Trabalho premiado no SBAI2021 garante energia com qualidade aos consumidores

Durante o Simpósio Brasileiro de Automação Inteligente (SBAI 2021), em cerimônia virtual realizada no dia 20/10/2021, o artigo intitulado “Controlador secundário distribuído fuzzy consenso aplicado em uma microrrede CA ilhada”, de autoria do aluno de mestrado Lucas Jonys Ribeiro Silva, do Programa de Engenharia Elétrica, da Escola de Engenharia de São Carlos, da USP, recebeu o “Prêmio SBA Melhor artigo” na categoria Mestrado como reconhecimento à excelência da contribuição do artigo, relevância do trabalho e qualidade da pesquisa.

O trabalho, realizado de uma parceria entre a EESC/USP e a Universidade Federal de Viçosa (UFV), aborda o desenvolvimento de um controlador secundário para microrredes CA isoladas, através de lógica fuzzy e técnica de consenso, que atua na correção de desvios de tensão e frequência e no compartilhamento preciso de potência reativa entre as unidades de geração, permitindo um melhor gerenciamento de carga na microrrede.

Considerando microrrede com algumas usinas de geração distribuídas de diversas fontes (eólica, solar, biomassa, etc.), operando conectadas entre si e fornecendo potência para cargas locais, o controlador opera mantendo a tensão e a frequência em um valor desejado (no caso do Brasil em 60Hz e 127/220V), o que garante o uso da energia com qualidade pelos consumidores da microrrede.

“Sem o controlador, as tensões e frequência teriam desvios do valor nominal, que são prejudiciais aos equipamentos. Além disso, o controlador permite que cada unidade de geração entregue uma energia proporcional ao que tem capacidade de produzir. A unidade de maior capacidade entrega maior energia para as cargas. Com isso, evita-se sobrecarga de alguma geração, o que permite aumentar a eficiência do sistema e a vida útil dos equipamentos”, explica o professor Ricardo Quadros Machado (SEL-EESC), orientador do aluno.

O artigo conta com a coautoria de Rodolpho Vilela Alves Neves (DEL/UFV), Ricardo Quadros Machado (SEL/EESC/USP)  e Vilma Alves de Oliveira (SEL/EESC/USP) e o evento pode ser acessado em: https://sbai.ciente.live

Equipe da USP São Carlos vence competição que desafia participantes a criarem robôs domésticos

Após quatro anos seguidos como vice-campeão, Warthog Robotics conquistou o primeiro lugar na categoria @home da Competição Brasileira de Robótica

O Warthog Robotics, grupo de pesquisa e extensão formado por alunos do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) e da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC), da USP, em São Carlos, conquistou o primeiro lugar na categoria @home da Competição Brasileira de Robótica (CBR) 2021, realizada de 11 a 15 de outubro, de forma remota. 

No desafio, os competidores tinham que desenvolver robôs móveis de serviço para ambientes domésticos. Cada equipe deveria preparar códigos de computador (algoritmos) capazes de guiar as máquinas para que elas reconhecessem e manipulassem objetos, interagissem com humanos, desviassem de obstáculos, além de executar tarefas de forma autônoma. Neste ano, o Warthog adicionou ao robô um novo algoritmo de reconhecimento de gestos, que proporcionou mais uma forma de interação com a máquina. A novidade foi fundamental para a performance da equipe que, após quatro anos seguidos sendo vice-campeã, conquistou o tão esperado primeiro lugar na categoria. 

“Acredito que o principal fator para o resultado desse ano foi a perseverança e o trabalho em equipe. Foram muitos dias de trabalho focados em resolver as provas da competição. Até mesmo membros do Warthog que não iriam participar da categoria pararam para ajudar com as tarefas, como na preparação de figuras para treinar os algoritmos a reconhecerem imagens. Depois de quatro anos seguidos em segundo lugar na competição, ficar em primeiro foi muito significativo para nós”, conta Guilherme Nardari, doutorando do ICMC e um dos membros do grupo vencedor. 

