
apresentam um grande interesse, pois permitem a síntese de ligantes quirais polifuncionalizados.
356
PREPARAÇÃO DE ELASTÔMEROS DE POLIURETANO E SUA UTILIZAÇÃO COMO PELÍCULA
PROTETORA EM SENSORES DE PRESSÃO
Aluno de Iniciação Científica: Patrícia Berenice Binhara (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005016570
Orientadora: Sônia Faria Zawadzki
Co-Orientador: Ronilson V. Barbosa
Colaboradores: José Carlos Korelo, Maycon Rodrigues
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Poliuretanos, Sensores de pressão plantar, Propriedades mecânicas
Área de Conhecimento: Química Orgânica (Polímeros e colóides) – 1.06.01.07-7
O estudo da pressão plantar é de fundamental importância tendo em vista que, a partir da avaliação deste parâmetro, podem ser determinadas
alterações posturais, desvios de coluna, quadril e joelho, ocasionadas por uma maneira inadequada de pisar. A determinação da pressão
plantar pode ser feita através de um dispositivo constituído por sensores de pressão que, devido à fragilidade destes, necessitam de uma
película de recobrimento para aumento da vida útil. Dentre os mais variados materiais que podem ser usados como material de proteção,
destacam-se os poliuretanos (PU’s), polímeros amplamente utilizados em vários setores, principalmente pela possibilidade de ter uma
grande variação em suas composições. O objetivo deste trabalho é o desenvolvimento de um elastômero de poliuretano com propriedades
adequadas para a sua utilização como película protetora em sensores de pressão plantar. O elastômero deve ser rígido o suficiente para
suportar uma determinada pressão aplicada; e flexível o suficiente para transmitir ao sensor os dados de pressão, com precisão. Foram
sintetizadas duas séries de elastômeros pelo processo de polimerização em massa em duas etapas, via pré-polímero. A primeira série foi
preparada a partir do poliol poli(butadieno hidroxilado) (PBLH) e diisocianato de tolueno (TDI) na proporção de 1:1. A segunda série foi
constituída pelo poliol poli(propileno glicol) (PPG) e TDI na proporção de 1:2. As reações para as duas séries foram conduzidas de modo
a obter 2 pré-polímeros diferentes para cada série, variando o teor de isocianato livre em 2% e 7%. Na segunda etapa, cada pré-polímero foi
reagido com duas quantidades distintas de extensores de cadeia: 1,4-butanodiol (BDO), ou 1,6-hexanodiol (HDO) ou dietileno glicol
(DEG); ou, ainda, de agente de ligação cruzada glicerol (GLI). Nesta última etapa os materiais, ainda na forma de líquidos viscosos, foram
transferidos para um molde de aço inox (dimensão de 20 x 10 x 0,1cm) a partir dos quais, após tratamento térmico adequado, foram obtidos
elastômeros de PU com espessura de 1mm. Foram preparados 16 diferentes elastômeros que foram caracterizados por ensaios de tração e de
dureza. Foi determinado que o PU de PPG, TDI 7% e com o maior teor de glicerol apresentou melhores propriedades mecânicas. Também
foi avaliada a propriedade de compressão na presença do sensor sem e com a película de PU. Neste ensaio foi aplicada uma força de 10 Kg
(em uma amostra circular de 1,6 cm de diâmetro) na velocidade de 0,1 mm/min. Sob compressão, e com o auxilio de um multímetro, foram
medidas as variações de resistência elétrica do sensor com o aumento da força aplicada a ele. Foi possível observar que a maioria das películas
testadas não interferiu na resposta do sensor, permitindo a utilização desta ao objetivo proposto.
186
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
357
COMPOSIÇÃO QUÍMICA DE ESPÉCIES PREDOMINANTES NO CERRADO DA REGIÃO
CENTRO-NORTE DO PARANÁ
Aluno de Iniciação Científica: Ricardo José Brugnago (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 1993003323
Orientador: Luiz Pereira Ramos
Co-Orientador: Humberto Klock
Colaborador: Thiago Alessandre da Silva
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Barbatimão, Extrativos, Química da Madeira, Caracterização
Área de Conhecimento: Química da Madeira – 5.02.04.06-9
O barbatimão (Stryphnodendron adstringens Mart. Coville) é uma espécie nativa do cerrado paranaense cujas propriedades apresentam várias
aplicações interessantes, muitas de pleno conhecimento das populações locais. Este trabalho foi orientado à caracterização química desta
espécie, baseada em amostras coletadas em Tibagi (PR), na Reserva Particular do Patrimônio Natural (RPPN) Itáytyba. A caracterização
química do material coletado foi realizada sobre o lenho e a casca de duas árvores distintas com idades diferenciadas, sempre a partir de
amostras na forma de serragem. Para determinar os extrativos ou constituintes de menor massa molar, foram feitas extrações sucessivas com
éter etílico, diclorometano, e etanol:tolueno 2:1 (v/v). Os componentes inorgânicos totais foram estimados pelo teor de cinzas. Os teores de
lignina insolúvel foram analisados em materiais livres de extrativos pelo método de Klason modificado e, nos hidrolisados oriundos deste
mesmo ensaio, foram determinados o teor de lignina solúvel em ácido e a composição em carboidratos totais, utilizando cromatografia de
troca iônica e espectrometria no UV, respectivamente. As análises químicas foram realizadas em triplicata sempre em relação à massa seca da
amostra de origem. De uma forma geral, a casca apresentou um maior teor de extrativos e de lignina, fato que pode ser explicado pela função
de proteção que exerce na madeira. Neste sentido, os maiores teores de extrativos em éter etílico e diclorometano corroboram esta função,
principalmente por serem parcialmente hidrofóbicos e geralmente apresentarem atividade biológica. O balanço de massas efetuado mostrouse bastante aceitável, revelando particularidades interessantes sobre como a idade da madeira altera a sua composição química. Atualmente,
a conclusão deste trabalho está na dependência da caracterização dos extrativos e da quantificação de frações polissacarídicas da madeira,
como a holocelulose, a á-celulose e as hemiceluloses A e B.
Componente (%)
Tabela 1. Composição química do lenho
e da casca de barbatimão.
358
Extrativo em Éter Etílico
Extrativo em Diclorometano
Extrativo em ETOH/Tolueno
Cinzas
Glucana
Xilana
Arabinose em heteroxilanas
Grupo acetil em heteroxilanas
Lignina Solúvel
Lignina Insolúvel
TOTAL
Madeira Nova
Casca
Lenho
0,85 ± 0,01
1,14 ± 0,04
0,45 ± 0,13
0,24 ± 0,07
24,85 ± 0,13 3,74 ± 0,08
1,41 ± 0,02
0,44 ± 0,02
5,65 ± 0,72 46,33 ± 1,21
5,88 ± 0,85 14,91 ± 1,50
2,70 ± 0,83
3,25 ± 0,16
3,09 ± 0,68
6,58 ± 0,80
0,18 ± 0,01
0,06 ± 0,01
38,94 ± 0,15 22,87 ± 0,01
84,01
99,55
Madeira Velha
Casca
Lenho
1,23 ± 0,02 0,96 ± 0,01
0,68 ± 0,01 0,33 ± 0,17
23,89 ± 0,21 5,78 ± 0,37
1,05 ± 0,01 0,35 ± 0,01
12,38 ± 0,90 45,40 ± 0,91
4,36 ± 0,27 15,26 ± 1,43
3,24 ± 0,52 4,32 ± 0,81
n.d.
4,92 ± 0,68
0,11 ± 0,01 0,04 ± 0,01
44,91 ± 0,67 18,93 ± 0,13
91,83
96,28
COMPORTAMENTO ELETROCRÔMICO DE DERIVADOS DA POLIANILINA
Aluno de Iniciação Científica: Ronaldo Cestari Quintanilha (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2003012548
Orientadora: Liliana Micaroni
Colaboradora: Alessandra N. B. Berton (Doutorado)
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: eletrocromismo, polianilina, poli(o-aminofenol)
Área de Conhecimento: Eletroquímica – 1.06.03.02-6
Polímeros condutores intrínsecos estão atraindo a atenção de pesquisas por suas numerosas possibilidades de aplicações comerciais. A
polianilina (PANI) é o polímero condutor mais extensamente estudado e pode ser utilizado em baterias secundárias, na microeletrônica e
como material eletrocrômico por sua boa reversibilidade redox, estabilidade ambiental e alta condutividade elétrica em pH < 4. Porém,
observa-se que algumas das propriedades ainda precisam ser melhoradas. Isto pode ser realizado pela modificação estrutural via polimerização
de monômeros substituídos como o-aminofenol (OAF), que é um derivado da anilina (ANI) e tem sido investigado por possuir dois grupos
sobre o anel benzênico: um grupo amino e um grupo hidroxila. Outro método é copolimerização na qual a solução de polimerização
contenha uma mistura de diferentes monômeros. O objetivo deste trabalho é a investigação das propriedades eletrocrômicas de derivados da
polianilina, como o poli(o-aminofenol), POAF, e do copolímero, poli(anilina-co-o-aminofenol), PANI-POAF, e a comparação com as
propriedades da PANI. Foram depositados, por voltametria cíclica, filmes de PANI, POAF e PANI-POAF em eletrodos transparentes,
utilizando uma cela eletroquímica contendo uma solução dos respectivos monômeros em meio ácido: para a síntese da PANI (0,1 molL-1 de
ANI e 0,5 molL-1 de HCl), do POAF (0,05 molL-1 de OAF e 0,5 molL-1 de H2SO4) e do copolímero (0,01 molL-1 de ANI e OAF e 0,1 molL1
de HCl). Foi realizada a caracterização eletrocrômica dos filmes em meio eletrolítico ácido sem o monômero, instalando a cela eletroquímica
no espectrofotômetro e foram obtidos os espectros de absorção (entre 350 e 800 nm) em diferentes potenciais (-0,2 V a 1,0 V). Foram
analisados copolímeros formados com diferentes concentrações de ANI e OAF durante a co-polimerização e o melhor resultado de modificação
de coloração foi com o copolímero obtido utilizando as concentrações descritas acima: 0,01 molL-1 de ANI e OAF. Durante o processo
redox, a PANI apresentou mudança de coloração amarelo-verde-azul enquanto o POAF e o copolímero apresentaram mudanças semelhantes:
amarelo-marrom. Os filmes foram submetidos a saltos duplos de potencial (-0,2 e 1,0 V) simultaneamente ao monitoramento da transmitância,
para se obter o tempo de resposta dos filmes. A PANI apresentou tempo de resposta em torno de 10 s para os processos de escurecimento e
clareamento enquanto o POAF e o copolímero apresentaram tempos de resposta bem mais longos, em torno de 60 s, para os processos de
escurecimento e clareamento. Estes resultados mostram que a PANI apresenta propriedades eletrocrômicas melhores que seus derivados
como o POAF e o copolímero PANI-POAF.
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
187
359
NANOCOMPÓSITOS DE PVA REFORÇADOS COM HIDRÓXIDOS DUPLOS LAMELARES
ESFOLIADOS
Aluno de Iniciação Científica: Rubiane Bortolatto (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 1999005816
Orientador: Fernando Wypych
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: intercalação, esfoliação, nanocompósitos
Área de Conhecimento: Química Inorgânica – 1.06.02.00-3
Os hidróxidos duplos lamelares (HDL) pertencem à classe dos compostos lamelares trocadores aniônicos, obtidos a partir do empilhamento
de unidades conhecidas como lamelas, as quais são ligadas umas às outras por forças fracas ou por interações entre ânions hidratados
interlamelares. Estes ânions são passíveis de serem trocados por ânions orgânicos de cadeia carbônica longa (surfactantes), o que permite a
esfoliação dos cristais lamelares (obtenção de uma suspensão de lamelas individuais ou monolamelas). As monolamelas podem ser utilizadas
como agentes de reforço em polímeros, obtendo-se os nanocompósitos poliméricos. O objetivo do presente projeto visa a investigação do
processo de esfoliação de HDL derivados do sistema Mg/Al em várias proporções, após intercalação com íons dodecilsulfato, utilizando água
como solvente. Após o processo de esfoliação, as monolamelas são dispersas em uma solução aquosa de poli(álcool vinílico) (PVA), sendo os
filmes do nanocompósito obtidos por evaporação do solvente. Experimentalmente, quantidades variáveis de HDL organo-modificado são
submetidas ao processo de esfoliação com a ajuda de ultra-som e quantidades fixas de PVA são então adicionadas à suspensão, sendo o meio
reacional aquecido a 90°C sob agitação. Em seguida a suspensão é transferida para placas de Petri de PVC, as quais são levadas para uma estufa
a vácuo a 50°C, para remoção do solvente. Os filmes dos nanocompósitos obtidos são analisados por difratometria de raios-X (XRD),
microscopia eletrônica de transmissão (TEM), análise térmica (termogravimetria (TG) e calorimetria diferencial de varredura (DSC) e
análise dinâmico mecânica (DMA).
360
PREPARAÇÃO DE FERTILIZANTES DE LIBERAÇÃO LENTA DE NITROGÊNIO POR NITRAÇÃO
DE XISTO RETORTADO E POR ORGANOFUNCIONALIZAÇÃO DE SILICATOS
Aluno de Iniciação Científica: Silvio Rachinski (PIBIQ/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 200089002133
Orientador: Antonio Salvio Mangrich
Co-Orientadora: Cristiane Regina Budziak
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: xisto, nitração, fertilizante de liberação lenta
Área de Conhecimento: Química Inorgânica – 1.06.02.00-6
Fertilizantes são utilizados em larga escala para melhorar e aumentar a produção agrícola. Os fertilizantes clássicos nitrogenados são altamente
solúveis e lixiviáveis por água de chuva ou irrigação. Por isso, a produção de fertilizante de liberação lenta de nitrogênio (N) é de grande
importância para a agricultura. Por outro lado, diversos estudos vêm sendo realizados com o aproveitamento do xisto pirolizado (retortado)
do processo PETROSIX, visando a formação de um conjunto de alternativas viáveis técnica e economicamente que possam diminuir
significativamente os níveis de rejeito industrial do referido processo. O objetivo do trabalho é desenvolver um método para a preparação de
fertilizantes de liberação lenta de N empregando xisto retortado (folhelho pirobetuminoso) proveniente da PETROSIX, através de nitração
utilizando ácido nítrico em diversas concentrações e condições. Foram determinados os parâmetros: faixa de concentração de HNO3 (1 a 9
mol L-1), tempo (6 a 12 h) e temperatura (40 a 60°C), através de planejamento fatorial. Os produtos das nitrações foram caracterizados por
espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). As análises de FTIR foram realizadas em triplicatas, calculadas as
médias e normalizadas. Foram realizadas análises de espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica (EPR), ultravioleta na região do
visível (UV-VIS), difração de raios-X (DRX), microanálise de C,H,N, e análise de N por Kjeldahl. As análises de fluorescência de raios X
mostram um elevado teor de ferro e enxofre nas amostras. Esta alta concentração de ferro foi observada também pela linha larga de EPR em
domínios concentrados. Uma parte deste ferro no xisto retortado original pode estar na forma de íons Fe2+ e ser oxidado pelo HNO3 a íons
Fe3+ formando compostos como nitrito, fazendo com que a oxidação do material orgânico seja muito pequena. Por IVTF uma banda de
pouca intensidade em 1720 cm-1, atribuída a estiramento C=O de carboxílicos é o único indicador de oxidação do material. Tendo em vista
este resultado, estão sendo realizadas no laboratório novas metodologias, como a funcionalização de SiOH da amostra, na tentativa de obter
um método para a produção de argila organofuncionalizada, já que resultados de fluorescência de raios X e DRX apresentam um alto teor de
silicatos.
188
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
361
XILOGLUCANAS EM SISTEMAS LÍQUIDOS: OXIDAÇÃO SELETIVA
Aluno de Iniciação Científica: Tatiane Akemi Jó (PIBIQ/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 19940035
Orientadora: Maria Rita Sierakowski
Colaboradora: Karoline Ferreira Prestes (Estagiária)
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: xiloglucana, polieletrólito, oxidação seletiva
Área de Conhecimento: Polímeros e Colóides – 1.06.01.07-4
Uma xiloglucana (XG) extraída de sementes de jatobá (Natal) solubilizada em água foi utilizada para a oxidação seletiva com o radical
TEMPO (2,2,6,6-tetrametilpiperidinil-1-oxil) e originou produtos com 3,0; 5,4 e 9,5% de grupos carboxila em C-6. Durante o processo, a
pH 9,5, o tempo de reação e o volume de NaOH adicionados foram usados para controlar a derivatização. A presença de ácidos urônicos
também foi confirmada por espectroscopia de infravermelho, onde foi observada uma banda em 1750 cm-1, correspondente ao estiramento
vibracional de grupos carbonila (C=O) de ácidos carboxílicos. A fim de observar as alterações físicas ocorridas na cadeia polissacarídica, após
o processo oxidativo, foram avaliados a massa molar, o Rg, o grau de polidispersão e a conformação da XG nativa, e das modificadas (XGOXs).
Primeiramente, foram calculados os valores de dn/dc para a XG e XGOXs onde os valores obtidos experimentalmente foram de 0,113 e
0,130, respectivamente. O perfil de eluição dos polímeros oxidados por HPSEC-MALLS/IR mostra que a conversão do polímero nativo
para a forma oxidada foi praticamente completa, uma vez que pelo índice de refração (IR) foi observado um mesmo perfil de eluição. O
espalhamento de luz detectou, para as amostras oxidadas, dois sistemas poliméricos, o de uma molécula com alta massa molar, com o mesmo
tempo de eluição que o polímero nativo, e um novo pico, em tempo de eluição maior que se apresentou homogêneo por IR. Os valores de
Mw obtidos, foram de 1,4x106 e 1,0x105 g.moL-1, respectivamente, para a XG e XGOXs. Ou seja, o processo de oxidação reduziu a massa
molecular em 10X. Isto pode significar que a oxidação degradou a cadeia polissacarídica ou que apenas ocorreu a desagregação completa da
cadeia da XG. Através do gráfico que relaciona os valores de Rg em função da massa molar pode-se obter a conformação em solução das
macromoléculas. Assim, observou-se que o polímero nativo passa de uma conformação ao acaso, cujo ângulo de inclinação nesse gráfico foi
de 0,5, para uma molécula com estrutura em bastão, com ângulo de inclinação ~1,0 após a oxidação. Sugere-se que essa estrutura é atribuída
a um pequeno aumento de massa molecular que pode proporcionar um grande aumento no raio de giro (Rg), criado pela repulsão eletrostática
das cargas do polieletrólito, que contribui para uma expansão do volume molecular e aumento da sua rigidez.
Suporte financeiro: CNPq, UFPR.
362
ESTUDOS DE PRODUÇÃO E PURIFICAÇÃO DE LIPASES
Aluno de Iniciação Científica: Virginia Maria Zambrin Turra (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2001010286
Orientadora: Nadia Krieger
Colaboradora: Alessandra M. Baron
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: lipases, purificação, micelas reversas
Área de Conhecimento: Enzimologia – 2.08.05.00-4
O interesse crescente pelos processos de purificação de biomoléculas deve-se principalmente ao desenvolvimento da biotecnologia e à
demanda das indústrias farmacêutica, química e de alimentos por produtos com alto grau de pureza. Dentre os processos de purificação de
proteínas, os mais empregados são os métodos cromatográficos, mas outros métodos, como a extração líquido-líquido, também são utilizados.
No caso de lipases (E.C.31.1.3), uma das dificuldades na purificação é a possibilidade de formação de agregados devido à presença de lipídeos
ou à característica fortemente hidrofóbica de sua estrutura protéica. Trabalhos anteriores de nosso grupo mostraram a presença de agregados
de lipases no meio de cultura de Burkholderia cepacia1, fator este que impossibilitou a purificação da enzima à homogeneidade utilizando
métodos cromatográficos clássicos. Sistemas de micelas reversas são agregados organizados de íons de surfactantes, com 1 a 10 nm de
diâmetro, dispersos em meio orgânico apolar, e constituídos por gotículas de água2, de reconhecida capacidade de encapsulamento seletivo
de proteínas. Estudou-se o efeito do pH inicial do meio de fermentação (4,0 a 5,5) na extração da lipase de B. cepacia. Os experimentos foram
realizados colocando-se o meio de cultura (40 mL, 21 U/mg proteína) com 40 mL da fase micelar em vaso termostatizado a 37 °C. O
processo de extração líquido-líquido com micelas reversas (AOT, dioctilsulfosuccinato de sódio,100 mM em isooctano) foi constituído de
duas etapas: (a) de extração da proteína para a fase orgânica e (b) de re-extração para uma nova fase aquosa (tampão fosfato pH 7,0, KCl 1 M).
As frações obtidas em cada etapa do processo (orgânica e aquosa de extração) foram submetidas à dosagem de proteínas pelo método de
Smith (1985), e à determinação das atividades lipolíticas pelo método titulométrico (pH STAT), nas fases aquosas e de Lowry e Tinsley para
as fases orgânicas, usando tricaprilina (TC8) como substrato. Os resultados mostraram que a enzima foi extraída para a fase orgânica micelar
em todos os valores de pH estudados, uma vez que as fases orgânicas de extração mostraram atividade lipolítica (1,42, 1,89, 2,68 U/mL
respectivamente); a fase aquosa de re-extração correspondente ao pH 4,5 apresentou atividade específica de 27,3U/mg, o que correspondeu
a um fator de purificação de 42,1. Estes resultados indicam que o sistema é eficiente e justificam a continuidade dos estudos de otimização
das condições de extração da proteína.
1
2
LIMA, V.M.G., Tese, Universidade Federal do Paraná, 2004.
CHUANYI, Y., et al. Kinetics of lipase deactivation in AOT/isooctane reversed micelles, 2002.
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
189
363
REDUÇÃO DE HIDRAZINA À AMÔNIA POR UM COMPLEXO DE MOLIBDÊNIO DE ALTO
ESTADO DE OXIDAÇÃO
Aluno de Iniciação Científica: Vitor Hugo Cardozo Verzenhassi (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2003012552
Orientador: Fábio Souza Nunes
Colaborador: Heron Vrubel (Mestrando)
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: molibdênio, nitrogenase, hidrazina
Área de Conhecimento: Química bioinorgânica – 1.06.02.07-0
O papel desempenhado pelo molibdênio na redução do dinitrogênio por nitrogenases ainda não é totalmente compreendido. Muitos complexos
de molibdênio em baixo estado de oxidação parecem interagir com dinitrogênio, e na presença de um forte agente redutor, amônia pode ser
produzida. Apesar de ser aceito que Mo(IV) é um estado de oxidação dominante na nitrogenase, poucos exemplos de tais complexosmodelo são conhecidos, e eles são em geral muito sensíveis à umidade e a oxidação pelo ar. Reportamos aqui resultados que sugerem que a
ligação N-N da hidrazina pode ser clivada em um ambiente “úmido” por um complexo de molibdênio de alto estado de oxidação produzindo
amônia e N2. O complexo [MoO2(acac)2] (onde Hacac = 2,4-pentanodiona) foi preparado por uma modificação do procedimento da
literatura. Anal. Calcd. para MoC10H14O6: %C=36.8, %H=4.3, %Mo=29,4 Encontrado: %C=36.5, %H=4.2, %Mo=29,0. A reação entre
[MoO2(acac)2] e hidrazina foi realizada no aparato representado na Figura 1. O teste de Berthelot para amônia foi conduzido como descrito
na literatura. [MoO2(acac)2] (2,0 g – 6.13 mmol) foi dissolvido em 30 mL de THF. O sistema foi purgado com argônio e então 2,0 mL de
N2H4·H2O foram adicionados com uma seringa. A solução amarela ficou inicialmente roxa com uma grande produção de um gás inodoro.
Em alguns segundos a solução ficou marrom e a reação de Berthelot foi positiva para amônia e o odor característico pode ser notado na saída
do sistema. Quando a evolução de gás cessou a suspensão foi filtrada e o sólido marrom lavado com THF e então com éter e secado sob
vácuo. Um sólido branco foi recuperado a partir da evaporação do solvente da reação e sua
análise (IR, ¹H RMN e análise elementar), confirmou que se tratava do 3,5-dimetilpirazol.
A formação do 3,5-dimetilpirazol era de certa forma esperada uma vez que sua síntese
pode ser realizada com sucesso a partir da reação entre a 2,4-pentanodiona e a hidrazina.
Acredita-se que a formação do hidrazido(2-)-complexo é uma etapa chave em quase todos
os sistemas de redução da hidrazina. A redução do hidrazido complexo [Mo(=NNH2)2]
em um meio prótico pode resultar na formação de amônia e de espécies MoIV(=NH)2 ou
MoVI(NH3)x. O sólido marrom resultante da reação parece ser indefinidamente estável ao
ar. Sua análise indica uma composição do tipo MoO3(NH3)·H2O. Concluímos, portanto
que a hidrazina desproporciona na presença de [MoO2(acac)2] gerando amônia e N2. A
formação do produto secundário 3,5-dimetilpirazol indica que o ligante acetilacetonato
dissociou-se do complexo inicial de molibdênio antes da reação com hidrazina.
Figura 1
364
COMPARAÇÃO DA MACROFAUNA BENTÔNICA EM PRAIAS ESTUARINAS AO LONGO DE
UM GRADIENTE DE SALINIDADE
Aluno de Iniciação Científica: Breno Leonardo Braz
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2004013956
Orientador: Carlos Alberto Borzone
Colaborador: Leonardo Cruz da Rosa (Doutorando)
Departamento: Centro de Estudos do Mar
Setor: Ciências da Terra
Palavras-chave: praias estuarinas, macrofauna bentônica, gradiente salino
Área de Conhecimento: Ecologia de Ecossistemas – 2.05.02.00-1
A distribuição da macrofauna bentônica de praias arenosas está relacionada a diversos fatores físico-químicos como a morfodinâmica (regime
de ondas atuantes, granulometria e inclinação do perfil praial), teor de matéria orgânica, umidade e temperatura do sedimento, disponibilidade
de alimento e salinidade. Em praias oceânicas a morfodinâmica é o principal fator relacionado à distribuição macrofaunística. Em estuários
e baías, devido a semelhança morfodinâmica das praias arenosas, a salinidade pode vir a ser o principal fator estruturador da macrofauna. O
presente estudo caracteriza física e biologicamente cinco praias denominadas de Gamelas, Pasto, Cruz, Peças Canal e Peças Planície, ao longo
do gradiente salino dentro da Baía das Laranjeiras (Paraná) durante verão (março) e inverno (agosto) de 2005. Em cada praia foram estabelecidos
três transectos perpendiculares à linha d’água, separados entre si por 2 metros, em cada qual foram distribuídos 11 pontos amostrais, em
desníveis eqüidistantes, desde o limite da vegetação terrestre até a área de ressurgência da água intersticial. Em cada ponto foi obtida uma
amostra biológica (0,05m2 de área e 20cm de profundidade), peneiradas com uma malha de 0,5mm e o material retido fixado em formalina
10%. Também foram obtidas amostras de sedimento e da coluna d’água para análise das características granulométricas e da salinidade. A
textura do sedimento variou de areia fina (ambas praias de Peças), areia media (Cruz e Pasto) e areia media/grossa (Gamelas). A baixa
oscilação dos valores de salinidade da coluna d’água entre as praias (Peças: 26-32 e Gamelas: 20-30) sugere a ausência de um gradiente bem
definido. Em relação a macrofauna, a diversidade variou de 10 a 12 no verão, e de 11 a 17 espécies no inverno, sem estar relacionada a
distribuição das praias ao longo do eixo principal da baía. No entanto, observou-se uma diminuição na abundância linear e alteração da
composição da macrofauna ao longo deste eixo. As praias de Peças (Canal e Planície), mais próxima ao mar aberto, apresentaram os maiores
valores para abundância linear (>25.000 ind./ml) e a dominância de poliqueta Scolelepis goodbodyi, enquanto que na praia de Gamelas, a mais
interna, esses valores foram inferiores a 15.000 ind./ml, sendo que o poliqueta Laeonereis acuta foi o organismo dominante.
190
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
365
COMPORTAMENTO GEOQUÍMICO DO FÓSFORO E SUA RELAÇÃO COM O ARSÊNIO NOS
SEDIMENTOS DO COMPLEXO ESTUARINO DA BAÍA DE PARANAGUÁ, PR
Aluno de Iniciação Científica: Carlos Alberto Cazati (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2003012616
Orientadora: Eunice da Costa Machado
Co-Orientador: Fabian Sá
Colaboradores: Liziane M. Michelotti Ceschim, Luiz C. Cotovicz Jr. (Estagiários)
Departamento: Centro de Estudos do Mar
Setor: Ciências da Terra
Palavras-chave: Fósforo, sedimento, Baía de Paranaguá
Área de Conhecimento: Oceanografia – 1.08.00.00-0
Em razão da similaridade química entre o fósforo (P) e o arsênio (As), estes apresentam o mesmo comportamento geoquímico nos ecossistemas
costeiros. Como conseqüência, o As que é tóxico pode ser assimilado pelo fitoplâncton no lugar do P, que é um macronutriente. O objetivo
geral deste trabalho é investigar em caráter temporal a especiação do fósforo na coluna d’ água, água intersticial e sedimento em 4 ambientes
com diferente níveis tróficos dentro do Complexo Estuarino da Baía de Paranaguá (PR): 1 - Saco do Limoeiro, Ilha do Mel (oligotrófico); 2
- Enseada do Benito, Guaraqueçaba (eutrófico natural); 3 - Rio Anhaia, próximo ao porto de Paranaguá (eutrófico antrópico) localizado na
zona de máxima turbidez (ZMT); 4 - Furo do Tibicanga, Baía das Laranjeiras (eutrófico natural na ZMT). A amostragem foi conduzida nos
período seco (abril – setembro) e no chuvoso (outubro – março), com coletas manuais de três testemunhos (comprimento = 30 cm de
comprimento, diâmetro = 7,5 cm) de sedimento. Em um dos 3 testemunhos mediu-se, in situ, o Eh e o pH em intervalos de 2 cm. Em
paralelo, foram retiradas amostras da coluna d´ água. Em laboratório, os testemunhos foram seccionados em intervalos regulares (0 a 2 cm
na interface, aumentando até 5 cm com a profundidade), em atmosfera inerte e extraída a água intersticial por centrifugação. Análises de P
total no sedimento e P dissolvido na água intersticial estão sendo realizadas presentemente. Através dos resultados disponíveis, verificou-se
uma maior concentração de fósforo total no sedimento do ponto 2, ambiente de baixa energia que favorece a sedimentação assim como
processos de floculação evidenciados pela grande presença de sedimentos finos (silte). Os teores de P total nestes sedimentos mantiveramse estáveis, contrastando com os perfis na água intersticial, onde se percebe um gradiente pronunciado sugerindo a ocorrência de difusão
molecular para a coluna d’água, provavelmente associado aos processos de diagênese recente. Já nos sedimentos coletados no ponto 3
(proximidades do terminal da Fospar), encontrou-se uma menor concentração de fósforo no sedimento com alto teor de silte na base até a
metade e areia na parte superficial, evidenciando uma mudança de energia de deposição no local. Por outro lado, observaram-se altas
concentrações de P na coluna d’ água e um máximo no sedimento superficial, o que pode ser atribuído à precipitação da apatita, sugerindo
um fluxo bidirecional de difusão molecular, da superfície do sedimento para a coluna d’ água e para camadas mais profundas do sedimento.
No ponto 1, a concentração de fósforo total se manteve constante no testemunho e não foi possível retirar água intersticial por ser um
sedimento arenoso com pouca capacidade de reter água. As amostras da ilha das Peças ainda encontram-se em fase de processamento.
366
VARIAÇÃO DA DISTRIBUIÇÃO E ABUNDÂNCIA DO CARANGUEJO FANTASMA Ocypode quadrata
(FABRICIUS, 1787) (CRUSTACEA, DECAPODA, OCYPODIDAE) AO LONGO DE UM ANO EM
PRAIAS ESTUARINAS DA BAÍA DE PARANAGUÁ, PARANÁ
Aluno de Iniciação Científica: Carolina de Andrade Mello (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2004013956
Orientador: Carlos Alberto Borzone
Colaborador: Leonardo C. Rosa (Doutorando)
Departamento: Centro de Estudos do Mar
Setor: Ciências da Terra
Palavras-chave: Ocypode quadrata,abundância, praias estuarinas
Área de Conhecimento: Ecologia de Ecossistemas – 2.05.02.00-1
O conhecimento sobre a relação dos parâmetros e eventos que caracterizam o ambiente natural em que uma espécie encontra-se inserida
possibilita o reconhecimento de mudanças no seu comportamento relacionadas à interação humana. A quantificação da abundância e das
possíveis zonações dos organismos é um elemento importante na avaliação “do estado de saúde” do ecossistema em que estão inseridos.
Neste trabalho a variação da abundância e distribuição das tocas do caranguejo fantasma Ocypode quadrata (Fabricius, 1787) foi avaliada e
relacionada às características físicas e morfodinâmicas dos ambientes praiais. As amostragens foram realizadas entre maio de 2005 e abril de
2006, mensalmente em duas praias estuarinas em Pontal do Sul (denominadas de CEM e Techint), e bimestralmente em outras duas praias
estuarinas na Ilha do Mel, (denominadas de Brasília e Coroazinha), todas situadas na desembocadura sul do Complexo Estuarino da Baía de
Paranaguá. Os censos foram realizados na mesma área de praia (20 m paralelo à linha de costa pelo comprimento total da praia) ao longo dos
meses, durante a maré baixa de sizígia, posicionando cada toca a partir de distâncias a dois pontos fixos na parte superior da praia. As
abundâncias lineares foram calculadas a partir da contabilização de tocas em 10 faixas de 1 metro de largura (aleatorizadas) dispostas ao longo
da praia. A variação temporal dos perfis de cada praia foi relativamente pequena quando comparada às diferenças na extensão e declividade
dos perfis entre as praias. A praia do CEM foi a mais extensa (distância média entre a linha de costa e limite de baixamar de 63 m) e teve
declividade mais suave (1/33,2 m) enquanto que as extensões e declividades das outras praias (entre a linha de costa e o limite praia/planície)
variaram entre 31,1m e 1/14,4m (Brasília) e 20,8m e 1/12,3m (Coroazinha). Essas diferenças refletiram na distribuição dos organismos, onde
maiores amplitudes de distribuição ocorreram na praia do CEM (máxima de 38 m em dezembro/2005), e as menores (máximas de 18 m em
dezembro/2005) nas outras praias. Por outro lado, apesar das diferenças na amplitude de distribuição, a abundância linear dos caranguejos
não variou significativamente entre praias. Temporalmente, os valores de abundância mostraram diferenças significativas, com maiores
valores registrados nos meses de junho-julho de 2005 e janeiro de 2006 (~ 10 ind/m-l), enquanto que o menor valor (4 ind/m-l) foi observado
em outubro de 2005. As variações temporais na zonação e na abundância parecem estar mais relacionadas a eventos climáticos pontuais, no
entanto, a relevância dessas relações ainda esta sendo determinada.
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
191
367
INTRUSÃO DA ACAS NA PLATAFORMA CONTINENTAL SUESTE (26º S) ENTRE JANEIRO
E JUNHO DE 2006
Aluno de Iniciação Científica: Fernanda Henderikx Freitas (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005016580
Orientador: Maurício Almeida Noernberg
Colaborador: Joaquim Pereira Bento Netto Junior
Departamento: Centro de Estudos do Mar
Setor: Ciências da Terra
Palavras-chave: ACAS, Plataforma sueste, Diagrama T-S
Área de Conhecimento: Oceanografia Física – 1.08.02.00-2
A Água Central do Atlântico Sul (ACAS) é uma massa d‘água fria (60C < T < 200C), situada acima da Água Subantártica e sob a Água
Tropical (AT), com densidade entre 34.5 e 36.0 ups. Formada na região da Convergência Subtropical do Atlântico Sul e transportada em
direção ao norte ao longo do talude, é muito importante no incremento da produção primária da camada subsuperficial (por ser rica em
nutrientes) e na estabilidade vertical da coluna d‘água. Reconhecidamente, comporta-se de maneira sazonal, aproximando-se da plataforma
continental interna nos períodos de verão devido à incidência de ventos E-NE e afastando-se da costa nos períodos de inverno, diminuindo
a termoclina e aumentando a influência da AT. Através de cruzeiros mensais (N.Oc. Soloncy Moura) ao longo de um transecto perpendicular
à costa, na altura da cidade de Itajaí – SC (26.70 S e 48.6 – 47.00 W), estão sendo coletados dados oceanográficos em isóbatas controladas de 20
a 140m. O objetivo é analisar, em um contexto espacial e temporal refinados, os mecanismos físicos e climatológicos que possibilitam a
penetração sazonal da ACAS na plataforma continental sueste. Dados de salinidade, temperatura e densidade estão sendo trabalhados sob a
forma de perfis de distribuição espacial e diagramas T-S, através dos softwares SURFER 7.0 e MATLAB 6.1. A análise dos dados referentes
a quatro cruzeiros realizados (janeiro, março, abril e junho) permite identificar a presença de águas frias com salinidades menores que 36
próximas ao fundo, atingindo a isóbata de 40m em janeiro, delimitando uma termoclina a 30m de profundidade. Nos meses seguintes, a
massa d‘água afasta-se gradativamente da costa e torna-se restrita a maiores profundidades. Complementarmente, pode-se verificar uma
estabilidade e estratificação marcante da coluna d´água em janeiro, em resposta ao aquecimento da água superficial nesse período do ano.
Com a chegada do outono, a superfície do oceano torna-se menos aquecida e, aliada ao afastamento das águas frias a maiores profundidades
e às condições climatológicas, a coluna mantém-se mais homogênea, o que fica evidenciado nos dados referentes aos meses de abril e junho.
Utilizados como meio de identificar a origem de massas oceânicas, os diagramas T-S remetem, para o mês de janeiro, à estratificação dos
tipos de água, entre elas a Água Costeira, uma mistura entre AT, ACAS e aportes continentais. Para os meses de outono, os diagramas indicam
a predominância da Água Tropical, menos variável, com porções definidas de ACAS. Ao final do oitavo cruzeiro, com a aquisição e integração
de dados climatológicos e biológicos na análise, será possível identificar os processos que regem os movimentos das águas oceânicas na
plataforma continental da região ao longo das estações, bem como a importância desses movimentos na manutenção dos ecossistemas locais.
368
EFEITOS DO DERRAME EXPERIMENTAL DE ÓLEO BUNKER SOBRE O MACROBENTOS
DE UMA PLANÍCIE ENTRE-MARÉS NÃO VEGETADA DA BAÍA DE PARANAGUÁ (PARANÁ)
Aluno de Iniciação Científica: Heliatrice Louise Hadlich (PBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005016587
Orientador: Paulo da Cunha Lana
Departamento: Ciências da Terra
Setor: Centro de Estudos do Mar
Palavras-chave: derrame experimental, macrobentos, Baía de Paranaguá
Área de Conhecimento: Oceanografia Biológica – 1.08.01.00-6
Animais bênticos têm sido utilizados em muitos programas de monitoramento de ecossistemas aquáticos, como importantes indicadores da
qualidade da água e dos níveis de perturbação ambiental. As regiões estuarinas são particularmente vulneráveis a impactos causados por
derrames acidentais de petróleo, por freqüentemente abrigarem instalações portuárias e por suas características de confinamento. Este
trabalho teve por objetivo desenvolver uma análise experimental dos efeitos de óleo combustível Bunker sobre a macrofauna bêntica de uma
planície entre-marés não vegetada na Ponta do Maciel (Baía de Paranaguá). O experimento foi do tipo agudo, controlado e em baixa escala
espacial, com a simulação de um impacto único (100 ml de óleo por quadrat, em uma proporção de 0,1L/m²), seguido pelo acompanhamento
das respostas biológicas do macrobentos na área impactada e na área controle. A estratégia amostral utilizada foi do tipo BACI (Before and
After/ Control and Impact) e teve a duração de 99 dias, com 13 dias de coleta, 6 anteriores ao impacto e 7 posteriores. Foram acompanhados
os processos de mortalidade e recolonização e reconhecidas as espécies tolerantes ou sensíveis ao impacto. Foram identificados e quantificados
8.825 indivíduos pertencentes a 62 táxons. As espécies ou grupos numericamente dominantes em ambos os tratamentos foram os poliquetas
Laonereis acuta (3598 inds), Capitella capitata (351 inds), Sigambra grubei (323 inds) e oligoquetas não identificados (2467 inds). Nos períodos
anterior e posterior ao impacto, foi destacada a predominância de poliquetas, oligoquetas, bivalves (Tagelus sp e Tellina cf nitens) e nematodas
representando 64,61% dos táxons e 88,33% dos indivíduos. Não foram observadas diferenças significativas na riqueza, abundância e diversidade
(expressa pelos índices de Margalef, Shannon –Wienner e equitabilidade de Pielou) da fauna entre tratamentos. No entanto, foram registradas
variações significativas no comportamento da fauna em cada tratamento. Os biondicadores mais tolerantes à presença de óleo no sedimento
foram Laonereis acuta, Glycinde multidens, Capitela capitata, Sigambra grubei, Tagelus divisus e oligoquetas que apresentaram pouca variação após o
experimento. No entanto, o bivalve Lucina pectinata e o poliqueta Neanthes sp mostraram-se sensíveis ao impacto, com quedas populacionais
significativas associadas ao derrame e ausência de recuperação até 62 dias após. De uma maneira geral, a abordagem experimental adotada
mostrou que os impactos do óleo bunker foram pouco relevantes na escala espacial adotada.
192
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
369
VARIAÇÃO BATIMÉTRICA NA ESTRUTURA DA ICTIOFAUNA DEMERSAL DA PLATAFORMA
CONTINENTAL DO PARANÁ
Aluno de Iniciação Científica: Sergio Biato Stoiev (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005016289
Orientador: Henry Louis Spach
Co-Orientador: Roberto Schwarz Junior
Colaboradora: Cristina Bernardo (Estagiária)
Departamento: Centro de Estudos do Mar
Setor: Ciências da Terra
Palavras-chave: ictiofauna demersal, plataforma continental, distribuição batimétrica
Área de Conhecimento: Oceanografia Biológica – 1.08.01.00-6
A plataforma continental interna abrange a área desde a linha de praia até 40-50 metros de profundidade. Nessa região costeira ocorre intensa
atividade pesqueira, principalmente a pesca do camarão feita através do arrasto de fundo. Esse tipo de pesca captura e descarta um grande
contingente de fauna acompanhante, principalmente a ictiofauna. A composição e a distribuição da ictiofauna de um ambiente são determinadas
por fatores biológicos como predação e competição, como também fatores ambientais como salinidade, temperatura, clima, geomorfologia,
inclinação da costa e batimetria. O objetivo deste trabalho é descrever a distribuição batimétrica da ictiofauna encontrada na área de pesca do
camarão no litoral do estado do Paraná, Brasil. Durante um ano foram realizadas coletas mensais, através de arrastos de fundo com portas, nas
profundidades de 6, 9, 12 e 15m, em cinco radiais perpendiculares à costa entre a Barra do Ararapira e a Ilha de Itacolomis. Foram capturadas
99 espécies ictiofaunais distribuídas em 40 famílias. A maior captura numérica ocorreu na profundidade de 6m (39,7%), seguido das
profundidades de 9m (27,8%), 12m (17,3%) e 15m (15,1%). Já em relação à captura em peso a profundidade de 12m teve 52,6% do total,
seguindo-se em ordem decrescente as capturas nas profundidades de 6m (30,5%), 9m (12,1%) e 15m (4,8%). Considerando as espécies que
representaram mais de 5% da captura numérica, foram significativamente mais abundantes na profundidade de 6 m as espécies: Stellifer
rastrifer (61% da captura total da espécie), Cathorops spixii (54%), Pellona harroweri (53%) e Larimus breviceps (30%), enquanto que Paralonchurus
brasiliensis teve a maior captura a 9m de profundidade, Ctenosciaena gracilicirrhus e Stellifer brasiliensis na profundidade de 15m. Como a pesca de
arrasto de fundo do camarão é mais intensa em áreas com profundidades inferiores a 15 m, provavelmente estas espécies dominantes nesta
faixa de profundidade, assim como as demais, sofrem intensa mortalidade por pesca, afetando a dinâmica de recrutamento para a população
adulta.
370
ESTRATÉGIAS REPRODUTIVAS DAS PRINCIPAIS ESPÉCIES DE INVERTEBRADOS MARINHOS
BÊNTICOS DA BAÍA DO ALMIRANTADO, ILHA REI GEORGE, ANTÁRTICA
Aluno de Iniciação Científica: Tiago Vernize Mafra (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2000007788
Orientadora: Theresinha Monteiro Absher
Colaboradora: Karin Lütke Elbers
Departamento: Centro de Estudos do Mar
Setor: Ciências da Terra
Palavras-chave: invertebrados marinhos bênticos, estratégias reprodutivas, Baía do Almirantado
Área de Conhecimento: Oceanografia Biológica – 1.08.01.00-6
Organismos bênticos antárticos têm sido caracterizados, em sua maioria, como sendo incubatórios. O seu reduzido esforço reprodutivo é
imposto pela necessidade de economizar energia nesse ambiente, onde a sazonalidade da produção primária é acentuada e, juntamente com
as baixas temperaturas produzem uma forte pressão seletiva na direção do desenvolvimento não pelágico. Entretanto, algumas espécies de
águas rasas têm larvas planctônicas, podendo ser planctotróficas ou lecitotróficas, sendo esta última uma adaptação importante para espécies
com baixa fonte de energia. Em virtude disso, esse trabalho teve como objetivo identificar as estratégias reprodutivas dos invertebrados
marinhos bênticos localizados na Baía do Almirantado (Ilha Rei George, Antártica). Para isso, foram realizadas coletas em diversos locais das
enseadas Martel, Mackellar e Ezcurra, do início do verão até o inverno da XXII Operação Antártica Brasileira ao Continente Antártico
(dezembro/2003 a novembro/2004). Os organismos adultos coletados foram triados e analisados por meio de dissecção e verificação da
presença de gônadas masculinas e femininas no mesmo indivíduo (monóicos) ou em indivíduos separados (dióicos), identificação do sexo
pelo exame das células sexuais, localização das gônadas e estado de maturação, medição do diâmetro dos ovócitos e presença de câmaras
incubatórias com embriões ou larvas, no caso de reprodução direta. Estes dados foram analisados em conjunto com os resultados obtidos da
fertilização in vitro realizada na Antártica, para verificar a ocorrência de larvas plantônicas. As espécies analisadas durante este período foram
Sterechinus neumayeri (Echinodermata, Echinoidea), Ophiosparte gigas (Echinodermata, Ophiuroidea), Yoldia eightsi e Thracia meridionalis (Mollusca,
Bivalvia), Nacella concinna e Neobuccinum eatoni (Mollusca, Gastropoda) e uma espécie de ascídia (Chordata, Ascidiacea) não identificada. Os
equinodermatas analisados como tendo fertilização externa, desenvolvimento indireto e larva planctônica. Thracia meridionalis foi classificado
como espécie monóica e Yoldia eightsi como dióica, sendo que ambas possuem fertilização externa e desenvolvimento indireto com larva
pelágica. Neobuccinum eatoni, classificado como espécie dióica com fertilização interna e desenvolvimento indireto, coloca seus ovos com
larvas lecitotróficas, em posturas bênticas. Nacella concinna é dióica, com fertilização externa, desenvolvimento indireto com larva pelágica.
