• Total de projetos de pesquisa (6)
  
  1. 2017-Atual. Desenvolvimento de um Sistema a Laser de Fibra para Tratamento e Recuperacao de Superficies Metalicas
     Descrição: Este projeto propõe o desenvolvimento de um sistema de deposição de materiais metálicos a laser (DML) para tratamento e recuperação de superfícies metálicas em geral. O metal em forma de pó é pulverizado em direção ao foco de um feixe de raio laser incidente sobre a superfície do substrato sob tratamento de forma simultânea. Como resultado, ocorre a fusão das partículas do material com o substrato criando uma camada solidamente aderente. Tratamentos de superfícies metálicas constituem uma etapa ou processo de grande interesse para diversos ramos da indústria com o intuito de prevenir desgastes ou reparar superfícies danificadas, principalmente de componentes mecânicos de alto valor agregado, geralmente designados para operarem em condições extremas de trabalho e/ou atenderem requisitos de segurança imprescindíveis. Métodos tradicionais para realizar tais procedimentos normalmente são custosos e possuem desvantagens significativas. A deposição de metais a laser, por outro lado, é uma tecnologia de processo inovador que possibilita, com precisão e qualidade superiores, a adição de metais às superfícies de interesse garantindo um método de menor custo operacional e especializado de revestimento e restauração que permite prolongar a vida útil desses componentes. Um fator de extrema importância relativo a essa técnica é o controle do processo. Sistemas DML usuais geralmente contemplam controle de parâmetros pré-definidos não realizando ajustes automáticos no decorrer do processo. A desvantagem desta abordagem é que as ocorrências de distúrbios durante o processo ou irregularidades na superfície podem impactar o resultado final. É neste sentido que o diferencial inovador que este projeto vem apresentar é a proposição de um controle inteligente do sistema que permita avaliar em tempo real o processo de deposição e ajustar os parâmetros automaticamente conforme necessário. Será desenvolvido algoritmos baseado em sensoriamento por imagens, controle CNC e em CAD para realizar tal controle. A empresa BR Labs possui anos de experiência em sistemas de lasers, associado ao conhecimento adquirido pelo pesquisador em seus nove anos de experiência em sistemas eletrônicos de automação e programação de softwares, o projeto que está sendo proposto é altamente factível. Neste trabalho pretende-se utilizar laser de estado sólido do tipo baseado em fibra óptica (comumente denominado laser de fibra) pelo seu bom custo-benefício em termos de robustez, confiabilidade e relativo baixo-custo, e seus parâmetros de competitividade fundamentais à indústria em geral, cujo propósito é desenvolver um sistema de automação capaz de realizar a deposição controlada de materiais metálicos em forma de pó aspergidos em direção às superfícies metálicas mediante a fusão à alta temperatura despendida pelo foco do raio laser incidente na superfície. Os resultados deste projeto tornarão a empresa muito mais competitiva e o país contará com mais uma empresa que terá disponível um produto com tecnologia nacionalizada, mas com uma inovação que o difere dos produtos já existentes no mercado. Este projeto visa contribuir significativamente para o desenvolvimento científico, tecnológico e de inovação no país. A implantação da tecnologia laser apresenta benefícios que envolvem ganhos de produtividade e reduções de custos. Averiguações nas linhas de produção comprovam que é possível aumentar a produtividade e reduzir os custos de operação, implicando diretamente na melhoria da competitividade. Além dos benefícios econômicos, a tecnologia também integra benefícios sociais e ambientais. Um único sistema consegue propiciar aumento da produtividade, redução de custos, maior segurança de operação do sistema e redução do impacto ambiental. Com o domínio desta tecnologia a empresa BR Labs pode atender aos diversos setores da indústria brasileira, tais como o automotivo, médico hospitalar,. Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. Integrantes: Filippo Giovanni Ghiglieno - Coordenador / Fatima Maria Mitsue Yasuoka - Integrante / Marco Antonio Alves de Souza - Integrante / Jarbas Caiado de Castro Neto - Integrante / José Matheus Sanches - Integrante / Luciana de Matos - Integrante / Lucimara Cristina Nakata Scaduto - Integrante / Alessandro Fraga Farah - Integrante / Luis Gustavo Sabino - Integrante / Marcos Antonio Alves de Souza - Integrante / André Orlandi de Oliveira - Integrante / Karin Talisin Targas - Integrante / Ramon Gustavo Sanches - Integrante. Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Auxílio financeiro.