Assim como no ano passado, a competição foi realizada em formato virtual devido à pandemia de Covid-19. Por conta disso, as habilidades do robô foram avaliadas em uma casa simulada no computador, onde a máquina deveria, entre outras funções, pegar um objeto específico e levá-lo à pessoa que pediu e arrumar uma sala removendo objetos do chão e os guardando no local adequado. “Por se tratar de um projeto de robótica, não poder trabalhar com robôs físicos complicou bastante as nossas atividades, mas nos esforçamos para desenvolver ambientes simulados, em que nós colocamos uma versão do nosso próprio robô em uma casa virtual e lá conseguimos testar boa parte dos algoritmos criados pelo grupo”, ressalta Guilherme. Veja o vídeo do robô preparado pelo Warthog clicando neste link: www.youtube.com/watch?v=D3KIc4qN1OM.  

O diretor geral do grupo, Rafael Guedes Lang, doutorando em Engenharia Elétrica da EESC, ressalta que o Warthog Robotics tem conseguido se manter como uma das principais equipes de desenvolvimento de robôs do Brasil. Com efeito, desde 2009, a equipe tem conquistado pódios em pelo menos uma das várias categorias da Competição Brasileira de Robótica.

Para tanto, a equipe conta sempre com o apoio e supervisão de seus dois tutores, a Profa. Tit. Roseli Aparecida Francelin Romero do Departamento de Ciências de Computação (ICMC) e o Prof. Tit. Ivan Nunes da Silva do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação (EESC), os quais gerenciam todas as atividades do grupo com o intuito de viabilizar as suas diversas demandas.

Sobre a CBR – A Competição Brasileira de Robótica está inserida no Robótica, evento que reúne também a Olimpíada Brasileira de Robótica e a Mostra Nacional de Robótica. Além das disputas práticas, a CBR valoriza as contribuições científicas dos participantes, tanto que, durante o campeonato, cada equipe deve apresentar um pôster com as novidades tecnológicas desenvolvidas durante o ano, além de preparar um tutorial de uma hora que ensina conceitos relevantes que podem ser implementados na disputa. A ideia é criar um material de qualidade para que novas equipes possam participar da competição.

Texto: Henrique Fontes – Assessoria de Comunicação do ICMC-USP com informações da equipe Warthog

Fotos: Warthog Robotics/Divulgação

É do SEL o melhor paper apresentado no Chip in the Fields 2021

O artigo “Fully Analytical Compact Model for the I–V Characteristics of Resonant Tunneling Diodes”, de autoria de pesquisadores do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação (SEL) da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) da USP, recebeu o prêmio de melhor artigo do último simpósio internacional da Sociedade Brasileira de Microeletrônica  Chip in the Fields 2021 – 35o Symposium on Microelectronics Technology, realizado em Campinas, de 23 a 27 de agosto – https://sbmicro.org.br/chip-in-the-fields-2021/best-papers

Escrito pelos pós-graduandos do Programa de Engenharia Elétrica – Daniel Celino, Adelcio de Souza e Caio Plazas, sob orientação do Professor Murilo Romero e da Pesquisadora Regiane Pereira, ambos do SEL, o trabalho teve grande repercussão, considerando que o evento que o premiou é o mais importante evento da América Latina na área de microeletrônica, integrando cinco conferências irmãs: SBCCI, SBMicro, WCAS, INSCIT e Sforum, além de um fórum de negócios de microeletrônica.

Segundo Romero, atualmente estão em implantação no Brasil e no mundo os sistemas de comunicações móveis de quinta geração (5G). Os futuros sistemas de sexta geração – 6G, previstos para implementação a partir de 2028, são planejados para  operação em frequência muito mais elevada, na faixa de Terahertz (ou, mais precisamente, acima de 100 GHz). Os dispositivos indicados para geração de sinais em frequências tão altas são exatamente os diodos de tunelamento ressonante (RTDs).  Então, o foco do trabalho é a disponibilização de modelos compactos para estes diodos, isto é, modelos que possam ser utilizados em simuladores de circuitos eletrônicos e auxiliem no desenvolvimento de equipamentos e produtos inovadores para sistemas 6G pela indústria de microeletrônica.

Assessoria de Comunicação do SEL

O Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação (SEL) da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) da USP receberá, entre os dias 1 e 6 de setembro, as inscrições para o Módulo 1 do seu curso gratuito de japonês. A atividade, que é voltada para iniciantes, conta com 70 vagas disponíveis. Para participar, os interessados devem preencher o formulário disponível neste link .