Nesta etapa do projeto nenhuma espécie apresentou características incubatórias, como é descrito em grande parte dos estudos. Além disso,
a característica de desenvolvimento não pelágico, que, apesar de ser uma adaptação vantajosa em termos de energia, não foi observado como
padrão.
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
193
371
CÓDIGO FLORESTAL BRASILEIRO E USO/OCUPAÇÃO DA TERRA NO BAIRRO DE
SANTA FELICIDADE, CURITIBA - PR
Aluna de Iniciação Científica: Angelita Rolim de Moura (PIBIC/CNPq)
N° de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2002012211
Orientador: João Carlos Nucci
Departamento: Geografia
Setor: Ciências da Terra
Palavras-chave: Código Florestal, cobertura vegetal, Santa Felicidade
Área de conhecimento: Geografia Física – 1.07.05.00-7
No presente trabalho tem-se como objetivo verificar se a ocupação e o uso existentes no bairro de Santa Felicidade (Curitiba/PR) estão de
acordo com as exigências do Código Florestal Brasileiro (1965), principalmente, quanto às Áreas de Preservação Permanente (APP). As
quais, quando devidamente ocupadas pela vegetação original, fornecem uma série de benefícios, tais como o controle do escoamento de
águas superficiais, dos movimentos de massa, da própria qualidade da água, do microclima e de outros fatores indispensáveis à vida humana
e que, mesmo nas áreas urbanas, devem ser respeitados os princípios e limites das APPs. Foram utilizadas técnicas de SIG e de cartografia
digital (software ArcView 3.2), tendo como bases cartográficas material da SUDERHSA (2000), escala 1:30.000 e o mapeamento de cobertura
vegetal elaborado pela autora em escala 1:8.000. Os primeiros planos cartográficos de informação (1:10.000) foram: os limites da área, uso do
solo 2000, rede de drenagem, nascentes, curvas de nível, modelo digital de elevação do terreno e declividade. Fundamentando-se no artigo
2º do Código Florestal, foram delimitadas as Áreas de Preservação Permanente (APP), ou seja, 50m ao redor das nascentes, 30m nas margens
da rede de drenagem e em áreas com declividade superior a 45º. Para o Rio Cascatinha, em determinado trecho, utilizou-se os recuos
exigidos pela Lei municipal 9.805/2000, que determina uma área de preservação de 40m. O mapeamento das APPs deu origem a Carta de
Legislação Ambiental, que sobreposta à Carta de uso/ocupação da terra, resultou na Carta de Conflitos Ambientais, ou seja, a localização dos
usos e ocupações em Áreas de Preservação Permanente. Foram encontradas 102 nascentes no bairro sendo que apenas 27 encontram-se em
conformidade com a legislação. Quanto aos rios encontrados no bairro, o grau de degradação de suas APPs varia em em determinados
pontos de seus cursos; foram classificados como de degradação total, parcial ou não degradado. No rio principal, Cascatinha, sua APP
apresenta grau de preservação parcial. São poucas as áreas com declividade superior a 45º, apenas 34 pontos, sendo que a maioria, por estar
localizada perto dos rios ou das nascentes já está enquadrada como APP. Em linhas gerais pode-se concluir que muitas das APPs não foram
e não estão sendo respeitadas no processo de ocupação do bairro de Santa Felicidade e que se essas ocupações são legais, devido às “brechas”
das leis, no mínimo elas estão colaborando para a diminuição da qualidade ambiental, sendo mais um exemplo de que o aumento da
qualidade de vida de uma minoria pode acontecer em detrimento da qualidade ambiental da comunidade em geral.
372
CARACTERIZAÇÃO DO MEIO FÍSICO DAS BACIAS HIDROGRÁFICAS DO RIO IRAÍ E
IRAIZINHO, PR: SUBSÍDIO AO MAPEAMENTO DA FRAGILIDADE POTENCIAL E EMERGENTE
Aluno de Iniciação Científica: Julio Manoel França da Silva (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2002012212
Orientador: Leonardo José Cordeiro Santos
Colaboradora: Laiane Ady Westphalen (Mestranda)
Departamento: Geografia
Setor: Ciências da Terra
Palavras-chave: bacias hidrográficas, fragilidade potencial, fragilidade emergente
Área de Conhecimento: Geografia Física – 1.07.05.00-7
As bacias hidrográficas constituem-se como um dos recortes espaciais que possuem melhores bases prognósticas para o entendimento das
relações existentes entre o meio físico e as atividades humanas, pois possibilitam estudos detalhados e específicos. Neste sentido, é desenvolvido
pelo curso de Geografia da Universidade Federal do Paraná, no Laboratório de Geografia Física – LABOFIS, o projeto Caracterização da
Fragilidade Ambiental do Meio Físico da Região Metropolitana de Curitiba/PR: subsídio para o planejamento urbano, que utilizando bacias
hidrográficas como unidade de análise visa contribuir para o uso racional do espaço, levando em consideração seus limites físico-naturais. O
presente trabalho tem por objetivo elaborar o levantamento das características físicas das bacias do rio Iraí e Iraizinho, localizada no município
de Pinhais entre as coordenadas 684000 e 702000 X; 7200000 e 7180000 Y, sistema de projeção UTM, zona 22. A área de estudo é integrante
dos mananciais de abastecimento da Região Metropolitana de Curitiba – RMC, sendo uma das suas principais fornecedoras de água. Reuniramse informações do meio físico (geologia, pedologia, declividade e vegetação), relacionado-as às atividades antrópicas (uso e cobertura da
terra) da área analisada. O estudo baseia-se na metodologia elaborada por Ross (1994, 1995) sobre a análise da fragilidade dos ambientes
naturais e antropizados, onde para cada aspecto da paisagem é atribuído valor que demonstra seu menor ou maior grau de fragilidade
potencial e emergente. As etapas do trabalho contaram com o auxílio do ambiente de Sistemas de Informações Geográficas – SIG, através dos
softwares ArcView 3.2 e ENVI 3.4. Os resultados correspondem às cartas de classes de fragilidade de declividade e de solos que correlacionadas
resultaram na Carta de Fragilidade Potencial; e à carta de classes de fragilidade de uso e cobertura da terra, que correlacionada com a Carta de
Fragilidade Potencial resultou na Carta de Fragilidade Emergente. A carta de Fragilidade Potencial de valores 1 (muito baixa) e 2 (baixa)
associam latossolos e declividades até 12% predominantemente; o valor 3 (médio) relaciona gleissolos e declividades abaixo de 6%; o valor 4
(alta) associa cambissolos e declividades maiores de 30%. A carta de Fragilidade Emergente possui valor 1 (muito baixa) na relação de áreas
florestadas e fragilidade potencial muito baixa; 2 (baixa), relacionando áreas de agricultura e áreas urbanas com fragilidade potencial baixa; 3
(média), relacionando áreas de agricultura com fragilidade potencial média; e 4 (alta) pela associação de áreas de agricultura e de solos
expostos com fragilidade potencial alta.
194
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
373
A DINÂMICA CLIMÁTICA GERADORA DE EPISÓDIOS DE ESTIAGEM NO ESTADO DO
PARANÁ NA DÉCADA DE 90 E SEUS IMPACTOS SÓCIO AMBIENTAIS
Aluno de Iniciação Científica: Monyra Guttervill Cubas (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2001009465
Orientadora: Inês Moresco Danni-Oliveira
Departamento: Geografia
Setor: Ciências da Terra
Palavras-chave: estiagem, Estado do Paraná, dinâmica climática
Área de Conhecimento: Geografia Física – 1.07.05.00-7
Ainda que todas as estiagens originem-se com a deficiência de precipitação, preocupa-se nesta pesquisa, com a questão de como esta deficiência
se representa através da dinâmica climática no continente Sul Americano, mais especificamente no Estado do Paraná. Com o intuito de
identificar as causas da ocorrência destes fenômenos, a presente pesquisa utilizou dados temporais e espaciais procedentes do banco de dados
IARACEP, dados meteorológicos do INMET, IAPAR e SUDERHSA, imagens de satélite do INPE, e os boletins de monitoramento e
análise climática Climanálise. A definição da duração do período de estiagem em cada município foi analisada a partir dos dados locais de
pluviosidade. Para cada data de episódio disponibilizado pelos dados obtidos do Inventário, classificou-se a extensão do evento, adotando-se
como início, a seqüência de dias em que a precipitação foi superior a 30mm ou quando se acumulou 30mm contando a partir da data
principal do episódio; e o fim foi instituído quando se teve uma somatória ou uma queda de precipitação superior a 30 mm. Os resultados
mostram que durante a década passada houve uma forte ocorrência da estiagem em todo o Estado, principalmente na Região Oeste e com
exceção do litoral, sendo Agosto o mês de maior incidência. Em termos médios, os episódios duraram 38 dias. Pode-se observar a grande
influência das massas de ar frio sobre a ocorrência de períodos longos sem precipitação; também foram atribuídos as ocorrências dos eventos
aos desvios de frentes frias pelo litoral e pelo Oceano Atlântico; a entrada de sistemas frontais na Região Sul menores do que a média
climatológica em vários meses; e frentes frias de fraca intensidade, as quais causaram anomalias negativas de precipitação. Quaisquer que
sejam as definições e as causas de tais eventos, é claro o fato de que a estiagem não pode ser vista somente como um fenômeno físico, sendo
a ela atribuídos distintos impactos de ordem social, econômica e ambiental.
374
DEFINIÇÃO E ANÁLISE DOS FLUXOS INTERNOS DOS COMPLEXOS DE PRODUÇÃO DA
RENAULT E AUDI/VOLKSWAGEN EM CURITIBA
Aluno de Iniciação Científica: Patricia Baliski (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2002012303
Orientadora: Olga Lucia Castreghini de Freitas Firkowski
Departamento: Geografia
Setor: Ciências da Terra
Palavras-chave: indústria automobilística, condomínio industrial, proximidade
Área de Conhecimento: Geografia Econômica – 7.06.01.04-6
Levando-se em consideração o atual paradigma produtivo e as conseqüentes transformações territoriais, se faz necessário entender a lógica
de localização das indústrias, bem como as novas relações desenvolvidas entre as firmas e que desencadeiam mudanças não somente locais,
mas em toda a rede produtiva. Desta forma, o presente trabalho como etapa do projeto de pesquisa “Territórios e Territorialidades da
Indústria Automobilística no Paraná” objetivou contribuir com elementos que contribuíssem para a compreensão dos territórios formados
pelas indústrias automobilísticas, a saber Renault e Audi/Volkswagen, instaladas no Aglomerado Metropolitano de Curitiba em meados da
década de 1990, bem como das territorialidades formadas entre as mesmas e seus fornecedores. Entende-se por território, os novos locais de
implantação das unidades produtivas (condomínios industriais, consórcios modulares, complexos de produção, dentre outros), caracterizados
pela localização conjunta da montadora e de seus principais fornecedores. Já por territorialidade entende-se as relações inter-firmas que
passam a se constituir. A partir das informações do banco de dados construído em etapa anterior da pesquisa, procedeu-se à confecção de
uma tabela de distâncias, que classificou os fornecedores das montadoras de acordo com a proximidade em relação às mesmas. Na perspectiva
teórica, o trabalho se apoiou nas discussões referentes à economia da proximidade, segundo a qual a proximidade reduz custos e/ou possibilita
melhor relação inter-firmas. Desta forma, classificou-se os fornecedores de acordo com as seguintes classes de distância em relação à montadora:
até 5 km, de 6 a 30 km, 31 a 150 km e mais de 400 km. A classificação permitiu definir a localização dos fornecedores e em quais classes
estavam as maiores concentrações dos mesmos. Assim, concluiu-se que há uma concentração relevante na classe compreendida em até 30
km da montadora, o que abrange o Aglomerado Metropolitano de Curitiba; outro destaque pode ser observado na classe daqueles localizados
a mais de 400 km da montadora, com destaque para o estado de São Paulo. Desta forma, tais análises permitiram verificar que a instalação das
montadoras não desencadeou um processo de industrialização no interior do Paraná como poderia ser esperado, devido ao número pouco
significativo de fornecedores aí instalados. Do mesmo modo, não houve uma incorporação relevante de empresas nacionais ao processo
produtivo, pois grande parte dos fornecedores é originária de outros países, e está inserida dentro da lógica locacional follow sourcing, na qual
os fornecedores seguem as montadoras pelo mundo.
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
195
375
FRAGILIDADE AMBIENTAL DA BACIA DO ALTO RIO NHUNDIAQUARA - PR
Aluno de Iniciação Científica: Pollyana Aguiar Fonseca Santos (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2003012648
Orientador: Naldy Emerson Canali
Co-Orientador: Chisato Oka Fiori
Departamento: Geografia
Setor: Ciências da Terra
Palavras-chave: Serra do Mar, Fragilidade Ambiental, Bacia Hidrográfica
Área de Conhecimento: Geografia Física – 1.07.05.00-7
A pesquisa, integrante do Projeto de Mapeamento Geomorfológico, Hidrográfico, e Clinográfico para o Macrozoneamento Costeiro do
Estado do Paraná, realizou o levantamento e análise da fragilidade ambiental da bacia do Alto Rio Nhundiaquara, na porção paranaense da
Serra do Mar, a qual se constitui de um sistema de blocos falhados e soerguidos que representa o divisor de águas entre os tributários da bacia
hidrográfica do Atlântico e do Paraná-Paranapanema (OKA-FIORI e CANALI, 1987). Foi adotado como recorte de análise espacial a bacia
hidrográfica, já que a água desempenha um papel importante nos processos ecodinâmicos e geomorfológicos. A metodologia utilizada
adotou uma visão sistêmica, em que os elementos componentes da bacia hidrográfica compõem o conjunto da dinâmica dos fluxos de
energia e massa. Assim sendo, com base na proposta de Fragilidade Ambiental de Ross (1990 e 1994), bem como nos princípios que
balizaram o seu desenvolvimento: as Unidades Ecodinâmicas de Tricart (1977), confeccionou-se levantamentos da hidrografia, hipsometria,
clinografia, solos, geologia e cobertura do solo, que possibilitaram a realização da análise interpretativa e cruzamento das informações,
visando obter a distribuição espacial da fragilidade ambiental potencial e emergente da bacia. As classes de fragilidade potencial média e baixa
estão relacionadas às áreas de encostas de média declividade, com solos transportados coluviais e declividades entre 5 e 30%, aos depósitos
aluvionares com solos transportados e declividade abaixo de 5% e ao platô ondulado com solos residuais sobre estrutura migmatítica; já as
classes alta e muito alta são relativas às cristas alongadas e topos angulosos com solos residuais, aos depósitos colúvio-aluvionares nos fundos
de vale encaixados com blocos e fragmentos de rocha e declividade acima de 12%, às encostas escarpadas com declividade acima de 47% e às
encostas de alta declividade (20-47%), representando depósitos de tálus com solos transportados coluviais com blocos de rocha. Na cobertura
do solo predominam as áreas de cobertura florestal primária e secundária, com presença de ocupação humana ao longo de estradas, caminhos
e da ferrovia, além das formações características do alto das montanhas, campos de altitude associados aos afloramentos rochosos. Com
relação à Fragilidade Emergente verificou-se que as áreas mais pressionadas pela ocupação humana estão relacionadas à estrada de ferro, a
qual percorre áreas que vão desde classes de fragilidade potencial baixa até muito alta, resultando em classes de alta e muito alta fragilidade
emergente. Destaca-se a necessidade de manter a vegetação como forma de proteção da estabilidade das encostas.
376
ZONEAMENTO HIDROGEOMORFOLÓGICO DA BACIA DO RIO CUBATÃOZINHO,
LITORAL SUL DO PARANÁ
Aluno de Iniciação Científica: Thiago Granado Souza (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2002012456
Orientador: Chisato Oka-Fiori
Departamento: Geografia
Setor: Ciências da Terra
Palavras-chave: Zoneamento Hidrogeomorfológico, Bacia Hidrográfica, Mapeamento
Área de Conhecimento: Geografia Física – 1.07.05.00-7
O presente trabalho está integrado a pesquisa de Macrozoneamento Geomorfológico, Hidrográfico e Clinográfico para o Macrozoneamento
do Litoral do Paraná, o qual está inserido ao projeto Dinâmica de Encostas Litorâneas e Implicações em Obras de Engenharia (PRONEX).
A área definida para o estudo é a bacia hidrográfica do rio Cubatãozinho, localizada no litoral sul do Estado do Paraná, município de Guaratuba.
A área é compreendida por sete cartas topográficas na escala 1:25.000, produzidas pelo Departamento de Serviço Geográfico (DSG) e obtidas
junto à Secretaria de Estado do Meio Ambiente e Recursos Hídricos – SEMA. Extraíram-se os dados referentes às curvas de nível, pontos
cotados e rede hidrográfica. O trabalho constituiu-se em mapear as feições geomorfológicas de detalhe a fim de propor um zoneamento
hidrogeomorfológico. A metodologia adotada para a identificação das formas de relevo foi Tricart (1965) e Oka-Fiori, Canali e Kozciak
(2002); e para a análise morfométrica da drenagem, Christofoletti (1974), Canali e Oka-Fiori (1998). Dessa forma, correlacionaram-se os
dados geomorfológicos com os da análise morfométrica. Definiram-se quatro compartimentos: Serra, Planície, Morros Isolados e Serras
Isoladas. O compartimento de Serras corresponde a 66,66% da área total da bacia. As altitudes chegam a 1.497 metros e abriga as nascentes
dos principais rios, incluindo o Cubatãozinho. A declividade é elevada com predomínio de erosão linear, padrão de drenagem
predominantemente paralelo, vales em “V”, vertentes retilíneas e côncavas com topos alongados e angulosos. O compartimento de Planície
corresponde a 26,66% da área total. Possui relevo plano e suavemente ondulado, com altitudes inferiores a 60 metros. É originada, sobretudo,
por sedimentos aluvionares indiferenciados. Apresenta baixa declividade, vales de fundo chato e canais meandrantes. No interior da planície
delimitou-se o compartimento de Morros Isolados, que corresponde a 1,41% da área total da bacia hidrográfica. As altitudes não ultrapassam
160 metros, com declividade média, predomínio de topos arredondados, vertentes convexas e contato abrupto com a planície. O compartimento
de Serra Isolada corresponde a 5,27% da área. É caracterizado pela presença de topos arredondados e alongados, vertentes côncavas e convexacôncavas, com altitudes variando de 60 a 410 metros, apresentando declividades médias. Distingui-se do compartimento de Serras, sobretudo
pela sua geologia diferenciada (Complexo Metamórfico Indiferenciado) e pelo padrão de drenagem arbóreo e retangular. A pesquisa fornece
subsídios para o ordenamento e gestão da região litorânea, além de apoiar os estudos relacionados com a fragilidade e vulnerabilidade
ambiental.
196
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
377
A GEOGRAFIA DOS VETORES DA DENGUE NO ESTADO DO PARANÁ
Aluno de Iniciação Científica: Wiviany Mattozo de Araujo (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2004014186
Orientador: Francisco de Assis Mendonça
Departamento: Geografia
Setor: Ciências da Terra
Palavras-chave: clima, dengue, vetores
Área de Conhecimento: Geografia Física – 1.07.05.00-7
A análise da interação entre as condições climáticas e alguns problemas relativos à saúde humana desperta o interesse para a realização de
estudos na atualidade. Dentre as doenças reincidentes, a dengue é a arbovirose que mais atinge ao homem nos dias atuais, afetando mais de
100mil pessoas em diferentes países, dos quais cerca de 20 mil morrem anualmente. A presente pesquisa tem como enfoque o estudo da
Geografia dos Vetores da Dengue no Estado do Paraná, o texto resume parte das atividades de pesquisa ligadas ao projeto “Dinâmica Espacial,
Monitoramento e Controle da Dengue na Região Sul do Brasil” (UFPR/Ministério da Saúde/CNPq processo n. 501592/2003-2) e Fundação
Araucária, em desenvolvimento junto ao LABOCLIMA/UFPR. Dentre os fatores ambientais que influenciam a vida e a atuação destes
vetores o clima apresenta-se de forma destacada, seguindo-se pelas condições do ambiente de proliferação e também a forma como os focos
são controlados pelos órgãos responsáveis. O mosquito Aedes aegypti é a principal espécie responsável pela transmissão do dengue. É um
mosquito doméstico, antropofílico, com atividade hematofágica diurna e utiliza-se preferencialmente de depósitos artificiais de água limpa
para colocar os seus ovos e é considerado como sendo estritamente urbano no Brasil. Trata-se de um vetor bastante suscetível às variações de
temperatura, em primeiro lugar, mas também à umidade e ventos, ou seja, possui uma grande dependência das condições climáticas locais
para seu desenvolvimento. Já o Aedes albopictus é um vetor mais resistente às temperaturas amenas e às grandes altitudes, e também é o que
tolera maior grau de poluição em seus criadouros e o que está adaptado tanto à zona rural como a zona urbana. Os dados referentes aos
vetores são retirados do banco de dados do SISFAD-SESA e os meteorológicos/climáticos fornecidos pelo SIMEPAR/PR; eles são tratados
em ambiente Excell e ArcView. O segundo vetor é, de maneira geral, encontrado em todo o Estado do Paraná, com grande destaque para o
litoral, e o primeiro principalmente na sua porção norte-noroeste, nas regiões de clima do tipo Cfa (segundo Köppen) com invernos frios e
verões bem quentes, porém com pequenas intrusões em outras áreas do estado. A atuação do principal vetor – Aedes aegypti – se dá principalmente
no verão prolongado do Estado (entre outubro e abril). A proliferação e atuação dos vetores na transmissão do vírus da dengue também estão
relacionadas a fatores de ordem socioeconômica, evidenciando desta maneira a ineficácia de políticas públicas de combate ao vetor, o crescimento
rápido e desorganizado das cidades, e a pobreza/miséria associada a determinados modos de vida da população que conjuntamente atuam
para uma maior incidência desta doença no Estado do Paraná.
378
ANÁLISE MORFOESTRUTURAL PARA A DETERMINAÇÃO DA INTEGRIDADE DE SEÇÕES
SEDIMENTARES SUJEITAS À MIGRAÇÃO DE HIDROCARBONETOS
Aluno de Iniciação Científica: Cristiane Rubini Dutra (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2003013354
Orientador: Sidnei Pires Rostirolla
Co-Orientador: Fernando Mancini
Colaboradores: Ary Gustavo Candido, Fernando Farias Vesely, Rafael Correia de Freitas
Departamento: Geologia
Setor: Ciências da Terra
Palavras-chave: Ponta Grossa, geologia sedimentar, hidrocarbonetos
Área de Conhecimento: Cartografia Geológica – 1.07.01.07-9
O objetivo do trabalho é reunir um banco de dados que servirá como apoio ao Mapeamento Geológico da folha de Ponta Grossa, na escala
1:100.000, visando a análise morfoestrutural para determinação da integridade de seções sedimentares sujeitas à migração de hidrocarbonetos
na folha de Uvaia, adjacente à de Ponta Grossa. Como a maioria da área mapeada (~95 %) compreende terrenos sedimentares, além da
cartografia sistemática da folha, estabelecem-se como objetivos secundários definir e testar uma metodologia para mapeamento de áreas
sedimentares e elaborar um guia para aplicação de técnicas específicas em várias escalas, para mapeamento de terrenos congêneres. A estratégia
adotada para mapeamento consiste em coletar e interpretar as informações de modo seqüencial, com contínuo adensamento e aumento da
resolução dos dados. A etapa inicial do trabalho consistiu na elaboração de um banco de dados, onde foram desenvolvidas as seguintes
atividades: 1. Aquisição da base topográfica, compreendendo as folhas de Uvaia, Ponta Grossa, Palmeira e Teixeira Soares, aquisição de
imagens de sensores remotos (SRTM e Landsat 7 ETM+) e fotografias aéreas nas escalas 1:70.000 e 1:25.000; 2. Rasterização e
georreferenciamento das fotografias aéreas 1:70.000 e da base topográfica; 3. Organização dos dados obtidos (SRTM, imagem Landsat, mapa
geológico base, cartas topográficas e fotos aéreas) em ambiente SIG com a utilização do software ArcMap 8.3; 4. Traçado de lineamentos
estruturais a partir dos sensores remotos. O traçado dos elementos lineares foi executado com o intuito de auxiliar na compreensão do
comportamento dos trends estruturais. Foi dada ênfase na folha de Uvaia, uma vez que estes elementos estruturais serão utilizados na análise
de migração de hidrocarbonetos.
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
197
379
FACIOLOGIA E AMBIENTES DEPOSICIONAIS DA BACIA DE CURITIBA
Aluno de Iniciação Científica: Edimar Perico (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES:
Orientador: Luiz Alberto Fernandes
Colaboradora: Camile Urban (Mestrando/ALL)
Departamento: Geologia
Setor: Ciências da Terra
Palavras-chave: petrografia, calcrete, Bacia de Curitiba
Área de conhecimento: Sedimentologia – 1.07.01.11-7
A Bacia Sedimentar de Curitiba pertence ao Rifte Continental do Sudeste do Brasil. Localizada no Primeiro Planalto do Paraná, ocupa uma
área de cerca de 3.000 km2 e constitui uma depressão de direção ENE, que segue e dista 70 km da atual linha da costa. Situa-se na Região
Metropolitana de Curitiba e é delimitada por falhas normais de direção NE na borda noroeste, NNE na sudeste e N-S na leste. O embasamento
regional é formado por rochas do Complexo Atuba, Setuva e os granitos Guajuvira e Anhangava. Além do controle tectônico, intercalações
de climas úmido e semi-árido elaboraram quatro superfícies principais de aplainamento. Em campo é possível identificar associações de
fácies sedimentares relacionadas com a evolução de um gráben a partir de um hemi-gráben com soerguimento da porção NNE e deposição
de finos a SW. Os modelos mais aceitos indicam preenchimento por depósitos de leques aluviais coalescentes e rios entrelaçados efêmeros,
designados como Fm. Guabirotuba. Nesta unidade são descritos intervalos com crostas carbonáticas associadas a processos pedogenéticos.
O material descrito ocorre intercalado com níveis com cerca de 10 centímetros de espessura de lama. Sua formação decorre provavelmente
da alternância entre períodos de deposição de fluxos gravitacionais e intervalos de exposição
em clima semi-árido do solo recém formado. O objetivo dessa pesquisa é apresentar
resultados de análises petrográficas (figura 1) e de microscopia eletrônica de varredura
destas crostas. As amostras analisadas foram classificadas como subarcósios com cimento
carbonático poiquilotópico, maturidade textural baixa e mineralógica alta. A ocorrência
de grãos no arcabouço de biotita, feldspato potássico e plagioclásio indicam que durante a
formação do depósito houve atuação mais intensa de processos físicos do que químicos.
Devido ao baixo grau de compactação do arcabouço acredita-se que a formação dos
calcretes ocorreu em condições eodiagenéticas. A porosidade secundária que afeta tanto o
arcabouço como o cimento carbonático e a presença de óxido de ferro, indicam processos
atuais de alteração.
Figura 1. Feição geral da amostra com grãos de feldspatos (1) e quartzo (4), cimento
carbonático esparítico (2), matriz argilosa (3). Polarizadores paralelos.
380
MAPEAMENTO GEOLÓGICO E PEDOLÓGICO DA REGIÃO DE TIJUCAS DO SUL, PR
Aluno de Iniciação Científica: Rafael Espindola Canata (Pronex)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2004013773
Orientador: Alberto Pio Fiori
Departamento: Geologia
Setor: Ciências da Terra
Palavras-chave: geologia, pedológico, Tijucas do Sul, PR
Área de Conhecimento: Geologia - 1.07.01.00-1
A presente pesquisa tem por objetivo o mapeamento geológico e pedológico de uma área localizada à noroeste do Município de Guaratuba,
litoral Sul do Paraná, inserida no projeto “Dinâmica de encostas litorâneas do Paraná e implicações em obras de engenharia” (Projeto
PRONEX), que visa à identificação de situações de risco ao meio ambiente, e auxiliar na prevenção de danos decorrentes de acidentes
ambientais. A escolha desta área recaiu na relativa facilidade de acesso e por apresentar obras de engenharia como dutos e linhas de alta tensão.
A área de estudo está localizada entre os paralelos de 7.130.000 e 7.140.000 S e entre os meridianos de 700.000 e 710.000 W, inserida no
Município de Tijucas do Sul, Paraná. Os procedimentos metodológicos foram realizados através de consultas bibliográficas, análise e
interpretação de fotos aéreas na escala 1:25.000 e atividades de campo que serviram de auxilio para o mapeamento geológico e pedológico da
área. Quanto à geologia encontram-se na área o Complexo Granítico-Gnaissico, constituido por monzogranitos e granodioritos. A granitóide
Pedra Branca possui como encaixantes, xistos aluminosos e intercalações de anfibolitos e ortognaisses. Encontra-se um granitóide mais
comum com presença de quartzo, plagioclásio, microclineo, biotita ou hornblenda.Estruturalmente são heterogêneos, com deformação de
megacristais de K-feldspato, observando-se uma fina clivagem devido ao fluxo magmático. O Complexo Gnáissico-Migmatítico é constituído
principalmente por migmatitos estromáticos e oftálmicos, onde gnaisses ocelares estão interdigitados. São freqüentes as intercalações de
corpos anfiboliticos, por vezes granatíferos. As estruturas miloníticas Sn, de aspecto anastomosado e de caráter não-coaxial, são definidas
como do Neoproterozóico por dados geocronológicos. A Formação Guaratubinha é constituída por associações litológicas, diques de riolitos
pórfiros, félsitos, riolitos, tufos, arcósios, siltitos, andesitos e dacitos. A Suíte Álcali-Granitos é constituído de maciços graníticos e pequenos
stocks e batólitos. As Instrusivas Básicas da Formação Serra Geral são representadas por diques básicos, diabásios, grabros e dioritos pórfiros.
Os sedimentos recentes, relacionados à idade do Pleistoceno Superior e Holoceno, predominam silte, argila, areia fina e seixos de quartzo.
São representados por aluviões, sedimentos associados a manguezais, sedimentos arenosos de origem marinha da planície costeira e depósitos
de tálus. Nas fotos interpretações os alinhamentos e lineações de relevo e de drenagem, ocorrem em grande quantidade agrupando-se em
duas direções preferenciais, uma NW e outra NE.
198
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
381
FORMAÇÃO DA GRUTA DA LANCINHA – CONTROLES GEOLÓGICOS RESPONSÁVEIS
PELAS FEIÇÕES CÁRSTICAS
Aluno de Iniciação Científica: Salla Talvikki Eeva (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005017987
Orientador: José Manoel dos Reis Neto
Co-Orientador: Antonio Manuel de Almeida Rebelo
Colaboradores: Anelize Manuela Bahniuk (Mestranda), Eduardo Vedor de Paula (Doutorando)
Departamento: Geologia
Setor: Ciências da Terra
Palavras-chave: Gruta de Lancinha, Formação Capiru, Carstificação
Área de Conhecimento: Cartografia Geológica – 1.07.01.07-9
A carstificação e a formação das cavernas depende essencialmente da ação das águas sobre rochas solúveis com permeabilidade de fraturas.
Vários fatores, como o tipo da rocha, o clima e o relevo interferem neste processo, fazendo com que algumas regiões sejam mais propícias à
formação de grutas e abismos. As paisagens distintas acima e abaixo da superfície resultam da dissolução ao longo dos caminhos indicados
pelas estruturas geológicas (acamamento, juntas, fraturas, etc.). A presente pesquisa consiste no estudo detalhado da geologia e geomorfologia
da Gruta da Lancinha para obter informações relevantes sobre as feições cársticas que ocorrem em metacalcários da Formação Capiru,
pertencentes ao Grupo Açungui, contextualizados na Região Metropolitana de Curitiba. A metodologia envolve a vetorização,
georreferenciamento e correção das cartas topográficas de COMEC, escala 1:10000, interpretação das fotos aéreas na escala 1:25000, montagem
de banco de dados com cartas geológicas, estruturais e hidrológicas e geração do modelo digital do terreno (software ArcView). A Gruta da
Lancinha posiciona-se ao longo de uma faixa estrutural denominada Zona de Falhamento da Lancinha (ZFL), a qual representa uma grande
falha transcorrente que se alinha na direção predominante de N40-50E. Como a ZFL é uma faixa estruturalmente complexa, a rocha é muito
fraturada e suscetível à dissolução pelas águas. O terreno é caracterizado por relevos ondulados com presença de cristas convexas e arredondadas
de quartzitos alongadas para NE. A rocha carbonática predominante na caverna é a dolomítica, a qual possui a característica de dissolução por
águas meteóricas ou de drenagens do Rio da Lança que agem em seus pontos frágeis. O rio da Lança, parte da bacia hidrográfica do Ribeira,
percorre a caverna a partir do sumidouro localizado numa cota de 880m a 4km da sede urbana do Rio Branco do Sul. O sistema da caverna
possui quatro níveis de galerias com desnível absoluto de 88m. Na região externa da caverna encontram-se diversas feições cársticas tais
como dolinas, sumidouros e pequenas lápias. A abordagem estrutural e geomorfológica da área da caverna é importante para o entendimento
dos fatores que condicionam a formação e o desenvolvimento das feições cársticas. Estes fatores são elementos de grande importância para
o planejamento e otimização das operações de lavra de calcário existentes na região, atenuando os conflitos entre a mineração e meio
ambiente, além de melhorar o conhecimento sobre o potencial turístico dos sistemas cársticos paranaenses. Afinal, a Gruta da Lancinha é a
terceira maior cavidade no Estado, com grande importância espeleológica.
382
DESENVOLVIMENTO DE APLICATIVO PARA ATLAS ELETRÔNICO UTILIZANDO MAPOBJECTS
Aluno de Iniciação Científica: Fabiano Scheer Hainosz (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2000007702
Orientadora: Luciene Stamato Delazari
Departamento: Geomática
Setor: Ciências da Terra
Palavras-chave: Atlas Interativo, interatividade, Assistência Social
Área de Conhecimento: Geociências – 1.07.04.00-0
A presente pesquisa está inserida no projeto “Modelagem e Implementação de um Atlas Eletrônico Interativo utilizando conceitos de
Visualização Cartográfica”. A implementação do Atlas Interativo Social do Paraná é o foco principal desse trabalho, visando o desenvolvimento
de um aplicativo para auxílio aos pesquisadores da área de Serviço Social, nas tomadas de decisão em relação às políticas públicas no Estado
do Paraná. O Atlas Interativo consiste em um software, cuja primeira versão foi implementada como resultado de tese de doutorado. Este
Atlas possui diversos mapas referentes à situação das Políticas Públicas do Estado do Paraná, sendo que o usuário é capaz de selecionar mapas,
inserir e consultar informações específicas de cada município e gerar gráficos. Para a continuidade da implementação do Atlas, foi realizado
estudo da linguagem de programação Visual Basic 6.0, bem como do componente MapObjects (ESRI), necessário para o gerenciamento das
funcionalidades ligadas aos mapas. Foi também realizada uma análise do sistema atual, incluindo a codificação, as funcionalidades já existentes,
bem como as correções e melhorias necessárias. Em seguida passou-se à fase da implementação do aplicativo, que se deu nas seguintes
etapas: correção de pequenos “bugs” do sistema, ou seja, correção de alguns problemas de compilação do aplicativo; identificação das
funcionalidades do sistema adicionando comentários às mesmas no código; migração da base de dados atual para uma base de dados em
“Access”; adequação das cores dos gráficos às cores da legenda e do mapa; e implementação de consultas lógicas às informações, utilizando
os operadores booleanos do tipo “e” e “ou”, sendo o resultado apresentado na forma de mapas. Com essas atualizações o aplicativo ganhou
maior interatividade, facilitando o uso por parte dos usuários. Um outro item que deve ser ressaltado é que com a migração dos dados para
o banco de dados “Access” o sistema obteve a funcionalidade da inserção e atualização de dados no que diz respeito às informações dos
municípios. Esse projeto é importante para as análises no âmbito da Assistência Social do Paraná sendo que com a implementação das
funcionalidades citadas acima o usuário é capaz de adquirir novos conhecimentos sobre a realidade estadual em relação à Assistência Social.
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
199
383
ANÁLISE DA PRECISÃO DO POSICIONAMENTO GPS UTILIZANDO OBSERVAÇÕES DO
CÓDIGO E DIFERENTES MODELOS PARA A TROPOSFERA E IONOSFERA
Aluno de Iniciação Científica: Fabiano Stalchmidt Matanó (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 1997004755
Orientador: Luiz Danilo Damasceno Ferreira
Colaboradores: Cláudia Pereira Krueger (Doutora), Mauricio Ihlenfeldt Sejas (Mestre)
Departamento: Geomática
Setor: Ciências da Terra
Palavras-chave: GPS, efeitos troposféricos, efeitos ionosféricos
Área de Conhecimento: Geodésia Celeste – 1.07.04.03-5
Quando se realizam observações busca-se sempre verificar a precisão e a acurácia alcançada, as quais nem sempre são obtidas em face dos
erros atuantes nas observações. Estes classificam-se em grosseiros, sistemáticos ou acidentais, sendo que apenas os sistemáticos podem ser
modelados. Quando se utilizam sinais emitidos pelos satélites da constelação NAVSTAR-GPS, detectam-se erros provenientes da propagação
do sinal através da atmosfera, efeitos oriundos da troposfera e ionosfera. Ao se processar dados GPS em alguns programas comerciais, não é
fornecida a opção ao usuário sobre qual tipo de modelo a ser utilizado para minimizar tais efeitos; em contrapartida existem os programas
que possibilitam essa escolha, como por exemplo o GPS Survey. O objetivo deste trabalho é analisar a acurácia obtida em posicionamentos
relativos já realizados, empregando diferentes modelos globais para a troposfera e ionosfera. Para a análise dos modelos da troposfera (Hopfiel,
Goad and Goodman (Hopfield Modificado) e Saastamoinen) foram utilizados linhas de base com diferentes comprimentos: uma curta
(PARA, Centro Politécnico – CANGUIRI, Fazenda Canguiri) de aproximadamente 12 km e uma longa (PARA – FAZENDA RIO NEGRO,
cidade Rio Negro) de aproximadamente 86 km. Na análise dos modelos da ionosfera (Ionofree e Broadcast Model) foi utilizada uma linha
de base longa (PARA – FAROL, Ilha do Mel) de aproximadamente 95 km, em diferentes épocas (1998 e 2006), sendo o modelo Ionofree
uma combinação linear das duas fases da onda portadora (L1 e L2) e o modelo Broadcast Model, transmitido pelos satélites juntamente com
as efemérides. Adotou-se o modelo de Hopfield como padrão para a troposfera por ser o mais difundido e para a ionosfera o modelo
Ionofree, que para linhas de base acima de 10 km reduz consideravelmente o efeito da refração ionosférica. Como resultados, foram obtidos
valores próximos entre os modelos analisados para a troposfera, sendo o modelo de Saastamoinen o que apresentou menor RMS (erro
médio quadrático). Para a ionosfera o modelo que melhor resultado apresentou foi o Ionofree resultando no menor RMS. Observou-se
nesse trabalho a vantagem de se utilizar um programa de processamento de dados GPS que permita processamentos com modelos diferentes.
Tais características são úteis quando se realizam pesquisas que visam investigar tais efeitos e comparar as soluções obtidas. Os resultados
obtidos corresponderam com a expectativa, ou seja, os erros foram mínimos, tanto que para a base curta,onde só houve diferenças nos
desvios padrão, quanto para a base longa.
384
ANÁLISE DA LINHA DE COSTA UTILIZANDO DIFERENTES ESTAÇÕES BASE E DIFERENTES
TÉCNICAS
Aluno de Iniciação Científica: Suelen Cristina Movio Huinca (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 1997004755
Orientadora: Cláudia Pereira Krueger
Colaboradores: Mauricio Ihlenfeldt Sejas (Doutorado), Alex Babinsk (Mestrado)
Departamento: Geomática
Setor: Ciências da Terra
Palavras-chave Linha de Costa, GPS, DGPS
Área de Conhecimento: Geodesia Celeste – 1.07.04.03-5
A linha de costa é uma das feições mais dinâmicas do planeta. Sua posição no espaço muda constantemente, sendo afetada por um número
muito grande de fatores, alguns de origem natural, outros relacionados a intervenções humanas na zona costeira. Como resultado da interação
entre estes vários fatores, a linha de costa pode avançar mar adentro, recuar em direção ao continente, ou permanecer em equilíbrio. Encontramse na literatura diversas definições para a linha de costa, tais como a de SOARES (1995), a qual foi adotada neste trabalho. Ela define a linha
de costa como sendo o limite entre o continente e a porção adjacente ao mar onde não há efetiva ação marinha no alcance máximo das ondas,
concretizando-se pela presença de falésias, no limite entre a vegetação e a praia, ou nos costões rochosos, ou por qualquer outra feição que
marque o início da área continental. A determinação desta linha de costa pode ser realizada por diversos métodos, por exemplo, o Sistema de
Posicionamento Global (GPS). Neste trabalho se tem por objetivo a determinação da linha de costa utilizando diferentes estações base e
diferentes técnicas de posicionamento global. Como estudo de caso escolheu-se um trecho da linha de costa do Município de Matinhos,
litoral Paranaense. Essa linha de costa se inicia no Mirante do Ponto das Pedras e extende-se por aproximadamente 5 Km na direção norte.
As estações bases utilizadas foram: PEDR situada a aproximadamente 2 km da linha de costa; CEM situada a aproximadamente 32,5 km da
linha de costa; PARG situada a aproximadamente 31 km da linha de costa; PARA situada a aproximadamente 81,5 km da linha de costa e a
UNIC situada a aproximadamente 92,9 km da linha de Costa. As técnicas de posicionamento empregadas foram Cinemática Contínua pósprocessado e GPS Diferencial. Os dados coletados em campo foram processados pelo programa GPS comercial Ashtech Solutions, gerando
diferentes soluções para a linha de costa posicionada. Dentre elas escolheu-se a melhor, adotada como “solução padrão”, mediante uma
análise dos desvios padrão e da solução de ambigüidades. As demais soluções obtidas foram comparadas com a “solução padrão” por meio do
programa AUTOCAD. A partir da comparação nota-se a variabilidade das soluções para essa linha de costa. Essa análise é de suma importância
na tomada de decisão quanto a melhor metodologia para o levantamento da linha de costa que está sujeita a ativa progradação e retrogradação
auxiliando no continuo monitoramento desta linha de costa.
200
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
385
VISUALIZAÇÃO DE DADOS CARTOGRÁFICOS USANDO REALIDADE AUMENTADA
Aluno de Iniciação Científica: Thiago Figueiredo da Fonseca (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2004013986
Orientador: Jorge Antonio Silva Centeno
Departamento: Geomática
Setor: Ciências da Terra
Palavras-chave: realidade aumentada, visualização cartográfica, dados cartográficos
Área de Conhecimento: Ciências Exatas e da Terra – 1.00.00.00-3
O desenvolvimento tecnológico ocorrido nas últimas décadas tem possibilitado a extração de dados geográficos dos elementos da superfície
terrestre em suas três dimensões. Segundo BUCHROITHER (2002), citado por JOBST (2004), pesquisas baseadas em estudos psicológicos
e fisiológicos têm mostrado que 60% dos usuários de mapas topográficos 2D têm dificuldades de extrair uma terceira dimensão a partir da
representação plana. O objetivo geral desse trabalho é gerar um modelo tridimensional, através de dados com cartas do Litoral do Estado do
Paraná, região de Matinhos, região esta altamente afetada pela presença humana nas últimas décadas. A partir de dados armazenados em SIG
foram produzidos modelos tridimensionais da área de estudo, em datas diferentes. Foi gerado um modelo em VRML (linguagem capaz de
prover um meio de visualização 3D acessível, efetivo e forte), para efeito de testes, e um segundo, utilizando a ferramenta ARToolKit, que é
uma biblioteca de programação que permite desenvolver cenários e aplicações de realidade aumentada. Na base digital foram efetuados
estudos de análise temporal sobre a ocupação (construções antigas e construções novas), a fim de obter um produto final para análise
diferencial de cada item por cor, textura e tamanho. A análise do produto final gerado foi colocado em avaliação por potenciais usuários,
tendo os mesmos visualizado tudo em termos de textura, cor e tamanho. Para casa item analisado foi considerado que os três itens tem
grande influência na geração de mapas para visualização 3D.
386
PESQUISA E DESENVOLVIMENTO DE ALGORITMOS MATEMÁTICOS PARA A OTIMIZAÇÃO
DO SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
Aluno de Iniciação Científica: Alessandro Gaio Chimenton (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2001009707
Orientador: Yuan Jin Yun
Departamento: Matemática
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: matrizes, autovalores, tridiagonalização
Área de Conhecimento: Matemática – 1.01.00.00-8
Os métodos da Álgebra Linear Numérica aparecem como ferramentas essenciais no tratamento de diversos problemas, estejam estes no
âmbito da própria matemática ou em aplicações a tecnologia e a outras ciências. Nesse contexto, o desenvolvimento de métodos matemáticos
para a busca de autovalores e autovetores de matrizes tem papel destacado, pois estes são, em geral, chaves para a compreensão de questões
relevantes como, por exemplo, a determinação de soluções de alguns sistemas de equações diferenciais, os quais aparecem naturalmente em
problemas de natureza tecnológica. Neste estudo, discutimos alguns métodos clássicos para a determinação de autovalores e autovetores de
matrizes, como o Método das Potências e o das Potências Inversas. Tratamos também do problema da tridiagonalização de uma matriz
usando transformações de Givens e Householder generalizadas. Estudamos a possibilidade de algumas modificações no método que envolve
tais transformações. Dentre essas possibilidades, fizemos uso de matrizes de semelhança para tornar pequenos, em módulo, elementos que
estão fora das três principais diagonais da matriz, mas para os quais o uso de matrizes de Givens ou Householder generalizadas falha. Essa fase
incluiu testes numéricos que mostraram o quão problemático pode ser truncar elementos de uma matriz. Uma das perspectivas de nosso
estudo é verificar
se há vantagens em se usar o método de subespaço de Krylov, baseado no teorema de Cayley-Hamilton e na equação
n −1
f ( A) = A n + ∑ bi Ai = 0 , onde A é uma matriz quadrada e f é seu polinômio característico, em conjunto com o das potências para resolver problemas
i =0
de autovalores.
