Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia
A Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia - RIPE - abrange trabalhos científicos desenvolvidos por pesquisadores atuantes nas diversas áreas de Engenharia e afins, notadamente em temas voltados para o desenvolvimento de tecnologias.
Programa de Pós-Graduação em Integridade de Materiais da Engenharia
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Numerical Simulation and Kalman-based Control of a Hall Thruster for CubeSats
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Copyright (c) 2025 Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia https://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0
Analysis of the WorldCoin Project: Biometric Data Privacy and Risks in Prospective National Defense Scenarios
As technology advances, the demand for information security solutions in applications grows to keep pace with disruptive technologies. In this context, World Network has developed a new Single Sign-On (SSO) login format, using individual iris photo collection for two-factor banking authentication. In this project, World Network encountered regulatory challenges in several countries due to data privacy concerns. Given this scenario, the present study aims to analyze the risks associated with the collection and storage of such data, as well as its implications in prospective national defense scenarios. This research is justified, given that emblematic cases involving data privacy and mass population control in the governmental sphere have already marked the past, such as the National Security Agency (NSA) scandal denounced by Edward Snowden in 2013 and Cambridge Analytics in 2018, pointing to potential risks of informational instrumentalization and loss of digital sovereignty. The research adopts an exploratory and documentary approach, with technical audits in open source code hosted on GitHub and analysis of vulnerabilities related to authentication and data management. The results indicate that, although the system features advanced security mechanisms, such as Zero Knowledge Proofs (ZKP), uncertainties remain about governance, transparency, and the final destination of the information collected. It is concluded that the lack of transparency in the management of biometric data represents a strategic challenge for national defense and privacy protection on a global scale, requiring stricter regulations and international cooperation to balance technological innovation and security.
COMPARATIVE ANALYSIS OF THE PERFORMANCE OF SOLID PROPELLANTS PRODUCED BY COLD PRESSING AND THERMAL MELTING IN MINIROCKETS
A aplicação de tecnologias aeroespaciais em pequena escala em ambientes acadêmicos, particularmente minifoguetes, representa uma área estratégica de pesquisa, pois permite a validação experimental em um ambiente controlado e com baixo custo operacional. Em particular, o uso de propelentes sólidos tornou-se destacado dentro da propulsão experimental, especialmente as formulações à base de nitrato de potássio (KNO₃), cuja facilidade de preparo e eficiência energética os tornam ideais para fins educacionais e experimentais. Nesse sentido, este trabalho apresenta um estudo experimental quantitativo voltado à análise comparativa de dois métodos de fabricação de propelentes sólidos amplamente utilizados em contextos acadêmicos: compactação a frio e fusão térmica (moldagem por fusão). Uma única formulação composta principalmente de nitrato de potássio e sacarose foi utilizada como base para produzir grãos de propelente por ambos os processos. O desempenho desses grãos foi então avaliado por meio de testes estáticos em um bancada de testes personalizada, equipada com sensores de força, sistema de aquisição de dados e capacidade de cálculo do impulso total. Esta produção foi um esforço colaborativo entre equipes universitárias do Nordeste do Brasil. Os resultados indicaram diferenças significativas em empuxo médio, estabilidade da combustão, facilidade de produção e riscos associados, fornecendo insights técnicos relevantes para aplicações educacionais e de pesquisa envolvendo foguetes experimentais em pequena escala. Assim, observou-se um claro trade-off entre desempenho e confiabilidade, sendo o método de compactação a frio mais variável em desempenho e suscetível a falhas estruturais, enquanto o método de fusão térmica demonstrou ser mais consistente na sua saída de energia.
Baixo custo, Foguetes acadêmicos, KNSU, Educação
CUBESAT ALDEBARAN TELEMETRY AND TELECOMMAND SUBSYSTEM BASED ON LORA TECHNOLOGY: DEVELOPMENT, IMPLEMENTATION, VALIDATION AND CHALLENGES
Este artigo apresenta o desenvolvimento e a validação do subsistema de Telemetria e Telecomando (TTC) para o Aldebaran 1, um CubeSat 1U da Universidade Federal do Maranhão (UFMA) projetado para auxiliar no resgate de embarcações pesqueiras. Enfatizando uma abordagem de programação paralela e soluções de baixo custo, o hardware adapta uma arquitetura com histórico de voo comprovado, utilizando um microcontrolador MSP430 e um rádio LoRa (Longo Alcance) para a comunicação primária na banda UHF. O software utiliza o FreeRTOS para o escalonamento de tarefas em tempo real, gerenciando canais de uplink e downlink separados. As características principais incluem um interpretador de telecomandos para execução autônoma com o subsistema de Gerenciamento de Dados a Bordo (OBDH) e mecanismos de reconfiguração para ajustar a potência de transmissão e os intervalos de telemetria, otimizando o consumo de energia. Para segurança operacional, um telecomando de emergência pode interromper as operações de rádio, enquanto um sistema de hibernação impede a transmissão até que a implantação da antena seja confirmada. O subsistema foi validado através de extensos testes em solo e simulações, que confirmaram sua confiabilidade e integridade de comunicação. A validação final será conduzida em órbita com base nos dados coletados após o lançamento do Aldebaran 1 para permitir futuras melhorias de desempenho. Este projeto representa um marco significativo para o curso de Engenharia Aeroespacial da UFMA e para o setor aeroespacial regional, contribuindo para o desenvolvimento acadêmico de seus estudantes.