     Membro: Filippo Giovanni Ghiglieno.
  2. 2015-2016. Desenvolvimento de um Sistema de Gravacao e Marcacao Colorida a Laser de Ti:Safira pulsado fentosegundos atraves da formacao de nanoestruturas (ripples) na superficie de diferentes materiais
     Descrição: Este projeto propõe o desenvolvimento de um sistema de gravação e marcação a laser sobre diferentes materiais utilizando o laser de Ti:Safira pulsado na faixa de fentosegundos para produzir nanoestruturas orientadas (ripples) na superfície destes materiais, cujo objetivo é gerar padrões específicos de cor para a visualização em superfícies de materiais. Nanoestruturas de precisão em superfícies e modificações nas propriedades do material são resultados inovadores relevantes utilizando lasers de radiações ultrarrápidas. As características do material podem ser projetadas em escalas médias entre microscópico a nanoscópicas, produzindo novas propriedades ópticas. A possibilidade de alcançar modificações em materiais, usando pulsos ultracurtos via geração de estruturas dependentes da polarização, podem gerar os padrões de cores específicos. Estas nanoestruturas orientadas criadas sobre a superfície do metal, chamados de ondulações (ripples), é tipicamente menor do que o comprimento de onda do laser e está na faixa do espectro visível. Deste modo, um processo de coloração complexo do material, envolvendo impressão, calibração e leitura, tem sido realizado para associar a priori cores definidas. Este novo método baseado no controle de orientação de nanoestrutura induzido a laser, permite acumular grande quantidade de informações em uma superfície mínima, propondo novas aplicações para a marcação a laser e novos tipos de códigos de identificação de cores. A tecnologia de fabricação do laser de Ti:Safira CW já é totalmente dominada pela empresa BR Labs Indústria e Comércio, neste trabalho pretende-se otimizar o laser Ti:Safira pulsado fentosegundos, para realização da montagem experimental necessária para a aplicação em sistema de marcação e gravação colorida através das nanoestruturas orientadas. A inovação pretendida neste trabalho é o desenvolvimento destas nanoestruturas otimizadas para geração de três cores padrões do sistema RGB, sendo três padrões fixos de nanoestruturas, compartilhando em proporções variáveis um pequeno elemento de área pré-definido, cujo comportamento pode ser visualizado e caracterizado como o de um "pixel". Um algoritmo para transcrição direta de imagens escaneadas previamente para o código correspondente de cores será desenvolvido. A obtenção da cor composta pode ser obtida pela proporção de área de cada componente ou pela variação na morfologia das nanoestruturas.. Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Integrantes: Filippo Giovanni Ghiglieno - Integrante / Fatima Maria Mitsue Yasuoka - Coordenador / Marco Antonio Alves de Souza - Integrante / Jarbas Caiado de Castro Neto - Integrante / José Matheus Sanches - Integrante / Luciana de Matos - Integrante / Lucimara Cristina Nakata Scaduto - Integrante / Guilherme Minoru Taniguti - Integrante / Alessandro Fraga Farah - Integrante / Luis Gustavo Sabino - Integrante / Tiago Francisco Rosa - Integrante. Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Auxílio financeiro.
     Membro: Filippo Giovanni Ghiglieno.