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
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387
ESTABILIDADE PARA EQUAÇÕES DE VOLTERRA
Aluno de Iniciação Científica: Alexandre Marcos de Abreu (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005016369
Orientador: Higidio Portillo Oquendo
Departamento: Matemática
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Equações Diferenciais, Estabilidade assintótica, Dissipação parcial
Área de Conhecimento: Matemática – 1.01.00.00-8
Resumo: Neste trabalho, nosso objetivo é estudarmos a estabilidade das soluções de algumas equações integrodiferenciais (Equações
de Volterra) através de funcionais de Lyapunov. A noção de estabilidade nos permite estimar a evolução das soluções em torno do seu
estado de equilíbrio, isto é, se os estados iniciais estão próximos de estado de equilíbrio, todos os estados desta solução continuarão
próximos. Para isto, estudamos primeiro sistemas de equações diferenciais ordinárias da forma x' (t ) = g (t , x(t )), com g(t,0)=0 onde
claramente a solução identicamente nula é um estado de equilíbrio, isto é, os estados seguintes do estado inicial nulo permanecem
inalterados (continuam nulos).Assim, resgatamos os diversos tipos de estabilidade para este problema: estabilidade, estabilidade
uniforme, estabilidade assintótica e estabilidade assintótica uniforme, ressaltando os resultados obtidos por Marachkov e Yoshizawa
(veja [1]), para logo em seguida estudar a estabilidade das equações de Volterra:
com g(t,0)=0. Como mencionado
acima, a estabilidade será obtida via funcionais de Lyapunov, que na verdade trata-se de uma função positiva cuja derivada ao longo
das trajetórias é negativa ou não-positiva. O surpreendente deste estudo é a determinação de tais funcionais para cada uma destas
equações, o que não é um fato trivial e tem sido objeto de estudo por muitos pesquisadores deste ramo.
[1] T. A. Burton, Volterra Integral and Differential Equations. Academic Press 1983.
[2] P. Linz, Analytical and Numerical Methods for Volterra Equations. SIAM 1985.
388
CONHECIMENTO MATEMÁTICO: RELAÇÕES ENTRE A FORMAÇÃO NA LICENCIATURA E
PRÁTICA DO PROFESSOR NA ESCOLA BÁSICA
Aluno de Iniciação Científica: Patrícia Monteiro Barbosa (PIBIC/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2006019129
Orientador: Carlos Roberto Vianna
Colaborador: Emerson Rolkouski
Departamento: Matemática
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: educação matemática, conhecimento matemático, formação na licenciatura
Área de Conhecimento: Matemática – 1.01.00.00-8
Este trabalho, inserido no grupo de pesquisa em Educação Matemática, da linha de pesquisa de mesmo nome, do programa de pós-graduação
em Educação da Universidade Federal do Paraná, tem como objetivo estudar as relações entre o conhecimento matemático presente em um
curso de Licenciatura em Matemática e o conhecimento matemático mobilizado na prática docente do professor de matemática dos níveis
Fundamental e Médio. O curso de Licenciatura tomado como referência foi o da Universidade Federal do Paraná. Tal curso está iniciando
um novo currículo, e no processo de reformulação curricular foram debatidos diversos temas referentes à prática docente escolar, assim
foram formuladas disciplinas com o intuito de atender a demanda exigida. Diante da nova proposta curricular espera-se que as lacunas
existentes sejam preenchidas. Nossa pesquisa pretende traçar paralelos entre os dois currículos analisando as relações existentes entre as
disciplinas acadêmicas e a prática escolar. Para fundamentar o que se entende por saberes próprios da prática escolar se entrevistarão professores
de Ensino Médio e Fundamental e se analisarão livros didáticos e programas de ensino. Espera-se que os resultados dessa pesquisa possam
servir de parâmetros para a auto-regulação do referido curso chamando a atenção a essas relações.
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LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
389
ANÁLISE PETROGRÁFICA E GEOQUÍMICA DO SILL DE ORTIGUEIRA
Aluno de Iniciação Científica: Juliana Costa (Fundação Araucária)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2001010190
Orientadora: Eleonora Maria Vasconcellos Vanzela
Departamento: Geologia
Setor: Ciências da Terra
Palavras-chave: petrografia, geoquímica, Ortigueira
Área de Conhecimento: Geologia - 1.07.01.00-1
A análise geoquímica e petrográfica do sill de Ortigueira têm por objetivo analisar a evolução térmica do corpo ígneo. O sill de Ortigueira é
um corpo intrudido em rochas sedimentares da Formação Teresina, Bacia do Paraná, e sua melhor exposição ocorre em uma pedreira em
atividade localizada no Bairro dos França, no município de Ortigueira, Estado do Paraná. As rochas aflorantes possuem contato superior com
siltitos da Formação Teresina e apresentam uma variação textural, desde o contato, onde são mais finas, até porções inferiores do sill, onde a
granulação torna-se mais grossa. Foram realizadas as seguintes análises: macroscópica, microscópica e química total através de fluorescência
de raios X. A partir da análise petrográfica observa-se que as rochas apresentam composição basáltica, mas possuem variação textural e
estrutural. Na porção mais inferior aflorante as rochas apresentam estrutura maciça e texturalmente são classificadas como gabro. Na porção
intermediária da pedreira as rochas apresentam cavidades miarulíticas e devido à textura são classificadas como microgabros. Na porção de
topo ocorrem rochas com cavidades miarulíticas texturalmente classificadas como microgabros, e rochas afaníticas com estrutura vesicular
caracterizadas como rochas basálticas. No contato entre a rocha intrusiva e a encaixante as rochas são texturalmente afaníticas com estrutura
vesicular caracterizando rochas basálticas. Nessa porção define-se um metamorfismo de contato, com silicificação da rocha encaixante.
Através da petrografia é possível caracterizar a evolução das rochas do sill desde as bordas mais finas até porções centrais mais grossas, devido
à diminuição da temperatura durante a cristalização do magma das bordas para o centro. A análise química preliminar mostra que o teor de
SiO2 apresenta média de 50,49% (média relativa a 10 amostras) variando de 47,77%, nas porções do contato com a rocha encaixante, até
atingir 55,00% na porção intermediária. Os teores de Na2O mostram-se sempre superiores aos teores de K2O. O teor de álcalis total varia de
5,88% até 3,30% ambos no contato com a encaixante. Todas as amostras apresentam alto teor de TiO2 (>2%). O teor mais baixo encontrado
é de 2,36% na porção de topo, e o mais alto é de 3,44% na porção inferior, com média de 2,64% de TiO2.
390
QUATÉRNIONS E APLICAÇÕES
Aluno de Iniciação Científica: Vinícius J. H. C. Leonardi (Fundação Araucária)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005016610
Orientadora: Gisele Cristina Ducati
Colaborador: Stefano de Leo
Departamento: Matemática
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: álgebras não-comutativas, quatérnions, equações diferenciais
Área de Conhecimento: Álgebra – 1.01.01.00-4
Neste trabalho apresentamos a álgebra dos números quatérnions, que formam um anel não comutativo em relação à multiplicação, e dos
operadores quaterniônicos. Expomos o problema de autovalores para operadores quaterniônicos lineares sobre os quatérnions (H), os
complexos (C) e os reais (R). A partir disso, foi possível apresentar um método de solução claro e objetivo para polinômios unilaterais
quaterniônicos e estudar resolução de equações diferenciais ordinárias, de segunda ordem, com coeficientes quaterniônicos constantes,
lineares sobre H, C e R. Para tanto, em ambos os casos, reescrevemos o problema inicial em sua forma matricial, cuja solução é obtida através
da resolução do problema de autovalores para a matriz dos coeficientes correspondente.
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
203
391
A IMPORTÂNCIA DO ESTUDO DO DESENHO NA ELABORAÇÃO DA FORMA DOS VASOS, NA
OCUPAÇÃO DE ESPAÇO E APROVEITAMENTO DE INSUMOS APLICADOS NA PRODUÇÃO DE
PLANTAS ORNAMENTAIS PERENES E ANUAIS
Aluno de Iniciação Científica: Cassio Ângelo Fabri (UFPR/TN)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2004014161
Orientadora: Adriana Augusta Benigno dos Santos Luz
Colaborador: Thiago Erir Cadete Meneguzzo
Departamento: Desenho
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: plantas ornamentais, geometria descritiva, interdisciplinaridade
Área de Conhecimento: Ensino e aprendizagem na sala de aula – 70708053
A importância de resgatar o ensino do desenho através de suas relações interdisciplinares, levou-nos a um estudo mais aprofundado de suas
aplicações na formação profissional do engenheiro agrônomo. A integração das disciplinas curriculares, as do ciclo básico e as do
profissionalizante, são o ponto fundamental para mudar o quadro de fragmentação curricular, presentes nos cursos superiores, gerando uma
nova experiência criativa e compartilhada. O resultado deste estudo está na aplicação do conhecimento das disciplinas de Desenho Técnico
e Geometria Descritiva no aumento da qualidade e quantidade de produção de plantas ornamentais através da mudança da forma dos
recipientes onde são cultivadas. A beleza da flora brasileira, o relativo baixo custo de sua produção, a diversidade climática e a posição
estratégica do país em relação ao mercado internacional, constituem fatores de sucesso em empreendimentos no setor produtivo de plantas
e flores ornamentais, cujas potencialidades ainda não totalmente exploradas são objetos a serem estudados em vários aspectos da cadeia
produtiva. Este estudo buscou comprovar que a forma dos vasos utilizados influencia diretamente na quantidade de mudas que podem ser
cultivadas em um mesmo espaço e que devido a esta forma a quantidade de insumos aplicados poderá variar, gerando economia para o
produtor e melhorando a qualidade do meio ambiente.
392
GEOMETRIA DINÂMICA – USO DE TECNOLOGIA NO ENSINO DE GEOMETRIA
Aluno de Iniciação Científica: Zizelane Mateus (UFPR/TN)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2004014977
Orientadora: Deise Maria Bertholdi Costa
Co-Orientador: Paulo Henrique Siqueira
Colaborador: Josué Ervin Musial (Pet/SESu)
Departamento: Desenho
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Geometria Dinâmica, Transformações Geométricas, Softwares
Área de Conhecimento: Ensino - Aprendizagem – 7.08.04.00-1
O conceito de transformação é estudado pela álgebra, álgebra linear e geometria. As transformações geométricas são freqüentemente usadas
na resolução de exercícios de desenho geométrico, e ainda em muitos problemas de álgebra. Elas possuem grande aplicabilidade nos mais
diferentes ramos, como: programação, modelagem matemática, artes dentre outros. Por causa do crescente uso dos computadores em sala
de aula, onde a busca por parte dos estudantes na utilização de programas de computador para o ensino está crescendo, é que desenvolvemos
então uma ferramenta computacional que possibilite ao estudante trabalhar a visualização e resolução de exercícios envolvendo transformações
geométricas no plano (R2). O software desenvolvido é de geometria dinâmica, onde o aluno interage com o computador, podendo criar e
mover os objetos desenhados de forma que ele possa constatar que as propriedades da transformação se preservam independente da posição
dos objetos. No programa, damos ênfase nos temas a seguir. Transformações que preservam a distância e transformações que não preservam
a distância entre os pontos que definem o objeto. Mudanças de posição no plano são
caracterizadas por movimentos rígidos, ou seja, que preservam a forma e o tamanho;
são elas: translações, rotações em torno de pontos e reflexões em torno de retas.
Transformações destes tipos preservam a distância entre pontos do plano e, por isso,
são chamadas de isometrias (mesma medida), ou seja, são figuras congruentes. Já, as
transformações que não preservam a distância entre os pontos são: escalamento ou
semelhança e deformações. Uma prática, muito comum em educação matemática, é
primeiro fazer o aluno compreender intuitivamente ou geometricamente um conceito
para depois fazer sua formalização matemática. Este software se aplica muito bem à
essa prática, pois o professor pode levar seus alunos para o laboratório para “brincar”
com o programa, onde daria instruções para a entrada de dados e os alunos descreveriam
os resultados, fazendo com que tirassem as suas próprias conclusões. Dessa forma eles
estariam também desenvolvendo o raciocínio matemático.
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LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
393
CARACTERIZAÇÃO DO POLI(3,4 - ETILENODIOXITIOFENO) POLI( ESTIRENOSULFONADO)
PEDOT:PSS COMO CAMADA ATIVA EM DISPOSITIVOS ELETROCRÔMICOS
Aluno de Iniciação Científica: Alexandre Calerio de Oliveira (UFPR/TN)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2004014030
Orientadora: Lucimara S. Roman
Departamento: Física
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: PEDOT, eletrocromismo, polímeros
Área de Conhecimento: Física da Matéria Condensada – 1.05.07.00-0
O poli(3,4-etilenodioxitiofeno) poli(estirenosulfonado) PEDOT:PSS é um polímero conjugado comercializado pela BAYER®, cujas
características ópticas e elétricas vêm sendo intensamente pesquisadas nos últimos anos. Neste trabalho é feita uma análise das propriedades
do PEDOT:PSS com o objetivo de utilizá-lo como camada ativa em dispositivos eletrocrômicos transmissivos. Ao se aplicar uma diferença
de potencial em um filme fino de PEDOT:PSS, este tende a mudar de cor de um azul forte para um azul pálido, num processo controlável
e reversível de dopagem da camada ativa polimérica. Os dispositivos são confeccionados em estrutura empilhada (estrutura “sanduíche”)
tendo o polímero depositado por um processo de centrifugação (spin-coating) sobre um dos eletrodos, estes formados por uma base de
vidro recoberta com um filme fino de FTO (óxido de estanho dopado com flúor) e entre o eletrodo descoberto e o filme polimérico, o
espaço é preenchido com uma fina camada de eletrólito em forma de gel. Como os elementos constituintes do dispositivo são transparentes,
a alteração da coloração do filme polimérico se torna o principal responsável pelo controle da transmissão de luz visível através do dispositivo.
As propriedades ópticas e elétricas são experimentalmente verificadas através das medições do espectro de absorbância do filme polimérico
e dos parâmetros de corrente versus tensão aplicada. Dispositivos eletrocrômicos orgânicos se mostram promissores substitutos dos atuais
mostradores de cristal líquido (LCD) bem como úteis no controle de luminosidade de ambientes, no interior de automóveis dentre outras
aplicações.
394
ESTUDO DA INCERTEZA NA POSIÇÃO E NO MOMENTO DE OBJETOS MACROSCÓPICOS
Aluno de Iniciação Científica: Ana Cristina Sprotte Costa (UFPR/TN)
Nº do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005016462
Orientador: Renato Moreira Angelo
Departamento: Física
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: determinismo, mecânica clássica, centro de massa
Área de Conhecimento: Física – 1.05.00.00-6
A mecânica clássica Newtoniana é uma “teoria determinística”: através da segunda lei de Newton é possível prever precisamente o estado
futuro de qualquer objeto sujeito a forças externas desde que seu estado inicial seja conhecido. Em situações físicas reais, entretanto, tal
informação inicial está invariavelmente sujeita às imprecisões experimentais e flutuações estatísticas. Como conseqüência, a teoria clássica
perde sua capacidade preditiva absoluta. Esta situação se torna dramática no caso de sistemas caóticos, os quais são altamente sensíveis à
ignorância inicial. Apesar dessa aparente limitação, a teoria clássica tem sido bastante bem sucedida em diversas aplicações. Como isso é
possível? Neste trabalho estimamos a escala de tempo na qual as previsões da mecânica clássica concordam satisfatoriamente com as realizações
experimentais. O estudo se inicia pela estimativa da ordem de grandeza das incertezas associadas à posição e ao momento do centro de massa
de objetos microscópicos, macroscópicos e astronômicos. Via teoria de propagação de erros, mostramos que o produto das incertezas
associadas ao centro de massa de uma cadeia linear de N átomos deve ser proporcional a N . A análise é refeita, agora via teoria de Liouville,
em termos da dispersão estatística das variáveis do centro de massa, numa tentativa de aproximar os resultados previstos pela mecânica
quântica. Neste caso, a inexistência de uma dispersão estatística associada à massa elimina a dependência do produto das incertezas com o
número de átomos. Os resultados são então comparados e interpretados à luz do princípio da incerteza de Heisenberg. A seguir, estimamos
a escala de tempo do determinismo para o caso em que a cadeia linear translada livremente no espaço. O resultado desta estimativa mostra
que a mecânica clássica deve ser bem sucedida dentro de uma escala de tempo que pode ser maior do que a idade do universo, explicando
assim sua enorme aplicabilidade.
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
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FABRICAÇÃO DE SENSORES BASEADOS EM FIBRAS ÓPTICAS DE QUARTZO (SIO2)
Aluno de Iniciação Científica: Frederico Campos Freitas (UFPR/TN)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 1999005929
Orientador: Cyro Ketzer Saul
Colaboradores: José Luis Fabris, Hypólito José Kalinowski, Fabiano Kuller (UTFPR)
Departamento: Física
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: sensores, fibras ópticas, Rede de Período Longo
Área de Conhecimento: Teoria Eletromagnética, Microondas, Propagação de Ondas, Antenas – 3.04.06.01-3
Desenvolvidas em meados dos anos 90, as redes de período longo (LGPs – “Long Period Gratting”) são formadas por uma seqüência
periódica de defeitos fabricados sobre uma fibra óptica, normalmente empregada em transmissão de dados. Os defeitos fabricados promovem
o acoplamento dos modos do núcleo e da casca fazendo com que o espectro transmitido apresente picos de absorção em regiões bem
definidas. A existência deste acoplamento, por sua vez, faz com que alterações no índice de refração do meio externo ou alterações do
comprimento da fibra gerem o deslocamento desta banda de absorção. Com base nisto é possível fabricar dispositivos sensores químicos e
físicos. Neste trabalho apresentamos a versão operacional do sistema de gravação de fibras, desenvolvido em nosso laboratório, assim como
os primeiros resultados obtidos na caracterização das redes fabricadas. Nos testes iniciais os sensores foram medidos ao ar, imersos em água
e em etanol anidro.
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IMPACTO DA VARIABILIDADE INTERDECADAL SOBRE A FREQUÊNCIA DE EVENTOS
SEVEROS DE CHUVA NO BRASIL
Aluno de Iniciação Científica: William Cantos Corrêa (UFPR/TN)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2003012592
Orientadora: Alice Marlene Grimm
Colaboradores: João Paulo J. Saboia, Helena C. Soares, Thiago R. Alves,
Renata G. Tedeschi, Márcia Zilli, Ieda Pscheidt, Carlos E. M. Tavares, Alexandre R. Wendling
Departamento: Física
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Precipitação, eventos extremos, oscilação interdecadal
Área de Conhecimento: Meteorologia – 1.07.03.00-4
As oscilações de precipitação não são facilmente compreendidas devido à grande complexidade de sua dinâmica. Vários são os fatores que
interferem na flutuação dessas séries, sendo classificadas conforme a escala de tempo destas oscilações. Podem ser interanuais (El NiñoOscilação Sul - ENOS), de 2,5 a 8 anos; decadais, de 9 a 13 anos; interdecadais, de 13 a 18 anos; e multidecadais, de 18 a 39 anos. O ENOS
apresenta grande influência nos padrões climáticos. Todavia, apesar de menor influência, as flutuações interdecadais apresentam também
grande impacto sobre a precipitação. Neste estudo, procura-se determinar seu impacto sobre a freqüência de eventos extremos de precipitação.
Foram utilizados os dados de precipitação de 10576 estações meteorológicas da Agência Nacional de Águas (ANA) do Brasil e de instituições
de países vizinhos. Estes dados foram interpolados para uma grade de células de 1° de latitude/longitude, para o estudo dos eventos severos
na região da América do Sul. Para determinar eventos extremos, foi feita uma média móvel de 3 dias e ajustada uma distribuição gamma para
substituir os dados por percentis de precipitação. Fixou-se que percentis maiores ou iguais a 85 seriam considerados como eventos extremos.
Contabilizou-se o número desses eventos por período (mensal, sazonal e anual) e estes períodos foram divididos em três categorias, segundo
a respectiva fase da oscilação interdecadal de precipitação: fase positiva (maior que 1 desvio padrão), negativa (menor que -1 desvio padrão)
e normal (valores intermediários). Calculou-se a diferença entre o número médio de eventos extremos da fase negativa e normal, produzindo
o mapa de fase negativa. Da forma análoga, foi obtido o mapa de fase positiva. O mapa de diferença total foi produzido subtraindo-se os
números médios de eventos extremos nas fases positiva e negativa. Testes de significância T de Student foram utilizados para teste de
hipótese, considerando como significativas as diferenças acima do limite de confiança de 95%. A ocorrência do dipolo de precipitação entre
a região sul e nordeste foi facilmente verificada tanto na fase negativa quanto na positiva. No mapa de diferença total, verificou-se uma
predominância da fase positiva sobre a negativa, indicando que aquela é mais propícia a eventos extremos.
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LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
397
TÓPICOS EM TEORIA DA COMPLEXIDADE COMPUTACIONAL
Aluno de Iniciação Científica: Tiago Vignatti (UFPR/TN)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2004013637
Orientador: Jair Donadelli Júnior
Departamento: Informática
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Complexidade computacional, Provas Interativas, Provas com Conhecimento Zero
Área de Conhecimento: Teoria da Computação – 1.03.01.00-3
A Teoria da Complexidade é um tema central em Ciência da Computação pois ela estuda os recursos necessários para resolver problemas
computacionais. Problemas computacionais são mensurados de acordo com a sua dificuldade de resolve-los e são geralmente classificados
em classes. Neste trabalho estamos interessados em estudar a classe de complexidade computacional IP formada pelos problemas que
admitem provas interativas. Uma subclasse da IP, é a classe que admite problemas das provas com conhecimento zero. Numa prova com conhecimento
zero somente a validade da prova é adquirida com o passar do processo através da interação de duas entidades (máquinas de Turing): o
provador e o verificador. A principal característica desse tipo de prova é o fato do verificador não aprender absolutamente nada, ou seja, com
conhecimento zero ele estará convencido da validade da afirmação no final do processo da prova. É necessário definir um modelo que
capture toda essa idéia de provas com conhecimento zero. Neste trabalho estamos interessados em investigar o modelo inicialmente proposto
em 1985 por Goldwasser, Micali e Rackoff. Tal modelo é chamado de sistema de provas interativo, que é a generalização do sistemas de provas
com conhecimento zero. Provas com conhecimento zero - ou protocolos com conhecimento zero - não ficam somente no plano teórico da
ciência da computação, suas aplicações têm grande importância em criptografia e transações eletrônicas. Também exploramos esse lado
prático, porém com menor magnitude. A seguir, descrevemos um exemplo da classe IP: Dizemos que os grafos G e H são isomorfos se existe
uma bijeção f dos vértices de G nos vértices de H tal que (x,y) é uma aresta de G se, e somente se, (f(x), f(y)) é uma aresta de H. Decidir se
dois grafos são isomorfos é sabidamente um problema da classe de complexidade NP. Já para o problema de decidir se dois grafos não são
isomorfos, não é sabido se está em NP. Entretanto com o seguinte sistema interativo podemos verificar não-isomorfismo em tempo polinomial
(probabilístico):
1. Os grafos G1 e G2 são dados como entrada para um verificador e para um provador. O verificador escolhe aleatoriamente α “ {1,2}.
2. O verificador cria uma cópia isomorfa de Gα, e envia ao provador.
3. O provador envia ao verificador, β “ {1,2}.
4. O verificador aceita, se e somente se β = α.
Se os grafos G1 e G2 não são isomorfos, então o provador pode sempre distinguir o caso em que Gα é isomorfo a G1 do caso em que Gα
é isomorfo a G2, e sempre acertar o passo 3. Por outro lado, se G1 e G2 são isomorfos, então devido à escolha aleatória de β, o provador irá
errar no passo 3 com probabilidade ½.
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GRAFOS CIRCULANTES
Aluno de Iniciação Científica: Daniel Messias Linck (UFPR/TN)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2003012970
Orientador: Marcelo Muniz Silva Alves
Departamento: Matemática
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: grafos, automorfismos de grafos, grafos circulantes
Área de Conhecimento: Matemática – 1.01.00.00-8
Um grafo consiste de um conjunto de pontos, chamados vértices, ou nós, e um conjunto de conexões entre estes pontos, chamadas arestas. Os
grafos são as estruturas mais estudadas em Matemática Discreta, isto é, na Matemática do que “não é contínuo”. Além do interesse puramente
teórico, o estudo dos grafos também é fortemente motivado por suas aplicações, pois o modelo de “nós” e “arestas” representa adequadamente
a distribuição de centrais e suas conexões em redes elétricas, bem como terminais, servidoras e suas ligações em redes de computadores, e
assim por diante. E algumas classes de grafos atraem atenção tanto do ponto de vista teórico quanto do ponto de vista das aplicações. Este é o
caso dos grafos circulantes que são nosso objeto de estudo. Para estudar este tipo especial de grafos, primeiro passamos pelo estudo de definições
e fatos básicos da área e também pelo estudo de técnicas de combinatória. O passo seguinte foi estudar automorfismos de grafos, que é um
dos conceitos centrais para nosso trabalho. Um automorfismo é uma bijeção do conjunto de vértices em si mesmo que preserva arestas, ou
seja: se f é um automorfismo e os vértices a e b estão conectados, então f(a) e f(b) também estão conectados. Um grafo é dito circulante se
possui um automorfismo g tal que, começando de qualquer vértice v, a sequência v, g(v), g2 (v), . . . , gn-1 (v) percorre todos os n vértices do
grafo. Nesta primeira etapa, estudamos algumas relações em grafos circulantes obtidas via teoria de números e redefinimos os circulantes
usando o anel dos inteiros módulo n, O trabalho prosseguirá com o o estudo de propriedades de grafos circulantes via quocientes do grupo
ZN , uma técnica desenvolvida recentemente por um grupo de pesquisa do qual o orientador participa e que é coordenado por professores
da Universidade Estadual de Campinas, e independentemente por Clemens Heuberger, da Universitat Gräz, Áustria.
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
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399
A LACUNARIDADE COMO PARÂMETRO DE CARACTERIZAÇÃO DA INVASÃO TUMORAL EM
NEOPLASIAS DA MUCOSA ORAL
Aluno de Iniciação Científica: Gustavo Soares Guandalini (UFPR/TN)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005016728
Orientadora: Elizabeth Wegner Karas
Co-Orientador: José Ederaldo Queiroz Telles
Colaboradores: Carlos Augusto Mendes Soares (IC/Voluntário), Celso Penteado Serra
Departamento: Matemática
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: lacunaridade, geometria fractal, oncologia
Área de Conhecimento: Matemática Aplicada – 1.01.04.00-3
Tradicionalmente, a caracterização de um objeto fractal passa pela determinação de sua dimensão, a qual pode ser obtida, por exemplo, pela
contagem de caixas. Desse modo, a dimensão fractal quantifica a rugosidade dessas imagens, em contraste com a linearidade das clássicas figuras
euclidianas. No entanto, o simples cálculo de sua dimensão não se constitui num artifício suficiente para englobar todas as propriedades
geométricas de um objeto fractal. Esse conceito pode ser demonstrado pelos diferentes aspectos que um fractal do tipo Poeira de Cantor
pode apresentar [Figura]; além de caracterizar seu grau de reentrâncias, convém quantificar a homogeneidade ou heterogeneidade dessas
imagens. Isso porque todos os conjuntos representados têm a mesma dimensão fractal (1/2), mas diferem visualmente em sua textura,
expressa através da lacunaridade. Enquanto a barra inferior é praticamente contínua e homogênea (baixa lacunaridade), as superiores apresentam
progressivamente grandes trechos vazios, tornando-se mais heterogêneas (alta lacunaridade). Portanto, a lacunaridade é uma grandeza
adimensional cujo valor – oscilando entre 0 e 1 – representa a textura de um fractal. O objetivo desse projeto é a aplicação de tais conceitos em
linhas de interface tumor-estroma, traçadas em biópsias de lesões malignas da mucosa oral. Várias ferramentas já foram propostas para o
cálculo da lacunaridade em imagens planas; entretanto, não há até o momento um método universal, cabendo assim o emprego de técnicas
individuais para cada modelo diverso. A proposta desenvolvida nessa pesquisa consiste na aplicação de réguas à interface estudada, percorrendo
completamente a linha tortuosa com compassos de abertura crescente – como no
método yardstick de determinação da dimensão fractal. Na seqüência, são contados
para as diferentes aberturas os pixels dentro de cada compasso, gerando-se um
histograma da distribuição de massa através da figura em diferentes escalas.
Posteriormente, é aplicado o método gliding box – historicamente descrito para o
cálculo da lacunaridade dos fractais com dimensão entre 0 e 1 – a esse histograma,
obtendo-se para o valor da lacunaridade o coeficiente de variação ou a dispersão relativa
dos pixels na linha da borda tumoral. Esse novo método (batizado gliding yardstick) é
capaz de gerar um parâmetro representativo da textura da linha de infiltração
neoplásica, útil não apenas para gerar novos dados prognósticos em Oncologia, mas
também para a caracterização fisiopatológica do processo de invasão tumoral.
Poeira de Cantor. D = 1/2
400
ESTUDO QUÍMICO E FARMACOLÓGICO DAS CASCAS DO TRONCO DE Talauma ovata
Aluno de Iniciação Científica: Andréia Montoia (UFPR/TN)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES:1998005306
Orientadora: Maria Élida A. Stefanello
Co-Orientador: Aleksander R. Zampronio
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Talauma ovata, Magnoliaceae, alcalóides
Área de Conhecimento: Química de Produtos Naturais – 1.06.01.05-8
Talauma ovata St. Hil. (Magnoliaceae) é uma planta arbórea, encontrada na região Sul do Brasil. Seu nome comum é pinha-do-brejo ou
baguaçu e sua casca do tronco é utilizada na medicina popular contra febre. Estudos farmacológicos anteriores mostraram que o extrato
etanólico bruto possui efeito analgésico, atuando através da interferência na síntese ou liberação de prostaglandinas. Substâncias analgésicas
com esse modo de ação geralmente também apresentam atividade antipirética e antiinflamatória. Portanto, os testes farmacológicos realizados
apontam para a validade do uso popular. O objetivo do trabalho atual foi isolar os constituintes químicos presentes no extrato etanólico das
cascas do tronco, que poderiam ser responsáveis pela atividade observada. As cascas do tronco foram coletadas em Santos Dumont (MG),
secas em estufa a 40° C, trituradas e extraídas com etanol por percolação a frio. O extrato obtido (41,30g), foi fracionado por partição
sucessiva com éter de petróleo (7,50g), clorofórmio (4,38g), acetato de etila (1,09g) e butanol (1,15g). A presença de alcalóides foi observada
nas frações em éter de petróleo e clorofórmio. As outras duas frações continham somente substâncias alifáticas de cadeia longa. Parte da
fração clorofórmica foi acetilada com anidrido acético e piridina, para evitar uma possível decomposição dos alcalóides presentes. Esse
extrato acetilado (1,20g) foi fracionado por cromatografia em coluna, usando-se sílica-gel e solventes de diferentes polaridades. As frações
obtidas foram purificadas por cromatografia em camada delgada preparativa. As substâncias puras foram identificadas por ressonância magnética
nuclear de hidrogênio e comparação com dados da literatura. Dessa maneira foram obtidos quatro alcalóides aporfínicos, identificados
como: O-metil-moscatolina (6mg), lanuginosina (11,2mg), N-acetil-xilopina (7,2mg) e N-acetil-nor- nectandrina (3,0mg). Destes, apenas
o alcalóide N-acetil-xilopina já havia sido encontrado na casca do tronco, enquanto que N-acetil-nor-nectandrina é inédito no gênero
Talauma. A fração em éter de petróleo está sendo analisada. As substâncias puras deverão ser submetidas a teses farmacológicos com a
finalidade de verificar se alguma delas é responsável pela atividade analgésica observada no extrato. Em caso positivo serão realizados testes
para verificação de atividade antipirética.
208
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
401
SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE UM COMPLEXO DE FE(III) COM O LIGANTE H2BBPETEN
E COMPARAÇÃO COM COMPLEXOS SIMILARES
Aluna de Iniciação Científica: Bruna Guerreiro (UFPR/TN)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 1999006554
Orientadora: Sueli Maria Drechsel
Co-Orientadora: Stela Maris de Moraes Romanowski
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: ferro, voltametria cíclica, complexos-modelo
Área de Conhecimento: Química Bio-Inorgânica – 1.06.02.07-0
Compostos de coordenação de ferro têm sido reportados na literatura como complexos-modelo para metaloproteínas que apresentam ferro
em seus sítios ativos. A variação dos pontos de coordenação ligados ao centro metálico, e o estudo de como as características do ligante afetam
as propriedades do complexo, auxiliam na previsão do sítio ativo de metaloproteínas cuja caracterização completa ainda não foi possível.
Nesse trabalho estamos apresentando um novo complexo de ferro com o ligante H2bbpeten (N-(2-hidroxibenzil)-N,N’-bis(2-metilpiridil)N’-hidroxietil-etilenodiamina) e suas propriedades são comparadas com as de outros complexos sintetizados, no grupo de pesquisa, que
tem esfera de coordenação mais dura do que a do ligante aqui apresentado. O complexo foi sintetizado pela reação de 1 mmol de Fe(ClO4)2
com 1 mmol do ligante H2bbpeten em MeOH na presença de trietilamina. A solução de reação apresentou uma coloração roxa intensa. Após
1,5 horas de reação adicionou-se 1 mmol de NaClO4. Após repouso da solução obteve-se um sólido roxo. A análise por espectroscopia de
infravermelho do sólido apresentou as bandas características do ligante e um conjunto de bandas bastante intensas em 1100 cm-1 atribuídas
ao íon ClO4- que deve estar atuando como contra-íon. Nesse espectro a banda em 1340 cm-1 atribuída à deformação angular O-H de fenol,
está ausente indicando sua coordenação de forma desprotonada. O espectro eletrônico do composto em MeCN apresentou uma banda
intensa em 500 nm. Essa banda pode ser atribuída a processos de TCLM pp (fenolato) → Fe3+ ou TCML Fe2+ → piridina. Medidas de
voltametria cíclica apresentaram bandas catódicas em +0,3 V e – 0,07 V vs Ag/AgCl (-0,12 e –0,49 V vs Fc+/Fc) e processos anódicos em
+0,41 e –0,06 V vs Ag/AgCl (0,0 e –0,48 V vs Fc+/Fc). Atribui-se o processo com potencial médio +0,36 V vs Ag/AgCl ao par redox Fe3+/Fe2+
por comparação a outros compostos obtidos no grupo de pesquisa. Medidas da condutividade molar de uma solução em MeOH do complexo
(Lm=102 S.cm2.mol-1) indicam a formação de um eletrólito 1:1. Baseados nas caracterizações obtidas propomos duas estruturas possíveis
para o complexo, uma com Fe3+ e outra com Fe2+.
+
O
ClO 4-
N
II
III
N
Fe
N
N
OH
N
N
OH
N
(a)
402
ClO 4-
N
O
Fe
Figura 1. Estruturas propostas: (a) íon Fe3+; (b) íon Fe2+.
+
MeOH
MeO
(b)
ESTUDO COMP. DA ATIVIDADE ENDOGLUCANÁSICA DOS COMPLEXOS CELULÁSICOS
DE T. reesei E P. echinulatum
Aluno de Iniciação Científica: Daniel Kolling (UFPR/TN)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 1993003323
Orientador: Luiz Pereira Ramos
Colaboradores: Leonardo Faria Martins (MSc), Thiago Alessandre da Silva (MSc)
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Penicillium echinulatum, Trichoderma reesei, endoglucanases
Área de Conhecimento: Química da Madeira – 5.02.04.06-9
As celulases são enzimas de grande interesse por apresentarem a capacidade de hidrolisar eficientemente a celulose. Portanto, a busca por
melhoramentos nas propriedades destas enzimas e por novos microorganismos capazes de produzi-las em escala comercial tem sido constante
na literatura científica. Neste trabalho, a atividade endoglucanásica do complexo celulásico produzido pelo fungo Penicillium echinulatum foi
investigada visando contribuir à melhor caracterização de seu perfil hidrolítico. Sabe-se que diferenças estruturais entre diferentes substratos
geram diferenças nos resultados de atividade observados experimentalmente e um estudo detalhado sobre o modo de ação catalítica dessas
enzimas é de fundamental importância para a caracterização do seu potencial hidrolítico. Desta forma, a atividade endoglucanásica exibida
pelas celulases de P. echinulatum foi determinada em triplicatas contra carboximetilcelulose (CMC) e hidroxietilcelulose (HEC), empregando
metodologias específicas para o acompanhamento dos procedimentos de hidrólise destes substratos. Ensaios de atividade também foram
realizados, a título de comparação, com as celulases comerciais de Trichoderma reesei (Celluclast 1.5L FG, Novozymes), que constituem o
complexo celulásico mais estudado na literatura. Houve também a iniciativa de se observar como cada substrato se comportaria quando
submetido ao procedimento padrão previamente desenvolvido para o uso do outro substrato. Para normalizar os resultados, a atividade
celulásica total dos complexos foi medida e utilizada como referência, empregando papel de filtro (PF) Whatman #1 como substrato. Dessa
forma, quatro resultados de atividade foram obtidos para cada enzima, e estes foram indexados ao PF como descrito abaixo.
Tabela 1. Relação entre atividade endoglucanásica
e a atividade contra PF
Atividades relativas
CMC/PF
HEC/PF
(CMC pelo método HEC)/PF
(HEC pelo método CMC)/PF
Celulases de T. reesei
9,16
11,22
27,89
0,90
Celulases de P. echinulatum
31,76
68,24
195,59
11,76
Assim, apesar de todas as atividades volumétricas terem sido muito maiores para a preparação enzimática comercial de T. reesei, foi possível
demonstrar que, quando relacionada à atividade celulásica total, a atividade endoglucanásica do complexo de P. echinulatum é muito superior.
Tal constatação, que independe da maneira como a atividade é medida, é de fundamental importância para incentivar o desenvolvimento
deste complexo celulásico alternativo, de origem e tecnologia nacionais, particularmente para aplicações na indústria têxtil.
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
209
403
BIOCATÁLISE UTILIZANDO LIPASES MICROBIANAS
Aluno de Iniciação Científica: Erika Cristina Zago (UFPR/TN)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 200 1010286
Orientadora: Nadia Krieger
Colaboradora: Alessandra M. Baron
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Biocatálise, lipases, microondas
Área de Conhecimento: Enzimologia – 2.08.05.00-4
Lipases são enzimas hidrolíticas que in vivo catalisam a hidrólise de triacilgliceróis a ácidos graxos e glicerol. In vitro, as lipases podem atuar
como catalisadores em reações de esterificação quando o teor de água no sistema é baixo. As lipases são as enzimas mais extensamente
utilizadas devido a seu baixo custo, disponibilidade e grande especificidade pelo substrato. A utilização de lipases imobilizadas em meios nãoaquosos está em ascensão. Recentemente, as enzimas ganharam uma importância significativa na produção de produtos da química fina,
farmacêuticos, combustíveis e numerosos outros bens manufaturados. Embora uma maioria de reações enzimáticas seja conduzida em
meio aquoso, a enzimologia não-aquosa encontra várias aplicações na química sintética. Neste contexto, enzimas imobilizadas vêm sendo
utilizadas por apresentarem inúmeras vantagens quando comparadas às enzimas livres, como a possibilidade de reutilização, a facilidade de
recuperação dos produtos e a maior facilidade de controle e de operação de processos e reatores. Um novo método para aumentar a atividade
enzimática é a aplicação de microondas, que está de acordo com a chamada “química limpa”. Essa é uma metodologia relativamente muito
conveniente, segura e rápida. Este trabalho teve por objetivo estudar a síntese de ésteres utilizando a lipase de Burkholderia cepacia imobilizada
em Accurel EP-100â. O extrato lipolítico bruto utilizado neste trabalho foi produzido por fermentação submersa, seguindo-se a concentração
por precipitação com sulfato de amônio 80% de saturação, e a imobilização da enzima sobre o suporte hidrofóbico. O material imobilizado
foi seco em dessecador por 16 horas, e então utilizado para a síntese do oleato de etila em n-heptano a partir do ácido oléico e etanol, sob
agitação branda, a 37 °C. As reações foram acompanhadas pela quantificação do ácido oléico remanescente no meio reacional pelo método de
Lowry e Tinsley1. Estudou-se a influência da irradiação do meio reacional com microondas na velocidade de reação. Para tanto, o meio
reacional contendo a enzima imobilizada foi colocado no aparelho de microondas durante 20 s no início de cada reação. A velocidade da
reação para a enzima irradiada foi de 0,337 mol.L-1.min-1, e para a enzima não irradiada a velocidade foi de 0,323 mol.L-1.min-1. A velocidade
de reação foi aumentada de 4,15 % em relação ao meio reacional não irradiado.
1. LOWRY, R. R.; TINSLEY, J. I. Rapid colorimetric determination of free fatty acids. J. Am. Oil. Chem. Soc., 53, 470-472, 1976.
404
AVALIAÇÃO DA ATIVIDADE ANTITUMORAL E IMUNOMODULADORA DE Agaricus brasiliensis
CULTIVADO EM FERMENTAÇÃO SUBMERSA
Aluno de Iniciação Científica: Lidiane Eichelt (UFPR/TN)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 1994003640
Orientador: Carlos Ricardo Soccol
Co-Orientador: Herta S. Dalla Santa
Colaboradores: Rosália Rubel, Fan Leisa, José H. C. L. Filho, Bonald C. Figueiredo, Kamille Schmitt,
Andressa Bisol
Departamento: Engenharia Química
Setor: Tecnologia
Palavras-chave: Agaricus brasiliensis, antitumoral, imunomoduladora
Área de Conhecimento: Engenharia Química – 3.06.00.00-6
Os cogumelos são reconhecidos por suas propriedades medicinais, sendo que suas atividades imunomoduladora e antitumoral são as mais
estudadas. Agaricus brasiliensis, um basidiomiceto pertencente a flora brasileira, possui diversos princípios ativos, entre eles destacam-se seus
polissacarídeos, os quais atuam como potentes substâncias modificadoras da resposta biológica. No presente experimento foi pesquisada a
ação antitumoral de A. brasiliensis LPB-3 em camundongos, além de sua atividade imunoestimuladora sobre linfócitos T CD4+ e CD8+.
Inicialmente, A. brasiliensis foi cultivado em ágar BDA e cinco quadrados deste crescimento micelial foram retirados e transferidos para os
frascos contendo meio líquido, o qual foi incubado a 30ºC por 7 dias a 120 rpm. Com o micélio obtido por fermentação submersa foi
preparado um inoculo o qual foi semeado em trigo em grão e desenvolvido por fermentação em estado sólido, por 21 dias a 30ºC.
Posteriormente o material foi seco, moído e misturado com ração animal comercial em concentrações de 100% e 50%, originando as rações
A100 e A50, respectivamente. Trinta camundongos fêmeas, divididos em três grupos de dez animais denominados de grupos A100, A50 e
controle, foram alimentados por 14 semanas com as respectivas rações (grupo controle recebeu apenas ração comum). Na décima semana
foi inoculado sarcoma 180 na região interescapular dos animais. Na 14ª semana os animais foram sacrificados e os tumores foram pesados e
medidos para cálculo da inibição tumoral. Além disso, seus baços foram coletados para análise da atividade imunomoduladora. As amostras
de tecido, diluídas adequadamente e marcadas utilizando técnicas de imunofluorescência, foram analisadas por citometria de fluxo para
quantificação das células CD4+ e CD8+. Os dados obtidos foram analisados estatisticamente. Observou-se que houve redução no tamanho
do tumor de 8,10 % no grupo A100 e 55,23% no grupo A50. Além disso, foi encontrada diferença significativa entre o grupo A50 e o controle
na ativação celular. No grupo A100 não ocorreram diferenças significativas. A correlação entre imunoestimulação e inibição tumoral sugere
que o mecanismo da ação antitumoral das substâncias ativas de A. brasiliensis pode estar relacionado ao sistema imunológico.
210
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
405
ESTUDO PRELIMINAR DA DEGRADAÇÃO DE COMPOSTOS ORGÂNICOS NITRADOS POR
PROCESSOS REDUTIVOS ENVOLVENDO FERRO ZERO
Aluno de Iniciação Científica: Vanessa Mendonça Mendes Vargas (UFPR/TN)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 98005230
Orientador: Patricio Guillermo Peralta-Zamora
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Processo redutivo, ferro metálico, nitroaromáticos
Área de Conhecimento: Análise de Traços e Química Ambiental – 1.06.04.07-3
Compostos nitroaromáticos podem ser encontrados em resíduos provenientes de indústrias têxteis, de pesticidas e explosivos. A necessidade
de tratamento destes resíduos contendo nitroaromáticos é evidente tendo em vista a já conhecida toxicidade e carcinogenicidade mesmo em
baixas concentrações. Certamente o que caracteriza estes compostos é o grupo nitro ligado ao anel aromático. Grupo nitro retira fortemente
elétrons do anel o que dificulta a mineralização por microorganismos e até certos processos químicos de oxidação. Estudos recentes salientam
a necessidade de redução do grupo nitro à amino, o que facilita a mineralização. O principal agente redutor usado em processos redutivos de
tratamento de resíduos (nitroaromáticos) é o ferro metálico. Buscou-se neste trabalho a avaliação preliminar do processo redutivo,
fundamentado no uso de lã de aço comercial como fonte de ferro metálico, na degradação de m-nitrotolueno, m-nitrofenol e nitrobenzeno,
e também de resíduo de indústria de explosivos. O estudo da degradação redutiva dos compostos de interesse se deu por planejamento
fatorial considerando o pH e massa de lã de aço. Nitrobenzeno (NB) foi o nitraromático escolhido para estudos de processo redutivo e de
otimização. Num planejamento fatorial 22 observou o significativo efeito do pH, sendo que pH 3 proporcionou degradações de 100% em 80
minutos de tratamento. Através do monitoramento espectrofotométrico observou-se que enquanto o nitrobenzeno era degradado a anilina
era formada, o que confere com a literatura. A influência do oxigênio foi evidente, pois a concentração deste reduziu drasticamente, revelando
a competição pelos elétrons liberados pela oxidação do ferro. Nas condições otimizadas com o nitrobenzeno (pH 3 e 2g L-1 de lã de aço)
experimentos com m-nitrotulueno (NT) e m-nitrofenol (NF) foram realizados para verificar possíveis diferenças no processo de degradação
com nitroaromáticos com substituintes de natureza diferentes. Constatou-se que em 30 minutos de reação os três nitroaromáticos tinham
sido degradados em 99%. O processo redutivo aplicado ao m-nitrotolueno conduziu a formação de subproduto de coloração rosa; segundo
a literatura uma das vias de redução do grupo nitro pode levar a formação de compostos com grupo azo (-N=N-) que são coloridos.
Adicionalmente, em 120 minutos houve para NT 11,35% , NF 27,55% e NB 23,51% de remoção de carbono orgânico dissolvido (COD).
Estudos com o resíduo da indústria de explosivos mostraram que um pré-tratamento redutivo foi capaz de aumentar a razão de
biodegradabilidade DBO/DQO de 0,2 para 0,53 e reduzir COD e DQO solúvel na ordem de 50%. O potencial do processo redutivo
fundamentado no uso de lã de aço como fonte de ferro foi significativo para aumentar biodegradabilidade e reduzir grupo nitro o que
favorece tratamentos oxidativos e biológicos seqüenciais.