Arquitetura de Software da Missão do OBDH do Cubesat Aldebaran 1
Missões de CubeSat acadêmicas enfrentam desafios no desenvolvimento de software de voo robusto com recursos limitados. Este artigo aborda essa questão ao apresentar um estudo de caso sobre o desenvolvimento e a validação do software para o sistema On-Board Data Handling (OBDH) do Aldebaran 1, um CubeSat 1U. A arquitetura de software, adaptada da plataforma de código aberto FloripaSat-2 com FreeRTOS, foi projetada para gerenciar o deploy de antenas, processar telecomandos e armazenar dados de forma persistente. A validação do sistema foi realizada por meio de testes de sistema fim a fim (end-to-end), utilizando estações terrestres para simular um ciclo operacional completo. Os testes confirmaram a correta implementação da arquitetura, incluindo a cronologia do deploy, o processamento de comandos e a persistência de dados após reinicializações. Notavelmente, a estratégia de gerenciamento de energia foi simplificada para controle remoto do rádio devido a limitações de hardware. Este trabalho apresenta um ciclo de desenvolvimento pragmático e bem-sucedido, servindo como uma referência técnica e um conjunto de lições aprendidas que são contribuições valiosas para outros projetos universitários de CubeSat.
LEVALUATION OF SUSTAINABLE STRATEGIES FOR PLASTIC COMPONENT PRODUCTION IN MICROGRAVITY ENVIRONMENTS
A fabricação de componentes plásticos em microgravidade apresenta desafios e oportunidades para missões espaciais de longa duração, visto que os processos convencionais dependem de mecanismos acionados pela gravidade e requerem adaptação para uso em órbita. Este estudo investiga a viabilidade da aplicação da moldagem por injeção de plástico em microgravidade, enfatizando seu potencial para transformar polímeros recicláveis ​​em componentes funcionais utilizando recursos disponíveis no espaço. Diferentes abordagens de fabricação de moldes que permitem a reutilização foram exploradas, incluindo moldes à base de cerâmica, moldes de epóxi com contramoldes impressos em 3D e processos de sinterização que aumentam a resistência do material e a durabilidade do molde. A moldagem por injeção foi selecionada por sua capacidade de produzir geometrias complexas com mínima pós-processamento e potencial escalabilidade em ambientes orbitais. A metodologia integra uma revisão abrangente da literatura sobre manufatura aditiva, sinterização e moldagem por injeção com validação experimental por meio da fabricação de corpos de prova de tração ASTM D638 Tipo IV. As amostras de teste foram fabricadas por modelagem por deposição fundida (FDM) usando filamento de PLA e por moldagem por injeção com pellets de PLA, permitindo a comparação do desempenho mecânico entre diferentes métodos de fabricação de moldes. Os resultados indicam que o PLA moldado por injeção apresenta maior rigidez e resistência à tração, enquanto as amostras impressas em 3D demonstram maior ductilidade devido à anisotropia e aos efeitos de ligação entre as camadas. Além disso, alternativas sustentáveis ​​para a fabricação de moldes, como fundição de alumínio com modelos impressos em 3D, manufatura aditiva direta de metal e estratégias híbridas, são discutidas. Os resultados destacam a importância da reutilização, da circularidade de materiais e da redução da massa da carga útil para aumentar a autonomia da missão, contribuindo para a manufatura sustentável e a produção autônoma de polímeros em microgravidade, reduzindo a dependência da Terra e melhorando a resiliência da missão.
A PROPULSION AND GUIDANCE SYSTEM FOR THE CONTROLLED DESCENT OF A LOW-COST CANSAT
CanSats are non-orbital satellite models used for education under a STEM (Science, Technology, Engineering, and Mathematics) educational approach. This device promotes scientific and technological interest by providing hands-on learning in space science and technology. During CanSat contests, teams of students reproduce the process of satellite design, manufacturing, testing, launch, and operation at a small scale. Originally proposed in 1991 in the USA and Japan, the first educational use of CanSats in Argentina dates back to 2004, but only recently country-wide CanSat contests were carried out by the Ministry of Science, Technology, and Innovation (MINCYT) and the National Commission for Space Activities (CONAE). During one of these contests, a team of students and faculty from the Aguilares Technical Institute of the National University of Tucumán proposed a CanSat design to capture images of burned crop surfaces, a common environmental problem in Tucumán Province. In order to cover larger and specific areas for such recordings, the CanSat had to be controlled from the Ground Station by using a servo-controlled parawing, a 3D-printed propeller, and a two-way communications subsystem based on LoRa technology. These subsystems are rarely found at CanSat designs, and there is no bibliographic record of a design including all of the three characteristics. The team’s success in coping with the complexity of the proposal resulted in them winning the "Best Technical Development" award. In this work we cover the novel design of the CanSat and its challenges, by showing the different subsystems required for achieving the primary and secondary missions.
ANALYSIS OF PROPELLANT INJECTION IN A LOW-POWER ELECTRODELESS THRUSTER FOR CUBESATS
Miniaturized satellites, particularly CubeSats, have revolutionized access to space by enabling low-cost scientific and technological missions. However, their operational capabilities are strongly limited by the lack of efficient, compact propulsion systems. In this context, electrodeless plasma thrusters, such as low-power helicon devices, emerge as promising alternatives due to their simplicity, robustness, and scalability. This work investigates the effect of propellant injection configuration on the performance of a low-power electrodeless thruster designed for CubeSats. Numerical simulations were carried out using the Molecular Flow Module of COMSOL Multiphysics to analyze the neutral gas distribution in two propellant injection modes: normal and vortex. The results reveal that the vortex mode significantly enhances the neutral gas density inside the discharge chamber, achieving a 43% increase compared to the normal mode. This improvement is attributed to the radial injection geometry and longer gas residence time, which increases the probability of ionization events. The neutral density profiles obtained from the simulations were fitted with a fourth-degree polynomial function and subsequently implemented as input for particle-in-cell (PIC) simulations, allowing for a self-consistent analysis of plasma behavior under realistic neutral distributions. The findings highlight the critical role of injection configuration in improving thruster efficiency and demonstrate that optimizing propellant injection is a cost-effective strategy for enhancing electrodeless plasma propulsion systems for CubeSats and other miniaturized spacecraft operating under severe power, mass, and volume constraints.