Durante o curso, que é aberto ao público, os participantes aprenderão temas como alfabeto, partículas de conexão de frases e conjugação verbal, costumes, saudações e cumprimentos, além de aspectos culturais que envolvem comportamentos próprios da cultura japonesa, como retirar os sapatos para entrar em casa, pontualidade e reciclagem. Os participantes que forem aprovados na avaliação com média mínima de seis (6) e obtiverem pelo menos 75% de frequência, receberão um certificado de conclusão expedido pela USP.

Programada para ser realizada de 14 de setembro a 14 de dezembro de 2021, a iniciativa terá aulas online às terças-feiras, das 16h30 às 18h00 (os participantes receberão um link para acompanhar as atividades). Todo o conteúdo do curso será ministrado por estudantes universitários que possuem experiência com o idioma e decidiram aproveitar a oportunidade de compartilhar o conhecimento adquirido em suas vidas.

Havendo um número de inscritos maior do que o número de vagas, haverá um processo de seleção que será efetuado na semana anterior ao início das aulas.

Competição da USP desafia participantes a criarem soluções para problemas de mobilidade urbana

Gratuita, Sancathon será realizada 100% online; inscrições podem ser feitas até às 18h do dia 3 de setembro

Participantes terão apenas 72 horas para criarem soluções para a mobilidade urbana. Foto: Sancathon/Divulgação

Quem nunca enfrentou um ônibus ou metrô lotado no famoso “horário de pico”? A superlotação é um problema comum nos meios públicos de transporte do país, mas ela é apenas um dos desafios enfrentados pela população que depende deles para se locomover. Aumento da circulação de veículos individuais, pessoas que moram longe das estações e a falta de ciclovias são outros exemplos de pontos que poderiam ser debatidos na busca por estratégias que promovam um deslocamento mais eficiente e sustentável dentro do perímetro urbano.

Com o objetivo de contribuir para melhorar esse cenário, a SancaThon, maratona tecnológica realizada pela Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) da USP, convida interessados de todo o Brasil, maiores de 18 anos, a participarem da edição de 2021 do evento, que irá desafiar os participantes a criarem, em apenas 72 horas, novos produtos, serviços, modelos de negócio e tecnologias para a área. A competição, que traz como tema: “Como podemos ajudar a desenvolver o transporte coletivo em pequenas e médias cidades, criando novas realidades para a mobilidade urbana a fim de ajudar a sociedade?”, acontecerá entre os dias 10 e 12 de setembro, e as inscrições podem ser feitas até às 18h da próxima sexta-feira (3), através do site da maratona. O evento é totalmente gratuito e, devido à pandemia de Covid-19, será realizado de forma remota. Não há limite de vagas.

Superlotação é um dos principais problemas enfrentados pelos brasileiros no transporte coletivo. Foto: Canva

Para participar, é preciso ter conhecimento em alguma das seguintes áreas: negócios, desenvolvimento tecnológico ou design/UI/UX. As inscrições são realizadas de forma individual, mas para a maratona será exigida a formação de um time que tenha entre três e seis integrantes, com pelo menos um participante de cada área citada. Os grupos poderão ser formados antecipadamente, mas não é uma regra, pois entre os dias 6 e 9 de setembro ocorrerá uma semana de encontros, feita pela plataforma Discord, onde quem ainda não tiver um time poderá conhecer novos colegas e formar sua equipe.

Nesta mesma semana, do dia 6 ao 8, os participantes também terão acesso a materiais e mentorias sobre negócios, programação, design, experiência do usuário, marketing e mobilidade urbana.  O objetivo é introduzir aos participantes técnicas sobre as habilidades exigidas, bem como detalhes sobre o tema da competição e a dinâmica do mercado, tudo para facilitar o desenvolvimento de ideias que aliem tecnologia e empreendedorismo, levando em consideração os novos comportamentos do consumidor nos últimos anos.

Pessoas que moram longe das estações têm mais dificuldades para pegar o ônibus. Foto: Canva

Ao final do evento, as equipes deverão gravar um pitch de cinco minutos para apresentar a solução criada à banca avaliadora. Os projetos serão julgados com base em cinco critérios: apresentação; diferencial tecnológico e criatividade; aplicabilidade; negócio; e continuidade. As melhores equipes serão contempladas com prêmios de R$ 2.500, para o primeiro lugar, R$ 1.000, para o segundo, e R$ 500, para o terceiro. Os times também poderão ser indicados a bancos de talentos dos parceiros da competição, além de concorrerem a premiações futuras. 