406
CATÁLOGO DE OTÓLITOS DE PERCIFORMES (Actinopterygii-teleostomi)
ESTUARINOS E MARINHOS DO ESTADO DO PARANÁ, BRASIL
Aluno de Iniciação Científica: Fernanda Eria Possato (UFPR/TN)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005016488
Orientador: Marco Fábio Maia Corrêa
Colaboradores: Ana Paula Chiaverini (Mestranda), Rodrigo Honorato (Estagiário)
Departamento: Centro de Estudos do Mar
Setor: Ciências da Terra
Palavras-chave: otólitos, taxonomia, Actinopterygii
Área de Conhecimento: Morfologia dos Grupos Recentes – 2.04.02.00-7
Os Actinopterygii são geralmente conhecidos como peixes ósseos de nadadeiras constituídas por raios. No ouvido interno desses peixes e de
outros vertebrados são encontradas concreções calcárias denominadas de otólitos. Ocorrem em número de três pares (sagitta, lapillus e
utricullus) e cristalizam em forma de aragonita. Por suas características como: dimensão, acessibilidade, composição química, microestrutura,
ontogenia, modo de crescimento, e a dependência dessas propriedades em relação aos fatores ambientais no qual o peixe vive, são estruturas
anatômicas muito úteis e cujo estudo maior número de aplicações práticas permite. Atualmente são elementos essenciais nos estudos
etnobiológicos, paleontológicos, tróficos e biológico-pesqueiros. É neste contexto que foi desenvolvido o estudo que propôs contribuir com
o conhecimento da morfologia do otólito sagitta de algumas famílias de Actinopterygii do litoral paranaense. Os peixes foram obtidos através
de coletas realizadas com auxílio de vários equipamentos de pesca. Também foram incluídos exemplares obtidos no mercado do peixe de
Paranaguá. Para cada peixe foi obtido, com auxílio de ictiômetro, o comprimento total e padrão (em mm); peso (balança de precisão e em
gramas). Os otólitos foram retirados, pela região do palato, através de uma incisão realizada na cápsula ótica. Todos os otólitos foram fotografados
com máquina digital e mensurados ao microscópio estereocópico Wild com auxílio de ocular micrométrica. Foram descritos e ilustrados
otólitos de exemplares adultos de: Strongylura marina, Chloroscombrus chrysurus, Oligoplites saliens, Selene vomer, Trachinotus carolinus, T. falcatus,
Anchoa parva, Anchoviella lepidentostole, Cetengraulis edentulus, Lycengraulis grossidens, Diapterus rhombeus, Eucinostomus argenteus, E. melanopterus,
Anisotremus surinamensis, Conodon nobilis, Bardiella ronchus Cynoscion acoupa, Isopisthus parvipinnis, Menticirrhus americanus M. litorallis, Micropogonias
furnieri, Nebris microps, Stellifer brasiliensis, S. rastrifer e Prionotus punctatus. Foram observadas a forma geométrica, os tipos de margens, tipo e
forma do sulco acústico e de suas estruturas. A morfometria abrangeu os comprimentos do otólito, da cauda, do óstio, da área posterior, as
alturas do otólito, das áreas ventral e dorsal, do óstio e a largura da cauda. Quando possível todas as mensurações do otólito, juntamente com
o comprimento total e peso do peixe, foram submetidas a análise de regressão múltipla e a equação de melhor ajuste foi apresentada.
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
211
407
BACTERIOPLÂNCTON E SUA INTER-RELAÇÃO COM FATORES FÍSICO-QUÍMICOS EM UM
TRANSECTO DE UMA GAMBOA DO COMPLEXO ESTUARINO DE PARANAGUÁ, PARANÁ, BRASIL
Aluno de Iniciação Científica: Ione Lucy Nowicki (UFPR/TN)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005016471
Orientadora: Hedda Elisabeth Kolm
Co-Orientadora: Adriana Siqueira
Departamento: Centro de Estudos do Mar
Setor: Ciências da Terra
Palavras-chave: Gamboa do Maciel, coliformes, cultivo de ostras
Área de Conhecimento: Microbiologia Aplicada – 2.12.02.00-1
Ostras são moluscos bivalves normalmente consumidos crus que, durante todo o ciclo de vida, desde larva até adulta, são filtradoras, retirando
da água o fitoplâncton de que se alimentam. Devido ao eficiente mecanismo de filtração esses bivalves são capazes de acumular, a partir da
água do mar adjacente, grande quantidade de microorganismos e, conseqüentemente, armazenar uma flora bacteriana excepcionalmente
rica. Assim sendo, elas podem agir como portadoras de microorganismos patogênicos humanos. Desta forma podem acumular, entre outros,
grandes quantidades de coliformes quando mantidos em águas poluídas por dejetos de animais homeotérmicos. No Paraná seu cultivo é
feito de três formas distintas: no lodo e em mesas (ambas na região entre marés) e do tipo “long line” (entre o canal de maré e a margem). Foi
objetivo da presente pesquisa: 1) avaliar, na Gamboa do Maciel, localizada entre Paranaguá e Pontal do Sul, a variabilidade de coliformes
totais e Escherichia coli na água, entre o canal de maré e a margem, com o intuito de fornecer subsídios quanto ao melhor sistema de cultivo;
2) comparar o quantitativo destes microorganismos com fatores bióticos (bactérias heterotróficas totais, biomassa bacteriana e clorofila “a”)
e abióticos (temperatura, salinidade, pH, oxigênio dissolvido, material particulado em suspensão, matéria orgânica particulada). Todos os
parâmetros foram analisados em cinco estações (duas na margem, uma no canal de maré e duas entre as margens e o canal), em preamares
e baixa-mares de sizígia no verão e no inverno. O estudo evidenciou correlação positiva entre a matéria orgânica particulada, o material
particulado em suspensão e negativa entre a salinidade, clorofila “a” e o oxigênio dissolvido em todas as estações de coleta na baixa-mar e na
estação 4 da preamar, todas no verão. Características contrárias podem ser observadas em todas as estações de coleta na preamar de inverno.
Também houve correlação positiva entre as bactérias heterotróficas totais, biomassa bacteriana, coliformes totais e E. coli e negativa com o pH
em todas as estações de coleta (principalmente na estação 1) durante a baixa-mar de inverno. A variabilidade da clorofila “a” não foi significativa
entre as estações, o que indica que a quantidade de alimento disponível para as ostras é a mesma em qualquer dos tipos de cultivo. Entretanto,
os valores de E. coli foram significativamente mais elevados nas estações localizadas nas margens. Os resultados mostram que os cultivos mais
adequados são os do tipo “long line” por estarem localizados entre as margens e o canal de maré.
408
FLUXOS DE CARBONO E NUTRIENTES NOS MANGUEZAIS DA BAÍA DE PARANAGUÁ
Aluno de Iniciação Científica: Kassio Rios da Silva (UFPR/TN)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: --2006019208
Orientador: Mauricio Garcia de Camargo
Co-Orientadora: Eunice da Costa Machado
Colaboradores: Marianna B. Jorge, Carlos A. Cazati
Departamento: Centro de Estudos do Mar
Setor: Ciências da Terra
Palavras-chave: Manguezal, fluxos de nutrientes e carbono, flume
Área de Conhecimento: Oceanografia Biológica – 1.08.01.00-6
A hipótese do “outwelling” credita a maior parte da produção secundária dos estuários à matéria orgânica proveniente da produção primária
dos manguezais, um dos ecossistemas mais produtivos do mundo. Sabe-se que os manguezais não apresentam um padrão único de exportação
da matéria orgânica e, os estudos quantitativos que medem estas trocas podem revelar o complexo funcionamento das cadeias tróficas
estuarinas. O fluxo e refluxo da água em um estuário, determinado pelas marés, ondas e correntes, são responsáveis pela reciclagem parcial
dos nutrientes e dos compostos orgânicos que suportam os organismos estuarinos, de tal forma que os mesmos podem aproveitar melhor a
energia solar e tornar esta unidade costeira mais produtiva que as adjacentes. Entretanto, devido à dificuldade de medição, pouco se sabe a
respeito do comportamento e magnitude das transformações ocorridas com os macronutrientes nesses ambientes. O presente estudo tem
como objetivo mensurar o fluxo de nutrientes (silicato, nitrito, nitrato, nitrogênio amoniacal, nitrogênio total, fosfato e fósforo total) e
material particulado em suspensão (SESTON) entre o manguezal e a Gamboa do Maciel, localizada na Baia de Paranaguá (PR). Para tanto,
foi construído uma canaleta artificial ou “flume”, que permite o fluxo de água perpendicular à gamboa (gamboa – manguezal) e restringe o
fluxo paralelo. Os fluxos foram calculados hypsometricamente, através do perfil do manguezal e de variações na altura da coluna d`água ao
longo de um ciclo de maré durante o inverno de 2005. Fluxos instantâneos, fluxos líquidos e fluxos areais foram calculados, de acordo com
as metodologias preconizadas na literatura especializada. Os resultados revelam que o manguezal estudado atuou como importador na maré
enchente, retirando os nutrientes (exceção do fósforo total e do seston) provenientes do canal de maré. Já na vazante ocorreu exportação de
nitrogênio amoniacal, silicato, fosfato e fósforo total e importação de nitrito, nitrato, seston e nitrogênio total para Gamboa do Maciel.
212
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
409
PRODUÇÃO DO TERRITÓRIO: FRONTEIRAS E FRAGMENTAÇÃO TERRITORIAL NO PARANÁ
Aluno de Iniciação Científica: André Segura Tomas (UFPR/TN)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005016370
Orientador: Adilar Antônio Cigolini
Departamento: Geografia
Setor: Ciências da Terra
Palavras-chave: Território, Cartografia Histórica, Paraná
Área de Conhecimento: Geografia Política – 7.06.01.05-4
O debate acerca da concepção e relação entre tempo e espaço pautou parte da produção cientifica moderna. Kant pensa estas categorias como
funções e modos próprios do sujeito, como formas puras de manifestação da sensibilidade dos indivíduos; daí o ideal cientifico de se atribuir
à Geografia o Espaço e à História o Tempo como objetos genéricos de estudo. Manoel Corrêa de Andrade já havia dito que a Geografia é a
História do Espaço, bem como a História é a Geografia do Tempo. Desta forma, se a Geografia como realidade, é o “lugar” da História, uma
persistência que ultrapassa o mero acontecimento, as geografias como concepções do mundo circundante são testemunhos de processos e
formas que se sucedem. Neste sentido é crescente a tentativa de pesquisadores em criar possíveis leituras aliando o mote cientifico destas
duas disciplinas numa possível Geografia Histórica ou numa História Geográfica. Analogamente, o presente trabalho desenvolveu-se a partir dos
chamados mapas históricos; estes se constituem enquanto linguagem simbólica de um tempo, conjugando-se com a prática histórica que revela
diferentes visões de mundo deste mesmo tempo. Carregam um simbolismo que está associado ao conteúdo neles retratado, constituindo
um saber que é produto social, atrelado aos processos de poder da época incutidos sob a forma de representação cartográfica. Nesta perspectiva,
foram selecionados 10 (dez) mapas históricos num elenco de 49 (quarenta e nove) possíveis que representam, de forma genérica, a construção
do Espaço Geográfico Paranaense, ao longo de um ciclo espaço-temporal, previamente selecionado, que remonta de meados de 1850 até metade
do século passado. A falta de metodologias contumazes com relação ao tema nos fez abordar os mapas históricos não a partir do tratamento
já vislumbrado por historiadores, ou seja, como fontes históricas neutras, mas sim como representação espacial de um tempo, que nos permite
resgatar a formação territorial paranaense. Aliada à essa premissa metodológica procuramos incorporar o entendimento do espaço, ao longo
deste recorte temporal pré estabelecido, como um sistema de ação e de objetos proposto por Milton Santos. Este trabalho abre caminho, em uma
análise preliminar, a compreensão do processo de conformação territorial do estado do Paraná, bem como busca no tempo a explanação do
andamento espacial paranaense através de estudos cartográficos, geográficos e históricos. O projeto está em sua fase inicial de pesquisas,
porém já apresentando perspectivas bastante promissoras no que tange possibilidades de estudos e produtos que possam vir a ser gerados.
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DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÃO DE METODOLOGIA PARA CARACTERIZAÇÃO DE
MINERAIS “EXÓTICOS” ASSOCIADOS A PROCESSOS MODIFICADORES EM ROCHAS
CARBONÁTICAS
Aluno de Iniciação Científica: Karine Forlin Bahr (UFPR/TN)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005017987
Orientador: José Manoel dos Reis Neto
Co-Orientadora: Cristina Valle Pinto-Coelho
Departamento: Geologia
Setor: Ciências da Terra
Palavras-chave: carbonatos, dolomita em sela, exóticos
Área de Conhecimento: Geoquímica – 1.07.01.03-6
A Formação Votuverava, na região da mina Rio Bonito, município de Campo Largo - PR, está constituída por rochas metassedimentares
representadas por filitos, quartzitos, metaconglomerados, mármores, metamargas e uma rocha descrita genericamente como brecha dolomítica,
alvo desse estudo. As rochas carbonáticas foram submetidas a metamorfismos e deformações de intensidades diferentes, sendo possível
distinguir rochas carbonáticas nas quais as estruturas sedimentares encontram-se preservadas, rochas milonitizadas e rochas brechadas. A
brecha encontra-se em contato abrupto com o mármore calcítico e é constituída por fragmentos desse mármore, com formas e tamanhos
variados e cimentados por material carbonático, constituindo três tipos de cimentos formados, possivelmente, em episódios distintos. Tanto
os fragmentos da brecha, como os três tipos de cimento (caracterizados como C1, C2 e C3) foram analisados ao microscópio petrográfico e
por meio de difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura e fluorescência de raios X. Análises químicas por fluorescência de raios
X nos clastos mostraram teores de MgO variando de 4,5 a 16%; difratometria de raios X indicou a presença predominante de dolomita. O
material que cimenta os clastos ocorre tanto sob a forma de cimento micrítico (C1), de cor ocre, com teor médio de 2% de MgO e presença
de dolomita, calcita e goethita identificada em difração de raios X; quanto de material de cor ocre a branca (C2), granulação média a grossa,
com valores equivalentes de MgO e presença predominante de dolomita e goethita. Microscopicamente, observa-se que este último cimento
(C2) é constituído por dolomita com aspecto turvo na porção central e bordas límpidas, hábito em ponta de lança, extinção ondulante e
exsoluções de goethita ao longo das clivagens, caracterizando-se como dolomita em sela, ou do tipo hidrotermal de alta temperatura (HTD).
Intersticialmente, ocorre formação de dolomita (C3), anédrica a subédrica, com aspecto límpido e forte extinção ondulante. A última fase de
geração de cimento está representada por quartzo intersticial. A variedade de dolomita denominada em sela é um dos minerais associados a
texturas de dissolução em rochas carbonáticas e um dos minerais “exóticos” que, normalmente, associam-se a depósitos de Pb e Zn do tipo
MVT e de hidrocarbonetos.
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
213
411
ANALISANDO O ESTUDO DE FUNÇÕES E GEOMETRIA ANALÍTICA ATRAVÉS DO SOFTWARE
GRAF-EQUATION
Aluno de Iniciação Científica: Ana Paula Balloni (PET)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005017378
Orientador: Emerson Rolkouski
Departamento: Desenho
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Sofware, Análise metodológica, Funções e Geometria Analítica
Área de Conhecimento: Funções e Geometria Analítica – 1.01.00.00-8
Este trabalho teve como objetivo principal a análise da reação de alunos ao utilizarem o software Graf-Equation na realização de atividades
relacionadas ao conteúdo de Funções e Geometria Analítica. Para a realização da atividade, foram convidados alunos que estão cursando o
Ensino Médio ou o curso de Licenciatura em Matemática na Universidade Federal do Paraná. Esses alunos construíram gráficos de relações
e funções, analisando e relacionando-os. Com isso, foi possível perceber diferenças na apreensão dos conceitos envolvidos utilizando diferentes
mídias, quais sejam, o lápis e papel e o computador.
412
GEOMETRIA FRACTAL
Aluno de Iniciação Científica: Brunna Nhevilla Dutra Barth (UFPR /Licenciar)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES:2005017378
Orientador: Emerson Rolkouski
Colaboradoras: Andrea Janzen, Deise Maria Bertholdi Costa
Departamento: Desenho
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Fractais, Educação matemática
Área de Conhecimento: Ensino e Aprendizagem em Sala de Aula – 7.07.08.05-3
Neste trabalho abordamos um tema pouco explorado nos cursos de graduação em Matemática, a Geometria Fractal, resgatando conceitos
básicos da Geometria Euclidiana. No momento estamos estudando pesquisas em Educação Matemática em nível de mestrado e doutorado,
além de artigos científicos que versam sobre o tema. A partir desse estudo nossa intenção é desenvolver um curso de extensão universitária
sobre Geometria Fractal do ponto de vista educacional. Espera-se que esta pesquisa e o referido curso possam auxiliar a busca por propostas
alternativas para o ensino de Geometria, possibilitando uma melhor experiência de aprendizagem do futuro professor, enquanto aluno de
graduação.
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LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
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CONTRUÇÃO DE SITES PARA O ENSINO POR MEIO DE PROCESSOS INVESTIGATIVOS
COM RECURSOS DE GEOMETRIA DINÂMICA
Aluno de Iniciação Científica: Daniel Girardi Dias (Licenciar)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005017378
Orientador: Emerson Rolkouski
Colaboradores: Elen Andrea Janzen, Deise Maria Bertholdi Costa, Helder Geovane G. de Lima (IC/Voluntário)
Departamento: Desenho
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: site, geometria dinâmica, investigações
Área de Conhecimento: Matemática da Computação – 1.03.02.00-0
Este trabalho tem como objetivo estudar a utilização de applets e de recursos de softwares de geometria dinâmica para a construção de um
site que verse sobre conteúdos de matemática. O site terá enfoque educacional e possuirá uma abordagem metodológica investigativa. No
momento estamos estudando os recursos computacionais e textos da área de Educação Matemática que versam sobre atividades investigativas.
Espera-se que a conclusão desse trabalho possa suprir uma lacuna existente na produção brasileira de sites dessa natureza.
414
FRACTAL E INVESTIGAÇÕES MATEMÁTICAS
Aluno de Iniciação Científica: Fernanda Luiza Martins Dal Molin (Licenciar)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005017378
Orientador: Emerson Rolkouski
Colaboradoras: Deise Maria Bertholdi Costa, Elen Andrea Janzen
Departamento: Desenho
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: fractal, investigação Matemática
Área de Conhecimento: Tópicos Específicos de Educação – 7.08.07.00-0
Benoit Mandelbrot, cientista nascido na Polônia, descreveu sua inquietação quanto à fragilidade da Geometria Euclidiana para descrever
algumas situações ou elementos provenientes da natureza. Mandelbrot procurava algo que fosse capaz de explicar as irregularidades, as
reentrâncias, saliências e depressões e as fragmentações. Após muitas elaborações, e estudos, a sua representação mental da realidade passou
de uma mera excentricidade a uma complexa geometria: a geometria fractal. Em 1975, ele lançou o livro: A geometria fractal da natureza, obra
considerada a consolidadora das bases da geometria fractal atual. Embora ainda não exista uma “definição” para o termo “fractal”, existem
algumas considerações e propriedades que são aceitas por, praticamente toda a comunidade científica, tais quais citadas por Moreira (2003,
p. 55): Os fractais são conjuntos cuja forma é extremamente irregular ou fragmentada e têm essencialmente a mesma estrutura em todas as
escalas. A origem do termo fractal, introduzido por Mandelbrot, está no radical fractus, proveniente do verbo latino frangere, que quer dizer
quebrar, produzir pedaços irregulares; vem da mesma raiz a palavra fragmentar, em português. Vejo nos fractais uma boa oportunidade para que os
alunos e professores tenham um contato com as geometrias não-euclidianas, bastante incomuns nos currículos dos dias de hoje. A seguir
justificarei a proposta de trabalho e descrevendo objetivos a serem alcançados com tal proposta. Ao explorar os fractais como recurso
educacional, embora se trate de uma geometria diferente da convencional, o uso de régua é compasso também se faz presente e atividades
envolvendo contagem, perímetro, área e volume são bastante comuns. A partir daí gostaria de trabalhar com Investigações Matemáticas em
sala de aula envolvendo Geometria Fractal, para que os alunos descubram as várias propriedades e relações geométricas por meio dessas
atividades. Além de estar trabalhando uma nova geometria, que dá conta de vários aspectos não recorrentes da Geometria convencional.
Além de estar trabalhando uma nova geometria, que dá conta de vários aspectos não recorrentes da Geometria Euclidiana, trabalharei
assuntos relativos aos conteúdos já existentes nos currículos dos Ensinos Fundamental e Médio. Tais argumentos, ao meu entender, são
suficientes para justificar uma oficina voltada ao estudo destas estruturas que surgem como extremamente promissoras no campo da Matemática
Aplicada.
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
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PROBLEMAS DE GEOMETRIA EUCLIDIANA: ESTUDO DE MÉTODOS GRÁFICOS E ANALÍTICOS
Aluno de Iniciação Científica: Helder Geovane Gomes de Lima (IC/Voluntária)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2004014977
Orientadora: Deise Maria Bertholdi Costa
Co-Orientador: Paulo Henrique Siqueira
Colaboradora: Rosenilda de Souza
Departamento: Desenho
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Problemas Geométricos, Soluções Gráficas e Algébricas, Coordenadas Homogêneas
Área de Conhecimento: Matemática – 1.01.00.00-8
A pesquisa realizada teve entre seus objetivos, fazer uma comparação de diferentes enfoques possíveis para a resolução de problemas
geométricos. Durante esse estudo, foram consideradas as principais diferenças entre as soluções gráficas e algébricas aplicáveis aos problemas
de geometria. Procuramos enfatizar situações nas quais fosse possível a utilização simultânea dos métodos que cada abordagem nos oferece,
ao mesmo tempo em que buscamos tópicos nos quais existissem vantagens de uma metodologia em relação à outra. Desde os primeiros
momentos desse estudo, foi possível integrar os métodos analíticos aos procedimentos gráficos, e explorar a resolução de exercícios que
costumam ser trabalhados com alunos de graduação, em disciplinas como desenho geométrico. Essa integração mostrou-se útil ao menos
sob dois pontos de vista: amplia as possibilidades de interpretação dos problemas propostos, ao mesmo tempo em que consolida o conhecimento
adquirido sobre conceitos específicos de geometria, através de relações entre o desenho geométrico e a geometria analítica. Houve ainda a
oportunidade de discutir e relacionar com o objeto dessa pesquisa, conceitos básicos de áreas como geometria computacional, geometria
projetiva e geometria dinâmica. A abordagem proposta foi desenvolvida em maior detalhe escolhendo-se, entre outros conteúdos, alguns
conceitos básicos de geometria projetiva que pudessem ser fundamentados algebricamente, sem perder de vista a possibilidade de um
tratamento gráfico. Destes conceitos, vale a pena destacar o de coordenadas homogêneas, que generaliza a forma frequentemente usada na
representação de pontos e retas segundo coordenadas cartesianas. Para compreender as vantagens desse tipo de representação, estudaram-se
os conteúdos cujo desenvolvimento dependia da abordagem dada para os pontos, retas e suas equações, bem como os que são definidos a
partir das relações entre estes objetos geométricos (retas perpendiculares, pontos de interseção, pontos médios, entre outros). Nas próximas
etapas, pretende-se utilizar essa pesquisa como ferramenta auxiliar no desenvolvimento de softwares educativos, que ofereçam, especificamente,
recursos de geometria dinâmica.
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TENDÊNCIAS EM EDUCAÇÃO MATEMÁTICA NA FORMAÇÃO DE PROFESSORES
Aluno de Iniciação Científica: Lígia Raquel Martins (Licenciar)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005017378
Orientador: Emerson Rolkouski (Licenciar)
Colaborador: Deise Maria Bertholdi Costa; Ellen Andrea Janzen
Departamento: Desenho
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Educação Matemática, Formação de Professores, Prática de sala de aula
Área de Conhecimento: Tópicos Específicos de Educação – 7.08.07.00-0
Este projeto, cujo início se deu em maio do ano de 2005, tem como objetivo discutir com professores de Matemática da rede pública e
privada de ensino questões referentes à prática pedagógica adotada nas aulas de Matemática. Para tanto, faz-se necessário à utilização de livros,
revistas especializadas e trabalhos acadêmicos para embasar cientificamente o trabalho. Nas reuniões semanais com esses professores, estamos
elaborando um Objeto de Aprendizagem Colaborativa (OAC), a ser publicado no Ambiente Pedagógico Colaborativo (APC) disponível no
portal de educação da Secretaria de Estado de Educação do Paraná. O APC, desenvolvido pela SEED–PR e CELEPAR, é um ambiente
virtual em que os professores ligados à Rede Estadual de Ensino podem disponibilizar conteúdos e recursos didáticos aos seus pares, por
meio da publicação de um OAC. Nossa intenção é observar como a relação entre professores pesquisadores, alunos da Universidade Federal
do Paraná e professores da rede de ensino público contribuem para o desenvolvimento profissional dos participantes do grupo.
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LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
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UM ESTUDO SOBRE O ENSINO E APRENDIZAGEM DA GEOMETRIA ESFÉRICA
Aluno de Iniciação Científica: Luíza Gabriela Razêra de Souza (Licenciar)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005017378
Orientador: Emerson Rolkouski
Colaboradoras: Deise Maria Bertholdi, Elen Andrea Janzen
Departamento: Desenho
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: geometria esférica, ensino-aprendizagem, educação matemática
Área de Conhecimento: Ensino e aprendizagem na sala de aula – 7.07.08.05-3
Esta pesquisa tem como objetivo identificar materiais manipuláveis e descrever o seu uso em um processo de ensino e aprendizagem de
Geometria Esférica. No momento estamos estudando pesquisas em Educação Matemática em nível de mestrado e doutorado, além de
artigos científicos que versam sobre o tema. A partir desse estudo nossa intenção é desenvolver um curso de extensão universitária sobre
Geometria Esférica utilizando materiais manipuláveis e, desse modo, investigar esta utilização em um ambiente natural de sala de aula.
Acreditamos que esse estudo poderá auxiliar a compreender como estes materiais podem colaborar na aquisição de conceitos e propriedades
básicas da Geometria Esférica. Espera-se que esta pesquisa possa auxiliar a busca por propostas alternativas para o ensino de Geometria,
possibilitando uma melhor experiência de aprendizagem do futuro professor, enquanto aluno de graduação.
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MATEMÁQUINAS E SUAS PROPRIEDADES GEOMÉTRICAS
Aluno de Iniciação Científica: Samantha Mayumi Hasebe Arteman (PET/Matemática)
Nº. de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2006019228
Orientadora: Deise Maria Bertholdi Costa
Departamento: Desenho
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: matemáquinas, propriedades geométricas, fator de transmissão
Área de Conhecimento: Matemática – 1.01.00.00-8
Em nosso cotidiano convivemos com vários mecanismos, como o macaco do carro, a correia da bicicleta, a máquina de lavar roupa, a
fechadura da porta, entre outros. Estes mecanismos são denominados matemáquinas, pois são figuras geométricas que conservam suas
propriedades ao se movimentarem. A análise de tais propriedades é o objetivo deste trabalho, para que posteriormente através do estudo
realizado, seja possível a análise das matemáquinas em 3D. Para uma melhor visualização e compreensão das propriedades dos mecanismos
estudados, foi utilizado o software de geometria dinâmica (Cabri – Géomètre). Alguns dos mecanismos estudados foram: roldanas, correias
de transmissão, balanças, elevadores, alavancas, engrenagens, mecanismos para inclinar, balançar e girar. Um dos conceitos a ser considerado
no estudo das matemáquinas é o de fator de transmissão, que é a razão entre a amplitude de rotação, ou a distância percorrida pela peça
encarregada da execução da tarefa desejada, e o valor correspondente do movimento da peça que deu início ao movimento. É relevante
encontrar tal razão, pois através dela descobrimos, por exemplo, no caso da alavanca da Figura 1, onde P e Q são fixos, quanto se deve
girar A para que D gire 1/12. A partir disso foi estudado, por exemplo, no caso do sistema de roldanas da Figura 2 as justificativas
geométricas para a obtenção do fator de transmissão de A para C, quais os fatores de transmissão possíveis dado um conjunto inicial
de roldanas, e como obter o fator de transmissão quando estas estão acopladas a um mesmo eixo. Este estudo é essencial na construção
de mecanismos que devem atender a especificações prévias.
Figura 1. Alavanca
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
Figura 2. Sistema de roldanas
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GEOMETRIA DESCRITIVA E MORFOMETRIA VEGETAL APLICADAS AO JULGAMENTO
HORTICULTURAL DE Orchidaceae
Aluno de Iniciação Científica: Thiago Erir Cadete Meneguzzo (IC/Voluntária)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005018248
Orientadora: Adriana Augusta Benigno dos Santos Luz
Colaborador: Cassio Angelo Fabri
Departamento: Desenho
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: orquídea, geometria descritiva, morfometria vegetal
Área de Conhecimento: Outros – 9.00.00.00-5
A união da Geometria Descritiva e Morfometria (medição das formas externas) das Orchidaceae, aplicando-as ao Julgamento Horticultural
é um fator inovador que virá a revolucionar o processo de julgamento das exposições dessas plantas. Com a abertura de núcleos de orquidofilia
no Brasil e com a fundação da Coordenadoria das Associações Orquidófilas do Brasil (CAOB) em 1969, foram criadas exposições e competições
entre plantas expostas com o objetivo de incentivar e atrair um público maior para o mundo da horticultura orquidófila. Para escolher e
julgar as melhores plantas, até hoje, usam-se métodos empíricos e de natureza muito pessoal e subjetiva por parte dos juízes. Isso gera grande
desconforto e desarmonia entre os membros dos núcleos orquidófilos. Com o intuito de acabar com este problema deve-se adotar um
julgamento padrão que até hoje não foi instituído pela CAOB. Muitos sócios da CAOB já tentaram implementar sistemas de julgamento e
inclusive importar o da American Orchid Society, Sociedade Norte-Americana de Orquídeas (AOS). Além da falta de interesse em aprender
as regras deste sistema por parte dos juizes brasileiros, este não se mostrou muito adequado no que se diz ao julgamento de plantas nativas,
por exemplo. O objetivo deste trabalho é mostrar que a geometria descritiva e a morfometria vegetal são ótimas ferramentas para um juiz
poder fazer o julgamento das orquídeas. Este tipo de trabalho se torna um agente modificador na atuação de profissionais em qualquer área
do conhecimento. Utilizando-se um enfoque interdisciplinar, no intuito de superar o pensar fragmentado e simplista da realidade, passamos
a enxergá-la através de suas múltiplas representações e complexidades, transformando o conhecimento em algo concreto e a aplicado à
realidade. Firmou-se através da compreensão de fatores da prática de julgamento das orquídeas um trabalho possível em que a aplicação de
elementos de geometria como forma das flores, simetria e a cor, textura e quantidade de flores é fundamental, multidisciplinar, em que a
teoria e a prática caminham juntas. Por meio dela, criamos possibilidades inseridas em contextos reais, que envolvem a aplicação do
conhecimento nas áreas de desenho, matemática, botânica, psicologia, através do estudo das inteligências múltiplas, filosofia e da Arte,
regatando o belo através da estética e da forma. Destaca-se a importância das relações teórico-práticas do conhecimento englobados com as
demandas do mercado de atuação dos profissionais de Expressão Gráficas, Agronomia, Orquidólogos, Orquidófilos e dos Botânicos. Criase então, um novo significado para o ensino da geometria-descritiva, na formação de profissionais de várias áreas de atuação.
420
MODELO LONGITUDINAL PARA ANÁLISE DE DADOS DE HIDRATAÇÃO CÓRNEA
Aluno de Iniciação Científica: Luana Filó (Voluntária)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES:
Orientador: Fernando Lucambio
Departamento: Departamento de Estatística
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Modelo longitudinal, Efeitos Mistos, REML, Modelos Lineares Generalizados
Área de Conhecimento: Estatística – 1.02.02.00-5
A camada superior da pele, denominada estrato córneo, atua como uma barreira do organismo, protegendo o tecido de agentes externos e
impedindo a sua desestruturação, regulando a troca de água entre a pele e o ambiente externo. Os lipídeos e água presentes nessa camada
ajudam a manter a umidade das camadas mais profundas, promovendo um aumento na sua flexibilidade e hidratação. Duas formas de
quantificar a ação de produtos cosméticos e verificar a hidratação da pele, analizando a integridade da barreira cutânea, são a Corneometria e
a Perda Transepidermal de Água (TEWL). Uma empresa de cosméticos interessou-se em verificar a eficácia de alguns de seus produtos
hidratantes. O experimento foi montado em blocos completamente aleatorizados por voluntário e definiram-se 5 tratamentos A, B, C, D e
E. As medidas foram feitas ao longo do tempo, sendo o tratamento C e a medida inicial T0 controles, isto é, no instante inicial do experimento
e no chamado tratamento C os voluntários não receberam tratamento (produto). O número de voluntários respeita uma capacidade laboratorial.
Para comparar os tratamentos ao longo do tempo e em relação ao instante inicial, modelos para dados longitudinais foram ajustados, para
cada uma das medidas de hidratação. A estimação dos parâmetros é pelo método da máxima verossimilhança restrita (REML) considerando
a dependência no tempo e por isso são utilizadas diversas matrizes de correlações. Definiram-se contrastes para identificar as amostra
estatísticamente difentente do controle.
218
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
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RESÍDUOS NA REGRESSÃO PISSON: UM ESTUDO COMPARATIVO
Aluno de Iniciação Científica: Scheila Estephana Joly (Voluntária)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2003013106
Orientador: Fernando Lucambio Pérez
Colaboradora: Andriella Maria Jack
Departamento: Estatística
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Modelos Lineares Generalizados, Resíduos, Regressão Poisson
Área de Conhecimento: Estatística – 1.02.02.00-5
Para a validação de um modelo de regressão a análise de resíduos é muito útil e caso a função de resíduo utilizada não forneça resíduos que
seguem uma distribuição normal padrão, é possível rejeitar um modelo indevidamente. Neste trabalho busca-se identificar dentre cinco
propostas diferentes para resíduos na Regressão Poisson qual resíduo não sofre alteração de normalidade de acordo com o parâmetro da
distribuição Poisson e o tamanho da amostra. Para cada resíduo estudado, Anscombe, Deviance ajustado, Pearson, Quantil e Radical, observouse como critérios de avaliação: média, variância, curtose, assimetria e p-valor do teste de normalidade Shapiro Wilk. As análises foram
realizadas no software R, (http://www.r-project.org), com uma função elaborada para gerar mil amostras, realizar um ajuste sem covariáveis
e para os cinco tipos de resíduos calcular a média dos critérios de avaliação, essas amostras foram geradas com o comando rpois , tendo a
garantia da distribuição dos dados serem realmente Poisson, com tamanhos de 10, 15, 20, 25, 30 e 35 elementos e com valor de parâmetro 1,
2, 5 , 7, 10 e 15. O resíduo de Pearson apresenta bons resultados, mas o resíduo Quantil é mais adequado por ser mais estável na assimetria
e curtose.
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PROPRIEDADES ÓPTICAS DE NANOCRISTAIS DE SI EM MATRIZ DE SIO2
Aluno de Iniciação Científica: César Chiesorin Baganha (IC/Voluntária)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005016394
Orientador: Evaldo Ribeiro
Colaborador: Edilson Silveira
Departamento: Física
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: nanoestruturas, implantação, propriedades ópticas
Áreas de Conhecimento: Prop. Óticas e Espectrosc. da Mat. Condens – Outras Inter. da Mat. Com Rad. e Part. – 1.05.07.16-7
Nanopartículas de Si têm sido muito estudadas em anos recentes devido ao seu potencial de aplicação em dispositivos optoeletrônicos e
fotônicos. A característica mais notável desse sistema nanoscópico é apresentar uma intensa emissão de luz, contrário ao que se verifica em
Si bulk. Muito esforço tem sido dedicado à investigação do processo de emissão das nanopartículas de Si, e ainda não se chegou a um
consenso. A discussão centraliza-se basicamente em duas correntes: (i) a emissão se dá via efeitos de confinamento quântico, dado o reduzido
tamanho das partículas (alguns nanômetros); (ii) a emissão é assistida via estados de interface localizados na superfície dos nanocristais. As
nanopartículas são obtidas através de implantação iônica de Si em matriz de dióxido de Si (SiO2), seguido de tratamentos térmicos de forma
que as partículas se formem e passem a emitir luz. Usualmente os parâmetros variados são a dose implantada, a temperatura e o tempo de
tratamento térmico e isso gerou uma grande quantidade de resultados na literatura que freqüentemente chegam a ser contraditórios.
Recentemente foi mostrado que a temperatura do substrato durante a implantação pode ser um parâmetro extremamente importante para
a produção e manipulação das características físicas dos nanocristais de Si. Por exemplo, com implantação a 400 oC obteve-se intensidade de
emissão comparáveis com as das nanopartículas convencionais usando apenas um terço da dose de material implantado, indicando que a
implantação a quente ativa o processo de nucleação dos nanocristais ainda durante o bombardeamento, reduzindo o tempo de tratamento
térmico posterior. A influência deste novo parâmetro de controle está sob estudo e o objetivo deste projeto é ampliar a capacidade de análise
que é usualmente empregada na área (fotoluminescência a 300 K) de modo a poder estudar com mais detalhe as propriedades ópticas desse
sistema nanoestruturado e, eventualmente, responder perguntas fundamentais como, por exemplo, o mecanismo por trás de sua intensa
emissão luminosa. Para tanto, pretende-se realizar experimentos de espalhamento Raman (informações sobre a morfologia das partículas) e
de fotoluminescência em função da temperatura e da potência de excitação (informações sobre os processos de emissão e absorção que
ocorrem nos nanocristais). As amostras iniciais consistem em um conjunto implantado a temperaturas e doses diferentes, submetidos ao
mesmo tratamento térmico, fabricadas no IF-UFRGS sobre substrato de Si. Neste trabalho serão apresentados os primeiros esforços na
montagem de uma técnica Raman que permita análise de polarização dos feixes de excitação e espalhado, de modo a suprimir a contribuição
do substrato e isolar o espectro Raman das nanopartículas de Si, e os resultados experimentais obtidos.
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
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423
PROPRIEDADES ELÉTRICAS DE BLENDAS POLÍMERO-NANOTUBO
Aluno de Iniciação Científica: Cleber Fabiano do Nascimento (IC/Voluntária)
No de Registro do Projeto de Pesquisa no BANQPESQ/THALES: 2006018930
Orientador: Marlus Koehler
Departamento: Física
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: nanotubos, nanoestruturas, percolação
Área de conhecimento: Física da Matéria Condensada – 1.05.07.00-0
Os nanotubos de carbono (CNT- “Carbon Nanotubes”) podem se comportar como metal ou como semicondutor, dependendo de sua
quiralidade, podendo ser usado como aditivo condutor em polímeros, alterando as propriedades de transporte de carga do mesmo. O
fenômeno da percolação ocorre quando se atinge uma concentração crítica de CNTs em um polímero. Nessa condição o aditivo condutor
estabelece caminhos contínuos no filme, o que provoca um acréscimo abrupto na condutividade da blenda (ou material compósito). Ao
estudar a percolação em uma blenda polímero-nanotubo é de fundamental importância conhecer o volume de exclusão dos CNTs, uma vez
que a fração de CNTs no limite de percolação(öc) depende diretamente desse volume. Porém, para se calcular o volume de exclusão faz-se
necessário conhecer a energia de interação entre os CNTs. Para calcular a energia de interação entre os CNTs, postulamos um potencial de
dipolo, assumindo que há uma interação entre a matriz polimérica e os CNTs, o que induziria nos mesmos uma polarização, semelhante ao
que ocorre com o fulereno. Assim, uma vez determinado analíticamente esse potencial de dipolo, torna-se possível o cálculo da energia de
interação entre dois nanotubos, o que determina a geometria na qual eles estão organizados dentro do polímero. Essa informação é de grande
importância, pois possibilita a determinação do ângulo preferencial médio formado entre os CNTs, o que é obtido através de uma distribuição
estatística. Tendo determinado o ângulo preferencial, podemos calcular o volume de exclusão dos CNTs e portanto, pode-se determinar o öc
. Esse resultado é de grande importância para a Engenharia de Materiais, pois, uma vez conhecida a fração exata de CNTs que ocasiona o
fenômeno da percolação, torna-se possível produzir um aumento significativo na condutividade da blenda sem alterar significativamente as
propriedades mecânicas do polímero (uma vez que a fração de nanotubos necessária para a percolação é muito pequena) . Os cálculos
analíticos foram realizados utilizando o software MATHEMATICA.
424
DEPOSIÇÃO DE NANOFIOS POLIMÉRICOS SOBRE SILÍCIO E VIDRO
Aluno de Iniciação Científica: Elis Moura Stori (Voluntária)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 1999005929
Orientador: Cyro Ketzer Saul
Departamento: Física
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: eletrospining, nanofios, microesferas
Área de Conhecimento: Superfícies e Interfaces, Películas e Filamentos – 1.05.07.08-6
Inventada no início dos anos 30, visando aplicações na indústria têxtil, a técnica de eletrospinning consiste deposição de materiais poliméricos
diluídos empregando um gradiente de potencial eletrostático. Em geral o sistema de deposição consiste de uma bomba de injeção de polímero
diluído, à qual está ligada eletricamente a uma fonte de alta tensão contínua, e um anteparo aterrado, onde são colocados os substratos. O
acionamento da bomba associado à diferença de potencial produz a formação de um filamento líquido que se desloca em direção do anteparo.
Após percorrer uma distancia da ordem de alguns milímetros o filamento sofre uma instabilidade e se separa formando milhares de filamentos
individuais que são depositados sobre o substrato. Neste trabalho são apresentados os resultados preliminares da caracterização morfológica
de deposições de Poliestireno (PS) diluído em Clorofórmio sobre substratos de vidro. Durante o processo de deposição foram variadas a
distancia entre a extremidade da bomba e o anteparo e a concentração do PS no clorofórmio. Verificamos que para concentrações de
polímero reduzidas as estruturas formadas sobre o substrato consistem de esferas com dimensões micrométricas, para concentrações médias
obtém-se filamentos nanométricos ligados à micro-esferas e para concentrações elevadas obtém-se filamentos puros.
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LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
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OSCILAÇÕES INTERANUAIS DA PRECIPITAÇÃO DE OUTONO E INVERNO NA
AMÉRICA DO SUL
Aluno de Iniciação Científica: Helena Cachanhuk Soares (CNPq/Balcão)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2003012592
Orientadora: Alice Marlene Grimm
Colaboradores: Alexandre R. Wendling, Angela A. Natori,
Carlos E. M. Tavares, João P. J. Saboia, Márcia T. Zilli, Thiago R. Alves, William C. Corrêa
Departamento: Física
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Precipitação Outono/Inverno, América do Sul, Variabilidade
Área de Conhecimento: Meteorologia – 1.07.03.00-4
A pesquisa tem como objetivo o entendimento das oscilações interanuais da precipitação de outono e inverno sobre a América do Sul. Para
as análises foram utilizados dados da ANA (Agência Nacional de Águas) e do INMET (Instituto Nacional de Meteorologia). O período de
estudo corresponde aos anos entre 1961 e 2000. Para esse intervalo, foram realizadas análises mensais e sazonais, para as estações de interesse,
utilizando médias dos dados de precipitação em quadrículas de 2,5º x 2,5º de latitude e longitude obtidas de mais de 10000 estações
pluviométricas. Foram utilizados os dados com toda a variabilidade interanual original, assim como séries das quais foi retirada a variabilidade
decadal/interdecadal, permanecendo apenas a variabilidade com períodos até 7 anos. A técnica aplicada é a Análise de Componentes Principais,
que fornece como resultado a representação da variação mais significativa dos dados em termos espaciais e temporais. Nesta análise, as
dimensões dos dados são reduzidas, sem perder as características principais da variabilidade. A técnica pode utilizar a matriz de correlação ou
de covariância entre as séries de cada quadrícula como base da análise. Neste trabalho, foram realizadas quatro análises. Na primeira, foi
utilizada a matriz de correlação dos dados com variações interanuais e interdecadais. A segunda abordagem usou ainda a matriz de correlação,
mas através da diferença entre os dados originais e os dados filtrados através de um filtro gaussiano, foi estudada apenas a variabilidade
interanual com períodos até 7 anos. Nas duas últimas análises foi utilizada a matriz de covariância, sendo que em uma delas o estudo foi
referente às variações interanuais e interdecadais e na última análise foram observadas apenas as variações interanuais. Os primeiros modos
de variabilidade identificados no outono possuem máximos componentes sobre o Nordeste e sobre o Sul do Brasil, regiões que possuem
máximos relativos de precipitação nesta estação. Os modos principais foram correlacionados com a temperatura da superfície do mar, para
identificar possíveis forçantes dessa variabilidade. Os modos principais ainda foram correlacionados com oscilações interdecadais globais,
como a Oscilação do Atlântico Norte, Oscilação Decadal do Pacífico, Oscilação Antártica e AMO Oscilação Multidecadal do Atlântico.
Estudos como esses são relevantes em diversas áreas como a agricultura, sistemas de previsão de enchentes e para o conhecimento sobre as
mudanças climáticas, pois fornecem fatores que podem auxiliar na melhoria de modelos de previsão.
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CORREÇÃO DE ERROS EM DADOS ORIUNDOS DE ESTAÇÕES PLUVIOMÉTRICAS
Aluno de Iniciação Científica: João Paulo Jankowski Saboia (CNPq/Balcão)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2003012592
Orientadora: Alice Marlene Grimm
Colaboradores: Helena Cachanhuk Soares, Thiago Roberto Alves, William Cantos Corrêa
Departamento: Física
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Dados pluviométricos, dados espúrios, metodologias de correção
Área de Conhecimento: Meteorologia – 1.07.03.00-4
A qualidade dos resultados obtidos em estudos climáticos é associada à base de dados utilizada. O uso de séries históricas tão longas quanto
possível é um dos fatores que contribuem para a obtenção de resultados mais confiáveis. Entretanto, quando há disponibilidade de tais séries
é comum encontrar erros que surgem em decorrência das várias etapas pelas quais os dados passam até os usuários (como erros de leitura e
digitalização). O trabalho é uma síntese das etapas de identificação e correção de erros dos dados de precipitação existentes no Laboratório de
Meteorologia do Departamento de Física da Universidade Federal do Paraná. A análise dos dados para a identificação dos erros partiu da
construção de mapas com a distribuição espacial das séries temporais disponíveis, bem como mapas de climatologia da precipitação. Ambos
foram comparados com mapas de climatologia existentes na literatura e possíveis picos espúrios em estações foram selecionados, comparados
com outras estações existentes no local e removidos, quando realmente caracterizados como espúrios. Posteriormente, em face de alguns
casos em que aparentemente dados haviam sido copiados (coincidência de 6 dados ou mais), fez-se uma varredura de todas as estações em
busca de casos de repetição. Quando encontrados, foram feitas comparações entre o regime dos dados suspeitos e o regime das estações em
questão. Após esta etapa, foram investigados casos de grandes diferenças entre regimes anuais de precipitação de uma estação e suas vizinhas,
bem como variações temporais duvidosas do regime de uma estação. Terminada a caracterização dos erros, estes foram eliminados do
conjunto de dados do laboratório.
