Fernando Henrique Cincotto COORDENADOR(A)
Título do Projeto: desenvolvimento e aplicação de sensores fotoeletroquímicos para determinação de poluentes ambientais
Resumo: Neste projeto se propõem desenvolver uma metodologia para a construção de sensores eletroquímicos baseado em óxido de grafeno reduzido modificado com nanopartículas metálicas e óxidos metálicos semicondutores; e uma espuma de grafeno 3-D. Devido às propriedades eletrônicas e estruturais do grafeno, tais como: alta velocidade na transferência de carga, eletrocatálise, alta área superficial, além de características semicondutoras, transformam os derivados de grafeno em um interessante material para o desenvolvimento de dispositivos eletroquímicos. Aliados a isso, o grafeno possui a propriedade de servir como suporte para a imobilização de nanopartículas de óxidos metálicos semicondutores. O sinergismo entre o óxido de grafeno reduzido e nanopartículas semicondutoras, bem como a espuma de grafeno 3-D, serão interessantes para o desenvolvimento de sensores eletroquímicos fotoassistidos. O ganho em sensibilidade é devido à alta velocidade em transferência de carga do sistema grafeno/semicondutor e baixa taxa de recombinação que acontece entre estes materiais. A heterojunção é devida ao óxido de grafeno reduzido possuir características de um semicondutor do tipo p e, as nanopartículas serem semicondutoras do tipo n. Adicionando a estas características a fácil obtenção deste material híbrido, o sensor, permitirá um aumento da sensibilidade e consequentemente a determinação de substâncias com baixos limites detecção, sendo possível monitorar as concentrações dos interferentes endócrinos (bisfenol A, 17β-estradiol, bem como outros poluentes emergentes como os agrotóxicos diuron, 2,4-D, glifosato, paration e malation) em amostras de águas naturais de rio e lago, efluentes industriais e água de captação de estações de tratamento. A detecção destes interferentes ocorrerá via oxidação eletroquímica direta dos interferentes, sobre a superfície do sensor. Nesse sentido, o desenvolvimento de um sistema eletrocatalítico e altamente sensível permitirá o desenvolvimento de um método sensível e preciso com potencial de miniaturização e baixo custo para a determinação de interferentes endócrinos e pesticidas em matrizes ambientais com aplicação em tempo real e in situ.
Fernando Henrique Martins Portelinha COORDENADOR(A)
Título do Projeto: mecanismos e eficiência de colunas granulares de resíduos de construção civil parcialmente reforçadas com geossintéticos
Resumo: O conceito de sustentabilidade é cada vez mais exigido na construção civil. Nesse sentido, pode-se dizer que o uso de fundações rasas pode gerar menos impacto ambiental em relação às fundações profundas, além de possibilitarem a redução de custos em obras de pequeno a médio porte. No entanto, as soluções em sapatas ficam restritas a condições específicas de capacidade de suporte do solo o que, muitas vezes, demandam de técnicas de melhoramento do solo de fundação. Dentro da construção civil há a tendência sustentável de procurar alternativas de reuso de resíduos de construção (RCC) em diferentes obras geotécnicas. Dentro desse contexto, o presente trabalho buscar utilizar o RCC em colunas granulares compactadas com agregado graúdo selecionados de resíduos de construção associados a incorporação de reforços geossintéticos como encamisamento ou camadas horizontais no intuito de proporcionar o aumento de capacidade de carga. Os reforços geossintéticos serão incorporados para restringir o abaulamento e a ruptura por cisalhamento nas regiões superiores do fuste da estaca (duas vezes o diâmetro). O trabalho será conduzido com base em três abordagens metodológicas: (Etapa 1) provas de cargas em modelos físicos reduzidos 1-g (1:10) executados em laboratório para diferentes configurações de reforços geossintéticos e outras possíveis variáveis de influência; (Etapa 2) provas de carga de campo em colunas de verdadeira grandeza, considerando as melhores configurações da etapa 1 sob efeitos climáticos degradantes reais; (Etapa 3) estudo paramétrico aprofundado por meio da modelagem numérica em elementos finitos das colunas executadas em campo e laboratório para melhor identificar os parâmetros de influência e os mecanismos que envolvem o funcionamento das colunas propostas. Com base nas três abordagens propostas, espera-se que as colunas granulares de RCC e geossintéticos resultem em aumentos significativos na rigidez e capacidade de carga do solo de fundação proporcionando uma técnica eficiente, econômica e sustentável de melhoria de fundações rasas para aplicações em obras de pequeno e médio porte.