Numerical Simulations of a Low-Power Cylindrical Hall Thruster Under Development at the University of Brasilia
O propulsor Hall cilíndrico (CHT) é um sistema de propulsão elétrica proposto para nanosatélites (por exemplo, CubeSats) devido à sua eficiência, simplicidade estrutural e tamanho compacto. Diferentemente dos propulsores Hall convencionais, que possuem geometria anular, o CHT apresenta uma configuração cilíndrica que pode reduzir a erosão das paredes e facilitar a miniaturização. Realizamos simulações numéricas de um CHT operando em baixa potência, com foco em faixas de tensão entre 50 V e 150 V no ânodo. Essa faixa de operação é particularmente importante para pequenos satélites, que estão sujeitos a rigorosas limitações de consumo de energia.A metodologia aplicada neste trabalho envolve o uso de duas ferramentas de software de código aberto: o Finite Element Method Magnetics (FEMM), utilizado para modelar o campo magnético do propulsor, e o Hall Ion Source Simulator (HALLIS), que simula o comportamento do plasma por meio de um modelo híbrido — ou seja, os elétrons são tratados como um fluido, enquanto os íons e átomos neutros são modelados como partículas individuais.
Formação de Professores do Ensino Médio no Contexto da Educação Aeroespacial por meio do Uso de Kits Espaciais Educacionais CubeSats com Foco no Pensamento Computacional – CVT-E Augusto Severo
O pensamento computacional, uma competência central na Base Nacional Comum Curricular (BNCC) para o ensino médio no Brasil, é explorado como uma ferramenta para a educação aeroespacial junto a professores da rede pública do Rio Grande do Norte (RN), Brasil. Este projeto, uma parceria entre o Instituto Federal do Rio Grande do Norte (IFRN) e a Agência Espacial Brasileira (AEB), desenvolveu um kit educacional CubeSat — um picosatélite de 1U — para capacitar professores em programação e no uso de CubeSats como recurso multidisciplinar STEAM (Ciência, Tecnologia, Engenharia, Artes e Matemática). O CubeSat é composto por cinco subsistemas: Diagnóstico, Carga Útil, Controle e Telemetria, Energia e Conexões. O subsistema de diagnóstico detecta falhas nos módulos por meio de LEDs e um buzzer, incorporando recursos de acessibilidade para estudantes com deficiências visuais ou auditivas. O subsistema de carga útil realiza nove tipos de medições ambientais e físicas, possibilitando atividades interdisciplinares no contexto STEAM. O subsistema de controle e telemetria é baseado no microcontrolador ESP32, alimentado por bateria recarregável, enquanto o subsistema de conexões integra todos os módulos. A programação é realizada via BIPES, uma plataforma gratuita de programação em blocos e textual que promove o pensamento computacional e a acessibilidade. O projeto se desenvolve em duas fases: uma fase inicial de formação docente, com duração de seis meses, composta por encontros semanais de três horas e mentoria remota sobre programação e uso do CubeSat; e uma segunda fase, com duração de quatro meses, em que os professores orientam os estudantes na realização de atividades práticas com os kits. Reuniões semanais acompanham o progresso e oferecem suporte pedagógico e técnico, enquanto um workshop final sintetiza as experiências e resultados. Relatos preliminares indicam que as atividades baseadas em CubeSats aumentaram o engajamento dos estudantes, fortaleceram a aprendizagem experiencial ao conectar teoria e prática e aprimoraram a integração de tecnologias educacionais pelos professores.
Space Education; Computational Thinking;
CARTA DE SUSCETIBILIDADE À EROSÃO DA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO RIBEIRÃO DOS COCAIS
Este estudo enfatiza a relevância das bacias hidrográficas como unidades de planejamento ambiental, ressaltando os efeitos da atividade humana na degradação do solo e nos recursos hídricos. O objetivo principal foi criar uma Carta de Suscetibilidade à Erosão da Bacia Hidrográfica do Rio Ribeirão dos Cocais, complementada por uma Carta de Vulnerabilidade dos Solos e Recursos Hídricos e uma Carta de Índice de Transformação Antrópica (ITA). O foco estava na identificação de áreas críticas para conservação. A abordagem empregou geoprocessamento e análise espacial, empregando a técnica de superposição ponderada de variáveis como pedologia, geologia, uso do solo, declividade e proximidade da rede de drenagem. Os resultados mostraram que a suscetibilidade à erosão é moderada na maioria das áreas, sendo mais crítica em regiões relacionadas à urbanização e ao uso agropecuário. Conclui-se que a metodologia empregada possibilitou a identificação de áreas prioritárias para manejo sustentável e que os resultados obtidos podem apoiar iniciativas de planejamento e recuperação ambiental na bacia.