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
221
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ESPECTROSCOPIA DE MODULAÇÃO EM PONTOS QUÂNTICOS AUTO-ORGANIZADOS DE INASP
Aluno de Iniciação Científica: Lucas Pysklyvicz de Souza (IC/Voluntária)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005016394
Orientador: Evaldo Ribeiro
Departamento: Física
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: pontos quânticos, nanoestruturas, propriedades ópticas
Área de Conhecimento: Prop. Óticas e Espectrosc. da Mat. Condens – Outras Inter. da Mat. Com Rad. e Part. – 1.05.07.16-7
O desenvolvimento das técnicas de fabricação de pontos quânticos auto-organizados livres de defeitos abriu a possibilidade de usar suas
propriedades únicas para aplicações em dispositivos. Lasers de pontos quânticos, memórias ópticas e detetores de infra-vermelho médio,
dentre outras, são exemplos já funcionais de como se pode explorar a incorporação de sistemas zero-dimensionais em dispositivos. A
possibilidade de controlar o comprimento de onda de emissão é de especial interesse para a optoeletrônica. Isto pode ser obtido variando ou
a cinética de crescimento ou a composição química dos pontos quânticos. Recentemente foi desenvolvido o sistema InAsP crescido sobre
GaAs, uma liga ternária que tem como extremos binários o InAs (material de gap pequeno, com alinhamento de bandas tipo I e fator de
Landé igual a -15) e o InP (apresenta gap maior, com alinhamento de bandas tipo II e fator de Landé de +1.5), que por possuir parâmetros
relativamente diferentes permite controlar quatro características de muito interesse: (i) a energia de emissão; (ii) o tamanho e a morfologia
dos pontos quânticos; (iii) o alinhamento de bandas; e (iv) o fator g (ou fator de Landé) dos portadores. Ao modificar a composição da liga
ternária, é possível controlar cada um dessas quatro características, o que torna o sistema InAsP/GaAs amplamente versátil e, portanto,
sintonizável para esses quatro parâmetros. Através de experiências de fotoluminescência em conjunto com microscopia eletrônica conhecese hoje o comportamento dos níveis fundamentais dessas nanoestruturas. Um dos motivos de desenvolver este novo tipo de nanoestruturas
sintonizáveis é estudar a influência de pontos quânticos auto-organizados no regime de hopping de um gás de elétrons bidimensional. Para
tanto, um plano de pontos quânticos é crescido próximo do gás em uma heteroestrutura semicondutora. Ao variar a composição da liga
ternária, varia-se toda a estrutura de níveis confinados, e são os níveis mais próximos à borda do poço (menos confinados, de mais alta
energia) que vão interagir com os elétrons do gás bidimensional e, portanto, influenciar o transporte elétrico no regime de hopping. Um passo
fundamental para atingir esse objetivo é determinar com precisão todos os estados excitados dos pontos quânticos em função da composição
da liga InAsP, o que não pode ser obtido com técnicas baseadas em emissão, como a luminescência. O objetivo do presente projeto é
desenvolver uma montagem de espectroscopia de modulação (refletividade e transmissão fotomodulados) no Laboratório de Propriedades
Ópticas para então utilizá-la no estudo e caracterização de todos os níveis confinados dos pontos quânticos do conjunto de amostras. Neste
trabalho serão apresentados os primeiros esforços no desenvolvimento da técnica.
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TRANSISTOR DE BASE PSEUDO-METÁLICA
Aluno de Iniciação Científica: Lucieli Rossi (PIBIC/Balcão)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 1994003811
Orientador: Ivo A. Hümmelgen
Departamento: Física
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Dispositivos orgânicos, transistores híbridos, transistores de base metálica
Área de Conhecimento: Transportes Eletrônicos e Propriedades Elétricas de Superfícies Interfaces e Películas – 1.05.07.10-8
Dispositivos híbridos que incorporam semicondutores inorgânicos e orgânicos são de grande interesse porque combinam alto desempenho
de semicondutores inorgânicos com a facilidade de fabricação associada aos semicondutores orgânicos. Ao contrário dos semicondutores
inorgânicos, os semicondutores orgânicos (moléculas de baixa massa molecular e polímeros conjugados) apresentam uma grande diversidade
de estruturas químicas sintetizadas e níveis de energia relevantes para o transporte e injeção de cargas. Com isso há a possibilidade de escolha
de materiais para emissor e coletor com diferentes níveis de energia para o transporte de carga positiva ou negativa, aumentando o ganho e
eliminando um dos maiores problemas dos transistores de base metálica. Neste trabalho desenvolvemos transistores híbridos orgânicoinorgânico. Os dispositivos são confeccionados em estrutura vertical, utilizando um substrato de silício tipo-n, que atuará como coletor.
Sobre o substrato de Si deposita-se a blenda de PEDOT-PSS (Poli(3,4-etilenodioxitiofeno): Poliestirenosulfonado) por centrifugação, que
servirá como base. Após esse procedimento a amostra é colocada em uma estufa a vácuo para tratamento térmico durante duas horas. Para
evitar o contato direto do eletrodo metálico com o PEDOT, deposita-se sobre uma região do dispositivo, uma camada isolante de PMMA
(Poli (metacrilato de metila)). O próximo passo é a deposição do material que atuará como emissor, no qual utilizamos o fulereno (C60)
depositado por sublimação a vácuo. Sobre o filme de C60 deposita-se prata, usando uma máscara de sombreamento, que servirá de contato
metálico. As medidas elétricas desses dispositivos foram feitas em ambiente escuro, utilizando um Analisador de Parâmetros Semicondutores
Agilent 4155c. Medidas elétricas de dois terminais sugerem que esses dispositivos funcionam por transferência de carga através de buracos
que ocorrem naturalmente na camada da base, mostrando a característica de base permeável. Medidas elétricas no modo base comum
mostram que o ganho foi próximo do ideal e que é possível obter alto ganho de corrente no modo emissor comum, operando a baixas
tensões.
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LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
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DISPOSITIVOS FOTOVOLTAICOS BASEADOS EM POLITIOFENOS
Aluno de Iniciação Científica: Rodolfo Luiz Patyk (ITI-A)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 1994003811
Orientador: Ivo A. Hümmelgen
Colaborador: Elinton L. Leguenza
Departamento: Física
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Dispositivos Orgânicos, Dispositivos Fotovoltaicos, Detectores
Área de Conhecimento: Transportes Eletrônicos e Propriedades Elétricas de Superfícies Interfaces e Películas – 1.05.07.10-8
Devido à escassez futura dos recursos energéticos a base de petróleo, hoje a busca por fontes de energia alternativas é fundamental. Uma das
alternativas é a energia solar, pois ela apresenta um grande potencial como uma fonte renovável de energia. Dispositivos que convertem
potência luminosa em potência elétrica são chamados de dispositivos fotovoltaicos. Recentemente vem se desenvolvendo dispositivos
fotovoltaicos cuja camada ativa é confeccionada com polímeros conjugados, conhecidos como dispositivos fotovoltaicos orgânicos. O objetivo
deste é desenvolver dispositivos fotovoltaicos orgânicos confeccionados na estrutura empilhada, ou seja, é depositada uma camada sobre a
outra. A camada ativa situa-se entre dois eletrodos e é constituída de polibitiofeno. Um dos eletrodos deve ser transparente para permitir a
passagem de luz, sendo usado o óxido de estanho dopado com flúor (FTO) e o outro eletrodo usado é o alumínio (Al). Depois de pronto os
dispositivos são caracterizados óptica e eletricamente medindo-se a eficiência de conversão de potencia luminosa em energia elétrica e
também são verificadas as curvas de corrente por tensão (IxV) no escuro e sob iluminação. Esses dispositivos apresentaram resultados
interessantes como a tensão de circuito aberto em torno de 2 V e eficiência de conversão de potência de 0,4 % a 6.6 W/m2 de irradiância
segundo distribuição espectral AM 1.5.
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PROPRIEDADES ÓPTICAS DE NOVOS MATERIAIS SEMICONDUTORES
Aluno de Iniciação Científica: Thiago Gomes da Silva (PIBIC/Balcão)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005016351
Orientador: Edílson Sérgio Silveira
Departamento: Física
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: semicondutores, ZnO, propriedades ópticas
Área de Conhecimento: Prop. Óticas e Espectrosc. da Mat. Condens – Outras Inter. da Mat. Com Rad. e Part. – 1.05.07.16-7
Os filmes de semicondutores têm sido objeto de extensa investigação científica nas últimas décadas pelo fato de suas propriedades físicas
propiciarem a obtenção de novas tecnologias, principalmente na produção de dispositivos optoeletrônicos. Hoje em dia estes dispositivos
encontram aplicações em praticamente todas as áreas do conhecimento. Contudo, o uso de alguns desses semicondutores é limitado devido
tanto às suas propriedades físicas intrínsecas, quanto à modificação destas por influência do meio externo. Os óxidos semicondutores têm se
mostrado como uma alternativa interessante, na medida em que suas propriedades físicas apresentam maior estabilidade em determinados
ambientes hostis a outros semicondutores. O Óxido de Zinco (ZnO) é um semicondutor de gap largo (3,37 eV), com estrutura cristalina
hexagonal tipo wurtzita, e possui propriedades piroelétricas e piezelétricas, além de apresentar uma alta energia de ligação dos éxcitons (60
meV), fazendo com que este estado ligado ainda esteja presente à temperatura ambiente. Também é um forte candidato para a utilização em
spintrônica quando em combinação com materiais ferromagnéticos. O objetivo inicial deste trabalho de pesquisa foi obter ZnO a partir da
pirólise de acetato de zinco e também o estudo das suas propriedades ópticas e estruturais. Inicialmente utilizamos soluções de acetato de
zinco em água bi-destilada e álcool isopropílico. Fabricamos as amostras fazendo uso da técnica de “casting”, deposição do material diretamente
sobre o substrato, e também “spin coating”, onde o material é depositado sobre o substrato em rotação. Foram testadas várias concentrações
do soluto em ambos os solventes e depositadas em substratos de vidro. Após esta etapa os filmes ficaram expostos ao ar para a evaporação do
solvente ou em estufa a temperatura controlada. Para obtermos o ZnO, propriamente dito, os filmes de acetato de zinco foram submetidos
a temperaturas por volta de 400°C. Para caracterização utilizamos medidas de difração de Raios-X dos filmes de acetato de zinco e posteriormente
dos filmes de ZnO. Realizamos também medidas dos espectros de absorção e reflexão dos filmes antes e depois da pirólise. Para complementar
a caracterização estrutural, nós realizamos também medidas de espalhamento Raman nas amostras. O ZnO possui 4 modos normais de
vibração Raman ativos, além de alguns já relatados modos de vibração de segunda ordem relacionados com o processo de espalhamento por
multi-fônons. Futuramente, pretendemos desenvolver novas técnicas para a realização da pirólise sobre os substratos durante a fase de
deposição do filme de acetato e a partir disso fazer o estudo da formação de ZnO localmente. Pretendemos também utilizar outras técnicas,
como a de “electrospinning”, a qual faz uso de um campo elétrico de alta tensão, para fazer a deposição de ZnO sobre nanofibras de
poliestireno e então fazer a análise das propriedades ópticas desse novo material semicondutor.
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
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DETECÇÃO DE FACES EM VÍDEO
Aluno de Iniciação Científica: Alessandro Gustavo Farias Fior
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005016402
Orientador: Luciano Silva
Co-Orientadora: Olga Regina Pereira Bellon
Colaborador: Raphael Henrique Ribas (IC/Funpar)
Departamento: Informática
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Biometria, Reconhecimento Facial
Área de Conhecimento: Processamento Gráfico – 1.03.03.05-7
Com o aumento contínuo da capacidade de processamento e popularização de câmeras de melhor qualidade, a visão computacional tem se
tornado viável e atraído atenção de muitas pesquisas. São vários os problemas a serem resolvidos, sendo o reconhecimento de padrões um
dos mais importantes. Porém, como o contexto das suas aplicações é muito variado, não é possível generalizar totalmente a solução. Neste
trabalho está sendo estudado um problema em particular que consiste em detectar faces em seqüências de vídeo em tempo real. A motivação
deste estudo é a crescente necessidade de sistemas de reconhecimento biométrico e de interação homem-máquina. A partir dele poderiam
ser desenvolvidas aplicações robustas de segurança e monitoramento de ambientes, onde, além de detectar a presença de pessoas, elas seriam
identificadas, acompanhadas e teriam seu comportamento avaliado em busca de alterações como por exemplo brigas, furtos, entre outros.
Uma vez que a face seja localizada também é possível segmentá-la e definir eixos imaginários que poderiam controlar ações no computador
voltadas para sistemas de acessibilidade para pessoas com necessidades especiais e realidade virtual. São muitos os estudos sobre o
reconhecimento de faces em imagens estáticas, porém em vídeo temos várias limitações como a velocidade e a qualidade, já que esse
algoritmo precisa trabalhar em tempo real e com frames que possuem definição inferior a de imagens fotográficas. A metodologia aplicada
consiste em definir um modelo a partir de uma base de testes do qual são extraídas características. Estas são usadas por classificadores
aplicados nos frames do vídeo para definir se ali existem candidatos a face. Com o intuito de diminuir o processamento necessário, possibilitando
o funcionamento em tempo real, é necessário diminuir rapidamente a área de busca na imagem. Para tanto a implementação utiliza alguns
artifícios como cruzar frames para definir qual é a área de interesse (foreground) e aplicação de classificadores em cascata. Para melhorar a
resolução das imagens capturadas é possível integrar frames de baixa qualidade gerando um único frame rico em detalhes. Os métodos que
utilizam a cor da pele como principal característica para detecção apresentam bom desempenho em ambientes controlados, mas perdem a
eficiência no cenário real onde estão submetidos a variações de iluminação e equipamentos de captura. Outros métodos localizam faces
através do formato das bordas da imagem. Estes são mais robustos quanto a variações cromáticas, porém podem ficar mais lentos ou imprecisos
com fundos complexos, ricos em detalhes que não sejam da área de interesse. Os vários métodos estão sendo estudados afim de gerar um
sistema robusto para detecção de faces que possa ser integrado com outras aplicações.
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MULTITERMINAL: UM COMPUTADOR MULTIUSUÁRIO
Aluno de Iniciação Científica: Ander Conselvan de Oliveira (Voluntário)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 99005936
Orientador: Fabiano Silva
Co-Orientador: Daniel Weingaertner
Colaboradores: Tiago Vignatti, Paulo R. Zanoni
Departamento: Informática
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: multiseat, multiterminal, multi-usuário, software livre
Área de Conhecimento: Metodologias e Técnicas da Computação – 1.03.03.00-6
O poder de processamento dos computadores atuais é maior do que a necessidade de muitos usuários, causando um desperdício de recursos
computacionais. Nas aplicações mais comuns, como navegadores e editores de texto, o processador é usado por alguns instantes enquanto
gera uma resposta visual e depois que essa resposta é exibida, o processador fica livre, enquanto o usuário a lê. Para aproveitar melhor essa
capacidade de processamento, o computador pode ser compartilhado entre mais de um usuário. A solução multi-terminal (“multiseat”)
consiste em acoplar a um único computador vários monitores, teclados e mouses que operam independentemente. Nesse trabalho investigamos
as variadas formas já existentes de constituir um multi-terminal e também concebemos uma nova solução. A nossa solução é provida
somente de aplicações totalmente baseadas no sistema operacional GNU/Linux e são livres: código fonte aberto e solução gratuita disponível
no site do produto. Nos teste realizados com um tetra-terminal, a diferença de desempenho em relação a uma máquina para um único
usuário foi insignificante para as aplicações que não façam uso intensivo do processador. Esse é o caso de aplicações de escritório (processador
de texto, planilha eletrônica, etc), aplicações de internet (navegador, leitor de email), aplicações de manipulação de imagem e desenho
vetorial entre outras. Desta forma, o sistema multi-terminal é bastante apropriado para laboratórios de informática, ilhas de escritório,
bibliotecas, etc. Utilizando cada computador para atender simultaneamente a quatro usuários, é possível reduzir pela metade os gastos com
a aquisição de equipamentos. O número de máquinas a serem administradas é dividido por quatro, o que diminui os custos com atualização
de software, resolução de problemas em geral. Reduz também a quantidade de componentes sucetíveis a falha. Por outro lado, a falha de
algum componente, como a memória, processador ou disco rigído, compromete simultaneamente quatro pontos de trabalho. Uma limitação
do sistema é o uso de mídias removíveis. Cada computador tem apenas um leitor de CD-ROM e um leitor de disquetes, trazendo para os
usuários a responsabilidade de compartilhar esses recursos. A necessidade de uso intensivo desses recursos pode inviabilizar a utilização
desse sistema. A utilização de um sistema multi-terminal é uma opção viável para a implantação de ambientes compartilhados de computação,
reduzindo custos sem perda de qualidade. Apesar dessas limitações, a solução que propusemos está sendo empregada no programa de
inclusão digital do governo do Paraná, o Paraná Digital. Nesse projeto cerca de 44 mil computadores estarão sendo implantados em todas as
escolas públicas do Estado e todas estarão dotadas do sistema multi-terminal.
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LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
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UM CONFRONTADOR DE HEURÍSTICAS PARA O JOGO DE XADREZ
Aluno de Iniciação Científica: Antonio Hobmeir Neto (Voluntário)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2004014068
Orientador: Alexandre Ibrahim Direne
Colaboradores: Tiago Sak, Alexandre Ibrahim Direne, PET
Departamento: Informática
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Confrontador, Busca Heurística, Xadrez
Área de Conhecimento: Ciência da Computação – 1.03.03.00-6
O xadrez é um jogo de tabuleiro para dois jogadores. Um jogador controla as peças brancas e o outro jogador possui as peças pretas. Cada
jogador tem 16 peças: oito peões, dois cavalos, dois bispos, duas torres, um rei e uma rainha. O xadrez é um jogo especialmente popular por
sua complexidade. Estima-se que o número de posições legais no xadrez é de cerca de 10 43 e o número de jogadas possíveis é muito maior,
excedendo em muito o número de átomos do universo. Logo se quisermos encontrar as melhores jogadas possíveis dado um tabuleiro
devemos executar uma busca aproximada, ou seja, que se consiga de alguma forma reduzir o espaço de busca e deixá-lo suficientemente
pequeno. Assim apenas analisaríamos os nodos interessantes, conseguindo então executar a busca, com a ajuda de um computador, em um
tempo hábil. Os algoritmos mais eficientes e aplicados nesse tipo de problema são os algoritmos de busca heurística, ou seja, buscas com o
auxilio da quantificação da proximidade do objetivo. Esse trabalho visou analisar e escolher o melhor algoritmo de busca heurística a ser
empregado nesse contexto e assim implementar uma ferramenta que dadas duas heurísticas, confronte-as a fim de analisar qual é a mais
eficiente para o jogo. A motivação do trabalho foi fazer com que duas pessoas disputem indiretamente uma partida de xadrez utilizando
recursos da máquina. Isso significa fazer com que a máquina calcule milhares de tabuleiros atingíveis a partir de um inicial, apenas baseandose em funções heurísticas elaboradas por cada jogador humano. Isto permitirá que, ao passar do tempo, os jogadores melhorem
progressivamente suas heurísticas, e assim consigam decidir mais seguramente quais configurações (ao invés de jogadas tradicionais) são
ruins e quais são boas. A ferramenta proposta foi implementada e testada várias vezes, com heurísticas diferentes, mostrando-se estável.
Combinando o resultado final da execução com cada as jogadas ocorridas na partida, pode-se efetivamente determinar os pontos fracos de
cada heurística, podendo-se melhorá-la gradativamente até alcançar um resultado de execução satisfatório. Através dessas melhoras gradativas
da heurística o jogador adquire conhecimentos de como avaliar eficientemente um tabuleiro, beneficiando-se futuramente em outras partidas
artificiais de xadrez. Na implementação da ferramenta dois fatores se destacaram. O primeiro fator diz respeito como deveríamos armazenar
o jogo, uma vez que será onde todas as informações ficarão contidas. O segundo fator é sobre como identificar os nodos terminais, que se
constitui em uma tarefa difícil, pois para identificar um nodo terminal por ciclagem, por exemplo, deveríamos manter todas as jogadas feitas
durante a partida, elevando o consumo de memória drasticamente, além do já esperado gasto de tempo comparando tabuleiros.
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REPRESENTAÇÃO DE CONHECIMENTO USANDO FÓRMULAS LÓGICAS PROPOSICIONAIS
EM NNF
Aluno de Iniciação Científica: Bruno César Ribas (UGF/SETI)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES:1999005936
Orientador: Fabiano Silva
Co-Orientador: Razer Anthom Nizer Rojas Montaño
Departamento: Informática
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: satisfatibilidade, enumeração de modelos, NNF
Área de Conhecimento: Ciência da Computação – 1.03.00.00-7
A representação de conhecimento usando o formalismo da lógica clássica proposicional é tradicionalmente empregada em sistemas
especialistas e em sistemas inteligentes de inferência por ser um formalismo completo e decidível para questões como consistência,
validade e conseqüência lógica. A forma de representação empregada tem impacto direto na complexidade e no desempenho de
mecanismos automáticos de prova e na verificação das características citadas. O estudo proposto tem como objetivo analisar as formas
de representação proposicionais derivadas da NNF (Negation Normal Form), as transformações entre essas formas de representação e
a complexidade computacional dos problemas clássicos de validade ou satisfatibilidade (SAT) e enumeração de modelos em cada
representação. NNF é a classe de fórmulas da lógica proposicional que utiliza apenas os operadores lógicos de conjunção (∧),
disjunção (∨) e negação (¬), sendo este último aplicável apenas sobre as variáveis proposicionais ou sobre os valores verdade
verdadeiro (V) e falso (F). Uma sub-fórmula composta apenas de uma variável ou da aplicação da negação sobre uma variável é
chamada de literal. Por exemplo, a fórmula p ∧ ( (¬p ∨ q ) ∧ ¬r ) está na NNF pois só apresenta conjunções e disjunções e as negações são
aplicadas apenas sobre as variáveis da fórmula e não sobre sub-fórmulas. A sub-classe da NNF mais conhecida e utilizada na
modelagem de conhecimento é a CNF (Conjunctive Normal Form) que é a conjunção de disjunções de literais, por exemplo. Nessa
forma normal os problemas de verificação de consistência e enumeração de modelos de uma fórmula são problemas NP-Completo,
ou seja, problemas de alta complexidade computacional. Entretanto em outras sub-classes de NNF a complexidade desses problemas
se reduz, como a DNF, DNNF e d-DNNF. No caso da DNF (Disjunctive Normal Form), que é a disjunção de conjunções de literais,
verificar a consistência de uma fórmula um procedimento linear no tamanho da fórmula. A DNNF (Decomposable NNF) garante a
decomponibilidade da fórmula, ou seja, para cada conjunção os seus dois lados não compartilham variáveis. No exemplo
( p ∧ q ) ∨ ( (¬r ∨ p ) ∧ ( q ∧ s ) ) é fácil de ver que todas as conjunções não compartilham variáveis em suas sub-formulas. A d-NNF
(Deterministic NNF) garante o determinismo, ou seja, para cada disjunção da fórmula os seus dois lados são contraditórios. A junção
da decomponibilidade com o determinismo (d-DNNF) possibilitam o uso de procedimentos lineares no tamanho da fórmula para
o problema de validade. Como continuidade do trabalho pretende-se avaliar o custo das transformações entre as representações
estudadas, o que atualmente é conhecido na área como Compilação de Conhecimento e que tem aplicação direta na área de
verificação formal de sistemas por checagem de modelos.
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
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IMPLEMENTAÇÃO DE UM MUSEU VIRTUAL 3D – SISTEMA CLIENTE-SERVIDOR DE
RENDERIZAÇÃO REMOTA DE MODELOS 3D – COMUNICAÇÃO E SEGURANÇA
Aluno de Iniciação Científica: Caroline Mazetto Mendes (FINEP)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2004013771
Orientadora: Olga Regina Pereira Bellon
Co-Orientador: Luciano Silva
Colaboradores: Dyego Rogher Drees (IC/CNPq), Alexandre Vrubel (Mestrando)
Departamento: Informática
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Museu Virtual, Renderização Remota, Segurança
Área de Conhecimento: Processamento Gráfico – 1.03.03.05-7
O objetivo do projeto é realizar a comunicação de um sistema Cliente-Servidor de renderização remota para disponibilizar um museu
virtual 3D (tridimensional), em que haja interação entre os usuários e os modelos virtualmente obtidos através do processamento de imagens
adquiridas por um scanner 3D a laser. Estes modelos devem ser protegidos para impedir que a reprodução indevida, não-autorizada seja
efetuada, mantendo assim os direitos autorais dos autores. O sistema consiste em um Cliente que visualiza e manipula modelos 3D de baixa
resolução e um Servidor que renderiza e envia imagens de modelos de 3D de alta resolução para o Cliente. Assim, garantimos a segurança
dos dados, pois o usuário tem a impressão de estar manipulando modelos 3D de alta poligonagem quando na realidade estes estão no
Servidor. O Servidor aceita requisições de Clientes autorizados. Uma requisição consiste em um conjunto de informações que possibilitam
que o módulo renderizador do servidor realize seu trabalho. Para impedir a reconstrução dos modelos 3D, usamos algumas técnicas de
segurança, como: (1) introdução de marcas d’água ou ruídos nos modelos 3D ou nas imagens, criando uma deformação imperceptível ao
usuário, mas que dificultaria uma possível reconstrução; (2) mudança aleatória de ângulos de visualização, através de modificações nos
parâmetros da requisição de renderização do Cliente; (3) limitar pedidos de renderização seguidos de uma região, pois esta região pode
conter vários detalhes e assim, estas várias requisições podem ser um ataque; (4) criptografia dos dados na comunicação entre o Cliente e o
Servidor; (5) autenticação com diferentes níveis de segurança de acordo com o tipo de usuário, tal que pesquisadores registrados podem ter
acesso ilimitado ao sistema e demais usuários devem possuir acesso limitado. O Servidor pode utilizar a técnica de pré-renderização de
imagens default e armazená-las em uma cache ou um banco de dados, tornando o processo de envio de imagem para o Cliente mais eficiente.
A comunicação no sistema é feita através de protocolos de comunicação sendo o Cliente representado por um browser e o Servidor um
servidor web, como Tomcat e Apache. Toda a programação é realizada na linguagem Java, para que o sistema possa ser acessado
independentemente da plataforma do usuário. Como resultado do trabalho de pesquisa, foram adquiridos conhecimentos na comunicação
de aplicativos em uma rede, tratando também de sua segurança, conhecimentos esses muito importantes para a continuidade dos estudos
nesta área.
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IMPLEMENTAÇÃO DE UM MUSEU VIRTUAL 3D – SISTEMA CLIENTE-SERVIDOR DE
RENDERIZAÇÃO REMOTA DE MODELOS 3D – VISUALIZAÇÃO
Aluno de Iniciação Científica: Dyego Rogher Drees (CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2004013771
Orientadora: Olga Regina Pereira Bellon
Co-Orientador: Luciano Silva
Colaboradores: Caroline Mazetto Mendes (IC/FINEP), Isaias José Amaral Soares (Mestrando)
Departamento: Informática
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Museu Virtual, Renderização Remota, Java3D
Área de Conhecimento: Processamento Gráfico – 1.03.03.05-7
O objetivo do projeto é a construção de um museu virtual 3D (tridimensional), em que haja interação entre os usuários e os modelos virtuais
obtidos através do processamento de imagens adquiridas por um scanner 3D a laser. Esta interação proporcionará uma maior exploração do
acervo de um museu através da visualização de modelos 3D de alta definição, em que o usuário possa rotacionar, aproximar, afastar e
iluminar os modelos. Desta forma, estaremos apoiando a preservação das obras digitalizadas, trabalho este que pode ser de muita ajuda em
uma futura restauração ou reconstrução de uma obra que sofra algum tipo de degradação ou extinção. O sistema que disponibilizará os
modelos 3D dos objetos é da forma Cliente-Servidor. Assim, será possível que muitas pessoas acessem os objetos através do site do nosso
projeto, mesmo que seja em um computador simples, sem placa de aceleração gráfica, por exemplo. Para isso, temos dois tipos de modelos
3D: (1) Modelo de baixa poligonagem no Cliente do sistema; (2) Modelo de alta poligonagem no Servidor do sistema. Os modelos 3D no
Cliente devem ser de baixa poligonagem também para manter os direitos autorais dos objetos. Assim, para que o usuário interaja com
modelos de alta resolução, mesmo manipulando apenas um modelo de baixa resolução, os seguintes passos no Cliente são realizados: (1)
usuário manipula o modelo de baixa poligonagem; (2) ao parar de manipular, o Cliente requisita que o Servidor envie uma imagem do
mesmo modelo que o usuário está visualizando; (3) a imagem é sobreposta ao modelo 3D no Cliente; (4) a imagem é retirada quando o
usuário clicar para continuar a visualização do modelo 3D. O Cliente requisita a imagem de acordo com vários parâmetros como ID, posição
(x,y,z) e iluminação local do modelo. O Cliente é programado em Java Applet utilizando a API Java 3D para renderização 3D dos modelos.
Para que seja possível passar realidade ao usuário, mesmo utilizando modelos de baixa resolução, podemos utilizar a técnica Bump Mapping,
a qual o Java 3D suporta, que simula depressões numa superfície, mas que não atua diretamente nos polígonos. Em certos ângulos, fica
perceptível que o Bump Mapping é somente uma máscara. Para tentar contornar esse problema, podemos utilizar uma outra técnica chamada
de Silhoutte Clipping. Como resultado deste trabalho de pesquisa, foram adquiridas habilidades e conhecimentos na representação 3D e
visualização de objetos, bem como na sua manipulação, conhecimentos esses vitais para o prosseguimento dos estudos nessa área de interesse.
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LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
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PROJETO VISIONLINUX
Aluno de Iniciação Científica: Edson Vinicius Schmitt (CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005016402
Orientador: Luciano Silva
Co-Orientadora: Olga Regina Pereira Bellon
Departamento: Informática
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: reconhecimento de caracteres, OCR, fonetização, software livre
Área de Conhecimento: Processamento Gráfico – 1.03.03.05-7
Atualmente, existem vários métodos e algoritmos para o reconhecimento ótico de caracteres. Neste contexto, podemos encontrar aplicações
de tal tecnologia em sistemas que variam desde reconhecimento de endereços em cartas até o reconhecimento de valores em cheques para
grandes bancos. Estendendo esta área de conhecimento, pretendemos aplicar essa tecnologia juntamente com o conhecimento de vanguarda
da área de visão computacional para conceber um sistema capaz de ler trechos de textos de imagens e dessa forma proporcionar inclusão
digital para aqueles portadores de deficiência visual. Este sistema, desenvolvido usando apenas ferramentas de software livre, deve ter
características de baixo custo para sua aplicação e será disponibilizado gratuitamente. Neste projeto, visamos desenvolver um sistema de
reconhecimento ótico de caracteres (OCR) no intuito de integrar tal ferramenta a um fonetizador, para que dessa forma o computador que
estiver executando tal programa seja capaz de ler o que estiver na frente de uma câmera simples qualquer. O sistema todo pode ser separado
em quatro principais partes: (1) aquisição da imagem; (2) processamento da imagem; (3) reconhecimento de padrões; e (4) fonetização. A
primeira parte, aquisição da imagem, fica responsável por capturar imagens de uma câmera ou qualquer outro dispositivo semelhante
(webcam). A segunda parte é responsável pelo tratamento das imagens e adequação das imagens capturadas ao sistema de reconhecimento de
caracteres. A terceira parte deve efetivamente reconhecer padrões e identificar palavras. E por último, mas não menos importante, está a parte
relativa ao estudo de fonemas e posterior fonetização das palavras reconhecidas pelo sub-sistema de OCR. Este trabalho foca sua atenção no
problema de reconhecimento de palavras através de técnicas de OCR. Podemos dividir o estudo das técnicas de reconhecimento de caracteres
em duas grandes frentes, são elas: reconhecimento de caracteres através de casamento de padrões e reconhecimento de caracteres através de
análise estrutural de cada caractere. Enquanto o primeiro implica em simplicidade de processamento e programação o segundo implica em
robustez e precisão elevadas. Apesar das abordagens, a primeira vista, parecerem distintas, elas tendem a convergir em sistemas especialistas
que combinam o resultado do processamento de diversas técnicas e algoritmos em um resultado único e mais confiável.
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PROJETO VISIONLINUX – ACESSIBILIDADE POR COMANDOS DE VOZ
Aluno de Iniciação Científica: Mauricley Ribas de Azevedo (Voluntário)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005016402
Orientador: Luciano Silva
Co-Orientadora: Olga Regina Pereira Bellon
Colaboradores: Fabio Leite Vieira, Thiago de Souza Ferreira (IC/CNPQ)
Departamento: Informática
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Acessibilidade, reconhecimento de voz, software livre
Área de Conhecimento: Processamento Gráfico – 1.03.03.05-7
Nos dias de hoje, o computador se tornou uma ferramenta fundamental na vida das pessoas. Não apenas para trabalho ou produção, mas
cada vez mais para lazer e informação, influenciando diretamente na forma como as pessoas vêem e se relacionam com a sociedade. Embora
a forma como é definida a interação do homem com o computador – através do uso de teclado e mouse – seja madura e extremamente
eficiente, ela não cobre todos os tipos de usuários, pois pessoas com alguns tipos de necessidades especiais, como dificuldade motora, são
privadas do uso de computadores. Ora, sem avanços importantes em interfaces voltadas ao usuário, uma grande parcela da sociedade será
impedida de participar da era da informação, tendo como consequência uma maior estratificação da sociedade, agravando ainda mais o
quadro de exclusão social dos dias atuais. Tendo a voz como a mais natural e eficiente forma de comunicação do homem, uma interface
baseada na fala seria a melhor maneira de interagir com um computador. Assim, como parte do projeto Linux Acessível, estamos desenvolvendo
um sistema de interface via voz, no qual o usuário passa comandos de voz ao computador, através de um microfone comum, que reconhece
e executa tal comando. O sistema é baseado no Sphinx - 4, um framework para reconhecimento de fala, desenvolvido em parceria entre a
Universidade Carnegie Mellon, a Sun Microsystems e o Instituto de Tecnologia de Massachusetts, que decodifica o sinal de áudio capturado
pelo microfone em strings de caracteres, as quais podem ser analisadas e executadas, caso sejam reconhecidas como um comando válido.
Com o auxílio do Festival, um sintetizador de voz desenvolvido pela Universidade de Edinburgo, é possível gerar saída de áudio, em
resposta, por exemplo, a comandos que o sistema não reconhece como válidos. Outra característica importante é o fato do sistema ser e
utilizar software livre, o que diminui drasticamente custos, tanto para desenvolvimento quanto para utilização, além de permitir que a
comunidade de desenvolvedores possa contribuir com o projeto no futuro.
Suporte financeiro: CNPq, Finep.
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
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UM SISTEMA PARA IDENTIFICAÇÃO DE INDIVÍDUOS POR IMPRESSÃO DIGITAL
Aluno de Iniciação Científica: Rubisley de Paula Lemes (FINEP)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2004013771
Orientadora: Olga Regina Pereira Bellon
Co-Orientador: Luciano Silva
Departamento: Informática
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: impressão digital, minúcias, sobreposição, Software Livre
Área de Conhecimento: Processamento Gráfico – 1.03.03.05-7
O reconhecimento de impressões digitais é um dos mais importantes métodos de identificação biométrica. Este tem sido um dos meios mais
utilizados na biometria para identificar uma pessoa através de suas características físicas, específicas do indivíduo. Embora a verificação de
impressão digital esteja normalmente associada à identificação criminal em trabalhos policiais, ela também está sendo usada em aplicações
civis, tais como controle de acesso e segurança em transações financeiras. No entanto, a verificação manual da impressão digital é um
processo custoso que consome bastante tempo. Este trabalho tem a função de apresentar um método automático de verificação de impressão
digital em tempo real, desenvolvido em Software Livre e com baixo custo. Para viabilizar esta tarefa, são necessários métodos de tratamento
e análise de imagens e de comparação (reconhecimento de padrões) eficientes. Um sistema de identificação ou verificação de impressões
digitais requer o uso de diversas técnicas para o tratamento das imagens. Após a captura da imagem por um sensor, esta pode conter degradações
ou ruídos decorrentes do processo de aquisição. Para resolver este problema é necessário utilizar técnicas de pré-processamento para suavizar
ou eliminar estes ruídos. A impressão digital é formada por uma superfície que apresenta franjas localizadas nos dedos do indivíduo. Cada
impressão digital é única, oferecendo um método claro e não ambíguo para identificar indivíduos. O código de cada indivíduo é determinado
por pequenos detalhes embutidos em toda a sua estrutura, que são as chamadas minúcias. Após a localização dessas minúcias, inicia-se o
processo de comparação desta impressão digital com as demais existentes em um dado banco de dados. No entanto, os algoritmos padrões
para comparação baseados em minúcias se mostraram deficientes em nosso trabalho, devido às características das imagens obtidas com o
sensor disponível para o desenvolvimento do projeto, que são pequenas e fornecem um número muito pequeno de minúcias. Para garantir
o sucesso de comparação com os algoritmos encontrados na literatura, é necessário a identificação de pelo menos 8 minúcias. Para solucionar
este problema, desenvolvemos um algoritmo de cruzamento de imagens baseado na forma das cristas e não mais nas minúcias. Este algoritmo
busca fazer a melhor sobreposição possível entre duas imagens. Uma área de sobreposição alta confirma a verificação. Dessa forma usamos
toda a informação contida na imagem e não somente pontos isolados. Possibilitando assim a obtenção de resultados até melhores do que
aqueles advindos de algoritmos tradicionais.
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GRUPOS E SIMETRIAS
Aluno de Iniciação Científica: Ana Paula Piantoni Gonçalves (PET/SESu)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2004013636
Orientador: Edson Ribeiro Alvares
Departamento: Matemática
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: sólidos e polígonos regulares, grupos de simetrias
Área de Conhecimento: Matemática – 1.01.00.00-8
Neste trabalho, apresentaremos um estudo das formas geométricas, que está intimamente relacionado à aspectos de simetria. Uma figura
possui um eixo simétrico se, quando rotacionada, a figura resultante for congruente a inicial para algum ângulo menor que 360º. Através da
operação geométrica de rotação sobre os eixos simétricos levando a figura nela mesma, encontramos todos os elementos de simetria de
rotação de sólidos e polígonos regulares. O conjunto desses elementos forma um Grupo. Mostraremos que sólidos que apresentam o
mesmo número de elementos de simetria (ou seja, cujos grupos de simetria possuem mesma ordem) podem ter estruturas algébricas
diferentes. A Teoria de Grupos emerge, então, como ferramenta natural para o tratamento dos problemas relacionados a determinação de
simetrias de polígonos e sólidos regulares.
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LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
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ESTUDO DE FUNÇÕES CONJUGADAS
Aluno de Iniciação Científica: André Luiz Barbosa Arantes dos Santos (PET/SESu)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2002010945
Orientador: Ademir Alves Ribeiro
Co-Orientadora: Elizabeth Wegner Karas
Colaboradora: Vanessa Hlenka
Departamento: Matemática
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: análise convexa, função conjugada
Área de Conhecimento: Matemática Aplicada – 1.01.04.00-3
Estamos interessados em estudar problemas de programação não-linear que consistem em minimizar uma função f em um subconjunto de
Rn. No entanto, colocado dessa forma, o problema pode não ter solução e mesmo que um minimizador global exista, determiná-lo pode ser
muito difícil. Os algoritmos de programação não linear determinam, normalmente, minimizadores locais. Cabe, então, explorar condições
e propriedades que a função f deve satisfazer de modo a garantir que um minimizador local seja global. Uma das características que podemos
impor à função é a convexidade, sem necessariamente exigir diferenciabilidade. Assim nosso trabalho insere-se no estudo de Análise Convexa
que normalmente não é visto em cursos de graduação. No estudo de funções convexas surge a função conjugada f∗, de uma função
convexa f, definida por f * (s ) = sup x t s − f ( x ) . Este trabalho consiste no estudo das propriedades da função conjugada. Salientamos,
inicialmente, sob que condiçõesx o supremo é atingido. Tendo estas condições em mente, estudamos as propriedades da função
conjugada relacionadas com as operações usuais de funções. Outra propriedade que provamos é a de que a aproximação quadrática
da função conjugada de uma função convexa f coincide com a conjugada da aproximação quadrática da função f, ou seja, entre fazer
a conjugação e obter a aproximação quadrática de uma função, não importa a ordem. Durante a realização do trabalho procuramos
fazer as demonstrações formais, mas sempre enfatizando o aspecto geométrico da teoria. Os gráficos para ilustrar o trabalho foram
elaborados em Matlab. O conceito de função conjugada será de fundamental importância quando discutirmos métodos de resolução
de problemas de otimização convexos e a teoria de dualidade envolvida.
{
442
}
ANALYTIC HIERARCHY PROCESS NA AVALIAÇÃO DE PROJETOS
Aluno de Iniciação Científica: Débora Girardi Gasoto (PIBIC/Balcão)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2000007077
Orientadora: Neida Maria Patias Volpi
Departamento: Matemática
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Pesquisa Operacional, AHP, Avaliação de projetos
Área de Conhecimento: Programação Linear, Não-Linear, Mista e Dinâmica – 3.08.02.02-4
Para uma empresa, fazer um investimento consiste em comprometer capital, na esperança de manter ou melhorar sua situação econômica.
A decisão de investir é muito complexa, porque muitos fatores entram em cena. Para avaliar todos esses fatores são gerados alguns indicadores.
São eles: Valor Presente Liquido (VPL), Valor Presente Liquido Anualizado (VPLa), Índice Beneficio/Custo (IBC), Retorno Adicional
Sobre o Investimento (ROIA), Taxa Interna de Retorno (TIR), Retorno Sobre o Investimento (ROI) e Período de Recuperação do Investimento
(Pay-back). Alguns modelos multicritério podem fornecer uma classificação dos projetos analisados, do melhor para o pior, através de uma
análise dos indicadores. Um deles é o método Analytic Hierarchy Process (AHP), que é muito utilizado pela simplificação que é feita do
problema em vários níveis hierárquicos. Ele utiliza comparações par a par de cada critério avaliado para classificar as possíveis soluções do
problema. Os critérios utilizados são divididos em níveis de hierarquia, usada para representar o tipo de dependência de um nível ou
componente de um sistema com outro de maneira seqüencial. O último nível sempre contém as alternativas a serem avaliadas. Através das
comparações são obtidos pesos relativos de cada elemento do mesmo nível que são usados para determinar os pesos finais. Estes pesos
representam a importância relativa de cada alternativa avaliada. O objetivo deste trabalho foi aplicar o método AHP sobre os indicadores para
análise de investimentos, considerando também os benefícios e prejuízos indiretos e aspectos de implementação. Para avaliar os benefícios
e prejuízos foram considerados a geração de empregos e os possíveis danos ao meio ambiente. Sob os aspectos de implementação foram
considerados: a durabilidade do equipamento, a dificuldade de instalação, a manutenção, o quanto custa cada equipamento e se é elétrico ou
não. Os projetos de investimento foram propostos para a empresa Microbip Ind. E Com de Equip. Eletrônicos, que atua na área de eletrônica
industrial, desenvolvendo e produzindo projetos eletrônicos e equipamentos. Para aplicar o método AHP sobre os índices de avaliação
econômica, estudou-se o caso de projetos de investimentos de modernização, através da introdução de um novo equipamento, que visa a
melhoria da produtividade, da qualidade dos produtos, entre outros, melhorando o desempenho competitivo em termos de custo de produção
e desempenho de entrega dos produtos. O método AHP foi programado em Matlab. Vários cenários foram testados para verificar a diferença
na classificação dos projetos através do método, como mudanças nas taxas de juros, no horizonte de planejamento e na quantidade de
produtos fabricados pela empresa. Propostas de ampliação para a empresa foram sugeridas.
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
229
443
MÉTODOS DE RESOLUÇÃO PARA SISTEMAS DE EQUAÇÕES DIFERENCIAIS LINEARES
Aluno de Iniciação Científica: Fernando de Ávila Silva (PET)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2002011047
Orientador: Alexandre Kirilov
Departamento: Matemática
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Sistemas de Equações, Séries de Potências, Exponencial de Matrizes
Área de Conhecimento: Análise – 1.01.02.00-0
As equações diferenciais constituem uma das ferramentas matemáticas mais eficientes para modelar fenômenos físicos, biológicos, químicos,
econômicos etc. Dentro deste vasto campo de estudo, as equações diferenciais lineares ocupam um papel de destaque, pois vários problemas
podem ser resolvidos por uma equação ou um sistema de equações lineares. Mesmo quando as equações lineares não são suficientes para
descrever o problema satisfatoriamente, pode-se recorrer a uma aproximação linear para analisar o comportamento local das possíveis
soluções de problemas não lineares. Neste sentido, o objetivo deste trabalho é promover um estudo de sistemas de equações diferenciais
lineares, tomando contato com os principais métodos de resolução: autovalores e autovetores e exponencial de uma matriz (através de séries
de Taylor e do teorema de Cayley-Hamilton), bem como os teoremas fundamentais de existência e unicidade de soluções para problemas de
valor inicial e regularidade das soluções. Para o bom desenvolvimento desse trabalho, foi necessário aprofundar-se em tópicos da álgebra
linear e análise matemática como semelhanças de matrizes, autovalores e autovalores, teorema de Cayley-Hamilton, diagonalização de
operadores e a forma canônica de Jordan, séries de Taylor, continuidade, integrabilidade e derivabilidade de uma função dada como limite de
uma seqüência ou série de funções, convergência uniforme e o teste M de Weierstrass.
444
ÁLGEBRAS ASSOCIATIVAS
Aluno de Iniciação Científica: Francisco Itamarati Secolo Ganacim (Voluntário)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2004013636
Orientador: Edson Ribeiro Alvares
Departamento: Matemática
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chaves: álgebras de artin, Teorema de Krull-Schmidt, seqüências exatas, comprimento de módulos
Área de Conhecimento: Álgebra – 1.01.01.00-4
O principal objetivo da teoria de representações de álgebras é estudar a categoria dos módulos sobre uma álgebra. Neste trabalho apresentaremos
a estrutura dos módulos de comprimento finito. Para isso é necessário um estudo sobre as condições de cadeia sobre conjuntos e as implicações
das condições de cadeia de sub-módulos e ideais sobre módulos e anéis. Através das cadeias de sub-módulos e ideais estabelecemos a noção
de comprimento dos módulos (invariante), tornando então possível explorarmos o comportamento das cadeias de sub-módulos e ideais e
definirmos o conceito de seqüência de composição para módulos. Um dos resultados relevantes é o Teorema de Krull-Schmidt (ou Teorema
da Decomposição Única) que estabelece a decomposição dos módulos de comprimento finito em sub-módulos indecomponíveis de maneira
única a menos de isomorfismo. Apresentaremos também exemplos para cada uma das condições anteriores assim como colocaremos a
pesquisa em seu contexto histórico.