  3. 2014-2017. Deteccao de camadas finas por veiculo autonomo submersivel em um ecossistema costeiro Projeto ECOAUV
     Descrição: Camadas finas são feições oceanográficas formadas por altas concentrações de material particulado e organismos planctônicos retidas em agregações com pequena espessura vertical. Essas estruturas são áreas de intensa atividade biogeoquímica em oceanos estratificados, mas não existem estudos sobre sua ocorrência e persistência em ecossistemas costeiros do hemisfério sul. As camadas finas são de difícil detecção por técnicas tradicionais de amostragem. No presente projeto serão utilizados sensores de última geração para a avaliação de propriedades físico-químicas e bio-ópticas relevantes para a detecção destas camadas. Os sensores serão alojados em um Veículo Subaquático Autônomo (Autonomous Underwater Vehicle, AUV), o AUV Pirajuba, desenvolvido com tecnologia nacional pelo LVNT-USP. O AUV Pirajuba executará missões com frequência mensal na região de Ubatuba, litoral norte de São Paulo. Serão realizadas transecções perpendiculares à costa, nas quais o AUV ondulará desde a superfície da coluna de água até próximo do assoalho marinho, em velocidade compatível para o registro das propriedades oceanográficas nas escalas relevantes para o registro de camadas finas. Uma câmera holográfica submersível acoplada à proa do AUV Pirajuba adquirirá imagens de alta resolução dos organismos associados às camadas finas. Este projeto fornecerá dados inéditos e importantes sobre estas feições oceanográficas ainda pouco conhecidas mundialmente, mas que impactam a base da teia alimentar e os processos biogeoquímicos em ambientes costeiros.. Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Integrantes: Filippo Giovanni Ghiglieno - Integrante / Rubens M. Lopes - Integrante / Ettore Apolonio de Barros - Coordenador / Lucas Machado de Oliveira - Integrante / Persing Cardenas Vivanco Junior - Integrante / Rodrigo Telles da Silva Vale - Integrante / William da Silva Caetano - Integrante. Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Auxílio financeiro.
     Membro: Filippo Giovanni Ghiglieno.
  4. 2014-2017. PROGEMIA (PhotodesoRption methOds for hydroGen dElivery in Mobile applIcAtions)
     Descrição: PROGEMIA target is to fulfill the criteria for Hydrogen Storage and Delivery from the US Department of Energy. It is planned to reach the gravimetric target of about 10 wt% at conventional ambient temperature storage. PROGEMIA project will use the physisorbents at the state of the art, those that bind hydrogen in molecular form to the internal surfaces of pores through dispersion forces: metal-organic frameworks "MOF", amorphous solid water "ASW", or several microporous metal carboxylates. These materials are characterized by high surface packing densities. For example adsorbed hydrogen on MOF-74 has a higher surface density (3,3x10-5 g/m2) at 77 K than that of solid H2 at 4K and zero pressure. The breakthrough of PROGEMIA consists in introducing pure para hydrogen within the cell. The catalytic powder is thus initially located within a cell at a temperature of about 20K, covered by densely packed hydrogen, and surrounded by a liquid-gaseous para film, the whole being thermally insulated. The heat leaks will first excite the para-rotations of the gaseous hydrogen maintaining a cool temperature then reach the adsorbed phase where new ortho-excitations will consume main part of the thermal flow. The process will be followed in real time by infra-red adsorption line shifts and intensities measured by mid- infrared quantum cascade lasers. Since too high adsorption affinity leads to a large amount of residual adsorptive at the exhaustion pressure, and therefore to reduced delivery, about 40 % of the adsorption capacity is being lost. Therefore PROGEMIA project will use medium/far Infra-red laser- induced desorption. At this wavelength incoherent light is currently used for detection and analysis of the desorbed species but coherent sources were never employed for high- resolution spectroscopy and delivery purpose. Our laser technology, conveniently complemented by an expertise in the quantum and thermal properties of the nuclear spin isomers of molecular hydrogen will allow to reach high surface hydrogen packing and fast and efficient delivery.. Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Doutorado: (1) . Integrantes: Filippo Giovanni Ghiglieno - Coordenador / Ernest Ilisca - Integrante. Financiador(es): Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Cooperação.
     Membro: Filippo Giovanni Ghiglieno.