“Todos os alunos da universidade já sabem que, apesar de importante, participar somente das aulas não é suficiente para aproveitar ao máximo a faculdade. A SancaThon é uma excelente oportunidade para colocar em prática alguns conhecimentos já vistos e aprender tantos outros. Além disso, a competição é super diversa. Aos que querem aprofundar seus conhecimentos em mobilidade urbana, terão um espaço gigante. Aos que querem colocar em prática suas habilidades em design, programação e negócios, terão seu espaço também. O networking e os prêmios do evento são motivos para encher os olhos de qualquer pessoa”, afirma o estudante de Engenharia Elétrica da EESC, Lucas Toschi de Oliveira, um dos organizadores do evento.

Soluções poderão ser propostas para melhorar o transporte realizado por metrôs. Foto: Canva

O evento é realizado em conjunto pelo Centro Avançado EESC de Apoio à Inovação (EESCIn), pelo Núcleo de Empreendedorismo da USP São Carlos (NEU-SC), pela Semana da Integração da Engenharia Elétrica (SIEEL) e pela Semana da Engenharia Ambiental (SEA). 

Edições anteriores – A SancaThon foi criada em 2018 com o objetivo de incentivar o desenvolvimento de ideias tecnológicas e novos modelos de negócio para solucionar problemas sociais. O objetivo é fomentar o empreendedorismo universitário, fazendo com que os estudantes tenham contato com novas ferramentas e possam colocar em prática o que aprendem em sala de aula. 

Em 2018, a proposta foi desafiar os participantes a criarem alternativas para problemas presentes no dia a dia dos habitantes de São Carlos. Já em 2019, a competição buscou soluções para modernizar a agricultura no Brasil. Nesses dois anos, os encontros foram realizados de forma presencial, mas em 2020 a maratona precisou se adaptar frente à pandemia do novo coronavírus. O lado positivo foi que, com o formato online, o evento alcançou quase 500 participantes, de 127 cidades de 22 estados do Brasil, além de competidores de outros países, como Itália, Argentina e Portugal.

No ano passado, a maratona desafiou os participantes a pensarem em soluções para ajudar bares e restaurantes, um dos setores mais impactados pela necessidade de isolamento social. Quem levou o terceiro lugar foi a equipe Hort-e, com a criação de um aplicativo que permite a compra coletiva de insumos entre restaurantes e produtores hortifrutigranjeiros. A ideia do grupo foi minimizar custos de logística e perdas de produção, garantindo que os alimentos cheguem com mais qualidade e de forma mais rápida ao destino final.

Membros da equipe Hort-e, terceira colocada na Sancathon 2020. Foto: Sancathon/Divulgação

Rafael Montanhez, gestor comercial e integrante da equipe na época, conta como a maratona ajudou o time a alçar voos maiores após o evento: “A SancaThon foi um verdadeiro berço para a Hort-e. A equipe se conheceu durante o evento e, com o apoio dos mentores, idealizamos uma solução inovadora que é a conexão entre pequenos produtores rurais e empreendedores de alimentação através de compras coletivas. A conquista do terceiro lugar nos deu uma visibilidade incrível, permitindo realizar o sonho de fundar uma startup que ajuda, de verdade, a fomentar o comércio local e a transformar setores tão carentes em recursos. Hoje, pouco mais de um ano após o evento, já passamos por um processo de aceleração e estamos para lançar no mercado, agora em setembro, a versão definitiva da plataforma. Nada disso aconteceria se não fosse a participação na SancaThon, um prato cheio para quem tem apetite por inovação”, disse.

Texto: Rebecca Crepaldi, para a Assessoria de Comunicação do SEL/USP

Mais Informações
Assessoria de Comunicação do SEL/USP
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Telefone: (16) 9 9727-2257 – Whatsapp exclusivo para atendimento à imprensa, com Henrique Fontes 

Processo Seletivo para a contratação de estagiários nas áreas de comunicação, imagem e som, e afins.

O Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação da EESC-USP torna pública a abertura de processo seletivo para preenchimento de 3 (três) vagas de estágio remunerado nas áreas de comunicação, imagem e som, e áreas afins, com a finalidade de apoiar na produção de vídeos, cartazes e posts para atender ao ensino à distância e à divulgação em redes sociais.