os Projeto Angiogênese: Abordagem Biomédica E Estratégia De Extração Da Fração Frhbi Do Látex Natural Comercial
A engenharia tecidual é uma área multidisciplinar que busca desenvolver biomateriais capazes de reparar ou substituir tecidos e órgãos danificados. O Látex de Borracha Natural (NRL) tem sido amplamente estudado devido às suas propriedades biocompatíveis, flexibilidade e semelhança estrutural com a matriz extracelular. A fração proteica FrHB1, presente no NRL, tem demonstrado potencial na regeneração tecidual e cicatrização de feridas. No entanto, a maioria dos estudos foca na extração dessa fração a partir do látex diretamente da seringueira, sem considerar o uso de látex natural comercial, que pode oferecer vantagens significativas para a pesquisa translacional e o desenvolvimento de biomateriais escaláveis. Este estudo apresenta uma metodologia inovadora para extração e purificação da fração FrHB1 a partir do látex natural comercial Dulatex, sendo a primeira abordagem documentada para esse tipo de material. A quantificação das proteínas foi realizada pelo ensaio de Bradford, apresentando uma concentração final média de 0,196 ± 0,030 mg/mL para a FrHB1. A purificação foi realizada utilizando cromatografia líquida com sistema ÄKTA, onde foram empregados gradientes de NaCl de 0,25 mol/L, 0,5 mol/L e 1,5 mol/L para a separação das frações proteicas. O perfil cromatográfico demonstrou a eficiência do método, garantindo a obtenção de uma fração purificada adequada para estudos biomédicos. A utilização do látex comercial é um avanço significativo na pesquisa translacional, pois permite maior reprodutibilidade dos experimentos, reduz variações na matéria-prima e facilita a aplicação clínica dos resultados. Além disso, a fração FrHB1 mostrou potencial para uso em scaffolds para engenharia tecidual, liberação controlada de fármacos e revestimentos biocompatíveis para dispositivos médicos. Estudos adicionais serão necessários para avaliar sua resposta imunológica e integração com diferentes biomateriais. Conclui-se que a metodologia desenvolvida pode contribuir para a produção de biomateriais inovadores e impulsionar novas terapias regenerativas, consolidando o NRL como um recurso biomédico promissor.
Bases para o Desenvolvimento de uma Plataforma Organ-on-a-chip: Engenharia Biomédica no CHIP-eny Nacional
O pé diabético é uma grave complicação da Diabetes Mellitus, resultante de neuropatia periférica, doença arterial periférica e infecções, podendo evoluir para úlceras e amputações. O tratamento convencional é frequentemente ineficaz em estágios avançados, evidenciando a necessidade de novas tecnologias para estudo e intervenção. Em resposta a esse desafio, pesquisadores da Universidade de Brasília desenvolveram o chip ENY, um dispositivo microfluídico baseado na tecnologia Organ-on-a-Chip (OoC), capaz de simular o microambiente de feridas diabéticas para testes farmacológicos e de dispositivos médicos assistenciais. Para acelerar o desenvolvimento do chip, foram realizadas simulações computacionais estruturais e fluidodinâmicas. As simulações fluidodinâmicas, conduzidas sob regime permanente, com escoamento incompressível e paredes adiabáticas, utilizaram soro fisiológico como fluido de trabalho. As propriedades do fluido foram analisadas em três temperaturas (35°C, 37°C e 40°C), abrangendo viscosidade cinemática, viscosidade dinâmica e densidade. O estudo revelou um perfil laminar com máxima velocidade nas regiões centrais dos microcanais e gradiente suave próximo às paredes, refletindo um comportamento típico de escoamento biológico. A distribuição de pressão evidenciou queda progressiva entre entrada e saída, com pico máximo na entrada devido à bomba peristáltica. A análise de tensão de cisalhamento identificou áreas críticas nas bordas dos microcanais, relevantes para prever desgaste estrutural, mas com valores dentro de níveis seguros. As simulações estruturais validaram a resistência do chip às tensões mecânicas esperadas, garantindo estabilidade e segurança para cultivo celular. Além de otimizar o design, as simulações reduziram custos e aceleraram o ciclo de desenvolvimento, permitindo ajustes antes da prototipagem física e a transição para testes experimentais. Este estudo destaca o impacto das simulações computacionais na inovação de dispositivos biomédicos, impulsionando avanços no tratamento de feridas diabéticas e no desenvolvimento de tecnologias assistenciais de alta relevância clínica.