  5. 2014-2016. (LISA) Luz e Interferencia em dispositivos Semicondutores para medidas oticas e Analise do rendimento
     Descrição: Dispositivos fotônicos semicondutores ativos e passivos são largamente utilizados para gerar e processar luz, em aplicações médicas, em caracterização de materiais, em comunicação ótica, em experimentos de ótica quântica e não-linear. Uma especificação importante para esses dispositivos são as perdas por espalhamento. Luz coerente se propagando por uma guia de onda pode ser muito influenciada por defeitos no processo tecnológico, o que pode reduzir a performance esperada. Melhorando uma técnica não-destrutiva desenvolvida na Universidade Denis Diderot (Paris 7, França) com a última geração de componentes de telecomunicação, eu proponho implementar na Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) uma técnica barata e simples tanto para caracterização sem perdas de dispositivos fotônicos passivos (interferômetro Mach-Zehnder, guias de onda para ótica não-linear, nanofios) e caracterização térmica com resolução temporal em componentes optoeletrônicos (lasers em poços quânticos, lasers em pontos quânticos, lasers de cascata quântica) com resolução espacial bidimensional máxima de 2 um no estado da arte e resolução temporal que depende da velocidade do detector. Esse esquema de caracterização pode implementar ambas as técnicas de medida baseadas em propriedades Fabry-Pérot da cavidade. Em relação às propriedades ativas, o aquecimento térmico influencia fortemente a vida média e os parâmetros de operação. Esse esquema ótico possibilitou no ano passado o desenvolvimento de um laser de cascata quântica em uma empresa de pesquisa privada conhecida mundialmente. Interesse privado e acadêmico nesse tipo de abordagem é um ponto chave neste projeto, especialmente considerando minha experiência anterior em instituições de pesquisa privadas (Telecom Italia, Agilent Technologies, Avago Technologies e Thales France).. Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Integrantes: Filippo Giovanni Ghiglieno - Coordenador / Adenilson José Chiquito - Integrante. Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Auxílio financeiro.
     Membro: Filippo Giovanni Ghiglieno.
  6. 2014-Atual. Deteccao do plancton no oceano superficial por tecnologia de sensores de alta resolucao
     Descrição: O plâncton marinho possui um papel central em vários serviços ecossistêmicos, incluindo a regulação do clima global. Este projeto analisará a distribuição e a biodiversidade do plâncton no oceano superficial por meio de uma abordagem amostral de alta resolução espacial e ampla cobertura geográfica, abrangendo diferentes domínios dos oceanos Atlântico, Pacífico e Índico. Serão utilizadas técnicas de sensoriamento in situ (sondas de parâmetros ambientais e sensores ópticos de imageamento) e remoto (sensores orbitais) para registrar e interpretar os padrões de ocorrência dos organismos planctônicos e dos processos físicos e biogeoquímicos que os influenciam. O projeto representa a primeira experiência desta natureza em âmbito mundial. Os sistemas de imageamento do plâncton serão desenvolvidos especialmente para o projeto, e contarão com câmera para a aquisição de imagens de campo claro ou contraste de fase, e uma câmera de baixa frequência (10 a 25 quadros por segundo) para registros com a técnica de holografia digital. A partir das imagens serão utilizados algoritmos de segmentação e classificação automática para a geração de dados taxonômicos e de abundância. As sondas ambientais fornecerão dados de temperatura, salinidade, matéria orgânica cromofórica dissolvida (CDOM) e pigmentos fitoplanctônicos. Os dados ambientais e de ocorrência do plâncton serão correlacionados com dados de sensores orbitais para interpretar como forçantes físicas de meso- e larga escala atuam sobre a comunidade planctônica. Esforços serão empreendidos para analisar os dados no contexto das pesquisas sobre mudanças climáticas. Além de publicações científicas o projeto fornecerá mapas de distribuição das propriedades estudadas, banco de imagens de organismos planctônicos, novos softwares de processamento de imagens, vídeo de alta definição e mídias diversas para divulgação e disseminação ao público em geral.. Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. Integrantes: Filippo Giovanni Ghiglieno - Integrante / Rubens M. Lopes - Coordenador / Nina Sumiko Tomita Hirata - Integrante / Olga Tiemi Sato - Integrante / Paulo Simionatto Polito - Integrante / Roberto Hirata Junior - Integrante. Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Auxílio financeiro.
     Membro: Filippo Giovanni Ghiglieno.
  
  

Prêmios e títulos