As atividades serão desenvolvidas no âmbito do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação, e do Departamento de Engenharia de Produção.

O valor da bolsa é de R$ 682,49 mensais (+ auxílio transporte), em jornada de 20 (vinte) horas semanais. O estágio terá a duração de 6 (seis) meses, podendo ser prorrogado até completar o prazo máximo de 2 (dois) anos.

As inscrições serão realizadas até o dia  01/08/2021, por meio do formulário disponível neste link. 

Para mais informações acesse aqui o Edital

Nova turma do curso online sobre projetos e instalação de painéis solares

O Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação (SEL) da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) da USP realizará a 7ª edição do Curso Solar Fotovoltaico, iniciativa que ensina profissionais a desenvolverem projetos de painéis solares no computador e a instalar esses sistemas em diferentes ambientes. Nesta edição o curso será 100% online/ao vivo (ensino à distância). Os interessados podem se inscrever do dia 05/07/21 a 23/07/21 por meio do site do curso (http://www.sel.eesc.usp.br/cursosolar/?page_id=330). É necessário que o participante faça sua inscrição com uma conta de usuário do Google (“gmail”, ou emails institucionais ligados ao Google: contas da USP, etc) para ter acesso aos vídeos.

Participantes irão aprender os procedimentos de instalação dos painéis fotovoltaicos através de vídeos didáticos disponíveis na “Área do Aluno”

O curso é dividido em duas partes. O curso 1 é Introdução a Sistemas Fotovoltaicos, Dimensionamento e Instalação, que será realizado online/ao vivo nos dias 06 e 07 de Agosto de 2021. Os participantes irão aprender sobre o dimensionamento básico do sistema fotovoltaico; a leitura de mapas solarimétricos, que mostram a incidência de radiação em diferentes países; os procedimentos de instalação dos painéis fotovoltaicos; a ligação do sistema no quadro de força; os passos para a configuração na central de monitoramento e até mesmo as etapas para solicitar conexão à concessionária responsável pela distribuição de energia elétrica. Podem participar engenheiros, arquitetos, estudantes, técnicos, empreendedores e qualquer pessoa interessada em investir no ramo. O valor da inscrição é de R$ 600,00 à vista. Também pode ser paga em duas vezes de R$ 360,00 ou em três vezes de R$ 240,00.

Voltado a profissionais específicos do ramo de engenharia elétrica, o segundo curso é o Dimensionamento Avançado de Sistemas Fotovoltaicos Usando PVsyst, que ocorrerá online no dia 08 de Agosto de 2021. Nele, os interessados aprenderão a projetar sistemas fotovoltaicos em 3D com a utilização do software PVsyst (versão demo), que pode ser baixado neste link. No programa de computador, os participantes irão trabalhar sombreamento, projeção em telhados, lajes, estacionamentos, além de estudarem a viabilidade financeira do sistema proposto. Para participar desse módulo, o valor da inscrição é de R$  500,00 à vista, mas também pode ser paga em duas vezes de R$ 300,00 ou então em três vezes de R$ 200,00. É preciso que o aluno tenha no seu notebook o software instalado, de preferência, a última versão.

Quem fizer os dois cursos receberão um desconto adicional no módulo 2 de 100 Reais em cima do valor que iria pagar. Então ficaria: Módulo 1 + Módulo 2 = 600 + 400 = 1000 Reais à vista (ou em até três vezes no cartão 720+500 = 1200 Reais).

Haverá encontros virtuais monitorados em horários específicos durante o curso.

Kits de montagem de módulos fotovoltaicos.	Kit de módulos fotovoltaicos autônomos (Prof. Elmer Cari)

Cada curso conta com 100 vagas disponíveis. As aulas serão ministradas online no Anfiteatro Armando Toshio Natsume do SEL pelo professor Dr. Elmer Cari, do Departamento, pelo Eng. Leandro do Nascimento e pelo especialista Willy Zulke da EESC/USP, bem como por monitores de graduação e pós-graduação. A programação dos cursos pode ser encontrada no link: http://www.sel.eesc.usp.br/cursosolar/?page_id=568

Além disso, um Vídeo Institucional do Curso Solar USP pode ser encontrado em : https://youtu.be/oj-ijIjmffM