Pesquisa, Desenvolvimento E Inovação (PD&I) Em Saúde do Equipamento Rapha: Processo Translacional Para o Tratamento da Doença dos Pés Relacionada ao Diabetes
A doença dos pés relacionada ao diabetes é uma das complicações mais severas da diabetes mellitus, podendo levar a úlceras, infecções e, em casos graves, à amputação. Este artigo apresenta a pesquisa, desenvolvimento e inovação (PD&I) do equipamento RAPHA, uma solução tecnológica voltada para o tratamento dessa condição. O estudo segue um processo translacional, visando a aplicação clínica eficaz do dispositivo. A metodologia envolveu revisão bibliográfica, desenvolvimento tecnológico, testes laboratoriais e ensaios clínicos preliminares. Os resultados demonstram uma melhora significativa na cicatrização de lesões e na qualidade de vida dos pacientes, apontando o RAPHA como uma alternativa promissora para o tratamento da doença. Atualmente, o dispositivo encontra-se em fase de transferência de tecnologia para a empresa Life Care, que está conduzindo as etapas necessárias para a obtenção do registro junto à ANVISA e certificação pelo INMETRO. Esse processo envolve múltiplas etapas de validação regulatória e adequação para a produção em larga escala, garantindo a segurança e eficácia do dispositivo para sua comercialização e distribuição no mercado de saúde. O desenvolvimento do RAPHA exemplifica a importância da tríade universidade-indústria-governo na promoção da inovação tecnológica na área da saúde. A colaboração entre instituições acadêmicas, setor produtivo e órgãos reguladores foi essencial para viabilizar a pesquisa, assegurar o financiamento necessário e garantir a conformidade com as exigências normativas. Esse modelo de cooperação fortalece o ecossistema de inovação, facilitando a transferência de conhecimento e ampliando o impacto social e econômico do projeto
AVALIAÇÃO PARAMÉTRICA DA INFLUÊNCIA DO CONTROLADOR PID EM UM MODELO AEROSERVOELÁSTICO DE ASA RETANGULAR SIMPLIFICADA
Resumo: Na Indústria Aeroespacial, os órgãos reguladores estabelecem procedimentos de validação e certificação para garantir a segurança contra fenômenos indesejáveis em aviões e proteger a integridade física dos ocupantes. Uma tendência importante nesse setor é o uso de estruturas flexíveis, o que aumenta a manobrabilidade das aeronaves. No entanto, essa flexibilidade também torna os fenômenos aeroelásticos, como o flutter, mais evidentes. Este estudo utiliza um modelo aeroservoelástico para o controle dinâmico do flutter, usando a plataforma Matlab-Simulink®. O modelo se baseia na lei de controle PID, e a modelagem matemática considera uma asa linear e homogênea com uma superfície de controle no bordo de fuga. O objetivo da pesquisa é explorar a interação entre o sistema de controle e o sistema aeroelástico, focando em metas específicas como variação dos ganhos. A análise dos resultados é feita por meio de representações gráficas no espaço V-g-f. Este enfoque permite entender o impacto do sistema de controle no desempenho da aeronave, visando um voo controlado e seguro.
sistemas dinâmicos de controle aeronáutico
ANÁLISE DA USABILIDADE EM DISPOSITIVOS MÉDICOS PRODUZIDOS EM MANUFATURA ADITIVA. ESTUDO DE CASO: SACA-LÂMINA.
Este estudo investiga a usabilidade de dispositivos médicos fabricados por Manufatura Aditiva, com foco na aceitação e segurança por parte dos profissionais da saúde. Considerando a crescente adoção dessa tecnologia na Indústria 4.0, os autores destacam a necessidade de padrões rigorosos para garantir a eficácia e segurança dos produtos. A pesquisa baseia-se na norma ISO/IEC 62366-1:2021, que define usabilidade como a capacidade de um dispositivo de ser usado de forma eficaz, eficiente e satisfatória. O Projeto PROTeMA surge para testar dispositivos em ambientes reais, reduzindo riscos de acidentes com materiais perfurocortantes. O estudo foi realizado no Centro Cirúrgico do HUB-UnB, aplicando questionários e entrevistas para avaliar a experiência dos usuários com um saca-lâmina impresso em 3D. A análise foi conduzida utilizando métodos de UX (experiência do usuário) e a métrica System Usability Scale (SUS). Os resultados indicaram uma pontuação média de usabilidade de 49,48, classificada como "pobre" na escala SUS. No entanto, os profissionais consideraram o dispositivo útil e seguro, embora alguns apontassem dificuldades no manuseio inicial. Fatores como idade e tempo de experiência tiveram impacto significativo na facilidade de uso. Os desafios enfrentados incluíram conciliar a rotina do hospital com a coleta de dados e resistência inicial dos profissionais. Apesar disso, a pesquisa reforça que a Manufatura Aditiva pode inovar na saúde, tornando dispositivos mais acessíveis e customizados.
RosaIA – desenvolvimento e validação de um protótipo de inteligência artificial integrada ao whatsapp para prevenção do câncer de mama
A inteligência artificial (IA) tem se destacado como uma aliada estratégica na promoção da saúde, especialmente em iniciativas de prevenção e educação em saúde. Este artigo apresenta o desenvolvimento e a validação inicial da RosaIA, um protótipo de chatbot educacional integrado ao WhatsApp, concebido para fornecer informações confiáveis sobre o câncer de mama. A ferramenta utiliza algoritmos de processamento de linguagem natural e aprendizado de máquina, operando por meio da integração entre as plataformas Python, Twilio e o modelo de linguagem Gemini, da Google DeepMind. A RosaIA foi treinada com conteúdos validados por especialistas, alinhados às diretrizes do Ministério da Saúde, INCA e literatura técnica em radiologia, garantindo respostas empáticas, claras e cientificamente embasadas. O projeto encontra-se em fase de validação técnica e científica, com participação de profissionais da saúde e da tecnologia. Os resultados parciais indicam que a ferramenta possui potencial para ampliar o acesso à informação, incentivar a adesão a exames preventivos e fortalecer a alfabetização em saúde mamária, sobretudo em populações com acesso limitado a serviços especializados. O estudo é parte de um projeto de iniciação científica vinculado a um Centro Universitário do Distrito Federal, com previsão de conclusão em 2025.