230
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
445
DEFINIÇÃO DO NÚMERO, DO TURNO E DA LOCALIZAÇÃO DE EQUIPES DE ATENDIMENTO
AOS USUÁRIOS DE UMA REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA VIA SIMULAÇÃO
Aluno de Iniciação Científica: Gustavo Valentim Loch (Projeto Copel/UFPR/Lactec)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005016600
Orientador: Volmir Eugênio Wilhelm
Co-Orientadora: Neida Maria Patias Volpi
Colaboradores: Daianne Pabst, Aline Purcote, Eloa Alano Damian, Giuliane Hermana Zanella de Araújo,
Elsio Luiz Andretta Filho
Departamento: Matemática
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: simulação, pesquisa operacional, logística
Área de Conhecimento: Matemática – 1.00.00.01-4
Sempre que há uma interrupção no fornecimento de energia elétrica, o consumidor liga para a concessionária de energia, a qual registra a
ocorrência. Registrada a ocorrência, a fornecedora de energia irá, então, despachar uma equipe para o local. O problema para a concessionária
é que ela sofre penalizações impostas pela ANEEL quando o consumidor fica sem energia. Estas penalizações são aplicadas na forma de
multas. Uma maneira de solucionar o problema seria aumentar muito o número de equipes, o que faria com que não ocorressem atrasos,
mas isto implicaria no aumento do custo operacional. O objetivo do projeto é fornecer à concessionária uma ferramenta que possibilite
dimensionar o número de equipes, e seus respectivos turnos, de forma a otimizar os custos envolvidos. Após vários estudos, percebemos
que a melhor maneira para resolver este problema seria através de simulação, ou seja, imitar a decisão do despachante criando cenários para
diferentes situações. Para a utilização desta técnica de Pesquisa Operacional, foram necessários levantamentos estatísticos de dados para obter
distribuições de probabilidades para instantes de ocorrências e tempo de execução (tempo de conserto do problema). Para a obtenção destas
distribuições foram analisados registros históricos dos referidos dados de meses anteriores, junto a Companhia Paranaense de Energia
Elétrica (COPEL), para a cidade de Ponta Grossa, PR. Como ponto de partida para a simulação, utilizamos um modelo de Programação
Linear que fornece uma aproximação do número de equipes necessárias a cada hora do dia para atender as ocorrências. No momento, estão
sendo simulados diferentes cenários para obtenção de valores (número de equipes), de forma a compará-los com os atuais.
446
A GEOMETRIA DINÂMICA NA RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS GEOMÉTRICOS EM ESPAÇOS
NORMADOS
Aluno de Iniciação Científica: Josué Ervin Musial (PET/SESu)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2001009145
Orientador: José Carlos Cifuentes
Co-Orientadora: Deise M. B. Costa
Colaborador: Zizelane Mateus (IC-UFPR/TN)
Departamento: Matemática
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Espaços normados, Geometria dinâmica, Método de analogia
Área de Conhecimento: Geometria e Topologia – 1.01.03.00-7
Restringimos nosso estudo ao plano cartesiano munido de uma norma qualquer e consideramos como exemplos de destaque, as normas
que provém de um produto interno e as p-normas para p>=1. Podemos definir a noção de ângulo Euclidiano a partir da noção de distância
Euclidiana como o quociente entre o comprimento de arco s e o raio r da circunferência. Esse quociente é constante e define o valor do
ângulo em radianos. Nosso problema inicial é estabelecer que condições deve uma norma n = ||.|| satisfazer para que o quociente de um
arco de “circunferência” ao raio da mesma seja constante. Uma vez satisfeitas essas condições, podemos definir “ângulo” do mesmo modo
que no caso Euclidiano, substituindo a norma Euclidiana pela norma n. O comprimento do arco da respectiva “circunferência” deve ser
calculado através de uma integral usando a norma correspondente. Tendo em vista o tempo e a dificuldade de se verificar analiticamente
diversas conjecturas geométricas é que desenvolvemos uma ferramenta computacional, um software de geometria dinâmica. Ele oferece as
vantagens da interatividade, onde o usuário pode manipular os objetos como: pontos, retas, circunferências, medidas de ângulos e distância
entre dois pontos. Com isso, temos a possibilidade de generalizar muitos problemas conhecidos da Geometria Euclidiana para as geometrias
definidas por diferentes normas n, podendo assim, verificar ou não a validade dessas conjecturas, ampliando a nossa intuição sobre as
mesmas, para formalizá-las posteriormente. O software é desenvolvido em linguagem “Visual Basic”, podendo considerá-lo como uma
ferramenta de pesquisa e também para o ensino de espaços normados e topologia. Assim chegamos a alguns resultados importantes: definindo
“reta” como no caso Euclidiano, isto é, como o lugar geométrico dos pontos que satisfazem uma equação do 1° grau ax + by + c = 0, e
considerando três pontos não colineares no plano e três retas que passam por estes pontos, temos que estas retas delimitam um triângulo. Daí
resulta o seguinte: a soma dos “ângulos internos” de um triângulo qualquer é igual ao valor de π(n) correspondente à norma n dada, onde
π(n) é o valor constante dado pelo quociente entre o comprimento da “circunferência” e o diâmetro correspondente. Porém as seguintes
afirmações são falsas: considerando um triângulo inscrito em uma “circunferência” e que tem um dos lados como sendo um diâmetro desta
circunferência, então, a medida do ângulo que se opõe ao diâmetro é igual a π(n)/2; definindo triângulo isósceles como sendo o triângulo que
tem dois lados iguais, então a medida dos ângulos da base é a mesma.
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
231
447
HIPOELITICIDADE GLOBAL DE CAMPOS VETORIAIS COMPLEXOS NO TORO BIDIMENSIONAL
Aluno de Iniciação Científica: Nara Bobko (PET)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2002011047
Orientador: Alexandre Kirilov
Departamento: Matemática
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: séries de Fourier, hipoeliticidade global, funções periódicas
Área de Conhecimento: Análise – 1.01.02.00-0
Diversos problemas periódicos que surgem na física-matemática envolvem equações diferenciais parciais, no entanto, a maioria deles não
possui uma solução imediata. Uma técnica bastante difundida para gerar candidatos à solução para esses problemas é a das séries trigonométricas
ou séries de Fourier. O uso desta técnica permite reduzir o problema de resolução de uma equação diferencial à análise da convergência de
uma série de funções. Um estudo mais aprofundado dos coeficientes destas séries pode levar a obtenção de propriedades que permitam
decidir se o problema tem ou não solução e qual o grau de regularidade das prováveis soluções do problema. O∂ objetivo
deste trabalho é
∂
estudar propriedades globais, tais como a resolubilidade e a hipoeliticidade de campos vetoriais do tipo P = ∂x + α ∂y definidos no toro
bidimensional, sendo a um número complexo. A hipoeliticidade de um operador, ou de uma equação, é a propriedade de todas as soluções
serem regulares (infinitamente diferenciáveis) sempre que o segundo membro o for. Um fato impressionante sobre este operador é que se
a for um número racional ou um número de Liouville, então P não será globalmente hipoelítico. Para tanto foi necessário estudar assuntos
como séries de Fourier em mais de uma variável, efeito da transformada de Fourier sobre operadores diferenciais, condições para que a série
de Fourier de uma função convirja para a própria função e a relação entre regularidade de uma função e decaimento de sua transformada de
Fourier. Além de aproximação de números irracionais por racionais e propriedades dos números de Liouville.
448
ÁLGEBRAS HEREDITÁRIAS
Aluno de Iniciação Científica: Ricardo Paleari da Silva (PET/SESu)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2004013636
Orientador: Edson Ribeiro Alvares
Departamento: Matemática
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: grafos orientados, álgebra hereditária, matrizes
Área de Conhecimento: Álgebra – 1.01.01.00-4
Quando estudamos matemática, muitas vezes nos deparamos com problemas relacionados à área de álgebra abstrata. E frequentemente essa
área que nos permite observar quais conclusões podemos extrair de certo assunto que estamos tratando. Mas nem sempre é fácil estudar a
álgebra envolvida nesse estudo. Procuramos em nosso estudo uma forma mais simples de representar uma dada álgebra, de forma que seja
equivalente o estudo em ambas as formas encontradas. A principal forma de representação de álgebras nessa pesquisa é por meio de grafos
orientados (isto é possível graças ao Teorema de Gabriel, que também será comentado nessa pesquisa) e às vezes por matrizes mediante
alguns isomorfismos que existem entre esses objetos. Preocupamo-nos apenas a alguns casos particulares de álgebras denominadas Álgebras
Hereditárias, e vamos explorar a teoria de representações de álgebras sobre estas. Partiremos do fato de que uma álgebra hereditária é tal que
todo sub-módulo de um A--módulo projetivo é projetivo e em seguida conseguiremos uma série de equivalências para esta definição,
caracterizando assim uma forma para o grafo orientado que vai representar essa álgebra. Conhecendo a representação de uma álgebra por
meio de um grafo orientado, é possível verificar, ao adicionarmos propriedades a esta álgebra, quais serão os efeitos que serão vistos na sua
representação.
232
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
449
RETICULADOS DISTRIBUTIVOS E ÁLGEBRAS DE INCIDÊNCIA
Aluno de Iniciação Científica: Ruth Nascimento (PET)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2003012970
Orientador: Marcelo Muniz Silva Alves
Departamento: Matemática
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: reticulados distributivos, álgebras de incidência, subespaços invariantes
Área de Conhecimento: Álgebra – 1.01.01.00-4
Nosso estudo está relacionado com reticulados finitos de subespaços, estruturas nas quais temos as operações de soma de subespaços,
que é o supremo de dois subespaços, e a interseção, que é o ínfimo. Os tipos de reticulados que têm sido de maior relevância para o
trabalho são os reticulados distributivos. Um reticulado L satisfaz a propriedade da base se existe uma base B de V tal que B )” W é
uma base para W, para cada W pertencente a L. Segundo o artigo M. Akkurt, G.P. Barker, M. Wild, Structural matrix algebras and their
lattices of invariant subspaces, mostramos que um reticulado finito satisfaz a propriedade da base se e somente se é distributivo. Para isso,
verificamos inicialmente que se a aplicação ψ : L → P(B) dada por W a B )” W é um homomorfismo injetivo de L no reticulado
P(B) dos subconjuntos de B, então L é distributivo. Visto isso, mostramos que cada reticulado distributivo finito satisfaz a propriedade
da base, usando indução na altura dos elementos W E L. Na etapa seguinte, estudamos as relações entre álgebras de incidência e
reticulados de subespaços. Uma álgebra de incidência é uma álgebra de funções sobre P X P, onde P é um conjunto parcialmente
ordenado. Mostramos que, para cada álgebra de incidência A sobre um conjunto P finito, o conjunto dos subespaços invariantes sob
todos os elementos de A é um reticulado distributivo. Nossos próximos passos serão estender este resultado para álgebras estruturais
de matrizes, que são uma generalização de álgebras de incidência em dimensão finita e mostrar que, reciprocamente, dado um
reticulado distributivo (finito) de subespaços, o conjunto de matrizes que preserva todos os elementos de L é uma álgebra estrutural.
450
GRAFOS E FORMAS QUADRÁTICAS
Aluno de Iniciação Científica: Tanise Carnieri Pierin (PET/SESu)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2004013636
Orientador: Edson Ribeiro Alvares
Departamento: Matemática
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: formas quadráticas, grafos, representação de álgebras
Área de Conhecimento: Álgebra – 1.01.01.00-4
A forma quadrática de Euler exerce papel importante no estudo de álgebras hereditárias. Através dessa forma quadrática, definiremos forma
quadrática de um grafo. Algumas propriedades de tais formas quadráticas determinam se esse grafo é Dynkin ou Euclidiano. Se a forma
quadrática for positiva definida, ou seja, for positiva para toda n-upla cujos coeficientes sejam inteiros e possuir apenas o elemento nulo no
conjunto radical, então o grafo será Dynkin. Quando a forma quadrática for crítica, ou seja, assumir valores positivos para toda n-upla de
coeficientes inteiros e possuir algum elemento além do nulo no conjunto radical, o grafo será Euclidiano. É possível concluir que todo grafo
é Dynkin ou conterá um subgrafo Euclidiano. O objetivo seguinte do estudo foi mostrar que toda forma quadrática fracamente positiva
possui um número finito de raízes. Nosso intuito ao estudar tais conceitos é construir argumentos para definir álgebras a partir de grafos e
concluir que a representação das álgebras hereditárias é finita se, e somente se, o quiver for um grafo Dynkin.
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
233
451
FUNÇÕES CONVEXAS E SUAS APLICAÇÕES EM OTIMIZAÇÃO
Aluno de Iniciação Científica: Vanessa Hlenka (PET)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2002010945
Orientadora: Elizabeth Wegner Karas
Co-Orientador: Ademir Alves Ribeiro
Departamento: Matemática
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Otimização Convexa, Funções Convexas, Conjuntos Convexos
Área de Conhecimento: Matemática Aplicada – 1.01.04.00-3
Este trabalho de iniciação científica está inserido num projeto de pesquisa em Otimização Contínua e suas aplicações. Trataremos de
modo geral o problema de minimizar uma função com restrições de igualdade e desigualdade. Em problemas de programação não linear,
obter otimizadores globais é muito difícil, quando não impossível. Normalmente, ficamos satisfeitos com o estudo de otimizadores locais.
No entanto é possível estudar condições sobre as características do problema de modo que o minimizador local seja global. Uma dessas
principais características é a convexidade, tanto da região viável como das funções envolvidas. Seja I um intervalo não vazio de IR . A
função f : I → IR é dita convexa em IR quando f (αx + (1 − α ) x ' ) ≤ αf ( x) + (1 − α ) f ( x ' ) para todos os pares de pontos ( x, x' )
em I e todo α ∈]0,1[ . A interpretação geométrica é a seguinte: considere, na figura, o segmento PxPx' ligando em IR ² o ponto
Px = ( x, f ( x )) ao ponto Px ' = ( x ' , f ( x ' )) . Dizer que f é convexa significa que, para todos x, x ' em I e todo u em ]x, x'[ , o
está abaixo do segmento PxPx ' . O epigrafo de f , definido por
ponto Pu = (u , f (u )) do gráfico de f
epi f := {( x, r ) | x ∈ Dom f , r ≥ f ( x)} , é um conjunto convexo. A desigualdade que define uma função convexa f pode ser
generalizada para mais que dois pontos: Para qualquer coleção {x1,..., xn} de pontos em I e qualquer coleção de números {α 1,..., αn}
n
n
n
satisfazendo αi ≥ 0 para i = 1,..., k e
αi = 1 , vale a desigualdade de Jensen: f ( i =1αixi) ≤ i =1αif ( xi) . A seguir estudam-se as
i =1
propriedades de funções convexas. Se f ∈ Conv IR , então f é contínua no interior do Dom f . Além disso, para cada intervalo
[a, b] contido no interior do Dom f , existe L ≥ 0 tal que | f ( x) − f ( x' ) |≤ L | x − x' | , para todos x e x' em [a, b] . Dizemos que
f ∈ Conv IR é fechada, ou semi-contínua inferior, se lim infx → x f ( x) ≥ f ( x 0) para todo x 0 ∈ IR . Funções convexas fechadas são
de fundamental importância em análise convexa e otimização. Por exemplo, se a função f for semi-contínua inferior, e se o conjunto C
for fechado, o problema min{ f ( x ) | x ∈ C} admite uma solução.
∑
∑
∑
0
452
SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE ÉSTERES POLIMÉRICOS OBTIDOS ATRAVÉS DA
MODIFICAÇÃO QUÍMICA DO POLIBUTADIENO LÍQUDO HIDROXILADO (PBLH)
Aluno de Iniciação Científica: Agne Raoni de Carvalho
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2000007004
Orientador: Maria Aparecida Ferreira César-Oliveira
Colaboradores: Fernando Augusto Ferraz, Angelo Roberto dos Santos Oliveira
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: célula a combustível, ésteres poliméricos, PBLH
Área de Conhecimento: Química Orgânica – 1.06.01.00-7
Dentre os diferentes métodos de geração de energia, destacam-se as células a combustível. Estes dispositivos eletroquímicos possuem
a capacidade de converter a energia química em energia elétrica sem a necessidade de combustão, ao contrário dos combustíveis
fósseis que, além de estarem cada vez mais escassos, produzem diversos subprodutos, entre eles o dióxido de carbono, um dos
responsáveis pelo aumento do efeito estufa. Grupos de pesquisa e diversas empresas, inclusive as do setor de petróleo, têm dado grande
atenção às células a combustível devido ao seu enorme potencial de aplicação de uso residencial, comercial e industrial, visando à
produção de energia elétrica de maneira mais limpa. Materiais poliméricos têm sido amplamente empregados como eletrolitos, em
membranas trocadoras de prótons de célula a combustível (PEMFC). Atualmente, a maioria das PEMFC´S é produzida com a
membrana Nafion® (DuPont) na sua composição. Este polímero, de matriz perfluorcarbônica contendo grupos sulfônicos, tem
apresentado bom desempenho, porém, com um custo muito elevado, o que tem levado diversos grupos de pesquisa a buscarem o
desenvolvimento de novos materiais poliméricos que possam ser empregados como PEMFC. A utilização do polibutadieno líquido
hidroxilado (PBLH) na composição de PEMFC não é encontrada na literatura. Em vista disso, o LABPOL vem explorando a
reatividade destes grupos funcionais para a obtenção de novos produtos, através de modificação química do PBLH. Neste trabalho,
foi proposto o desenvolvimento de novos materiais poliméricos para uso em células PEM, buscando características diferenciadas
associadas a um bom desempenho. Para isso, faz-se necessárioo estudo da modificação química do PBLH para a geração de unidades
poliméricas devidamente funcionalizadas que permitam a formação das membranas. Foram realizadas reações de acetilação,
hidrogenação e esterificação do PBLH, além da transesterificação do HPBLH com metacrilato de metila, gerando o macromonômero
HPBLH-metacrilato. Este último foi utilizado em reações de copolimerização com estireno para o estudo da formação de membranas
poliméricas. Todos os produtos foram acracterizados por espectrometria no infravermelho e de ressonância magnética nuclear.
234
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
453
DETERMINAÇÃO DA RELAÇÃO ESTRUTURA-ATIVIDADE DE PARACAIROMÔNIOS DE
Diabrotica Speciosa
Aluno de Iniciação Científica: Alexandra Macedo de Oliveira (IC/Voluntária)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2000007906
Orientador: Francisco de Assis Marques
Colaboradores: Maurício Ursi Ventura (UEL), Edison Perevalo Wendler (Mestrando), Beatriz Helena L. N. S. Maia
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: D. speciosa, cairomônio, relação estrutura-atividade
Área de Conhecimento: Evolução, Sistemática e Ecologia Química – 1.06.01.06-6
Alguns exemplos de cairomônios para Diabrotica spp. são conhecidos como o (E)-3-fenil-2-propenaldeído, o 1,2,4-trimetoxibenzeno, a
curcubitacina B, o 2,3-benzopirrol, o 2-fenilacetaldeído, o eugenol, o 1,2-dimetoxibenzeno, 3-(4-metoxifenil)-propeno e o 2-feniletanol,
que são responsáveis pela atração de seis espécies.Ventura e colaboradores mostraram que o 1,4-dimetoxibenzeno atua como cairomônio da
espécie D. speciosa. Paracairomônios são substâncias que têm a propriedade de modificar o comportamento do organismo (receptor), contudo
sem serem classificados como cairomônios. Tais compostos podem ser considerados agonistas ou agonistas parciais, os quais são análogos
estruturais que se ligam ao sítio ativo do receptor e mimetizam os efeitos de seus ligantes naturais, desencadeando a resposta. Metcalf e
colaboradores, baseados na atratividade de (E)-3-fenil-2-propanaldeído, como cairomônio da espécie Diabrotica undecimpunctata howardi e o
3-(4-metoxifenil)-propeno da espécie Diabrotica virgifera virgifera, mostraram que pequenas mudanças estruturais nas moléculas destes
cairomônios poderia potencializar ou não a atividade biológica por similaridade com o sítio ativo de recepção do inseto. Neste trabalho foram
sintetizados vários compostos de estruturas similares ao 1,4-dimetoxibenzeno no intuito de se determinar, através de testes de campo, a
influência das sub-unidades estruturais na atividade biológica do composto, numa tentativa de potencializar o efeito moderado apresentado
pelo cairomônio na atratividade de D. speciosa. As mudanças realizadas nas estruturas dos compostos sintetizados, comparando com a estrutura
do cairomônio, envolveu a retirada da aromaticidade, a posição e a natureza dos substituintes presentes no 1,4-dimetoxibenzeno. Todos os
compostos sintetizados mostraram atividade inferior ao cairomônio. Através deste resultado foi possível concluir que todas as sub-unidades
estruturais presentes no cairomônio em questão são imprescindíveis para a atividade do composto não sendo possível, até então, propor
mudança estrutural que potencializasse a atividade do mesmo. Paracairomônios de D. virgifera virgifera e de D. undecimpunctata howardi também
foram testado e não apresentaram atividade frente a D. speciosa, mostrando a especificidade presente na comunicação química de tais insetos
com suas plantas hospedeiras.
454
ESTUDO DA COMPLEXAÇÃO DOS COMPOSTOS OXAZOLÍNICOS COM CLORETO DE ZINCO
Aluno de Iniciação Científica: Ana Cristina Trindade Cursino (IC/Voluntária)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 1996004518
Orientador: Alfredo Ricardo Marques de Oliveira
Co-Orientador: Jose Augusto Ferreira Perez Villar (Doutorando)
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: oxazolina, organozinco, ressonância magnética nuclear
Área de Conhecimento: Química Orgânica – 1.06.01.00-7
Complexos oxazolínicos de Cu, Fe, Mg, Zn, entre outros tem sido muito utilizados em reações de catalises quimio-, régio- e
esterosseletiva, com bons rendimentos químicos e enantioméricos. Os compostos 2,4,4-trimetil-2-oxazolina (1) e 4,4-dimetil-2-fenil2-oxazolina (2), foram sintetizados, segundo o procedimento descrito por Schumacher1 e colaboradores, com um rendimento de 75%
e 90%, respectivamente. Esses foram adicionados a uma solução de cloreto de zinco na proporção de 1:2 mol, respectivamente
(Figura 1). Após algum tempo observa-se o aparecimento de um precipitado branco, em ambos os casos. Os compostos oxazolínicos
quando complexados com zinco apresentaram um deslocamento significativo nos sinais dos espectros de ressonância magnética
nuclear quando comparados aos espectros dos
compostos puros. No caso do composto (1), o
deslocamento é de 1,3 ppm (s, 6H); 1,9 ppm (s, 3H) e
3,9 ppm (s, 2H), mas quando esse se encontra
complexado seu deslocamento passa a ser de 1,6 ppm
(s, 6H); 2,3 ppm (s, 3H) e 4,2 ppm (s, 2H).
Os compostos 3, 4, 5 e 6 (Figura 1) serão sintetizados
e complexados com zinco.
Figura 1. Síntese e complexação das oxazolinas.
OH
N
N
1. Schumacher, D. P., Clark, J. E., Murphy B. L. and Fischer P. A., An
Efficient Synthesis of Florfenicol, J. Org. Chem.,Vol. 55, N° 18, 1990, pág.
5291-5294
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
N
O
O
O
3
S
4
5
N
O
OH
6
Figura 2. Compostos oxazolínicos 3, 4, 5 e 6.
235
455
SÍNTESE, METALAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE PORFIRINAS PARA A OBTENÇÃO DE
NOVOS MATERIAIS COM POTENCIAL PARA CATÁLISE
Aluno de Iniciação Científica: André Fritzsche Fernandes (Voluntário)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 1993003265
Orientadora: Shirley Nakagaki
Co-Orientadora: Sueli Maria Drechsel
Colaboradores: Jacqueline Marques (UEPG), Guilherme S. Machado
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: porfirina, catálise, zeolita
Área de Conhecimento: Química Inorgânica – 1.06.02.00-3
As estabilidades térmicas e químicas de metaloporfirinas as tornam interessantes blocos construtores para a obtenção de macromoléculas e
sólidos porosos com interesse no desenvolvimento de catalisadores heterogêneos. Suslick et al. foram os pioneiros na síntese destes sólidos
similares a zeólitas utilizando porfirinas como blocos construtores. A obtenção de sólidos porosos é interessante do ponto de vista catalítico
visto que a catálise pode ocorrer tanto na superfície quanto no poro. Além disso, o tamanho dos poros pode criar seletividades pouco usuais
nos sistemas homogêneos. No presente trabalho é discutido o uso da porfirina H2T(p-H,m-MP)P (tetrakis(para-hidroxi-mesometoxifenil)porfirina) e seu derivado metalado com íons de manganês III na obtenção de sólidos porfirínicos. A porfirina base livre foi
obtida através da reação de pirrol e vanilina utilizando a metodologia de Lindsey. O composto foi purificado por sucessivas passagens em
colunas cromatográficas (sílica). A porfirina base livre foi metalada em ácido acético com acetato de manganês II com a obtenção de um
sólido verde de Mn(III)porfirina solúvel em diversos solventes polares, tais como diclorometano, acetonitrila e dimetil sulfóxido (DMSO4).
O produto foi caracterizado por espectroscopia na região do infravermelho e do ultravioleta-visivel. A reação de metalação da porfirina base
livre com cloreto de manganês II em n’,n’-dimetilformamida (DMF) a alta pressão resultou em um sólido marrom insolúvel e microcristalino
que foi caracterizado por espectroscopia na região do UV-Vis, infravermelho, difração de raio-X, microscopia eletrônica de transmissão,
analise química elementar e ressonância paramagnética eletrônica. O potencial catalítico do sólido porfirínico foi preliminarmente estudado
em reações de oxidação de substratos orgânicos como cicloocteno, cicloexano e heptano. A reação de oxidação destes substratos foi realizada
na proporção molar de 1:10:1000 (metaloporfirina:oxidante (Iodosilbenzeno):substrato orgânico). O tempo de reação foi de 1h e os produtos
obtidos foram analisados por cromatografia gasosa no método de padronização interna. Foi observado que o sólido porfirínico apresenta
atividade catalítica na epoxidação do alceno levando a cerca de 54% de produto. Na oxidação do alcano cíclico não foi observada significativa
formação de produtos (inferior a 10%). No entanto, na oxidação do alcano linear foi observada a produção seletiva de álcool na posição 2.
456
INVESTIGAÇÃO DO USO DE METALOPORFIRINAS EM SOLUÇÃO E IMOBILIZADAS EM
SUPORTES INORGÂNICOS COMO CATALISADORES DE OXIDAÇÃO DE CORANTES
Aluno de Iniciação Científica: Bruno Ricardo Costa Ferreira (PET)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 1993003265
Orientadora: Shirley Nakagaki
Co-Orientadora: Sueli M. Dreschel
Colaborador: Patrício Peralta Zamora
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: porfirinas imobilizadas, corantes, oxidação
Área de Conhecimento: Química – 1.06.02.00-3
O grande consumo mundial de corantes resulta na geração de alta demanda de poluentes, que muitas vezes são descartados sem qualquer
tratamento adequado nos rios e lagoas. O descarte direto em rios, além de representar um potencial dano para toda a vida, provoca uma má
iluminação de plantas aquáticas, prejudicando sua fotossíntese e conseqüentemente, prejudicando todo o resto do ecossistema. Como estes
problemas afetam a qualidade das águas em que são despejados, aumenta a necessidade de tratar estes corantes até sua total mineralização
(transformação da matéria orgânica em dióxido de carbono e água). Existem muitos métodos utilizados para o tratamento dos efluentes
oriundos da indústria têxtil, entre eles estão: o tratamento por lodos ativados, lagoas anaeróbias, processos oxidativos avançados e uso de
catalisadores imobilizados, que tem como vantagem a sua reutilização. O tratamento por lodos ativados e lagoas anaeróbias não são eficientes,
pois muitos corantes não são degradados pelas bactérias utilizadas. Não sendo degradados, os corantes são jogados no meio ambiente (em
lagos, rios, córregos) causando poluição. Metaloporfirinas imobilizadas em suportes orgânicos e inorgânicos têm sido estudadas na tentativa
de se desenvolver novos sistemas catalíticos que, de maneira prática e eficiente, possam ser facilmente recuperados por simples filtração, e
também porque, dependendo do ambiente metalocomplexo-suporte criado, pode favorecer uma maior seletividade e eficiência nos processos
catalíticos. Neste trabalho estamos investigando a utilização de metaloporfirinas suportadas como catalisadores de oxidação de corantes
orgânicos em condições brandas de reação (temperatura ambiente e pressão ambiente) com tempo de aproximadamente 1 hora. Foram
considerados os fatores concentração de reagentes, relações da quantidade de matéria entre reagentes, solvente, tempo e agitação. Foi efetuada
a reação de oxidação de diferentes corantes por peróxido de hidrogênio, catalisada por ferroporfirinas de segunda geração imobilizadas em
suportes inorgânicos crisotila e sílica derivada da crisotila. A reação foi acompanhada pela espectroscopia de absorção no ultravioleta-visível.
Foram utilizados os corantes Laranja reativo 16, Azul Remazol e Preto Reativo 5. Foram registrados espectros UV-Vis das soluções com
corante e H2O2, para se ter uma idéia de como se comportaria a solução sem a adição de catalisador (utilizados como controle). As reações
foram acompanhadas durantes 1 hora, sendo mantidas para posterior investigação da total mineralização do corante. Para acompanhar a
mineralização do corante serão feitas análises de carbono total, mostrando conseqüentemente a eficiência do processo. Foi observado que na
presença das metaloporfirinas as bandas típicas de cada corante diminuem sensivelmente de intensidade sugerindo a oxidação catalítica dos
corantes nas condições de analise estudadas.
236
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
457
DESENVOLVIMENTO DE METODOLOGIAS ATRAVÉS DE RMN PARA O CONTROLE DE
QUALIDADE DE SUCOS DE UVA
Aluno de Iniciação Científica: Caroline Werner Pereira da Silva (Voluntária)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2006018969
Orientador: Andersson Barison
Co-Orientadora: Francinete Ramos Campos
Colaborador: Fábio Simonelli
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: RMN de 1H, suco de uva, controle de qualidade
Área de Conhecimento: Química Analítica – 1.06.04.00-6
A vitivinicultura brasileira tem crescido tanto nos produtos elaborados como na produção de uvas para consumo in natura. Um dos principais
produtos derivados desta cultura é o suco de uva. Além disso, em recentes estudos tem se comprovado que o suco de uva traz inúmeros
benefícios à saúde, sendo o principal a proteção contra doenças coronárias similarmente ao vinho, porém com a vantagem de não produzir
os efeitos colaterais do etanol. Portanto, é essencial que se desenvolva métodos para o controle de qualidade do mesmo. Neste sentido, a
RMN tem se mostrado uma ferramenta bastante atrativa que permite a obtenção rápida de medidas, com ampla quantidade de informações
em um único espectro, diretamente das amostras in natura sem a necessidade de pré-tratamento. Analisou-se amostras de sucos de uva
comprados no comércio de Curitiba, bem como amostras obtidas a partir da fruta através de espectros de RMN de 1H adquiridos logo após
a abertura das embalagens e a cada três dias ao longo de 15 dias. Observou-se a presença de etanol (tripleto em 1,18 ppm) na maioria das
amostras analisadas, sendo este um indicativo da ocorrência de processos fermentativos, causados pela presença de microorganismos. O
etanol apresentou maior intensidade nas amostras de sucos com adição de açúcar de cana, independente ou não da adição de conservantes
(Figura 1). Estas mesmas amostras também apresentaram intensificação do sinal do etanol com o decorrer do tempo de armazenamento,
tornando-se notória antes de vencer o prazo de validade do produto. A produção de etanol se deu em menor quantidade nas amostras
mantidas sob refrigeração e em maior quantidade nas mantidas a temperatura ambiente.
Já para as amostras de suco não adoçados, não houve diferença significativa entre as
Não adoçados com (A) e sem (B) conservante
duas formas de armazenamento com o passar do tempo, independentes da adição ou
Adoçados com (C) e sem (D) conservante
não de conservante, demonstrando, portanto, que o fator determinante para a
A
ocorrência da fermentação é a adição de açúcar de cana. Isto também se comprova
pela verificação que a produção de etanol ocorre principalmente com o consumo do
B
açúcar de cana em detrimento aos açúcares da uva. Com relação à adição de
C
conservantes, observou-se que ao longo do tempo, os sucos com conservantes
D
apresentaram produção de etanol menor do que aqueles sem conservantes, podendo
ser um fator importante para minimizar a ocorrência de processos fermentativos.
Figura 1. Espectros de RMN de 1H mostrando a presença de etanol nas
amostras de sucos de uva analisados.
458
PROPRIEDADES E APLICAÇÕES DE POLISSACARÍDEOS
Aluno de Iniciação Científica: Clayton Fernandes de Souza (ITI/CNPq)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 1991002723
Orientadora: Maria Rita Sierakowski
Colaboradoras: Cristiane Ribeiro (Mestranda), Miryan R. Gouvêa (Doutoranda)
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: amido modificado, reologia, cimento Portland
Área de Conhecimento: Polímeros e Colóides – 1.06.01.07-4
A tecnologia do cimento vem adotando a utilização de polímeros naturais como aditivos na composição e preparo de pastas. Esses materiais
são adicionados com o objetivo de melhorar a qualidade do produto final, como por exemplo, a viscosidade, o tempo de pega, a resistência
mecânica e térmica. Os polissacarídeos se mostraram como uma boa alternativa, sendo o amido e a celulose os mais utilizados para este fim.
Nesse trabalho foram preparadas pastas de cimento com diferentes tipos de amidos modificados (via oxidação, oxidação-e adição de outro
grupo funcional), cujas características físicas e químicas desses derivados também foram realizadas. A espectroscopia de UV evidenciou a
presença de grupamento aromático que confirma que as modificações propostas foram efetuadas. Nas características reológicas (método
não-oscilatório), a 25oC em pH 12, as curvas de viscosidade mostraram que os amidos modificados isoladamente apresentaram valores
menores que os nativos, assim como apresentaram mudanças de comportamento em fluxo. Nas análises por IR-MID foi verificada que a
adição de polissacarídeos ao cimento interfere na formação de alguns componentes após hidratação do cimento, mostrando interação do
biopolímero com as matrizes do cimento.
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
237
459
SÍNTESE DOS COMPONENTES DO FEROMÔNIO SEXUAL DA Lonomia obliqua
(LEPIDOPTERA: SATURNIIDAE)
Aluno de Iniciação Científica: Diogo Montes Vidal (PIBIC/Balcão)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2000008065
Orientador: Paulo Henrique Gorgatti Zarbin
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Lonomia obliqua, feromônio, ecologia química
Área de Conhecimento: Química Orgânica – 1.06.01.00-7
Feromônios são substâncias químicas utilizadas pelos insetos para a comunicação intra-específica, ou seja, entre indivíduos da mesma
espécie. Este trabalho visa à síntese do E11-acetato de hexadecenila (1), do E11-hexadecenol (2) e do E11-hexadecenal (3), identificados
como componentes majoritário, intermediário e minoritário, respectivamente, do feromônio sexual da Lonomia obliqua. A partir da mono
bromação do 1,10-decanodiol (4), utilizado como material de partida, obteve-se o 1-bromo-10-decanol em 81% de rendimento, que foi
diretamente protegido com DHP para formar o intermediário (5) em 73% de rendimento. A reação de acoplamento do brometo (5) com o
1-hexino (6) empregando-se BuLi e HMPA, forneceu o composto (7) em 60% de rendimento. Para dar continuidade ao trabalho, o produto
(7) será hidrolisado para restabelecer o grupo hidroxila, e em seguida será realisada a redução da tripla ligação com LiAlH4 em diglima, para
a dupla com geometria E, resultando em um dos componentes do feromônio, o E11-hexadecenol (2). Os Feromônios (1) e (3) serão
obtidos via acetilação e oxidação do composto (2), respectivamente.
HO
HBr,81%
OH
+
(CH2 )6
DHP,H ,73%
Br
OTHP
(CH2 )6
(5)
(4)
BuLi, (A)
HMPA,60%
OTHP
Feromônios
(1), (2), e (3)
(CH2)6
(6)
460
(7)
SÍNTESE, CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DO fac-[RuCl3(NO)(P-N)] (P-N =
[o-(N,N’dimetilamino)fenil]difenilfosfina)
Aluno de Iniciação Científica: Fabio Roberto Caetano (Voluntário)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005016592
Orientador: Márcio Peres de Araujo
Colaborador: Deividi Alexandre Cavarzan
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: nitrosilo, rutênio, ligante P-N
Área de Conhecimento: Química Inorgânica – 1.06.02.07-0
A química dos compostos de rutênio contendo NO tem recebido muita atenção devido aos aspectos biológicos e liberação controlada
de NO. Estes complexos apresentam principalmente, ligantes com N-N e N-O como átomos doadores e alguns com bifosfinas.
Compostos nitrosilos de rutênio contendo ligantes do tipo P-N até o presente não foram explorados. Neste trabalho estudamos a
síntese, caracterização e propriedades do complexo fac-[RuCl3(NO)(P-N)], bem como a reatividade com fosfinas: trifenilfosfina
(PPh3) e tri-(p-fluorfenil)fosfina (P{p-FPh}3). A síntese, isomerização e reatividade do complexo fac-[RuCl3(NO)(P-N)], foi feita
segundo o esquema abaixo.
Os complexos foram caracterizados por espectroscopia IV, RMN (31P e 1H), voltametria cíclica e difração de raios-X. Neste trabalho foi
possível isolar e caracterizar dois isômeros (de três possíveis) do complexo [RuCl3(NO)(P-N)]. O isômero facial foi obtido por reação
direta entre o ligante P-N e o precursor RuCl3NO e o isômero mer(B) foi isolado a partir da foto-isomerização do isômero facial. O
estiramento da ligação N-O para os complexos face mer-[RuCl3(NO)(P-N)] foram 1866 e 1842 cm-1,
respectivamente. Para os complexos [RuCl2(NO)(PN)(PPh 3)] + e [RuCl 2(NO)(P-N)(P(p-FPh 3)] +
foram 1852 e 1873 cm-1 . Para o isômero fac- foi
observado, no espectro de RMN 31 P{ 1H}, um
singleto em 36 ppm e no espectro de 1H dois singletos
em 3,81 e 3,13 ppm, relativos aos hidrogênios das
duas metilas do ligante P-N. Foram observados dois
dubletos em 31,5 e 26,8 ppm (2J = 18,2 Hz) para o
derivado com trifenilfosfina e 32,0 e 24,8 ppm (2JPP
= 18,7 Hz) para o complexo com tri-(pfluorfenil)fosfina).
238
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
461
SÍNTESE RACÊMICA E ESTEREOSSELETIVA DE FEROMÔNIO SEXUAL DE Diabrotica
undecimpunctata howardi
Aluno de Iniciação Científica: Gustavo Frensch (IC/Voluntária)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2000007906
Orientador: Francisco de Assis Marques
Colaboradores: Maurício Ursi Ventura (UEL), Edison Perevalo Wendler (Mestrando), Beatriz Helena L. N. S. Maia
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: D. undecimpunctata, feromônio sexual, síntese
Área de Conhecimento: Evolução, Sistemática e Ecologia Química – 1.06.01.06-6
Diabrotica undecimpunctata howardi, popularmente conhecida como “caruncho do milho” ou “besouro manchado”, constitui-se como uma
praga polífoga, alimentando-se de milho, amendoim e outras 280 plantas, nos estados do sul dos Estados Unidos. Um fato que torna esta
espécie de grande interesse é a similaridade fisiológica com a espécie D. speciosa, inseto-praga nos estados do sul do Brasil. Esta semelhança
pode também se fazer presente na quimiorecepção dos compostos que tais insetos empregam na comunicação química, neste caso o feromônio
sexual de D. u. howardi, composto (1), poderia apresentar atração total ou parcial de insetos de D. speciosa em testes de campo. A retroanálise
apresentada a seguir ilustra o caminho sintético que está sendo desenvolvido para a síntese racêmica e estereosseletiva do feromônio em
questão, almejando verificar a atividade biológica destes
compostos frente a D. speciosa, dada às semelhanças
O
O
fisiológicas entre as espécies.
IGF
IGF
OH
OH
A resolução enzimática do 2-pentanol, etapa chave na
*
*
*
7
5
7
3
2
1
metodologia proposta, foi realizada com duas enzimas
diferentes em bons rendimentos químicos e excessos
O
IGF
enantioméricos acima de 99%. A reação de substituição
+
OH
*
Br
OH
*
O
4
nucleofílica do iodeto (7), gerado a partir do 2-pentanol,com
4
5
o ânion oxazolínico, seguido de hidrólise da função
IGF
IGF
oxazolínica, gerou o 3-metil-hexanoato de etila (4). Os
resultados obtidos até o momento abrem boas perspectivas
N
OH
HO
I
para a conclusão da síntese racêmica e da primeira síntese
4
O
N
O
*
+
quimioenzimática do feromônio sexual e de seu enantiômero;
*
6
7
compostos que terão suas atividades avaliadas frente a D.
IGF
speciosa.
Mistura enantiomérica
resolvida
enzimaticamente
462
OH
SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE METALOCOMPLEXOS. INVESTIGAÇÃO DA ATIVIDADE
CATALÍTICA EM SOLUÇÃO E IMOBILIZADOS EM SUPORTE INORGÂNICO CRISOTILA
Aluno de Iniciação Científica: Kelly Aparecida Dias de Freitas Castro (Voluntária)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 1993003265
Orientadora: Shirley Nakagaki
Co-Orientadora: Sueli Drechsel
Colaboradores: Fernando Wypych, Matilte Halma, Guilherme Sippel Machado
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: ferroporfirina, imobilização, catálise
Área de Conhecimento: Química Bioinorgânica – 1.06.02.00-3
A imobilização de metalocomplexos em suportes inorgânicos tais como sílica, argilas, vidros porosos, e outros materiais, dentre eles lamelares
é uma estratégia no estudo da atividade catalítica, pois visa obter catalisadores mais eficientes e seletivos, bem como permitir sua recuperação
e reutilização. Metaloporfirinas imobilizadas em suportes orgânicos e inorgânicos têm sido estudadas na tentativa de se desenvolver novos
sistemas catalíticos que possam ser reciclados. O argilomineral crisotila, encontrado naturalmente na região do estado de Goiás, é um silicato
de magnésio hidratado de hábito fibroso. Apresenta a célula unitária: Mg6Si4O10(OH)8 com uma estrutura única e altamente organizada,
constituída de bicamadas de brucita Mg(OH)2 e silicato (SiO2), enroladas coaxialmente, as quais formam uma fibrila. Pertence à classe dos
filossilicatos e possui o tipo de camada 1:1, ou seja, uma folha tetraédrica ligada a uma folha octaédrica. Se as camadas não forem
eletrostaticamente neutras, o excesso de cargas negativas é neutralizado por diferentes cátions interlamelares tornando este material um
suporte interessante para imobilização de espécies com atividades catalíticas como as metaloporfirinas aniônicas. A crisotila é um argilomineral
que pode também sofrer funcionalização de um ou mais de seus grupamentos hidroxila.
Neste trabalho a crisotila foi quimicamente modificada com o agente funcionalizante
3-aminopropiltrietoxissilano (3-APTS) e estudou-se a imobilização de diferentes
F
ferroporfirinas (Figura 1) em crisotila (pura e funcionalizada) que foi efetuada baseado
R
na metodologia já utilizado por nosso grupo.. A presença do complexo bem como a
F
SO3Na
F
morfologia das partículas foram caracterizadas pelas análises de UV-Vis, RPE, IR, TEM
N Cl N
e DR-X (pó). A atividade catalítica das ferroporfirinas imobilizadas na crisotila pura e
Fe
R
R
funcionalizada foi investigada na catálise de epoxidação de cicloocteno e hidroxilação de
SO3Na
Cl
Cl
N
N
cicloexano utilizando-se iodosilbenzeno como doador de oxigênio. As reações de catalise
heterogêneas mostraram maior eficiência que as homogêneas (ferroporfirina em
R
SO3Na
Cl
solução). A eficiência catalítica mostrou-se dependente da estrutura do suporte. Verificouse também a influência dos substituintes periféricos do anel porfirínico nos processos
.
catalíticos.
Figura 1. Estrutura representativa de diferentes ferroporfirinas utilizadas no trabalho
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
239
463
ESTUDO FITOQUÍMICO DE FRUTOS E SEMENTES DE Talauma ovata
Aluno de Iniciação Científica: Letícia Ferrari Lemos Barros (Voluntária)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 1998005306
Orientadora: Maria Élida Alves Stefanello
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Talauma ovata, neolignana, lactonas sesquiterpênicas
Área de Conhecimento: Química de Produtos Naturais – 1.06.01.05-8
A família Magnoliaceae é encontrada principalmente na Ásia, sendo Talauma o único gênero nativo do Brasil. A espécie estudada, Talauma
ovata St. Hil., é encontrada no centro-sul do país. É uma árvore de grande porte, que produz frutos grandes e lenhosos, semelhantes a uma
pinha. Quando maduros, os frutos se abrem, expondo as sementes, que são consumidas e dispersadas por pássaros, principalmente sabiás.
Devido à forma do fruto e a preferência por áreas alagadiças na beira de rios (matas ciliares), essa planta recebeu o nome popular de pinhado-brejo. Este trabalho teve como objetivo o estudo fitoquímico dos frutos e sementes de T. ovata. Os frutos foram coletados em S.Paulo
(SP), em abril/2002, quando estavam no seu estágio final de crescimento e antes do início do processo de abertura. As sementes foram
removidas dos frutos. Cada parte foi secada em estufa a 40º C, moída separadamente e extraída com solventes em ordem crescente de
polaridade. Os solventes foram removidos em evaporador rotativo, fornecendo os extratos de cascas de frutos e sementes em hexano,
diclorometano e etanol. Os extratos em diclorometano foram fracionados por cromatografia em coluna de sílica-gel, eluída com solventes de
diferentes polaridades. As frações obtidas foram purificadas por cromatografia em camada delgada preparativa. As substâncias puras foram
identificadas por espectrometria de RMN 1H e 13C. As cascas dos frutos forneceram a lactona sesquiterpênica conhecida como michelenolídeo
(1) e uma neolignana identificada como rel (7S,8R,8’R)-3,4:3’,4’- bis(metilenodioxi)- 8,8’-lignan-7-ol (2). A partir das sementes foi isolada
uma outra lactona sesquiterpênica conhecida como partenolídeo (3). A lactona partenolídeo já havia sido encontrada nas cascas do tronco
dessa planta, enquanto que michelenolídeo está sendo relatada pela primeira vez no gênero Talauma. A neolignana isolada é inédita na
literatura consultada.