Mais informações:
Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação (SEL)
E-mail: cursosolar@eesc.usp.br
Site do curso: www.sel.eesc.usp.br/cursosolar/

Vídeo aulas dos cursos de energia solar estão disponíveis na web

Conheça os benefícios que a geração fotovoltaica traz à sociedade e posicione-se adequadamente em relação à atualização da resolução 482 da ANEEL

Vista aérea dos sistemas fotovoltaicos instalados no SEL (EESC-USP)

A resolução 482 da ANEEL, de 17 de abril de 2012, foi o marco regulatório que permitiu aos consumidores gerar sua própria energia e disponibilizar na rede elétrica o excedente, criando as regras e um sistema de compensação para estes consumidores. Todavia, atualmente, existe uma forte discussão na Câmara dos Deputados sobre a atualização da RN482/2012,  por meio do projeto de lei PL 5829/20, que trata da “geração distribuída”.

Como o assunto é de interesse público, é fundamental que os profissionais da área conheçam os benefícios que a geração fotovoltaica traz à sociedade e, assim, posicionar-se adequadamente em relação à atualização desta resolução.

Para colaborar com a difusão destes conhecimentos foram disponibilizadas, gratuitamente, as vídeo aulas do curso de extensão “Dimensionamento de sistemas fotovoltaicos” ministrados semestralmente pela Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) da USP.  Os interessados poderão acessar as aulas pelo canal do curso no youtube.

A iniciativa é do coordenador do curso Prof. Dr. Elmer Pablo Tito Cari, do  Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação (SEL) da EESC. Com as vídeo aulas os interessados aprenderão as novas tecnologias, o dimensionamento e a legislação para os sistemas fotovoltaicos.

Para apoiar os estudante e outros interessados, em breve também serão disponibilizadas, neste mesmo canal, as vídeo aulas das disciplinas de “Máquinas Elétricas” e “Laboratório de Conversão Eletromecânica de Energia” ministradas no curso de Engenharia Elétrica da EESC.

Contato
elmerpab@sc.usp.br

Pesquisa buscou soluções para o aprimoramento de técnicas que melhorem a performance, eficiência, estabilidade e flexibilidade de fontes alternativas de energia

Foto de arquivo pessoal

Sensor multiuso detecta e quantifica substâncias com mais precisão

Tecnologia desenvolvida na USP pode ser aliada de vários segmentos do mercado, como a área médica, indústria e agricultura

Sensor funciona com a aplicação de pulsos eletromagnéticos que percorrem a sua estrutura. Foto: Henrique Fontes/SEL

Pesquisadores da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) da USP desenvolveram um novo sensor multiuso que utiliza ondas eletromagnéticas para analisar diversos tipos de substâncias. Considerado atualmente o mais preciso da categoria, o dispositivo que tem apenas dois centímetros de diâmetro foi testado durante o estudo para detectar e quantificar pequenas concentrações de glicose, álcool e acetona. 

Segundo Ben-Hur Viana Borges, orientador do trabalho e professor do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação (SEL) da EESC, nunca antes um sensor operando na faixa de frequências de micro-ondas havia sido capaz de medir quantidades tão pequenas de compostos em uma amostra. “É isso que faz do nosso sensor mais preciso se comparado com a maioria dos outros que existem por aí. O resultado que ele apresenta é o mais próximo do valor real daquela amostra. O aparelho ainda confirma as análises várias vezes antes de entregar os números finais”, afirma.

O equipamento funciona com a aplicação de pulsos elétricos codificados que percorrem o elemento sensor, desta forma interagindo com a substância. A forte interação dos pulsos com a amostra permite identificar até mesmo variações muito pequenas na concentração de um determinado composto presente na amostra. Isso é possível a partir da observação de variações de energia nos pulsos após sua propagação pela estrutura, em uma etapa denominada decodificação e processamento de sinais. Acontece que, até então, as análises em sensores do gênero eram feitas após os pulsos passarem uma única vez pelo aparelho. No estudo, no entanto, os pesquisadores da USP descobriram que quanto mais os pulsos “interagem” com a amostra, melhor, e então fizeram com que eles recirculassem repetidamente pelo sensor, em propagações cíclicas, o que possibilitou a entrega de resultados mais precisos em um dispositivo significativamente menor.