Controller project: computational modeling of an intraesophageal device for reducing the risk of atrioesophageal fistula during cardiac radiofrequency ablation
Abstract: Background: Cardiac radiofrequency (RF) ablation is widely used to treat arrhythmias, but it carries the risk of thermal injury to the esophagus, potentially leading to atrioesophageal fistulas—a severe and often fatal complication. This study aimed to develop and evaluate an intraesophageal controller device to mitigate these thermal effects. Methods: A computational model based on the finite element method (FEM) was developed using COMSOL Multiphysics 6.0 to simulate thermal dissipation during RF ablation. The 3D geometry included the left atrium, esophagus, periesophageal adipose tissue, and RF source. Three thermal mitigation strategies were tested: active cooling, thermal insulation, and contact modulation. RF power levels of 30 W, 40 W, and 50 W were also analyzed. Experimental validation was conducted with biomimetic models. Results: Without thermal control, esophageal temperatures reached 52°C within 30 seconds. Active cooling reduced this to 38.5°C, thermal insulation to 41°C, and contact modulation yielded average reductions of 6°C depending on position. At 50 W, only active cooling kept temperatures below critical thresholds. Experimental results closely aligned with simulations, showing temperature deviations under 2°C. Conclusions: The intraesophageal controller with active cooling proved most effective, reducing esophageal temperature by 27%, compared to 21% with thermal insulation and 12% with contact modulation. Computational modeling was essential for optimizing design and evaluating efficacy. Future studies should focus on in vivo validation to confirm safety and clinical viability.
Um ESTUDO TÉRMICO DE MATERIAIS BASEADOS EM CINZA DE BAGAÇO DE CERVEJA PARA APLICAÇÃO NA ADSORÇÃO SELETIVA DE COMPOSTOS DE ENXOFRE.
Catalisadores baseados em bagaço de cerveja representam hoje uma fonte de estudos importante, tendo em vista resultados positivos apresentados por outras biomassas. O bagaço de cerveja (BGE) é uma opção viável no preparo de catalisadores, observando que o resíduo gerado, a cinza do bagaço de cerveja (CBC), apresenta características físico-químicas apropriadas para uso como suporte catalítico. O objetivo principal deste trabalho foi caracterizar a CBC geradas em diferentes temperaturas, e posteriormente foram caracterizá-las por difração de raios X (DRX), espectroscopia por infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), fluorescência de raios X por energia dispersiva (EDX-FRX) e análises térmicas (TG/DTG). O principal alvo é determinar qual é a melhor temperatura de calcinação, para aplicações futuras na síntese de catalisadores capazes de adsorver compostos contendo enxofre.
Otimização da Eletroestimulação Funcional com Controle Fuzzy em um Sistema FES-Cycling
A eletroestimulação funcional (FES) tem sido amplamente utilizada na reabilitação de pacientes com lesão medular ou com sequelas de acidente vascular cerebral (AVC). Dentre suas aplicações, o FES-Cycling se destaca como uma modalidade eficaz para a recuperação neuromuscular, promovendo benefícios como melhora da circulação sanguínea, redução da fadiga e aumento da força muscular. No entanto, a eficiência do FES-Cycling depende do ajuste preciso dos parâmetros elétricos e da modulação da estimulação em tempo real. Este artigo explora estratégias de controle utilizadas para otimizar a aplicação da FES no ciclismo adaptado. O objetivo é permitir maior adequação às mudanças fisiológicas do paciente, reduzindo a necessidade de ajustes manuais. A proposta busca proporcionar uma solução mais eficiente e menos dependente de calibrações complexas, tornando o FES-Cycling mais acessível e eficaz para a reabilitação neuromuscular.
Projeção de emissões de gee do setor energético no contexto da contribuição nacionalmente determinada
Com o objetivo de conter o avanço do efeito estufa, compromissos internacionais foram assinados pelo Brasil. O Acordo de Paris realizado em 2015 estipulou que os países signatários definissem metas para a redução das Emissões de Gases do Efeito Estufa (GEE), as chamadas Contribuições Nacionalmente Determinadas. A partir de análises, foi possível evidenciar os avanços de cada subsetor energético em relação às metas brasileiras de redução de emissões de GEE durante os últimos anos, como por exemplo, os avanços no setor de transportes. A partir dos dados disponíveis, verificou-se o potencial de aplicação de métodos estatísticos para análise de dados que permite a identificação de tendências e correlações entre os diferentes subsetores do setor de energia, como por exemplo, a estimação do comportamento das emissões de GEE produzidas pelo setor de energia até 2025, data que representa o fim do primeiro período de implementação das metas de mitigação propostas na NDC Brasileira. Tudo isto visa fornecer subsídios para o acompanhamento, refinamento e estabelecimento de novas metas de desenvolvimento energético sustentável e a proposição de políticas públicas baseadas em dados que contribuam para a aceleração do processo de transição energética no Brasil. Os resultados da projeção das emissões de gases de efeito estufa do setor energético brasileiro indicam que as metas não serão alcançadas na atual tendência.
Developing human values and motivation in engineering students using interdisciplinary approach related to the betterment of the world
Engineering courses around the world have a high drop-out rate. When students conclude the physics and calculus subjects, most of them get really demotivated. When they face electric engineering subjects, most of them are more concerned about having the minimum grade to pass than to really understand how this knowledge can make them solve real problems of mankind. They are usually more concerned about understanding how things work than to use engineering knowledge to improve the world. Changes in engineering education must take place, especially considering student motivation. The thesis is that students will learn better if they are motivated to use the knowledge to improve the world. Project Based Learning and flipped classroom are improved educational techniques, but these alone will not be enough if the students are still unmotivated to learn. Engineering student must be empowered to solve big mankind problems, as the most of all motivation. This feeling that the student can make a noble contribution to the society will stimulate them to learn in an active way. Using also active teaching techniques, the classroom will change to a flourishing learning place. The United Nations Sustainable Development Goals are presented to the students as challenges that the knowledge from the class should empower them to couple with. The SDG gives an open-minded interdisciplinary view to engineering student. This educational approach has been carried out on Electrical Engineering classes at University of Brasilia, and more than 98% of the students reported that they developed human values.
