Projetos de pesquisa - PPGCTI

As pesquisas desta temática buscam caracterizar materiais utilizando técnicas ópticas avançadas. As dissertações podem discutir a caracterização de diferentes materiais, incluindo polímeros, semicondutores, materiais biológicos, nanoestruturas, identificação e análises de minerais, análise de rochas, análise de pigmentos e corantes, análise de diferentes tipos de óleos (vegetais, essenciais, biodiesel, etc), entre outros. Nesse projeto, pretendemos utilizar métodos ópticos estabelecidos, como espectroscopia Raman, espectroscopia de absorção e elipsometria óptica para análise de materiais, além de desenvolver estudos sobre técnicas não lineares como como Z-Scan e lente térmica,, com a finalidade de se desenvolver novas aplicações. Essa combinação de abordagens consolidadas e técnicas de vanguarda permitirá a investigação de uma ampla gama de propriedades, tais como térmicas, ópticas, eletrônicas, entre outras, abrindo portas para aplicações inovadoras e avanços significativos na ciência e tecnologia de materiais na região.

As pesquisas desta temática abordam o estudo teórico e/ou computacional de sistemas físicos, químicos e biológicos, incluindo materiais nanoestruturados, moléculas, sólidos, superfícies, metamateriais, cristais fotônicos e materiais plasmônicos. Também englobam investigações em Física de Partículas, Campos e Gravitação, ampliando o escopo para fenômenos fundamentais da natureza, como interações fundamentais, dinâmica de campos quânticos e estrutura do espaço-tempo. As pesquisas exploram propriedades mecânicas, magnéticas, elétricas, térmicas e ópticas, além de fenômenos complexos como o acoplamento elétron-fônon, a otimização de dispositivos fotovoltaicos e optoeletrônicos, e a análise de partículas elementares e sistemas gravitacionais. As aplicações potenciais incluem o desenvolvimento de novas tecnologias em semicondutores, células solares, telecomunicações, meio ambiente, economia, além de contribuições para modelos cosmológicos, astrofísica e física de altas energias. Para isso, serão empregados desenvolvimentos matemáticos e/ou métodos numéricos avançados, como técnicas ab initio, Teoria do Funcional da Densidade (DFT), Método dos Elementos Finitos (FEM) e o Método das Diferenças Finitas no Domínio do Tempo (FDTD), entre outros.

A nanotecnologia tem promovido avanços significativos em diversas áreas, como saúde, agroindústria, meio ambiente e energia, proporcionando soluções inovadoras e sustentáveis. A Engenharia desempenha um papel essencial no desenvolvimento de nanomateriais, estudando suas propriedades físico-químicas, eletrônicas e magnéticas, bem como os fatores que influenciam sua síntese e aplicação. A produção sustentável desses materiais, a partir de fontes acessíveis e ecologicamente viáveis, pode reduzir custos e minimizar impactos ambientais. As pesquisas nesta temática buscam desenvolver nanomateriais para diversas aplicações, utilizando recursos do semiárido, por exemplo, promovendo inovação, economia e desenvolvimento regional.

As doenças negligenciadas (DNs) são endêmicas em regiões rurais e periféricas, causadas por microrganismos infecciosos ou parasitas, incluindo leishmanioses, doença de Chagas, hanseníase, dengue e malária. O projeto busca integrar diversas áreas do conhecimento para reduzir a lacuna entre pesquisa e aplicação em políticas públicas, com foco no Norte de Minas Gerais. As ações incluem levantamento epidemiológico e entomológico, educação em saúde, desenvolvimento de novas terapias e tecnologias como georreferenciamento para controle das DNs. Já foram iniciadas pesquisas sobre a doença de Chagas, com estudos aprovados em comitês de ética e financiamento para reestruturar a vigilância epidemiológica em Minas Gerais. O projeto pretende expandir essas pesquisas dentro de um programa acadêmico, fomentando novas dissertações e impacto regional.

O projeto busca integrar práticas sustentáveis em processos industriais, valorizando resíduos e reduzindo impactos ambientais. As ações incluem a análise dos efeitos da indústria e do agronegócio na região, o aproveitamento de resíduos agroindustriais para produção de energia, a carbonização de biomassas residuais e o desenvolvimento de técnicas para reutilização da água em processos industriais. Além disso, investiga-se o uso de resíduos da fruticultura para tratamento de efluentes e a incorporação de nanoestruturas no beneficiamento de minérios. A região, rica em minerais como o lítio e com intensa produção agrícola, gera resíduos subutilizados, como os pseudocaules de bananeiras. O projeto propõe soluções inovadoras para reaproveitamento desses materiais, promovendo sustentabilidade e desenvolvimento econômico local.

Este projeto de pesquisa foca no desenvolvimento de abordagens interdisciplinares para o ensino de ciências e engenharia, envolvendo gamificação, criação de softwares educacionais, ambientes virtuais de aprendizado, metodologias ativas e divulgação científica. Como objetivo específicos: melhorar o ensino de ciências nos níveis fundamental, médio e superior; aprimorar indicadores de qualidade da educação e reduzir a evasão escolar, por meio de estratégias inovadoras e desenvolvimento de tecnologias para a gestão escolar, como também por meio de pesquisas voltadas a questões de acessibilidade e ações afirmativas, para garantir o acesso ao conhecimento científico de pessoas mais vulneráveis; e considerando o contexto regional, marcado por doenças negligenciadas, desenvolver pesquisas em “educação em saúde”, com foco na prevenção de doenças e cuidados com a saúde, como dengue, leishmaniose, doença de Chagas, entre outras. No âmbito da educação em saúde, nosso projeto envolve a divulgação e popularização das coleções biológicas do Instituto René Rachou (IRR), incluindo a Coleção de vetores de Tripanosomatídeos (Fiocruz/COLVET), Coleção de Flebotomíneos (Fiocruz/COLFLEB), Coleção de Mosquitos Neotropicais (Fiocruz/CMN) e Coleção de Malacologia Médica (Fiocruz/CMM).