Com o novo sensor, Mateus alcançou resultados que hoje são referência para cientistas de todo o mundo. Foto: Henrique Fontes/SEL

O desempenho da inovação foi considerado excelente. Segundo os especialistas, a alta sensibilidade do dispositivo permite que ele meça a concentração de qualquer substância em uma amostra líquida. “Por meio de um software, nós conseguimos controlar a maneira como o sensor funciona, alterando a duração, formato e o número de pulsos do sinal codificado. É muito fácil reprogramá-lo para analisar outros tipos de compostos, ressalta Ben-Hur”. 

De acordo com Mateus Souza, autor do trabalho e pesquisador do SEL, a tecnologia tem baixo custo, é simples de produzir e pode ser facilmente integrada com sistemas de computadores. “O aparelho tem como base um substrato chamado FR4, que é mais barato se comparado às bases de outros equipamentos comerciais. Nosso sensor também opera em uma frequência mais baixa (1,4 GHz), o que barateia sua produção em larga escala, já que precisaremos de apenas uma pequena bateria para que ele funcione. O custo para montar a eletrônica de um sistema que opera em frequências mais elevadas é bem mais alto”, explica.

Sensor da USP é considerado atualmente o mais preciso da categoria de microondas. Foto: Henrique Fontes/SEL

Na parte do sensor que é feita de cobre, os cientistas aplicaram um revestimento de nitrato de prata para evitar a oxidação e, consequentemente, a degradação do sinal durante as medições e ainda estender a vida útil do sensor. “Eu já havia construído o sensor utilizando apenas o cobre como condutor, mas ele acaba oxidando. Isso alterava o resultado de várias medições. Com o banho de nitrato de prata conseguimos resolver este problema. Várias análises foram feitas de forma espaçada entre semanas e os resultados foram os mesmos”, afirma Mateus.  

Os estudiosos têm se interessado cada vez mais no desenvolvimento de inovações nesta área. Nas últimas três décadas, o avanço da tecnologia levou à criação de milhares de sensores que ajudam a população em várias tarefas do dia a dia. A medicina, por exemplo, ganhou muito com a evolução desses dispositivos, que hoje são indispensáveis para o diagnóstico e monitoramento de tratamentos de diversas doenças, como câncer, tuberculose, hepatite, diabetes, dentre outras. 

“Nossa expectativa é que um dia seja possível utilizar um sensor operando na faixa de frequências de micro-ondas para analisar glicose diretamente no sangue do paciente, que por ser formado por várias substâncias, não é algo simples de ser avaliado”, planeja o docente da USP. Uma das ideias é que sondas médicas possam ser acopladas diretamente ao aparelho para analisar amostras de pessoas hospitalizadas. A partir desta pesquisa, no futuro, pode ser possível monitorar concentrações não só de glicose, mas de inúmeras outras substâncias do corpo humano em tempo real durante cirurgias.  

Um artigo sobre o projeto da USP foi publicado no IEEE Sensors Journal, revista científica internacional de alto impacto na área da engenharia eletrônica. “É uma vitrine extremamente importante para a gente mostrar a nossa tecnologia e uma grande validação de que estamos entregando um produto de impacto para a sociedade. É muito bom receber o retorno de pessoas do mundo inteiro pedindo informações sobre o estudo”, celebra Ben-Hur.

Mateus deve seguir o trabalho explorando outras possibilidades de aplicação para o sensor. Foto: Henrique Fontes/SEL

Aos 30 anos, Mateus ficou satisfeito em ter alcançado resultados que hoje são referência para cientistas de todo o mundo e que, futuramente, poderão ajudar tantas pessoas. “Realmente, é muito gratificante ter o reconhecimento dos pares. É uma sensação muito boa contribuir para o avanço da ciência e não tem preço que pague essa felicidade”, comemora. Os pesquisadores pretendem agora transformar a solução em uma plataforma, explorando alternativas não apenas na área da saúde, mas também na indústria, na agricultura e em outros setores. Segundo os especialistas, com investimento, seria possível colocar o novo sensor no mercado já em 2022.

Financiada pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), a pesquisa contou com a colaboração do professor João Paulo Pereira do Carmo do SEL, do doutorando do Departamento, Vinícius Marrara Pepino, e do professor Achiles Fontana da Mota, da Universidade de Brasília (UnB).

Por Assessoria de Comunicação da SEL/USP

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