Metodologia para cálculo de indicador de desempenho operacional de usinas eólicas
A expansão exponencial da capacidade instalada de Centrais Geradoras Eólicas no Brasil, impulsionada pela implementação dos leilões de energia renovável, demanda o aperfeiçoamento dos mecanismos de supervisão regulatória (monitoramento, avaliação e fiscalização) da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). Este estudo propõe uma metodologia estruturada para subsidiar as atividades de fiscalização técnica de parques eólicos conduzidas pela Superintendência de Fiscalização Técnica da ANEEL. A pesquisa fundamentou-se na adaptação da metodologia "Indicadores de Programas - Guia Metodológico" do Ministério do Planejamento, estabelecendo critérios objetivos para seleção e hierarquização de indicadores de desempenho. Implementaram-se os métodos multicritério de Combinação Linear Ponderada (CLP) e Analytic Hierarchy Process (AHP) para desenvolver um Índice Global de Desempenho, permitindo a avaliação quantitativa e comparativa de empreendimentos eólicos. A estrutura metodológica proposto estabelece níveis de satisfação padronizados para cada indicador, alinhados às diretrizes operacionais da ANEEL, culminando na determinação do Índice Global de Desempenho para cada usina eólica analisada. Os resultados demonstram a aplicabilidade da metodologia como ferramenta de apoio à decisão regulatória, proporcionando maior objetividade e transparência nos processos de fiscalização técnica do setor eólico brasileiro. A abordagem desenvolvida contribui para o fortalecimento do arcabouço regulatório nacional e para a otimização da supervisão de ativos de geração eólica em larga escala.
Proposta de Fomento Local à Neurotecnologia: Resultados da Integração entre Academia e Indústria na Engenharia Biomédica
A Neurotecnologia está revolucionando a Engenharia Biomédica, especialmente em interfaces cérebro-máquina (BCI), neuromodulação e inteligência artificial aplicada. No entanto, a lacuna entre academia e indústria retarda o avanço de soluções eficazes. Para combater isso, propõe-se a NeuroTechBSB, um núcleo de inovação fruto da parceria entre o Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica da UnB (PPGEB-UnB) e a NeuroTechX. A NeuroTechBSB visa integrar estudantes, pesquisadores e profissionais, fomentando um ecossistema de experimentação e desenvolvimento de tecnologias no Brasil. A iniciativa busca engajar acadêmicos e a comunidade externa interessada em neurociências, promovendo aprendizado prático e colaborativo. Planeja-se a realização de eventos nacionais e internacionais, workshops e projetos que impulsionem a produção de conhecimento em áreas como BCI, neuroestimulação, inteligência artificial, aprendizado de máquina, análise de dados biomédicos, eletrônica e robótica. Além de desenvolver soluções tecnológicas, o núcleo busca criar metodologias educacionais inovadoras, capacitando profissionais para o mercado de trabalho. O projeto fortalece a conexão entre academia e indústria, impulsionando a neurotecnologia e a engenharia biomédica no Brasil. Lançado em 2023, o NeuroTechBSB consolida um ecossistema colaborativo que fomenta a pesquisa aplicada e prepara profissionais para o setor industrial e o avanço tecnológico brasileiro. Este trabalho apresenta os resultados de quase dois anos de atividades, visando incentivar projetos similares.
Development And Validation Of A Low-Cost Dynamic Phantom For Quality Control Of Respiratory Management Systems
This study aims to develop and validate a cost-effective dynamic phantom designed to simulate respiratory motion for use in the quality control of management systems. The phantom was constructed using polycarbonate material and a Nema 17 motor to replicate respiratory motion. A user-friendly graphical interface was developed to configure movement patterns. A paraffin semi-sphere was incorporated to mimic breast anatomy, and its dimensions were verified for electronic equilibrium. System calibration adjusted the amplitude of the simulated respiratory motion based on the motor's step count. Repeatability and reproducibility tests were conducted for amplitude, apnea duration, and various frequencies. The density of the paraffin buildup cap was assessed using Hounsfield Units (HU) in Treatment Planning Systems. The movement calibration yielded a third-degree polynomial fit (R² = 0.999). Repeatability tests in free-breathing mode showed an average amplitude of 31.2 ± 0.17 mm, with a global relative deviation of 0.5%. Reproducibility tests revealed variances relative to the mean of less than 0.5%. In apnea mode, the maximum relative variation in movement suspension time was 0.8%. Amplitude consistency tests indicated reliable performance with variations below 0.18 mm for amplitudes above 10 mm. The paraffin cap's HU value averaged -215 ± 40, sufficient for electronic equilibrium. The developed phantom has been validated as an effective tool for conducting prescribed tests to evaluate the quality and performance of respiratory management systems. Its high precision makes it suitable for various assessments, including dosimetric evaluations and the simulation of different respiratory cycles.