O
OH
9
7
4
O
13
9
15
7
Ha
O
9'
5
1'
1
464
O
15
O
7
3
6'
O
9
1
2
O
1
13
Hb
O
12
O
O
O
3
2
SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE UM COMPLEXO DE FERRO(III) COMO MODELO PARA A
METALOPROTEÍNA TRANSFERRINA
Aluna de Iniciação Científica: Loraine Cristina do Valle Jacobs (Voluntária)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 1999006554
Orientadora: Sueli Maria Drechsel
Co-Orientadora: Stela Maris de Moraes Romanowski
Colaboradora: Shirley Nakagaki
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: ferro, transferrina, complexos-modelo
Área de Conhecimento: Química Bio-Inorgânica – 1.06.02.07-0
O ferro está presente em inúmeros processos biológicos incluindo transporte e armazenamento de O2. Em solução, os compostos de ferro
são predominantemente de espécies Fe2+ e Fe3+. Todavia, quando livres no sangue, estes íons são prejudiciais aos seres vivos por serem
insolúveis e tóxicos. Esta propriedade faz com que haja a necessidade dos mesmos estarem fixados a sistemas de transporte (proteínas). Nos
vertebrados, o grupo de proteínas denominado transferrina é responsável pelo transporte e armazenamento de ferro. Este grupo é formado
por: sorotransferrina, ovotransferrina e lactotransferrina. As transferrinas contêm aproximadamente 700 resíduos de aminoácidos que são
organizados em dois lobos que são denominados N e C – terminal. Cada lobo é subdividido ainda em dois domínios, entre os quais se
encontra um centro de ferro. Neste trabalho foi desenvolvida a síntese de um complexo mononuclear de ferro com o ligante H3bpeten
(N,N’-bis(2-hidroxibenzil)-N-(2-metilpiridil)-N’-(hidroxietil)-etilenodiamina). O composto foi preparado metanol de Fe(ClO4)3 (1mmol,
0,355g), o ligante H3bpeten (1mmol, 0,407g) e Et3N (7,18mmol, 1mL). Esta solução foi submetida a refluxo e agitação por 30 minutos.
Após isto, foi adicionado NaClO4.H2O (1mmol, 0,140g) e a agitação foi mantida por mais 30 min. A reação teve como produto um
sólido marrom-avermelhado (0,12g). O complexo formado foi caracterizado por condutividade molar, eletroquímica e espectroscopias
IV e UV-Vis. No espectro de IV do composto, além das bandas características do ligante,
observou-se um conjunto de bandas centrado em 1100 cm-1 que indica a presença de íon
L=H2O ou MeOH
ClO4-. O espectro eletrônico apresentou uma banda intensa em 480 nm, característica de
+
transições TCLM de transições pπ → Fe3+. O estudo do complexo através de voltametria
+
ClO4L
cíclica, apresentou um processo de redução em –0,73 V vs Ag/AgCl (-1,15 V vs Fc /Fc) e um
O
+
O
processo de oxidação em –0,3 V vs Ag/AgCl (-0,72 V vs Fc /Fc) atribuídos ao par redox
III
Fe
Fe3+/Fe2+. A medida de condutividade molar de uma solução do complexo em DMF (Lm =
N
N
86 S.cm2.mol-1) indica a presença de um eletrólito 1:1 em solução. Através dos resultados
das caracterizações obtidas propõe-se a formação da estrutura [FeIII(Hbpeten)(L)]ClO4,
OH
N
onde L pode ser H2O ou CH3OH.
Figura 1. Estrutura sugerida para o complexo [FeIII(Hbpeten)(L)]ClO4
240
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
465
CARACTERIZAÇÃO DE XILOGLUCANAS DE SEMENTES DE Hymenaeae courbaril
Aluno de Iniciação Científica: Luana Lenzi (PIBIC/Balcão)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 1994003575
Orientadora: Maria Rita Sierakowski
Colaboradora: Francine Valenga (Mestranda)
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: xiloglucana, hidrocolóide, jatobá
Área de Conhecimento: Química – 1.06.01.04-7
As xiloglucanas são carboidratos vegetais sintetizados no complexo de Golgi e transportadas para a parede celular onde são incorporadas a
rede de celulose-xiloglucana, e são responsáveis pela viscoelasticidade da parede. As cadeias laterais do heteropolímero são necessárias para
dar solubilidade durante esse processo de transporte. São encontradas na parede celular e no endosperma de mono e dicotiledôneas, protegidas
por membranas finas, fracamente associadas, sendo, portanto, facilmente extraídas com água. No presente trabalho utilizou-se sementes de
Hymenaea courbaril (jatobá), coletadas em São Paulo – SP, para a obtenção da xiloglucana (XG) por extração aquosa exaustiva, cujo rendimento
obtido em relação as sementes totais foi de 25,9%, para a amostra purificada por membrana de acetato de celulose, com poros de 3, 0,8 e 0,22
mm. A caracterização do polissacarídeo foi efetuada por dosagens de açúcar total que foi realizada pelo método colorimétrico do fenol – ácido
sulfúrico (DUBOIS et al, 1956), com leituras de absorbância em comprimento de 490 nm. Para a curva padrão utilizou-se uma mistura de
Gal:Xil:Glu na proporção de 1:3:4, sendo evidenciado um total de carboidratos de 85,8%. O teor de proteínas foi determinado pelo método
de HARTREE (1972), com leituras em comprimento de onda de 650 nm. Para a curva padrão utilizou-se albumina bovina, demonstrando
conter cerca de 6% na amostra purificada. A determinação da homogeinidade e da massa molar foi realizada por cromatografia de exclusão
estérica de alta performance (HPSEC) acoplada a detector de espalhamento de luz e de índice de refração, observando-se pela largura do pico
obtido um comportamento de amostra polidispersa com massa molecular ponderal média (Mw). A determinação da composição
monossacarídea foi feita por CG, através da análise de acetato alditol obtidos após hidrólise com H2SO4, redução e acetilação. Destaca-se que
a caracterização das xiloglucanas de sementes é de interesse devido especialmente ao seu uso na indústria, uma vez que as propriedades desse
polímero estão relacionadas às suas características de composição e macromoleculares. Dessa forma, pode-se sugerir que essas sementes são
também uma boa fonte para a extração desse importante hidrocolóide.
466
ESTUDOS DE COMPORTAMENTO ELETROQUÍMICO DOS COMPLEXOS DE
CARBOXIMETILCELULOSE COM CÁTIONS DE COBRE E DE NÍQUEL EM MEIO AQUOSO
Aluno de Iniciação Científica: Martina Costa Reis (Outro)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 200608913
Orientador: Ademir Carubelli
Colaboradoras: Ana Lúcia R. Mercê (Doutora), Ana Paula Franco,
Andréia Gerniski Macedo, Carla Daniele Canestraro (Doutorandas)
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: carboximetilcelulose, complexos de níquel, eletropolimerização
Área de Conhecimento: Eletroquímica – 1.06.03.02-6
A carboximetilcelulose (CMC) é um biopolímero natural derivado da celulose e de extensa aplicação industrial. A molécula da CMC é um
pré-ligante em potencial para formar complexos com cátions de metais de transição, sendo que a coordenação é realizada através dos seus
grupamentos carboxilatos e hidroxilas. Na literatura específica não é encontrado relatos de estudos do comportamento eletroquímico dos
complexos da CMC com cátions de metais de transição. O objetivo deste trabalho é a investigação do comportamento eletroquímico dos
complexos da CMC com o cátions de transição, iniciando-se pelo Ni2+(aq). O NiSO4 era dissolvido, em concentrações de 10-3 mol/L á 101
mol/L, no eletrólito suporte aquoso de Na2SO4 10-2 mol/ e com pH=2. Em seguida era adicionada a CMC para se formar os complexos e
o pH ajustado para valor desejado entre 2,0<=pH<=13,5. Os experimentos foram realizados em temperaturas de 25oC até 50oC. Para os
estudos do comportamento eletroquímico, foram empregadas as técnicas eletroquímicas de Voltametria Cíclica e Cronoamperometria. Para
as análises das espécies formadas e caracterizações de superfícies foram aplicadas as técnicas de Microscopia de Força Atômica (AFM) e
Microscopia de Varredura Eletrônica (MEV). Os resultados obtidos revelam que o Ni2+(aq) simples apresenta o comportamento previsível,
descrito na literatura. No intervalo de 2<=pH<=9 não foram detectados os picos representativos da oxi-redução dos complexos da NiCMC. Entretanto, ocorria a formação de material eletropolimerizado sobre a superfície dos eletrodos junto com a reação de evolução do
hidrogênio. Este fato era confirmado pela diminuição das intensidades de corrente dos voltamogramas. Nas condições de pH>10,5 os picos
aparecem e revelam a transformação eletroquímica dos complexos em função dos potenciais de varreduras e das temperaturas. As variações
das intensidades de correntes de pico, alterações velocidades de difusão e dos respectivos potenciais de oxi-redução, permitem concluir que
existem diferentes formas e proporções de complexos Ni-CMC, bastante estáveis em meio alcalino, e dependente do pH e da temperatura.
Em outros termos, as espécies predominantes no intervalo de 9,0<pH<10,0 comportam-se distintamente das espécies predominantes na
faixa de 10,5<pH<13,5. As análises (AFM e MEV) dos eletrodepósitos mostram a deposição dos complexos de Ni-CMC e ficou caracterizado
o recobrimento da superfície com inibição do crescimento de camadas superpostas. Quando em meio alcalino, o processo é irreversível e
característico dos complexos presentes no meio reacional. Os resultados são interessantes para aplicações industriais em processos de
eletrodeposição, no tratamento de superfícies e de efluentes.
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
241
467
SELEÇÃO E CULTIVO DE CEPAS MICROBIANAS PRODUTORAS DE BIOSURFACTANTES
Aluno de Iniciação Científica: Osvaldo Teodoro dos Passos (PIBIC/balcão)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005017310
Orientadora: Nadia Krieger
Co-Orientador: Safi Amaro Monteiro
Colaborador: David Alexander Mitchell
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: Biosurfactantes, Pseudomonas aeruginosa, fermentação no estado sólido
Área de Conhecimento: Microbiologia Industrial e de Fermentações – 2.12.02.02-8
As cepas Pseudomonas aeruginosa são conhecidas como produtoras de ramnolipídeos, uma classe promissora de biosurfactantes, que apresenta
uma variedade de aplicações: na recuperação avançada de óleo, (MEOR microbiologically enhanced oil recovery), na limpeza de tanques e
equipamentos e na biorremediação de solos e outros ecossistemas contaminados por acidentes de derramamento de óleo. O objetivo deste
trabalho foi estudar a produção de biosurfactantes por fermentação no estado sólido (FES), utilizando cepa de Pseudomonas aeruginosa DAUPE
614. Previamente, P. aeruginosa foi em cultivada por fermentação submersa, utilizando-se um meio composto de (g/L) - (NH4)2SO4 1,0,
KH2PO4 3,0, K2HPO4 7,0, MgSO4.7H2O 0,2, e glicerol (3%, v/v). Houve abaixamento da tensão superficial medido em tensiômetro (Krüss
Processor Tensiometer modelo K12) do meio de cultivo para 27,78 mN/m após 48 h. A quantidade de biosurfactante produzido, dosada pelo
método fenol-sulfúrico, foi de 3,9 mg/L de meio de fermentação. A partir destes resultados, os resíduos agroindustriais - farelo da casca de
milho, torta de soja e farelo da casca de girassol - foram utilizados para a produção do biosurfactante em FES. Os resíduos sólidos (10g) foi
umedecido com uma solução de sais (g/L): KH2PO4 3,0, K2HPO4 7,0, MgSO4.7H2O 0,2, e 1,0 (NH4)2SO4 em tampão fosfato 0,2 mol/L pH
7,0 para dar umidade em torno de 70,4%. Amostras foram retiradas a cada 24 h, submetidas à extração com água destilada, e à medição da
tensão superficial. Dentre os resíduos testados, o farelo da casca de girassol apresentou os melhores resultados, que foram comprovados pelo
abaixamento da tensão superficial em 72 h para 31,75 mN/m. O biosurfactante produzido foi quantificado por densitometria das zonas de
corrida de placas cromatográficas, utilizando-se os padrões de mono-ramnolipídeos e di-ramnolipídeos e os eluentes CH3Cl;MeOH (2:1 v/
v). A quantidade de mono e di-ramnolipídeo produzido foi respectivamente: 200,75 e 178,5 mg/ml por 100g (massa seca) de farelo de casca
de girassol. Estes resultados são promissores e justificam a continuidade dos estudos com FES para otimização da extração e da produção do
biosurfactante utilizando substratos de baixo custo como resíduos agroindustriais.
468
PRODUÇÃO DE FITASE PELO FUNGO Aspergillus ficuum POR FERMENTAÇÃO NO
ESTADO SÓLIDO EM DIVERSOS SUBSTRATOS
Aluno de Iniciação Científica: Plínio Baumle Mello (Voluntário)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES:
Orientadora: Adenise Lourenci Woiciechowski
Co-Orientador: Carlos Ricardo Soccol
Colaboradora: Michele Rigon Spier
Departamento: Engenharia Química
Setor: Tecnologia
Palavras-chave: fitase, fermentação no estado sólido
Área de Conhecimento: Microbiologia Industrial e de Fermentação – 2.12.02.02-8
A fitase é muito importante na alimentação humana e animal porque hidrolisa o fitato (forma orgânica sob a qual o fósforo é armazenado em
vegetais) presente em cereais, sementes e frutas, aumentando a digestão de proteínas e a disponibilidade de minerais para o organismo.
Estudou-se a produção de fitase por fermentação no estado sólido (FES) usando Aspergillus ficuum (NRRL 3135) como cepa em diferentes
substratos de origem agro-industrial. O objetivo do estudo era identificar qual substrato proporcionaria uma melhor produção de fitase em
FES. Os substratos estudados foram: polpa cítrica (PC); farelo de trigo (FT); farelo de arroz (FA); farelo de soja (FS); casca de maçã (CM)
e a misturas entre esses substratos (PC + FS; PC + FT; PC + FA e PC + CM) na proporção de 1:1. A polpa cítrica ou bagaço de laranja é
o sólido resultante do processamento da laranja em indústrias que produzem suco de frutas cítricas. A cepa utilizada, A. ficuum, já é conhecida
como uma boa produtora de fitase. Para realizar a FES, usou-se
como inóculo uma solução de esporos de A. ficuum. Foram
Substrato
Símbolo U/gds Umidade final (%)
Aw / ºC
usados em cada fermentação 15g de substrato e citrato de amônio
Polpa cítrica
PC
51.53
67.34
0.967 / 24.0
Polpa cítrica + Casca de maçã PC + CM 27.99
62.66
0.959 / 26.6
como fonte de nitrogênio. A fermentação foi conduzida em
Casca de maçã
CM
14.76
65.43
0.957 / 26.3
Erlenmeyers de 250 mL com pH 5,0, umidade inicial de 60% e
Polpa cítrica + Farelo de soja PC + FS 11.97
56.44
0.946 / 25.6
incubados a 30oC por 96 horas. Em seguida, 4 g do fermentado
Polpa cítrica + Farelo de trigo PC + FT 11.14
67.37
0.957 / 26.1
foram extraídas, dissolvidas em tampão pH 5,0 e maceradas. A
Polpa cítrica + Farelo de arroz PC + FA 7.32
55.9
0.967 / 26.7
solução foi então filtrada e centrifugada produzindo um extrato
Farelo de soja
FS
4.297
66.12
0.966 / 26.4
Farelo de trigo
FT
4.193
60.44
0.949 / 26.5
enzimático. Após a extração, a atividade de fitase do extrato
Farelo de arroz
FA
3.805
59.88
0.963 / 26.7
enzimático foi determinada usando um método colorimétrico
que monitora a quantidade de fósforo inorgânico liberada do
fitato. Esse método é uma variação do método de Taussky e
Schoor (1953).
Os resultados mostraram que a polpa cítrica é o melhor substrato testado para a produção de fitase em FES por A. ficuum. A baixa produção
com os outros substratos ocorreu, possivelmente, por possuírem uma alta concentração de fósforo inorgânico, que dificultou ou inibiu a
atividade e produção de fitase pelo fungo.
242
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
469
SÍNTESE ELETROQUÍMICA DE POLÍMEROS FOTOLUMINESCENTES
Aluno de Iniciação Científica: Rodrigo José Santos (Fundação Araucária)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2004013724
Orientadora: Regina Maria Queiroz de Mello
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: poliparafenilenos, polibitiofenos, fotoluminescência
Área de Conhecimento: Eletroquímica – 1.06.03.02-6
Novos tipos de polímeros condutores têm sido continuamente desenvolvidos para numerosas aplicações. Através da copolimerização
eletroquímica, uma variedade de materiais com diferentes propriedades elétricas, óticas e morfológicas pode ser produzido. A síntese
eletroquímica de copolímeros resulta em novos materiais eletroativos que normalmente, apresentam características intermediárias dos
homopolímeros que o compõem. Um dos tópicos desafiadores nos dias de hoje é controlar a emissão de luz que determinados polímeros
apresentam no estado desdopado (pristina). Uma tentativa bem sucedida é o uso de copolímeros fenil-tiofenos que são sintetizados
quimicamente. De acordo com a quantidade de unidades repetitivas de fenil e tiofeno no copolímero, é possível obter materiais com emissão
em várias regiões do espectro visível, desde o violeta (~450nm) até o amarelo (~580nm). Cumpre ressaltar, que pouquíssimos trabalhos
envolvem a síntese eletroquímica de polímeros luminescentes. Provavelmente, isso se deve ao fato de que a síntese eletroquímica produz
um polímero dopado que precisa ser desdopado para apresentar propriedades luminescentes. Assim, foram escolhidos como homopolímeros
o PBT (polibitiofeno) e o PPP (poliparafenileno) que são polímeros que emitem no amarelo e no azul, respectivamente. Para a síntese do
copolímero foram otimizadas as seguintes condições: tempo de síntese e concentração relativa do material de partida, ou seja, a proporção
bitiofeno/bifenil. O método utilizado foi o galvanostático (densidade de corrente de 1mAcm-2) e como eletrólito foi utilizado uma solução
0,1 molL-1 de NH4+(CH3)4BF4 em acetonitrila. Após a síntese os polímeros foram desdopados eletroquimicamente através da aplicação de
um potencial constante de –200mV por 20s. O eletrodo de trabalho utilizado foi um eletrodo oticamente transparente de óxido de estanho
dopado com flúor (FTO), o contra-eletrodo foi uma placa de ouro e como pseudo-referência foi utilizado um fio de prata. Após a desdopagem
eletroquímica, foi necessário fazer a desdopagem química. Tal tratamento consistiu na imersão dos filmes em metanol por 4 dias e em
vapores de amônia por mais 4 dias. Somente depois deste procedimento é que foram adquiridos os espectros de absorção no UV-VIS e de
fotoluminescência. Melhoria na intensidade da fotoluminescência foi conseguida para o material sintetizado a partir de um meio contendo
10mmolL-1 de bifenil + 40 mmolL-1 de bitiofeno por 35s, cuja emissão produziu 2 bandas, uma ao redor de 530nm (amarelo) e outra, bem
mais intensa, ao redor de 620nm (vermelho).
470
ESTUDO DA INFLUÊNCIA DE GRUPOS NO2 SUBSTITUINTES DO LIGANTE NAS
PROPRIEDADES DE COMPLEXO MONONUCLEAR DE FE(III)
Aluna de Iniciação Científica: Terezinha Salvador (Voluntária)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 1999006554
Orientadora: Sueli Maria Drechsel
Co-Orientadora: Stela Maris de Moraes Romanowski
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: complexos-modelo, química bioinorgânica, compostos de ferro
Área de Conhecimento: Química Bio-Inorgânica – 1.06.02.07-0
O ferro é um dos elementos mais abundantes e importantes presentes nos sistemas biológicos. No entanto, a forma Fe2+ livre em excesso no
metabolismo dos seres vivos mostra-se prejudicial, pois é via de formação de radicais superóxido (O2-) pela redução do O2. Já com a espécie
Fe3+ livre em meio neutro, ocorre formação de hidróxido, tornando-se insolúvel e conseqüentemente deletério ao corpo humano. As
proteínas fixam o ferro reduzindo essas ações. As proteínas denominadas transferrinas, são responsáveis pelo carreamento de ferro dos sítios
de armazenamento para os sítios de utilização. Visto a necessidade de formação de complexos envolvendo ferro, esta pesquisa propõe
investigar a influência do ligante H3bnbpeten, que contém grupos N3O2 doadores e grupos –NO2 retiradores de elétrons. Para a síntese do
complexo [Fe(Hbnbpeten)(L)]ClO4 foi usado como sal de partida, Fe(ClO4)3 (0,354g, 1 mmol) dissolvido em metanol (20mL) juntamente
com o ligante H3bnbpeten (0,497g, 1mmol). O composto foi submetido à refluxo e agitação magnética por 1 hora. Foi adicionado ainda à
reação Et3N (1mL, 7,18mmol). Houve formação de um precipitado castanho escuro. O espectro IV obtido apresenta as bandas características
do ligante, além de um conjunto de bandas centrados em 1100 cm-1 característicos do íon ClO4-. O espectro eletrônico do complexo em
MeCN apresentou transições em 356 nm, característica dos grupos NO2 substituintes dos anéis fenólicos e em 482 nm atribuída a TCLM
pp ® Fe3+. Voltamograma cíclico apresentou processos redox em –0,55 V (anódico) e –0,83 V (catódico) vs Ag/AgCl (-0,77 e – 1,19 V vs Fc+/
Fc). Esses processos estão deslocados catodicamente quando comparados com outros complexos de Fe(III) com dois grupos fenóxido
coordenados. Atribui-se esse deslocamento a uma possível alteração da estrutura do
complexo formada na solução, visto que pela baixa solubilidade do composto a solução
L=H2O ou MeOH
+
foi obtida pela aplicação de ultrasom. Medidas de condutividade em solução de DMF
NO2
O2N
indicaram a formação de um eletrólito 1:1 (Lm = 75 S.cm2.mol-1). Espectros de EPR
ClO4L
O
do complexo em solução em DMF apresentaram um sinal em g=4,3 característico de
O
III
complexos de Fe3+ em simetria rômbica. Com base nos resultados obtidos propõe-se
Fe
N
N
a formação da estrutura [FeIII(Hbnbpeten)(L)]ClO4 (Figura 1).
N
OH
Figura 1. Estrutura sugerida para o complexo [Fe (Hbnbpeten)(L)]ClO4
III
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
243
471
ESTUDO DA INTERAÇÃO DE METAIS-TRAÇO COM A MATÉRIA ORGÂNICA DISSOLVIDA
EMPREGANDO FLUORESCÊNCIA MOLECULAR EM AMOSTRA DE INTERESSE AMBIENTAL
Aluno de Iniciação Científica: Vânia Ribeiro Ferreira (PET)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 1998005571
Orientador: Marco Tadeu Grassi
Colaboradora: Vanessa Egéa dos Anjos (Mestranda)
Departamento: Química
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: fluorescência molecular, matéria orgânica dissolvida, águas naturais
Área de Conhecimento: Análise de Traços e Química Ambiental – 1.06.04.07-3
A matéria orgânica desempenha um papel importante em águas naturais, uma vez que controla a biodisponibilidade de metais-traço. Os
principais constituintes da matéria orgânica dissolvida são as substâncias húmicas aquáticas, e uma técnica que vem sendo utilizada na sua
caracterização qualitativa e quantitativa é a Fluorescência Molecular. A medida da intensidade de fluorescência permite a determinação
quantitativa de uma variedade de compostos orgânicos em níveis traço, com limite de detecção cerca de três ordens de magnitude menores
que aqueles encontrados em fenômenos de absorção. As modalidades de fluorescência mais utilizadas em estudos ambientais são a emissão,
a matriz excitação-emissão e a sincronizada. Esta técnica também permite estudar a interação entre espécies metálicas e substâncias húmicas
aquáticas através da supressão do sinal de fluorescência, por meio da titulação de uma amostra com quantidades crescentes do metal. No
presente trabalho foram realizadas medidas nas modalidades emissão e sincronizada para amostras de águas superficiais coletadas em três
pontos distintos do Complexo Estuarino da Baía de Paranaguá: Ilha do Mel, Paranaguá, e Guaraqueçaba de modo a identificar as espécies
orgânicas presentes na matéria orgânica dissolvida. Com base nos resultados obtidos, pode-se verificar que existem diferenças com relação
às características da MOD para os ambientes estudados, permitindo supor a existência de efeitos sazonais sobre as características desse tipo
de material. Pode-se observar que as amostras de Paranaguá e Guaraqueçaba apresentam uma substância orgânica mais humificada devido
aos maiores valores de comprimento de onda, registrados em torno de 400nm. Enquanto que as amostras da Ilha do Mel apresentaram
valores inferiores o que pode ser atribuído a presença de uma matéria orgânica recém formada. A supressão da fluorescência foi avaliada
empregando-se as modalidades de emissão e sincronizada e o ajuste dos dados, empregando-se o modelo de Ryan e Weber, forneceu os
parâmetros de complexação, K e L, que correspondem respectivamente a constante de estabilidade condicional e concentração dos sítios
ligantes. Através dos espectros de emissão pode-se verificar que os valores de logK encontrados foram superiores para as amostra de Paranaguá
e Guaraqueçaba o que indica que a matéria orgânica presente nestes meios apresentam uma maior capacidade de complexação do metal, em
relação as amostras da Ilha do Mel. Já a modalidade sincronizada foi utilizada para diferenciar os sítios de complexação presentes em cada
uma das amostras.
472
CONFECÇÃO DA MALHA ESPACIAL PARA MODELAGEM HIDRODINÂMICA DA BAÍA DE
GUARATUBA
Aluno de Iniciação Científica: Larissa Patrício Valério (Outros)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2003012626
Orientador: Eduardo Marone
Co-Orientadora: Rafaela Bucci
Departamento: Centro Estudos do Mar
Setor: Ciências da Terra
Palavras-chave: modelagem matemática, batimetria, malha espacial
Área de Conhecimento: Movimento da Água do Mar – 1.08.02.02-9
As áreas estuarinas estão cada vez mais comprometidas ecologicamente, geralmente utilizadas para atividades portuárias, navegação e lazer,
estão freqüentemente sofrendo perturbações antrópicas. Nesses ambientes, a dispersão de poluentes é forçada pela circulação hidrodinâmica,
que por sua vez é forçada pela maré astronômica e meteorológica, pela atuação do vento e pela batimetria do estuário. A modelagem matemática
é uma importante ferramenta para explicar a complexidade hidrodinâmica desses ambientes. A área de estudo, Baía de Guaratuba, é um
desses sistemas e está situada no litoral Sul do Estado do Paraná (25º50' S; 48º 34' W).O trabalho inicial para a modelagem hidrodinâmica é
a confecção da malha espacial (grid) da área de estudo, onde são realizados os cálculos matemáticos em cada intersecção das linhas desta
malha. Estes cálculos são realizados fundamentados nos princípios da conservação de massa e continuidade do movimento nos oceanos, e
cada ponto de malha deve ser definido pelas suas coordenadas espaciais, latitude, longitude e especialmente, profundidade. O Surface Water
Modeling Sistem (SMS), desenvolvido pela Birgman Young University é um sistema de modelagem bidimensional de elementos finitos
sendo largamente aplicado a simulações de rios, regiões estuarinas e costeiras. O SMS é composto de programas integrados, aptos à construção
de grades em regiões de complexa geometria como nos estuários. A partir deste software foi construída a malha para a Baía de Guaratuba,
baseada na linha de costa e na batimetria deste complexo. Este estudo servirá de base para a posterior confecção de um modelo hidrodinâmico
para a região de estudo, bem como a modelagem de transporte de óleo e de outros materiais.
244
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
473
VARIAÇÃO MORFOSEDIMENTAR EM CURTA ESCALA DE TEMPO PARA OS BALNEÁRIOS
DE ATAMI E CARAVELAS
Aluno de Iniciação Científica: Thaís Guimarães de Freitas (Outros)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2006019073
Orientador: Eduardo Marone
Co-Orientador: Clécio José Lopes de Quadros
Departamento: Centro de Estudos do Mar
Setor: Ciências da Terra
Palavras-chave: morfodinâmica, análise granulométrica, variação volumétrica
Área de Conhecimento: Interação do Oceano com o Leito do Mar – 1.08.02.04-5
O litoral paranaense conta com 105 km de extensão contados em linha reta, e cerca de 1.400 km de linha de costa recortada. A Planície de
Praia de Leste abrange a área entre as baías de Paranaguá e Guaratuba. A área de estudo deste trabalho compreende duas praias arenosas
oceânicas localizadas no balneário Atami latitude 48º22’27"S e longitude 25º35’36"W, no município de Pontal do Paraná e no balneário
Caravelas, latitude 48º29’22"S e longitude 25º43’54"W em Matinhos. As praias apresentam-se como ambientes extremamente sensíveis às
variações dos níveis de energia local. A zona costeira é uma área que sofre mutações constantes, sejam elas causadas pela ação da natureza ou
pela ação antrópica. O principal agente modificador do ambiente praial é o clima de ondas, secundariamente as correntes transversais e
longitudinais e em alguns casos as marés. Este trabalho teve como objetivos determinar o estado morfodinâmico em curta escala de tempo
para os dois balneários, realizar análises granulométricas e calcular a variação volumétrica sedimentar. Ocorreram até o momento duas
amostragens com intervalo mensal. Para a determinação do estado morfodinâmico das praias foram realizados perfis perpendiculares à linha
de costa. Para tal procedimento, utilizaram-se as técnicas tradicionais de nivelamento topográfico com o auxílio de um nível de precisão, mira
graduada, piquetes e trena. Após a amostragem da morfologia foi possível evidenciar o ângulo de inclinação das mesmas e calcular o &!
teórico proposto por Klein (1996), determinando assim o estado morfodinâmico das praias. Os sedimentos foram coletados nas dunas, no
pós-praia e na face de praia, com o auxilio de uma pá. Através da queima, peneiramento, aplicação de ácido clorídrico e pesagem, foram
determinadas as classes granulométricas para cada uma das amostras. O calculo da variação volumétrica sedimentar foi realizado com o
auxílio do software Surfer, evidenciando assim a quantidade de sedimentos mobilizada durante as duas amostragens. Como resultado obtevese a determinação do estado morfodinâmico das praias através do calculo do &! teórico, a caracterização da tipologia sedimentar para três
ambientes distintos de cada praia através das analises granulométricas e o valor em m³ da variação volumétrica sedimentar ocorrida no
período entre as amostragens.
474
PARQUES URBANOS COMO MEIO DE INTERAÇÃO SÓCIO-AMBIENTAL
Aluno de Iniciação Científica: Julio Cesar Botega do Carmo (PET)
N° de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2002012211
Orientador: João Carlos Nucci
Departamento: Geografia
Setor: Ciências da Terra
Palavras-Chave: Ecologia Urbana, Parques Urbanos, Barigui, Curitiba
Área de Conhecimento: Geografia – 7.06.00.00-7
Nesta pesquisa, buscamos discutir como usuários do Parque Barigui, na cidade de Curitiba, Paraná, interagem com o espaço do parque e
qual a imagem que este remete a eles. Compreendemos parques urbanos conforme KLIASS, (2003) para quem os parques nascem “a partir
do século XIX, da necessidade de dotar as cidades de espaços adequados para atender a uma nova demanda social: o lazer, o tempo do ócio e
para contrapor-se ao ambiente urbano.”. Os parques ao longo destes dois séculos acompanharam as mudanças urbanísticas da cidade,
retratando os valores sociais e culturais das populações urbanas, mantendo suas principais referências inalteradas embora o seu entorno
tenha se transformado devido às modificações nas estruturas urbanas. Percebe-se, portanto, que a imagem projetada pelos parques urbanos
na mente das pessoas está intimamente ligada à noção de cidade, sendo aquele parte importante desta, e por isso alvo de estudos e pesquisas,
pois “Todo o cidadão possui numerosas relações com algumas partes da sua cidade e a sua imagem está impregnada de memórias e significações”
(LYNCH, 1980). Partindo da premissa de que os freqüentadores do parque possuem relações com esta parte da cidade, buscamos entender
o que faz pessoas de diversas partes da cidade se deslocarem até o parque, localizado na zona oeste de Curitiba, e qual a imagem que o local
transmite a estas pessoas, o que mais as marca, bem como qual a utilidade deste espaço para elas. Conforme aponta DOBROWOLNY, “A
importância sempre maior que os ‘problemas ambientais’ apresentaram nessas últimas décadas aumentou a necessidade de adquirir maiores
conhecimentos sobre as relações complexas que regulamentam as conexões do homem com seu ambiente físico” (DOBROWOLNY,
1985), e aí está a importância deste trabalho.
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
245
475
COBERTURA VEGETAL, ESPAÇOS LIVRES E ÁREAS VERDES: CONCEITUAÇÃO, CLASSIFICAÇÃO
E QUANTIFICAÇÃO APLICADOS AO BAIRRO SÃO BRAZ, MUNICÍPIO DE CURITIBA – PR
Aluno de Iniciação Científica: Rafaela Pacheco Dalbem (Voluntária)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2002012211
Orientador: João Carlos Nucci
Colaboradores: Angelita Rolim de Moura (PIBIC/CNPq), Paulo Roberto Rodachinski
Departamento: Geografia
Setor: Ciências da Terra
Palavras-chave: Cobertura Vegetal, Verde Urbano, Quantificação
Área de Conhecimento: Geografia Física – 1.07.05.00-7
O verde urbano está entre as variáveis mais importantes para a qualificação do meio ambiente urbano uma vez que influencia não só o meio
físico, mas também a condição psíquica de seus moradores. O trabalho realizado no bairro São Braz, no município de Curitiba – PR utilizou
conceitos de cobertura vegetal, espaços livres e áreas verdes para identificar, mapear e quantificar essas categorias dentro do referido bairro.
A vegetação foi classificada em seis categorias distintas: 1) vegetação herbácea de domínio público; 2) vegetação herbácea de domínio particular;
3) vegetação arbustiva de domínio público; 4) vegetação arbustiva de domínio particular; 5) vegetação arbórea de domínio público; e 6)
vegetação arbórea de domínio particular. Adotando como pública toda a vegetação contida em praças, escolas e acompanhamento viário, e
particular como toda a vegetação contida no interior de quarteirões construídos e dentro de condomínios fechados. O trabalho foi realizado
com a utilização de oito fotografias aéreas coloridas, vôo de 2002 na escala 1:8.000, de onde foram retiradas as “manchas” de vegetação sem
o auxílio de estereoscopia e sobre papel vegetal. Após a finalização dessa etapa, a imagem foi scaneada na mesma escala das fotos e a cobertura
vegetal foi obtida através da quantificação do software ImageTool Version 3.0 Final. O resultado da quantificação de cada uma dessas classes da
cobertura vegetal está em fase de finalização, mas a quantificação da cobertura vegetal como um todo (sem a distinção das classes) já foi
realizada e resultou em 2.554.371,60 m². O bairro possui uma área de 5.006.000,00m² e uma população de 23.119 habitantes. Levando em
consideração esses dados do bairro com o resultado obtido após a quantificação da cobertura vegetal, o bairro possui aproximadamente
110,50m² de cobertura vegetal por habitante e 50,47% de sua área com vegetação. Essa porcentagem da cobertura vegetal é a maior encontrada
até hoje quando se compara com áreas que utilizaram os mesmos conceitos e a mesma metodologia para o levantamento de sua vegetação e
está de acordo com as sugestões de práticas realizadas em cidades alemãs.
476
ANÁLISE ESTRUTURAL EM MODELO VIRTUAL 3D PARA A CARACTERIZAÇÃO DE
MEIOS FRATURADOS
Aluno de Iniciação Científica: Alan Mossinger (Funpar/Finep/Petrobras)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005017889
Orientador: Sidnei Pires Rostirolla
Co-Orientador: Fernando Mancini
Colaboradores: Eduardo Mezzomo, Álvaro Machado
Departamento: Geologia
Setor: Ciências da Terra
Palavras-chave: Modelagem Estrutural, Meios Fraturados, Análise Estrutural 3D
Área de Conhecimento: Geologia – 1.07.01.00-1
Reservatórios fraturados de hidrocarbonetos são problemáticos porque alteram a conectividade e aumentam a heterogeneidade do fluxo.
Prever o comportamento de reservatórios fraturados reduzindo os riscos de explotação tem sido uma preocupação crescente na indústria
petrolífera. O software Fracman Reservoir Edition (FRED) da empresa Golder Association foi desenvolvido com este propósito. Para a
modelagem o programa utiliza a técnica Discrete Fracture Network (DFN) que tem a vantagem de representar com mais realidade a geologia e
dar maior consistência na integração com testes de poços. Para avaliar a funcionalidade do programa foi escolhida uma área representativa
geologicamente localizada entre a latitude 25º28’13" e longitude 49º37’29", distante aproximadamente 40 km da cidade de Curitiba pela BR
277 sentido Ponta Grossa, conhecida como Pedreira São Jorge. No local afloram rochas do Complexo Gnáissico-Migmatítico que apresentam
uma série de falhas e juntas. No intuito de dar maior eficiência e fidelidade na entrada dos dados no software, foi realizada na pedreira uma
análise tridimensional de varredura por sistema LIDAR, com laser modelo Leica HDS 3000, gerando um modelo tridimensional a partir do
qual é possível desenvolver uma análise estrutural virtual. Após comparar a veracidade do modelo virtual com a análise estrutural detalhada
feita em campo, foi desenvolvido um aplicativo que lê as atitudes dos planos de fraturas diretamente no modelo virtual. Por conseguinte é
gerado um banco de dados carregado no FRED para observar o comportamento estrutural em três dimensões e posterior simulação de
fluxo. No modelo tridimensional gerado em ambiente FRED é possível avaliar e visualizar a geometria espacial do arcabouço estrutural e
observar o controle geológico de cada fratura no sistema e qual a sua influência na transmissibilidade dos fluidos.
246
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
477
CARACTERIZAÇÃO DE ARGILOMINERAIS NO LAMIR
Aluno de Iniciação Científica: Alexandre da Silva Francisco (Petrocal)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005.01.7987
Orientador: José Manoel dos Reis Neto
Co-Orientadora: Luciane Lemos Prado
Colaboradores: Rodrigo Secchi, André Luis Spisila
Departamento: Geologia
Setor: Ciências da Terra
Palavras-chave: Argilominerais, Técnicas analíticas
Área de Conhecimento: Mineralogia – 1.07.01.01-0
O termo “argila” refere-se a material natural de textura terrosa com granulação muito fina (inferior a 4 µm) constituído essencialmente por
argilominerais. Os argilominerais correspondem a um grupo de minerais silicáticos, que podem ser subdivididos em 4 grupos principais:
caolinita, esmectita, ilita e clorita/vermiculita. São produtos de alteração de rochas metamórficas, ígneas e sedimentares por processos
hidrotermais, diagenéticos e intempéricos, amplamente utilizados como matéria-prima na indústria da cerâmica. Esses minerais possuem
dureza e densidade baixa se comparada a outros silicatos, quando hidratados desenvolvem propriedades tais como: plasticidade, resistência
mecânica, retração linear, compactação e viscosidade. Mineralogicamente são formados por silicatos hidratados de alumínio, dispostos em
estruturas lamelares tetraédricas e octaédricas na relação de 1:1 (TO) e 2:1 (TOT), podendo conter sódio e potássio, além de cálcio e
magnésio. Devido à semelhança das propriedades cristalográficas, químicas e físicas dos argilominerais, a caracterização e identificação é
geralmente complexa, sendo necessário a utilização de técnicas como difração de raios x (DRX) para identificação mineralógica e fluorescência
de raios x (FRX) para composição química, além de análises termogravimétricas e infravermelho. A integração das técnicas analíticas foi
aplicada em amostras da região de São José dos Pinhais e mostrou a viabilidade da identificação dos argilominerais.
478
DESENVOLVIMENTO DE MÉTODO PARA CARACTERIZAÇÃO DE RESÍDUOS INDUSTRIAIS
NO LABORATÓRIO DE ANÁLISE DE MINERAIS E ROCHAS (LAMIR) - UFPR
Aluno de Iniciação Científica: Ana Carolina Battistuzzi Barbosa (LAMIR)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005017987
Orientador: José Manoel dos Reis Neto
Colaborador: Carlos Jorge da Cunha
Departamento: Geologia
Setor: Ciências da Terra
Palavras-chave: Resíduos industriais, caracterização, metodologia
Área de Conhecimento: Análise de traços Química Ambiental – 1.06.04.07-3
De acordo com a Norma NBR 10004:2004 da Associação Brasileira de Normas Técnicas, ABNT, os resíduos industriais fazem parte dos
resíduos sólidos, cuja classificação envolve a identificação do processo ou atividade que lhes deu origem, de seus constituintes e características,
e a posterior comparação com substâncias cujo impacto à saúde e ao meio ambiente seja conhecido. Informações detalhadas sobre as
características físicas e químicas da quase totalidade dos resíduos industriais são restritas, o que inviabiliza sua re-introdução num ciclo
produtivo, utilizando-os como matéria-prima para o fabrico do mesmo ou outro produto, ou para a produção de energia. Como resultado
da não utilização destes resíduos, os mesmos acabam dispostos de forma inadequada, podendo causando danos ao meio ambiente e à saúde
pública, e contribuindo para a perda das informações sobre a sua composição, uma vez que sua origem e emissores passam a ser desconhecidos.
A dimensão e a gravidade que assume o problema dos resíduos industriais no nosso país, em particular no que diz respeito às conseqüências
ambientais e à ausência de tratamento adequado, impõe a necessidade da definição de uma estratégia capaz de conduzir a uma gestão
adequada deste tipo de resíduo. O objetivo geral deste trabalho é o desenvolvimento de um método de caracterização de resíduos industriais
no LAMIR. A composição química dos resíduos será obtida por Fluorescência de Raio X, e a composição mineralógica por Difração de
Raio X. Para tal, serão utilizados resíduos originários do passivo do Departamento de Química da UFPR.
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
247
479
DIOPSÍDIO NA FAIXA ITAIACOCA - PR
Aluno de Iniciação Científica: André Luis Spisila (PETROCAL)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005017987
Orientador: José Manoel dos Reis Neto
Co-Orientadora: Luciane Lemos Prado
Colaborador: Alexandre da Silva Francisco
Departamento: Geologia
Setor: Ciências da Terra
Palavras-chave: diopsídio, Faixa Itaiacoca, difração de raios X
Área de Conhecimento: Mineralogia – 1.07.01.01-0
O diopsídio é um mineral do grupo dos clinopiroxênios cálcicos (Ca (Mg, Fe) Si2O6), uma série isomórfica que contém além do diopsídio,
a hedenbergita e a augita. O diopsídio apresenta variação química e uma grande gama de coloração, podendo ser incolor, branco, amarelo,
tons de verde ou preto. Esse trabalho é o estudo do diopsídio na Faixa Itaiacoca, um silicato de cálcio e magnésio, branco, sem ferro na sua
composição e proveniente do metamorfismo de rochas dolomíticas. A transformação do mármore dolomítico em uma rocha com diopsídio
ocorre a partir de fluidos hidrotermais ricos em SiO2, sendo que esse processo também forma outros minerais que geralmente estão associados
ao diopsídio, como: talco, tremolita, forsterita e edenita (anfibólio). A Faixa Itaiacoca (FIT) é uma porção no leste do Paraná, de idade PréCambriana, na qual está inserido o Grupo Itaiacoca. É composta por filitos, mármores e metavulcânicas, e se encontra bordejada por dois
complexos graníticos: Cunhaporanga, a nordeste e Três Córregos, a sudeste. O Complexo Cunhaporanga é constituído por inúmeros
corpos que intrudem de forma irregular os mármores dolomíticos da FIT. A relação das rochas graníticas com a rocha encaixante mostra a
existência de metamorfismo de contato de intensidades variadas. Para a caracterização do diopsídio e a diferenciação dele com os outros
minerais associados foram realizadas análises de Difração de raios X (DRX) para definir fases das rochas estudadas e Fluorescência de raios
X (FRX) para a determinação da composição química das rochas ou minerais. Essa caracterização é importante, pois o diopsídio é um
fundente adicionado a massa da matéria-prima na industria cerâmica e siderúrgica.
480
ANÁLISE ESTRUTURAL DA PEDREIRA SÃO JORGE (BALSA NOVA - PR) E COMPARAÇÃO
COM DADOS OBTIDOS COM LASER SCANNER
Aluno de Iniciação Científica: André Ramiro Hillani Pierin (Petrobras)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2003013354
Orientador: Fernando Mancini
Co-Orientador: Sidnei Pires Rostirolla
Colaboradores: Eduardo Mezzomo (Mestrando), Álvaro M. Lima Machado (Pós-Doutorado)
Departamento: Geologia
Setor: Ciências da Terra
Palavras-chave: geologia estrutural, laser scanner, geologia do Paraná
Área de Conhecimento: Geologia – 1.07.01.00-1
A pesquisa de iniciação científica teve início em março de 2006, com objetivo de levantar dados estruturais de campo e de imagens de
sensores remotos e fotos aéreas, para a análise estrutural descritiva, cinemática e dinâmica de uma zona de cisalhamento. Posteriormente esta
análise estrutural foi correlacionada com dados obtidos de imageamento por Laser Scanner modelo Leica HDS3000. O local escolhido para
o levantamento de dados e conseqüente comparação foi a pedreira São Jorge, em função da compartimentação estrutural marcado pela
presença do Sistema de Cisalhamento Lancinha em gnaisses, migmatitos e anfibolitos do Complexo Gnáissico-Migmatítico. Imagens Landsat,
SRTM e fotos aéreas da região foram analisadas a fim de relacionar a área de estudo com o contexto estrutural regional. A pedreira está
localizada a aproximadamente 40 quilômetros da cidade de Curitiba, em latitude 25°28´13´´ e longitude 49°37´29´´, com acesso a partir de
uma estrada secundária à BR 277 sentido Ponta Grossa – Curitiba. Nos trabalhos preliminares de campo, foram coletadas 150 atitudes de
fraturas observadas na pedreira em três setores distintos designados de: norte, central e sul. Estes dados foram tratados no aplicativo Stereonett
fornecendo diagramas estruturais de pólos, contagem e de rosetas da distribuição dos planos de fraturas. É possível reconhecer duas direções
principais de fraturas nas bancadas da pedreira. A primeira, mais evidente, corresponde a falhas retilíneas a anastomosadas, com direção
preferencial N45E localmente com a presença de duas estrias, com movimentação transcorrente, ora dextral, ora sinistral, evidenciadas pela
presença de steps e fraturas escalonadas. A segunda direção, de predomínio N40-50W, apresenta maior dispersão, os planos tendem a
retilíneos, com preenchimento de calcita e steps sugerem movimentação normal. Os três setores analisados com os dados de campo foram
objeto de imageamento por laser scanner, o qual permitiu a obtenção automática de dados de atitudes de planos da pedreira, contudo sem
qualificação dos mesmos. Estes dados, em quantidade aproximada de 500 mil atitudes, referentes a todas as porções da pedreira, inclusive
àquelas inacessíveis em campo, também foram tratados no aplicativo Stereonett e os diagramas gerados foram comparados com a análise dos
dados de campo e com o contexto geológico regional. Os resultados da comparação foram satisfatórios, demonstrando que o modelo
matemático imposto ao imageamento por laser scanner, em situações com forte condicionante estrutural é viável desde que suportado por
uma análise estrutural tradicional.