V-FES-Cycling: Desenvolvimento de uma interface de comunicação entre um sistema FES-Cycling e um ambiente de realidade virtual para reabilitação de pacientes com lesão medular
A reabilitação de indivíduos com Lesão Medular (LME) enfrenta desafios relacionados à adesão dos pacientes devido à natureza repetitiva dos exercícios de reabilitação. A Realidade Virtual (RV) e os jogos sérios têm sido aplicados para aumentar a motivação, permitindo um ambiente interativo e imersivo. A Estimulação Elétrica Funcional (FES) é uma abordagem eficaz para ativar grupos musculares e promover o ciclismo assistido, facilitando a reabilitação. Este estudo apresenta a plataforma V-FES-Cycling, que integra um triciclo acionado por FES a um ambiente virtual para reabilitação. A plataforma inclui um triciclo instrumentado com um sensor encoder para monitorar a pedalada, transmitindo os dados via Bluetooth para um software desenvolvido na Unreal Engine (UE). O sistema permite a sincronização do movimento real com um modelo 3D na RV e ajustes em tempo real dos parâmetros da estimulação elétrica. Os resultados demonstraram que a interface possibilita uma sincronização precisa dos dados, com latência de 0,97ms, garantindo resposta rápida e imersão do usuário. Futuras melhorias incluem aprimoramento do protocolo de comunicação, implementação de um freio eletromagnético e desenvolvimento de um exergame para aumentar a adesão dos pacientes. Ensaios clínicos futuros serão conduzidos para validar a eficácia da plataforma na reabilitação motora.
USO DE TÉCNICAS DE SENSORIAMENTO REMOTO PARA ESTIMATIVAS DE ÁREA INUNDADA EM EVENTOS DE ENCHENTE NO RIO NEGRO – PR
O estudo aborda a aplicação de técnicas de sensoriamento remoto para estimar a área inundada por eventos de enchente no Rio Negro, Paraná. Com uma bacia hidrográfica de 9.768 km² abrangendo 22 municípios entre Paraná e Santa Catarina, o Rio Negro, com 350 km de extensão, é historicamente sujeito a inundações graduais. As maiores enchentes ocorreram em 1983 e 1992, com cerca de 5.000 desabrigados cada. Este trabalho foca na análise de um evento de julho de 1996, utilizando imagens de satélite da série LandSat, únicas com qualidade suficiente para tal estudo. As imagens capturadas nos dias 14 e 30 de julho de 1996 representam, respectivamente, o período de enchente e o nível regular do rio. A análise foi realizada com o software MultiSpec W32, permitindo a classificação por máxima verossimilhança para identificar a área coberta por água. Com base nos pixels correspondentes e na resolução do satélite (30x30 metros), foi estimada a área inundada. Adicionalmente, os dados das imagens foram correlacionados com séries históricas de cotas e vazão do rio. A pesquisa destaca a relevância do sensoriamento remoto no monitoramento ambiental, corroborando sua aplicação em eventos de enchente para gerar estimativas precisas. Esse método é fundamental não apenas para estudos acadêmicos, mas também para auxiliar na gestão de desastres naturais e planejamento territorial.
Desenvolvimento de um Sistema de Navegação para Aplicação em Cadeira de Rodas Automatizada de Baixo Custo
Desde pessoas que nasceram com alguma condição física até aquelas que adquiriram a necessidade devido a situações como envelhecimento ou acidentes, o campo das tecnologias assistivas têm se desenvolvido cada vez mais com o passar dos anos. Dentro desse campo, destacam-se as soluções específicas para cada conjunto de deficiência. No contexto da deficiência motora, existem soluções que auxiliam as pessoas com tais deficiências na sua adaptação e melhor convivência social, como é o caso do desenvolvimento de cadeiras de rodas automatizadas. O desenvolvimento de smart wheelchair, mais especificamente as cadeiras de rodas automatizadas, como qualquer automação de sistemas de locomoção, pode ser feito de maneiras completamente diferentes. Além disso, em virtude da complexidade de tais soluções, além da baixa demanda quando comparada a outros mercados, o custo para a aquisição de cadeiras de rodas autônomas é consideravelmente alto, sendo inacessível a uma grande parcela do público que o necessita. É com base nisso que o projeto a seguir propõe o desenvolvimento de um sistema de navegação autônomo destinado à construção de cadeiras de rodas de baixo custo de produção e manutenção. Portanto, obteve-se um sistema com locomoção manual, através de comandos do operador, e autônoma, que contou com um sistema de navegação simples, de baixo custo e confiável.
Editorial Team Transition at the Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia
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Propriedades Ópticas de Nanofios de Óxido de Cério
Este trabalho apresenta um estudo de caracterização das propriedades ópticas de nanofios de óxido de cério produzidos pelo Grupo de Pesquisa em Propriedades Ópticas, Eletrônicas e Fotônica da Universidade Federal do Paraná. Foram estudadas sete amostras produzidas através da técnica de electrospinning e que sofreram tratamento térmico cujas temperaturas de calcinação variou de 350 °C a 950 °C. Para a caracterização das propriedades ópticas utilizaram-se as técnicas de espectroscopia de fotoluminescência (PL) e espectroscopia de catodoluminescência (CL). Os espectros obtidos nas medidas de PL revelam estruturas na região de baixos comprimentos de onda que podem ser atribuídas ao gap do óxido de cério, além da presença de largas bandas de defeito na região do visível e infravermelho do espectro. Estas bandas são atribuídas a vacâncias de oxigênio de acordo com a literatura, e tiveram seu aspecto de defeito confirmado através de medidas de PL em função da potência do laser de 476 nm. Os espectros obtidos pelas medidas de CL apresentaram-se deslocados para regiões de maior energia, devido ao feixe de elétrons favorecer a excitação de estados mais energéticos ligados à estrutura de bandas do CeO2, uma vez que tanto a energia do feixe quanto sua eficiência quântica são superiores à excitação luminosa. No entanto foi possível observar uma correlação entre as duas técnicas, de modo que uma é complementar à outra. Após a caracterização, não foi possível estabelecer uma correlação clara entre a temperatura de calcinação das amostras e variações em suas propriedades ópticas.