248
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
481
MODELAGEM 3D DE AFLORAMENTOS ATRAVÉS DE SISTEMA DE VARREDURA
LASER-SCANNER
Aluno de Iniciação Científica: Bruno Ferraresi Zinezi (Petrobras)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2004013577
Orientador: Sidnei Pires Rostirolla
Colaborador: Eduardo Mezzomo (Mestrando)
Departamento: Geologia
Setor: Ciências da Terra
Palavras-chave: aquisição a laser, geotecnologias, modelos geológicos
Área de Conhecimento: Geologia – 1.07.01.00-1
O sistema de imageamento por varredura a laser representa uma emergente tecnologia que vem sendo gradativamente incorporada ao
processo de caracterização. O modelo digital da superfície é simplesmente uma representação estatística da superfície contínua do terreno
por um grande número de pontos selecionados com conhecimento de X, Y, Z em um sistema de coordenadas arbitrário. O presente trabalho
pretende, através de modelos 3D, fornece uma melhor visualização de estruturas presentes na unidade geológica a ser imageada. Uma das
aplicações práticas da varredura de pontos pelo sistema Laser Scanner em geologia, consiste no imageamento de afloramentos para a aplicação
específica de análise estrutural. O procedimento baseia-se na leitura e determinação da posição tridimensional dos pontos de uma superfície.
Uma das principais vantagens do sistema de varredura a laser é o alto grau de detalhe com o qual pode ser mapeada uma porção do terreno.
Este detalhamento decorre da alta densidade de pontos medidos, o que facilita a identificação de detalhes e peculiaridades da superfície
imageada. A etapa inicial abrange a geração de nuvens de pontos georreferenciadas a partir da emissão de feixes de laser sobre uma superfície
aflorante, num curto intervalo de tempo. Estas superfícies refletem o pulso emitido e parte de sua energia volta para o sistema, sob a forma
de um retorno característico, visualizado a partir da intensidade, rugosidade, forma e posicionamento dos pontos lidos. A área é imageada de
forma segmentada, composta por uma sucessão de tomadas independentes, representando janelas, nas quais o espaçamento entre os pontos
a serem lidos é regular e definido durante a aquisição. A aquisição é visualizada como uma nuvem de pontos em três dimensões que é
transferida para a tela do software segundos após o término da varredura. Na tela do software, os dados podem ser rotacionados e visualizados
de qualquer ângulo. O processamento inicia-se com amarração das diversas tomadas, sendo possível visualizar uma cena contínua de toda a
superfície imageada do afloramento. Uma filtragem sistemática é necessária para eliminar os dados lidos sem interesse, que estão naturalmente
associados ao ambiente imageado, como a vegetação. A etapa final consiste na geração de meshes, que são redes irregulares de triangulação –
conhecidas como Triangulated Irregular Network – TIN, que são aproximações de superfícies topográficas obtidas através de um conjunto de
faces triangulares contíguas, não sobrepostas, geradas a partir de um conjunto finito de pontos amostrados. Como quadro final, obtém-se
modelos digitais da superfície imageada, a partir a união dos meshes gerados por triangulação, o que possibilita uma clara visualização das
feições estruturais imageadas.
482
INTEGRAÇÃO, ANÁLISE E INTERPRETAÇÃO DE INFORMAÇÕES GEOLÓGICAS EM AMBIENTE
TRIDIMENSIONAL, AUXILIADOS POR UM BANCO DE DADOS RELACIONAL: APLICAÇÃO NA
ÁREA DE ALFREDO WAGNER, SC
Aluno de Iniciação Científica: Erik Tarlles Silveira (Petrobras)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005017889
Orientador: Sidnei Pires Rostirolla
Colaboradores: Eduardo Mezzomo (Mestrando), Rodrigo Brunetta, Marcelo Kulevicz. Bartoszeck (Doutorandos)
Departamento: Geologia
Setor: Ciências da Terra
Palavras-chave: Formação Rio Bonito, Bacia do Paraná, Modelagem numérica tridimensional
Área de Conhecimento: Geologia – 1.07.01.00-1
Com o objetivo de integrar dados geológicos em diferentes formatos para interpretação em ambiente tridimensional, este trabalho demonstra
a inserção e uso de um banco de dados relacional. Um banco de dados relacional é um conjunto de informações, organizadas em tabelas que
possuem relação entre si, e que são gerenciadas por um programa. A área de estudo está localizada na BR-282, nas proximidades da cidade de
Alfredo Wagner, em Santa Catarina, onde afloram camadas de arenitos, intercalados com folhelhos que possuem ocorrência de carvão,
pertencentes à Formação Rio Bonito, na borda leste da Bacia do Paraná. Utilizou-se o programa The KINGDOM Suite 7.6, desenvolvido
pela Seismic Micro-Technology, Inc, para construção desse banco de dados. Essa ferramenta permite que os dados georreferenciados sejam
facilmente integrados e manipulados em um ambiente tridimensional, construindo uma base de dados relacional compatível com MS Access,
cuja principal característica é a sistematização na organização dos dados. Após a compatibilização, foram integrados dados de levantamentos
sísmicos de alta resolução, imagens de satélites (LANDSAT ETM+ cena 220/79, SRTM e CBERS-2 cena 156/131), arquivos vetoriais,
como mapas geológicos e lineamentos estruturais, nos formatos Autocad® DXF e Esri® ShapeFile, dados de perfis de poços (PETROBRAS,
CPRM, MINEROPAR), e dados obtidos com Laser Scanner nos afloramentos. Com a correlação dos dados foi possível gerar superfícies,
que no espaço tridimensional representam as camadas da formação e suas descontinuidades (como falhas), auxiliando na caracterização e
entendimento do contexto geológico e estrutural da área. Agradecimentos a Seismic Micro-Technology, Inc pela licença educacional do
software e ao Laboratório de Análise de Bacias e Petrofísica (LABAP).
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
249
483
O ADMINISTRAR UM LABORÁTORIO DA UFPR: RELAÇÕES COM A FUNPAR E A INICIATIVA
PRIVADA
Aluno de Iniciação Científica: Franciele Pereira da Silva (LAMIR)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005017987
Orientador: José Manoel dos Reis Neto
Departamento: Geologia
Setor: Ciências da Terra
Palavras-chave: Administração, Laboratório
Área de Conhecimento: Administração – 6.02.00.00-6
O processo de administrar um laboratório no âmbito da UFPR que tem como necessidade o auto-financiamento, implica na busca de
custeio através de investimentos da iniciativa privada, como conseqüência, a FUNPAR – Fundação da UFPR torna-se um importante
partícipe no gerenciamento dos recursos financeiros. A obtenção de recursos da iniciativa privada só acontece a partir da necessidade analítica
do meio empresarial, e esse entender que é uma relação de “Ganho – Ganho” com a universidade. O LAMIR é um laboratório de análises
químicas, mineralógicas e físicas do Departamento de Geologia do Setor de Ciências da Terra da Universidade Federal do Paraná. Nos
últimos cinco anos priorizou as suas atividades analíticas na caracterização de matérias-primas minerais, solos e resíduos industriais. Na
atualidade trabalha com cerca de duzentas empresas de mineração de pequeno e médio porte em sua carteira de clientes, que utilizam os
serviços analíticos para a caracterização de seus materiais e produtos. Os tipos das demandas analíticas por parte das empresas são um
importante indicativo da necessidade do mercado. A principal demanda é a de análises químicas, de um total de 2870 análises realizadas no
ano de 2005, as informações químicas correspondem à cerca de 80% da todas as análises. Em segundo lugar ficam as informações sobre a
mineralogia, seguido pelas análises físicas e descrições petrográficas. Como um laboratório da Universidade Federal do Paraná utilizando a
FUNPAR como gestora financeira, o LAMIR administra e gerencia desde o processo analítico até o de recebimento, além da aplicação
financeira, a política de pessoal e a política de investimentos. A atual forma da administração permite ao LAMIR apoiar a iniciativa privada,
disponibilizando análises de alta tecnologia a custos baixos. Desta forma o LAMIR tem condições de promover o desenvolvimento tecnológico
regional, ao mesmo tempo, possibilitar a manutenção de um laboratório altamente capacitado e o desenvolvimento de um grupo de profissionais
na área de matérias-primas.
484
ESTUDO DO COMPORTAMENTO FÍSICO DE MATÉRIAS PRIMAS DE ARGILA
Aluno de Iniciação Científica: Guilherme Ceron (LAMIR)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005.01.7987
Orientador: José Manoel dos Reis Neto
Co-Orientadora: Luciane Lemos Prado
Departamento: Geologia
Setor: Ciências da Terra
Palavras-chave: Argilas
Área de Conhecimento: Geoquímica – 1.07.01.03-6
Argila é um material natural composto por partículas finas (inferior a 4 mícron), de um ou mais argilominerais. Os argilominerais são
silicatos hidratados de alumínio e ferro, podendo conter elementos alcalinos (sódio e potássio) e alcalinos terrosos (cálcio e magnésio). Na
natureza os argilominerais estão geralmente associados com outros materiais e minerais, como matéria orgânica, sais solúveis e partículas de
quartzo, pirita, mica, calcita, dolomita e outros minerais residuais. Algumas matérias primas quando submetidas a processos térmicos
apresentam deformidades físicas, como geração de espaços vazios e fragilidade dos corpos. O objetivo do estudo e caracterizar as matérias
primas ou massas e seus comportamentos quando submetidos à mudança de temperatura. Para a caracterização da matéria-prima foram
utilizadas as técnicas de florescência de raios x que consta em determinar a composição química e a difração de raios x que identifica as fases
cristalinas. As técnicas utilizadas nas analises térmicas foram a Termogravimétrica, a Termo-Diferencial e a Dilatação Térmica. Na
Termogravimétrica a perda de massa do material é medida em função da variação de temperatura em uma programação controlada (de 25°C
até 1100ºC) em ambiente oxidante, os resultados são obtidos através de gráficos e sua derivada. Na Termo Diferencial (ATD) a mudança do
comportamento do material analisado é dado pela relação entre o tempo e a temperatura comparado a um material de referência (alumina).
Na Análise de Dilatação Térmica utilizaram-se corpos de prova queimados e analisados até o ponto de amolecimento a 1100 ºC, onde é
medido o alfa de dilatação. As análises térmicas integradas permitiram obter resultados significativos do comportamento físico do material
para melhor aplicação na indústria.
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LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
485
CORRELAÇÃO DE ATRIBUTOS SÍSMICOS COM DADOS FACIOLÓGICOS OBTIDOS EM
TESTEMUNHOS DE SONDAGEM E TRABALHOS DE CAMPO, GRUPO ITARARÉ, PR
Aluno de Iniciação Científica: Kaluan Frederico Virmond Juk (FINEP)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005017889
Orientador: Sidnei Pires Rostirolla
Co-Orientador: Fernando Mancini
Colaboradores: Marcelo Kulevicz Bartoszeck, Luciane B. Bocardi (Doutorandos)
Departamento: Geologia
Setor: Ciências da Terra
Palavras-chave: Estratigrafia, Bacia do Paraná, Sísmica
Área de Conhecimento: Geologia – 1.07.01.00-1
A pesquisa iniciou em março de 2006, instigada por dados obtidos em um ensaio sísmico realizado no poço TR-01 na Fazenda Rivadávia. Os
dados obtidos através de VSP (Vertical Seismic Profile), que atingiu a profundidade de 27.50m, indicaram, apesar da relativa homogeneidade
litológica da seção analisada, quatro velocidades de propagação de ondas compressivas. Estas variações de velocidade são equivalentes a
intervalos de profundidade de 9, 14.5, 23 e 27.5 metros. A área de estudo localiza-se no município de Ponta-Grossa na BR-476, em frente ao
Parque Estadual de Vila Velha. A unidade estratigráfica presente é o Grupo Itararé, que corresponde à base da Seqüência Permocarbonífera
da Bacia do Paraná. Nesta seqüência ocorrem diamictitos, arenitos e folhelhos de origem associada ao degelo e ressedimentação em ambiente
glácio-marinho. O objetivo do trabalho é desenvolver uma análise estratigráfica das seções aflorantes e sub-aflorantes através da descrição das
associações faciológicas obtidas do refinamento estratigráfico de perfis e testemunhos rasos e dados de levantamento de campo. As informações
obtidas serão comparadas com os dados de sísmica de alta resolução, em especial os dados de VSP. A primeira análise realizada no testemunho
do poço TR-01 indicou que há uma possível relação entre a variação de velocidade de propagação de onda compressiva e a variação faciológica
presente. Buscando analisar a diferente resposta sísmica nos intervalos do poço, a seguinte metodologia está sendo desenvolvida: 1)
Posicionamento da área no contexto estratigráfico regional; 2) Elaboração de bancos de dados contendo dados de poços, informações coletadas
em campo e em imagens (mapas, fotos aéreas); 3) Correlação entre poços profundos e poços rasos, para obter o correto posicionamento
estratigráfico dos intervalos detalhados; 4) Descrição dos atributos faciológicos (arquitetura dos intervalos analisados) em especial para
parametrizar as correlações entre atributos em poços, testemunho e campo (granulometria, grau de seleção, permeabilidade e porosidade) e
atributos sísmicos (densidade, velocidade-impedância); 5) Interpretação das sucessões, associações de fácies, sistemas deposicionais e tratos
de sistema. Como resultado, espera-se obter a correlação de dados sísmicos e litológicos para caracterização da arquitetura estratigráfica de
modelos análogos de reservatórios do sistema petrolífero Ponta Grossa – Itararé.
486
MAPAS DE ATRIBUTOS COMO SUBSÍDIO PARA ANÁLISE DE SUBSIDÊNCIA DA BACIA DO
PARANÁ
Aluno de Iniciação Científica: Midori Graça Fatori Deguchi (Petrobras)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005017889
Orientador: Sidnei Pires Rostirolla
Colaborador: Fernando Farias Vesely
Departamento: Geologia
Setor: Ciências da Terra
Palavras-chave: bacia sedimentar, modelagem de bacias, geologia do petróleo
Área de Conhecimento: Geologia – 1.07.01.00-1
Os estudos da evolução térmica, do padrão de subsidência e da paleogeografia das bacias sedimentares estão diretamente relacionados à
prospecção de hidrocarbonetos. Nas bacias sedimentares é que são estabelecidas as condições que permitem a geração e o armazenamento
desses recursos naturais em quantidades significativas para sua exploração. O objetivo principal deste trabalho é avaliar a história de subsidência
da Bacia do Paraná, considerando o registro sedimentar preservado em poços profundos, bem como a quantidade de material erodido,
referente aos períodos de soerguimento e formação de discordâncias limítrofes de seqüências deposicionais de 2ª ordem. A técnica utilizada
é conhecida como backstripping e tem sido amplamente aceita no estudo de bacias de margem ativa, embora seja controverso seu uso em
bacias intracratônicas. Esta aparente dicotomia advém da dificuldade em estabelecer os parâmetros para análise da subsidência em bacias
intracratônicas, principalmente a idade dos horizontes, dados paleobatimétricos e a quantidade de material removido por erosão. Dentre os
fatores mais importantes, destaca-se a dificuldade na estimativa das erosões subseqüentes aos períodos de subsidência, que é fato em bacias
intracratônicas de história longeva. Considerando tais premissas e restrições, o presente trabalho tem como propósito testar várias alternativas
para construção de curvas de subsidência, onde a perda por erosão é estimada a partir de análises estratigráficas regionais. O intervalo
Devoniano foi escolhido como seção-piloto para este primeiro teste, em virtude da evidente perda por erosão de sua seção sedimentar
superior. Na ausência de um refinamento bioestratigráfico adequado e de estudos referentes à assinatura diagenética que poderiam elucidar
os processos de soerguimento, procura-se construir os modelos de subsidência a partir da correlação estratigráfica entre poços e seções
aflorantes e, a partir delas, inferir prováveis quantidades de material removido e seu reflexo na história de subsidência. Para atingir tal objetivo
foram construídas curvas de subsidência de poços, considerando uma estimativa das erosões entre as seqüências devoniana e permo-carbonífera
utilizando perfis de poços e suas correlações, mapas de isópacas reconstituídas, mapas de isópacas, mapas temáticos para representar a erosão
neste intervalo e curvas de soterramento. Os resultados até agora obtidos mostram que, embora fora de seu contexto de aplicação usual, a
técnica de backstripping pode ser utilizada na determinação da história de subsidência de bacias intracratônicas, e dessa maneira fornecer
subsídios para modelagem termal e tecnofísica da Bacia do Paraná.
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
251
487
GEOPROCESSAMENTO E MAPEAMENTO DE SISTEMAS PETROLÍFEROS NA BACIA DO
PARANÁ
Aluno de Iniciação Científica: Thais Borba Santos (CNPq/Balcão)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2003013354
Orientador: Sidnei Pires Rostirolla
Co-Orientador: Fernando Mancini
Colaborador: Marcelo Bartoszeck (Doutorando)
Departamento: Geologia
Setor: Ciências da Terra
Palavras-chave: geologia do petróleo, Bacia do Paraná, geologia estrutural
Área de Conhecimento: Geologia – 1.07.01.00-1
Animais bênticos têm sido utilizados em muitos programas de monitoramento de ecossistemas aquáticos, como importantes indicadores da
qualidade da água e dos níveis de perturbação ambiental. As regiões estuarinas são particularmente vulneráveis a impactos causados por
derrames acidentais de petróleo, por freqüentemente abrigarem instalações portuárias e por suas características de confinamento. Este
trabalho teve por objetivo desenvolver uma análise experimental dos efeitos de óleo combustível Bunker sobre a macrofauna bêntica de uma
planície entre-marés não vegetada na Ponta do Maciel (Baía de Paranaguá). O experimento foi do tipo agudo, controlado e em baixa escala
espacial, com a simulação de um impacto único (100 ml de óleo por quadrat, em uma proporção de 0,1L/m²), seguido pelo acompanhamento
das respostas biológicas do macrobentos na área impactada e na área controle. A estratégia amostral utilizada foi do tipo BACI (Before and
After/ Control and Impact) e teve a duração de 99 dias, com 13 dias de coleta, 6 anteriores ao impacto e 7 posteriores. Foram acompanhados
os processos de mortalidade e recolonização e reconhecidas as espécies tolerantes ou sensíveis ao impacto. Foram identificados e quantificados
8.825 indivíduos pertencentes a 62 táxons. As espécies ou grupos numericamente dominantes em ambos os tratamentos foram os poliquetas
Laonereis acuta (3598 inds), Capitella capitata (351 inds), Sigambra grubei (323 inds) e oligoquetas não identificados (2467 inds). Nos períodos
anterior e posterior ao impacto, foi destacada a predominância de poliquetas, oligoquetas, bivalves (Tagelus sp e Tellina cf nitens) e nematodas
representando 64,61% dos táxons e 88,33% dos indivíduos. Não foram observadas diferenças significativas na riqueza, abundância e diversidade
(expressa pelos índices de Margalef, Shannon –Wienner e equitabilidade de Pielou) da fauna entre tratamentos. No entanto, foram registradas
variações significativas no comportamento da fauna em cada tratamento. Os biondicadores mais tolerantes à presença de óleo no sedimento
foram Laonereis acuta, Glycinde multidens, Capitela capitata, Sigambra grubei, Tagelus divisus e oligoquetas que apresentaram pouca variação após o
experimento. No entanto, o bivalve Lucina pectinata e o poliqueta Neanthes sp mostraram-se sensíveis ao impacto, com quedas populacionais
significativas associadas ao derrame e ausência de recuperação até 62 dias após. De uma maneira geral, a abordagem experimental adotada
mostrou que os impactos do óleo bunker foram pouco relevantes na escala espacial adotada.
488
DETERMINAÇÃO DAS COORDENADAS GEODÉSICAS DE MARCOS COM EMPREGO DE
UMA HASTE DE OITO METROS
Aluno de Iniciação Científica: Nassau de Nogueira Nardez (Bolsa Voluntária)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 0097004755
Orientadora: Cláudia Pereira Krueger
Co-Orientador: Jaime Freiberger Junior
Departamento: Geomática
Setor: Ciências da Terra
Palavras-chave: GPS, Georreferenciamento, Posicionamento Relativo Estático
Área de Conhecimento: Geodésia Celeste – 1.07.04.03-5
Os sistemas que compõem o GNSS (ingl. Global Navigation Satellite System) a exemplo do Sistema de Posicionamento Global (GPS) foram
concebidos desde 1960 para prover a navegação e o posicionamento geodésico na superfície terrestre. As distâncias entre os satélites e as
estações terrestres móveis ou fixas são determinadas possibilitando o posicionamento dessas estações. Posicionar é determinar as coordenadas
(latitude, longitude e altitude) de um objeto sobre a superfície terrestre segundo um sistema de referência (origem). Um dos problemas
encontrados na determinação dessas coordenadas são as obstruções do sinal GPS ao longo de sua trajetória entre as antenas do satélite e do
receptor. A vegetação (copa de árvores) e edificações são agentes que contribuem para a perda do sinal. Um dos produtos encontrado no
mercado para minimizar este problema é uma haste extensora de alumínio que tem por objetivo erigir a antena do receptor por sobre as
copas das árvores. Neste trabalho, a haste extensora foi empregada com uma altura mínima de 1,615 metros e uma altura máxima de 8
metros. No entanto, faltam estudos sobre a qualidade do posicionamento empregando
esta haste metálica em levantamentos. Esta pesquisa tem por objetivo analisar a
degradação da posição com o emprego desta haste erigida em diferentes alturas.
Realizaram-se alguns testes em marcos de concreto com coordenadas geodésicas
precisas conhecidas. Eles estão situados no campus do Centro Politécnico da
Universidade Federal do Paraná, denominados de CP34 e RN10. O primeiro marco
está situado com poucas obstruções, e o segundo em área com vegetação densa. Nos
levantamentos foi empregado o método de posicionamento relativo estático e os dados
coeltados foram processados com o programa Ashtech Solutions. Os resultados
preliminares apontam degradação na acurácia do posicionamento planimétrico com
erros de até 26 centímetros quando a haste é erigida em sua altura máxima. A figura 1
mostra o erro horizontal nas estações, o qual aumenta com a altura da antena. A ação
lateral do vento sobre a haste é supostamente o principal agente causador desses erros.
Os resultados obtidos até o presente momento atendem às normas técnicas do INCRA
de padronização de marcos da classe P3, em que a acurácia é de até 50 centímetros.
Salienta-se que novos testes estão sendo realizados.
Figura 1. Erros Planimétricos.
252
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
489
SISTEMAS DE RECUPERAÇÃO DE IMAGENS POR CONTEÚDO
Aluno de Iniciação Científica: Francile Bagatoli (FINEP)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES:2004013771
Orientador: Olga Regina Pereira Bellon
Co-Orientador: Luciano Silva
Departamento: Informática
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: extração de características, mineração de dados e imagens
Área de Conhecimento: Processamento Gráfico (Graphics) – 1.03.03.05-7
A grande quantidade de imagens digitais geradas atualmente requer a implementação de mecanismos automáticos de armazenamento e
recuperação de imagens. As técnicas de Recuperação de Imagens por Conteúdo (CBIR – Content-Based Image Retrieval) visam à recuperação
de imagens com base em características visuais automaticamente extraídas das mesmas. Devido ao fato de a recuperação baseada em anotações
textuais ser imprecisa e trabalhosa, atualmente tem crescido o interesse pela recuperação de imagens baseada no conteúdo de imagens.
Técnicas de Recuperação de Imagens por Conteúdo utilizam as características visuais intrínsecas das imagens, tais como cor, forma e textura,
para sua indexação e recuperação, por meio do uso de descritores. O objetivo geral deste trabalho é o estudo dos métodos atuais de recuperação
de imagens por conteúdo e a criação de ferramentas de recuperação de imagens para projetos em andamento no grupo IMAGO, usando
mineração de dados e imagens. Pretende-se testar e aperfeiçoar as técnicas propostas em duas aplicações específicas: (1) o Museu Virtual 3D,
que a partir de um modelo de busca, retorna um objeto semelhante de acordo com a característica dada, e (2) o Minerador de Marcas, que
a partir de uma marca de entrada deve encontrar marcas semelhantes em uma extensa base de marcas. A recuperação das imagens será
realizada por consultas baseadas no conteúdo visual das imagens, onde poderão ser localizados elementos específicos, tais como forma e
textura. Os métodos de recuperação de imagem através da similaridade de cores constroem o histograma de cores para cada imagem da base
de dados, e este histograma também é armazenado na base dados. Ao se passar uma imagem como parâmetro para busca é construído um
histograma de cores para ela e este é comparado com os histogramas armazenados na base de dados. O sistema retorna as imagens que
possuem histogramas mais parecidos com o histograma da imagem passada por parâmetro. Os métodos que utilizam a textura da imagem
como parâmetro para a localização de imagens semelhantes analisa características da imagem tais como: graus de contraste, direcionamento,
regularidade, periodicidade, entre outras. Geralmente é passada por parâmetro uma imagem a qual se deseja localizar semelhantes, e em
seguida são extraídas e calculadas as características dessa imagem e comparadas com as características previamente extraídas e armazenadas
das imagens existentes na base de dados. As características relativas à forma do objeto são identificadas, extraídas e armazenadas em conjunto
com as imagens. Ao receber uma imagem por parâmetro para consulta, os sistemas que implementam esses métodos identificam e extraem
características da forma dessa imagem e buscam na base de dados imagens que possuem características semelhantes.
490
INSTALAÇÃO E RECUPERAÇÃO DE SISTEMAS GNU/LINUX COM MÍNIMO ESFORÇO
Aluno de Iniciação Científica: Josiney de Souza (UGF/SETI)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES:1999005936
Orientador: Marcos Alexandre Castilho
Colaboradores: Bruno César Ribas, Marcio Roberto Miranda, Edson Vinicius Schmitt
Departamento: Informática
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: instalação/recuperação, GNU/Linux, script
Área de Conhecimento: Ciência da Computação – 1.03.00.00-7
A instalação e/ou recuperação de qualquer sistema operacional pode ser muito custosa quando o conhecimento sobre o sistema e a máquina
a ser instalada é muito pequeno. Para isso foi desenvolvido um sistema que prevê os erros possíveis em qualquer ponto da instalação e faz a
decisão correta de como proceder, nem que a decisão seja de cancelar a instalação, e o usuário do sistema deverá saber apenas se deseja instalar
o sistema do zero ou tentar recuperar a instalação no disco. Para o CD conseguir ser iniciado logo que colocado na bandeja, foi feito uma
mini-distribuição GNU/Linux com o mínimo de recursos necessários para iniciar e mostrar as mensagens de perguntas e progresso ao
usuário. Uma vez iniciado, um sistema virtual de auxílio é carregado na memória do computador para simular uma máquina GNU/Linux
e criar toda a estrutura básica de sistema de arquivos. É nessa estrutura básica que os arquivos dessa mini-distribuição serão descarregados em
seus devidos lugares seguindo regras pré-definidas, tais quais scripts (linguagem bash), como arquivos executáveis de suporte e o kernel
(núcleo do sistema operacional). Assim que essa primeira fase for concluída, a interação com o usuário começará. Será dada a opção de
escolha ao usuário se prefere que um novo sistema operacional seja instalado em sua máquina ou se deseja que uma recuperação do sistema
presente em máquina seja efetuado. É nessa etapa que os scripts atuam, pois sua função é deixar o processo menos trabalhoso e mais automatizado.
Se a opção for instalar, então um script seguirá o roteiro de analisar o tamanho em disco, particioná-lo, formatá-lo e instalar o sistema
operacional. Caso a opção seja recuperar, então os passos a serem realizados incluem salvar arquivos importantes na pasta raiz do sistema,
reinstalar seus arquivos e mover essa cópia para seu local de origem. Continuando o processo de instalação/recuperação, demais scripts
terminam de configurar o essencial para o sistema, como os serviços de rede, a senha do administrador local e outras pastas comuns e de
sistema de arquivos. Além de todas essas comodidades referenciadas, este mini-sistema de instalação e/ou recuperação conta com mais uma
ferramenta poderosa: um cópia de segurança do atual sistema GNU/Linux. Essa ferramenta gera um arquivo pronto para ser gravado em
CD que contém uma imagem fiel do sistema operacional instalado em máquina, com todas as configurações atuais. Portanto, este sistema de
instalação/recuperação é uma ferramenta facilitadora e uma boa alternativa de administração de sistemas operacionais.
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
253
491
INTERFACE GRÁFICA PARANÁ DIGITAL
Aluno de Iniciação Científica: Juliana Bueno (UGF/SETI)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 1999005936
Orientadora: Laura Sanchez Garcia
Co-Orientador: Fabiano Silva
Colaborador: Juliano Picussa (Mestrando)
Departamento: Informática
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: interface, usuários, software livre
Área de Conhecimento: Ciência da Computação – 1.03.00.00-7
A falta de acesso ao mundo digital é mais um fator de exclusão social. Com esta premissa, o Governo Estadual decidiu implementar na sua
rede de escolas públicas, da ordem de duas mil, laboratórios de informática que visam proporcionar a alunos, professores e funcionários
acesso à informação e à comunicação. A grande maioria destes usuários nunca teve contato com o computador. Deste contexto, surgiu a
parceria entre o Estado e o Departamento de Informática da UFPR que deu origem ao Projeto Paraná Digital, a ser implementado em
ambiente de software livre. O objetivo da presente pesquisa consistiu em desenvolver um modelo de interface gráfica e de interação para o
público-alvo do Projeto. O desafio foi tornar esse sistema acessível (de fato) e de fácil compreensão para os seus usuários. O produto final
deverá responder a quatro requisitos-chave: usabilidade, comunicabilidade, atratividade visual e desempenho. O trabalho insere-se, então,
na Interação Humano-Computador, disciplina que estuda o design e a avaliação de sistemas computacionais interativos para o uso humano.
Como primeiro passo, foram levantados o potencial e as limitações do ambiente de software livre e os aplicativos já existentes. Em seguida,
foram identificadas as tarefas que o sistema deveria oferecer. A seguir deu-se a elaboração de um mascote, no caso uma gralha azul, que
deverá causar simpatia no público, pois servirá como guia no sistema de auxílio, colaborando para que o usuário perca o medo das suas ações
sobre o sistema e se familiarize com ele. Como passo seguinte, foi definida a taxonomia de aplicações que os usuários terão disponível. Ela
abrange aplicativos de escritório, de acesso à Internet e de Educação, além das ferramentas de gerenciamento de arquivos. Os ícones foram
desenvolvidos buscando imagens cuja interpretação fosse intuitiva e considerando o conjunto de ícones como linguagem gráfica, ou seja,
como um sistema único e consistente de representação, mostrando da mesma forma ações e objetos iguais e de forma diferente os distintivos.
Esta abordagem sistêmica facilita a interpretação dos ícones pelo usuário, na medida em que ele pode usar o conhecimento sobre a representação
de uma ferramenta para inferir o significado de outros ícones. Neste intuito, foram criados ícones para cada família de aplicações e para cada
uma das ferramentas específicas. A estruturação funcional foi feita dispondo-se os ícones e organizando os menus de uma forma natural para
o usuário. A maior contribuição deste trabalho consiste na facilitação do uso de ferramentas básicas do computador e da Rede e,
conseqüentemente, na viabilização do acesso aos mesmos, para usuários até hoje distantes do mundo tecnológico. Este esforço deverá ter
como resultado um passo à frente na inclusão social.
492
PRD-INTERFACE: CUSTOMIZAÇÃO DA INTERFACE GRÁFICA PARA O PROJETO PARANÁ
DIGITAL
Aluno de Iniciação Científica: Juliano Picussa (UGF/SETI)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 1999005936
Orientador: Fabiano Silva
Co-Orientadora: Laura Sánchez García
Colaboradores: Jorge Augusto Meira (PIBIC/CNPq), Juliana Bueno (UGF/SETI)
Departamento: Informática
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: software livre, desktop, interface
Área de Conhecimento: Metodologia e Técnicas da Computação – 1.03.03.00-6
O Projeto Paraná Digital visa implantar nas escolas públicas do estado laboratórios de informática totalmente baseados em Software Livre
usando a plataforma Debian GNU/Linux, e a interface gráfica com o usuário, “Gnome”. No entanto, as interfaces gráficas computacionais
recentes possuem, em sua grande maioria, um grande número de recursos gráficos avançados que demandam grande capacidade de
processamento e permitem uma customização completa da aparência e das funcionalidades pelo usuário. Porém, estas características podem
ser fatores críticos na adequação destas interfaces a um ambiente de ensino, devido as constantes desconfigurações da área de trabalho por
parte do usuário – normalmente inexperiente - que inviabilizam o uso e geram elevado custo administrativo e de suporte ao sistema. Além
disso alguns recursos gráficos dessas interfaces demandam grande capacidade de processamento incompatíveis com o modelo de baixo custo
do projeto, que busca diminuir o custo dos terminais repassando todo o processamento dos aplicativos para a servidora de processamento
deixando apenas a visualização para os terminais (terminais fazem boot-remoto na servidora). Por essas razões é necessário, para se manter as
condições de uso do sistema, que exista uma padronização e uma proteção das configurações da interface e de seus recursos. Assim, este
trabalho trata da definição e implementação deste ambiente de trabalho para os usuário do Projeto Paraná Digital adequada ao ambiente de
ensino e à infra-estrutura computacional usada no projeto. Mais especificamente, o trabalho consiste em tornar um conjunto de configurações,
que protejam o ambiente, padrão para todos os usuários e bloqueá-las para que não possam ser alteradas. Para isso usa-se um sistema de
hierarquia de configurações, sendo que as definidas pelo administrador do sistema são as mais relevantes. Dessa maneira o usuário final só
poderá customizar configurações que de forma alguma farão com que o sistema fique sem condições de uso. Todas as inovações e modificações
no sistema levaram em consideração as regras e diretrizes da Interação Homem-Computador (IHC). A concretização desse trabalho de
customização de desktop vem sendo implantada no projeto Paraná Digital e é recomendada em projetos, nos quais se têm um número grande
de usuários, visando facilitar a inclusão digital desse usuário, a minimização de trabalho do administrador do sistema e a diminuição de gastos
com equipamento e pessoal.
254
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
493
ACESSO AOS DISPOSITIVOS DE DISQUETE E CD-ROM EM MODELOS SERVIDOR/CLIENTE
EM LINUX
Aluno de Iniciação Científica: Luis Henrique Alves Lourenço (UGF/SETI)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES:1999005936
Orientador: Marcos Alexandre Castilho
Co-Orientador: Luis Carlos Erpen de Bona
Colaboradores: Bruno César Ribas, Edson Vinícius Schmitt
Departamento: Informática
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: mídias removíveis, GNU/Linux, media
Área de Conhecimento: Ciência da Computação – 1.03.00.00-7
O sistema operacional Linux vem se propragando de forma expressiva em diversos ramos da computação. Além de ser usado em computadores
pessoais, ele também vem se destacando de maneira bastante significativa como servidor em ambientes de redes. Servidores Linux têm sido
utilizado por várias instituições de ensino e pesquisa, e também por diversas empresas que estão investindo nesse recente modelo de
gerenciamento de rede. A essência de um servidor desse gênero, do ponto de vista dos serviços de computação, compõe-se de duas classes de
máquinas, que designaremos Servidores e Terminais: Assim, existem vários terminais ligados ao servidor, os quais farão uso, praticamente,
somente dos recursos do servidor. Assim, não é necessário que exista um expressivo processamento no terminal e também, que não exista
um disco rígido, pois o terminal usará tanto a memória quanto o processamento do servidor. E, é nesse contexto de redes com o modelo
Servidor/Terminal em Linux, que o nosso projeto se estabelce. A pesquisa desenvolvida é referente a Network Block Device – “bloco de
dispositivo via-rede”. Ela teve como objetivo achar uma solução para acessar o dispositivo de disquete e cd-rom através do próprio terminal,
porém de uma maneira simples. A motivação do desenvolvimento desse projeto foi provocada pelo fato de que em um modelo servidor/
cliente Linux, não seria possível fazer o acesso completo (com todos os recursos oferecidos pelo Linux), do próprio terminal, a um dispositivo
de disquete ou cd-rom, por exemplo. Isso, porque no modelo servidor/cliente Linux, é o servidor que possui todos os arquivos referentes ao
acesso aos dispositivos. Assim, quando fazemos o acesso num terminal, na verdade estamos usando os recuros do servidor. E, coerentemente,
se quisermos usar um dispositivo qualquer, seria usado o dispositivo do servidor, impossibilitanto assim o uso do dispositivo do terminal.
Então, a solução para este problema foi implementada baseada em pacotes cliente e servidor do Network Block Devices, já existentes (nbd-client
e nbd-server), que possibilitam a exportação de blocos de dispositivos via-rede. Porém, para que fosse possível alcançar o nosso objeitvo, várias
adaptações tiveram que ser elaboradas, através da criação de alguns scripts (linguagem bash) e modificação do código fonte do nbd (em C).
O acesso aos dispositivos de entrada é realizado através do protocolo NBD. O terminal roda o servidor nbd-server para disponibilizaros
arquivos /dev/fd0 e /dev/hdc pela rede. A execução de um script no lado do servidor inicia a conexão ao dispositivo no terminal. Com a
conexão efetuada, o dispositivo é montado pelo programa pmount e disponibilizado ao usuário. Outro script executa o processo contrário,
ou seja, desmonta o dispositivo através do programa pmount e termina a conexão com o terminal.
494
SISTEMA SIMPLIFICADO DE ADMINISTRAÇÃO DE USUÁRIOS
Aluno de Iniciação Científica: Marcio Roberto Miranda (UGF/SETI)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 1999005936
Orientador: Marcos Alexandre Castilho
Co-Orientadora: Laura Sánchez García
Colaborador: Jorge Augusto Meira (PIBIQ/CNPq), Juliano Picussa (Mestrando/UGF/SETI)
Departamento: Informática
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: administração, descentralizada, software livre
Área de Conhecimento: Ciência da Computação – 1.03.00.00-7
O Projeto Paraná Digital é uma parceria do governo do Estado do Paraná com a Universidade Federal do Paraná – Departamento de
Informática. É um projeto que propõe a instalação de laboratórios de informática nas escolas do Paraná, com computadores providos de
sistema operacional Debian GNU/Linux e ferramentas em Software Livre, modificadas e adaptadas pelo Centro de Computação Científica
e Software Livre (C3SL). Durante a concepção do projeto Paraná Digital, diversos pontos críticos em relação a administração do sistema
foram levantados e evidenciados. Como uma diretiva do projeto é a administração de todas as 2.125 escolas por um único núcleo de
administração (centralizada), um problema surgiu relacionado à grande carga administrativa para esse núcleo. Assim, visando a diminuição
desta carga, uma solução seria transferir a administração total dos laboratórios a administradores locais, descentralizando a administração. No
entanto, a falta de pessoas capacitadas para a administração em cada escola, tornou inviável essa solução. Então, a melhor solução foi o
desenvolvimento de uma ferramenta – prd-admlocal – que realiza tarefas como, inserção e remoção de usuários do sistema, cadastramento
e descadastramento de impressoras, administração de terminais, entre outras, acompanhada com uma simples capacitação de administradores
locais. Com isto, a carga de administração do núcleo diminui significativamente, sendo que a intervenção do núcleo somente ocorre em
casos extremos. A ferramenta prd-admlocal, além de facilitar tarefas administrativas, também leva em consideração a segurança das suas
operações. A preocupação com a segurança foi necessária, devido o fato de que o prd-admlocal é implementado sob uma camada de execução,
isto é, do ponto de vista do administrador local somente ele esta executando as operações. Porém, quem está realmente realizando a tarefa é
a camada de baixo, a qual possui privilégios de root (super usuário do sistema). Assim, graças a esta camada é possível definir o que o
administrador local pode executar ou não. O prd-admlocal foi desenvolvido de forma modular, com scripts de funcionalidades que podem ser
removidos ou acrescentados sob demanda. A sua interface gráfica é implementada por meio da ferramenta de construção de interface Zenity,
que é um front-end da biblioteca GTK, a qual foi desenhada por profissional de design com orientação de profissionais da área de Interação
Homem-Computador (IHC). A ferramenta prd-admlocal já está em fase de testes e ainda em desenvolvimento.
LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006
255
495
SEGMENTAÇÃO DE FACES EM IMAGENS 3D
Aluno de Iniciação Científica: Maurício Pamplona Segundo (FINEP)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2004013771
Orientadora: Olga Regina Pereira Bellon
Co-Orientador: Luciano Silva
Colaboradores: Sídnei Augusto Drovetto (Mestrando), Chauã Coluene Queirolo da Silva (IC/CNPq)
Departamento: Informática
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: biometria, reconhecimento facial 3D, segmentação facial 3D
Área de Conhecimento: Processamento Gráfico – 1.03.03.05-7
A segmentação é um gargalo em muitos sistemas de análise de imagens, muito porque a exatidão do processamento depende de quão bem
a imagem de entrada foi segmentada. Isto é particularmente verdade para tarefas de reconhecimento facial, onde a região da face deve ser
corretamente segmentada. O reconhecimento facial em imagens bidimensionais (2D) é uma área de pesquisa com muitas contribuições
relevantes. Neste contexto, há vários trabalhos abordando segmentação facial em imagens 2D, muitos desses baseados na informação de cor
da pele. Entretanto, há poucos trabalhos publicados na literatura direcionados à segmentação facial em imagens tridimensionais (3D). O
número limitado de métodos de segmentação da face em imagens 3D na literatura não é surpreendente porque o reconhecimento facial 3D
é ainda considerado uma linha recente de pesquisa, embora tenha sido alvo de intensos trabalhos nos últimos cinco anos. Acreditamos que
estas pesquisas estão apenas começando e a maioria dos trabalhos publicados na literatura tenta resolver apenas o problema do reconhecimento,
que sozinho já é um grande desafio, assumindo que a face já está segmentada. Podemos dizer, então, que existe uma demanda para métodos
de segmentação rápidos e automáticos, a serem encapsulados em sistemas de reconhecimento facial 3D. Nesse contexto, nosso objetivo foi
desenvolver um método de segmentação facial 3D automático e utilizando somente imagens de profundidade (range images) como entrada.
A segmentação deve selecionar a região de interesse, no caso, a face, sem perturbações e/ou partes irrelevantes. Para isto, nosso método de
segmentação combina técnicas tradicionais de segmentação de imagens (detecção de borda, detecção de região, detecção de forma), tratando
as limitações e aproveitando as vantagens de cada uma dessas abordagens. A idéia geral consiste em localizar regiões com pequenas variações
de profundidade que estejam próximas ao aparelho de aquisição da imagem 3D e, entre estas regiões, selecionar a mais adequada como face.
A partir da face segmentada, pode-se obter outras regiões de interesse mais específicas, que podem ser consideradas mais interessantes num
estágio inicial do reconhecimento facial 3D, por exemplo, as regiões do nariz e dos olhos. Isso porque, por serem menores que a face,
diminuem o tempo de execução, e por pertencerem à região mais rígida da face, tornam o reconhecimento mais robusto em relação à
existência ou não de expressões faciais. O método de segmentação criado foi encapsulado em um sistema para reconhecimento de indivíduos
em imagens 3D, desenvolvido pelo grupo IMAGO. Os experimentos foram realizados com duas bases de dados contendo 4950 imagens de
indivíduos, produzindo uma taxa de acerto no reconhecimento superior a 98%.
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VISÃO COMPUTACIONAL PARA RECONHECIMENTO FACIAL 2D
Aluno de Iniciação Científica: Raphael Henrique Ribas (Funpar)
Nº de Registro do Projeto de Pesquisa no BANPESQ/THALES: 2005016402
Orientador: Luciano Silva
Co-Orientadora: Olga Regina Pereira Bellon
Departamento: Informática
Setor: Ciências Exatas
Palavras-chave: biometria, reconhecimento facial 2D, distância de Hausdorff
Área de Conhecimento: Processamento Gráfico (Graphics) – 1.03.03.05-7
Sistemas biométricos estão ficando cada vez mais populares devido a grande variedade de aplicações, por exemplo, nas áreas de segurança e
saúde. Neste contexto, pode-se ressaltar o uso da biometria para autenticação de indivíduos, onde o reconhecimento facial tem se tornado
bastante popular pela facilidade de se obter imagens das faces e por ser este o principal processo de reconhecimento de indivíduos feito pelo
cérebro humano, além de outros fatores. Tendo em vista garantir bom desempenho e reduzir custos para autenticação de indivíduos, o
reconhecimento facial a partir de imagens 2D foi estudado. Este processo de reconhecimento pode ser dividido em duas etapas principais:
(1) segmentação da face e (2) comparação da face obtida com imagens de um banco de dados. Várias técnicas foram estudadas e as que se
mostraram mais interessantes foram aquelas baseadas na forma dos objetos (faces). A primeira abordagem implementada foi comparar duas
formas a partir de um conjunto de pontos que representam a forma do objeto de interesse em cada imagem, geralmente feito com pontos de
bordas resultantes da aplicação de filtros na imagem. Essa comparação é feita definindo-se uma função de custo entre os dois conjuntos de
pontos. A função utilizada foi a distância de Hausdorff modificada, que é a média das menores distâncias dos pontos de um conjunto para o
outro conjunto. Então, com outro algoritmo (Rucklidge), é possível fazer uma busca completa na imagem considerando escala e translação.
O algoritmo de Rucklidge faz várias subdivisões do espaço de transformações, escala e translação, descarta as regiões não interessantes do
espaço, e subdivide as regiões interessantes, refinando a busca a cada subdivisão. Entretanto, esse método mostrou limitações, por exemplo,
às vezes existe uma tendência de convergir a uma escala pequena, já que todos os pontos estão bem próximos e as distâncias são pequenas,
gerando um descarte que pode ser ineficiente. Uma segunda abordagem, visando corrigir os problemas da primeira, foi considerar os pontos
não somente pelas suas coordenadas no plano, mas também pela orientação da borda. Essa modificação se mostrou interessante porque tem
um pequeno impacto em regiões que são semelhantes com o modelo, além de um grande aumento da distância em uma região de pouca
correspondência com o modelo. Uma desvantagem desse novo espaço dos pontos é o custo computacional para cada medida da distância, já
que agora os pontos estão em um espaço de 3 dimensões e as transformações das orientações são custosas. Vários testes ainda estão sendo
executados para determinar a eficiência e precisão dessa nova abordagem, mas resultados preliminares obtidos mostraram uma melhora no
descarte de regiões não interessantes. O mesmo método pode ser utilizado para o reconhecimento da face, onde uma pequena distância pode
significar a mesma pessoa.
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LIVRO DE RESUMOS - 14.O EVINCI / OUTUBRO / 2006