University of Pernambuco - Engineering School/ Editorial System Journals
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Estudo Micromagnético de Nanofios Ferromagnéticos Usando Simulação Computacional
No full textEste trabalho apresenta um estudo micromagnético de nanofios ferromagnéticos (FM) e nanofios com núcleo FM e casca antiferromagnética (AFM), focando na influência da geometria e das interações interfaciais nas propriedades magnéticas, por meio de simulação computacional. As simulações micromagnéticas foram feitas no OOMMF (Object Oriented MicroMagnetic Framework) (DONAHUE; PORTER, 2024) e os resultados comparados diretamente com a dissertação de mestrado de Adele Valpreda (VALPREDA, 2020). As variáveis investigadas foram os parâmetros geométricos, como o diâmetro dos nanofios, e propriedades do material, incluindo anisotropia e campos magnéticos aplicados. A análise considerou mapas de magnetização e curvas de histerese para diferentes condições. Os resultados mostraram que a geometria dos nanofios afeta diretamente os mecanismos de reversão da magnetização, que passam de rotação coerente para movimentação de paredes de domínio conforme o diâmetro aumenta. Em nanofios de níquel, identificaram-se paredes de domínio transversais ou em vórtex, dependendo do diâmetro (40 nm, 60 nm, 80 nm). Já em nanofios de cobalto, a resposta magnética variou conforme o ângulo entre o eixo de fácil magnetização e o campo aplicado, devido à anisotropia cristalina. Também foram estudados o efeito da orientação do campo magnético e o tamanho da célula de discretização na magnetização e nas curvas de histerese. Para estruturas núcleo-casca (core-shell) de cobalto (Co) e óxido de cobalto (CoO), o deslocamento por troca (exchange bias) foi caracterizado detalhadamente. Constatou-se que a força do acoplamento na interface e as dimensões dos nanofios influenciam o deslocamento do ciclo de histerese, confirmando que o exchange bias é um efeito de superfície ligado à razão interface/volume. Além disso, demonstrou-se que uma casca ferromagnética com magnetização de saturação típica pode reduzir esse deslocamento em comparação com uma casca antiferromagnética. Conclui-se que os achados deste estudo contribuem para a compreensão das interações magnéticas em escala nanométrica, oferecendo percepções valiosas para o desenvolvimento de dispositivos spintrônicos avançados e memórias magnéticas
Os Efeitos do Endplate como Dispositivo Aerodinâmico para Uma Aeronave Rádio Controlada
No full textA equipe Tenpest Aerodesign da Universidade de Pernambuco tem como objetivo projetar aeronaves rádio-controladas para a competição SAE Brasil AeroDesign visando cumprir missões e atendendo restrições impostas por ela. As missões deste ano são compostas por um alijamento de carga e transporte de carga líquida durante voo, o que pode alterar o centro de gravidade alterando as condições de estabilidade da aeronave. A fim de cumprir as missões com eficácia a equipe deste ano optou pela utilização de um dispositivo de ponta de asa denominado Endplate que segundo Anderson (2015) pode aumentar a eficiência aerodinâmica da asa ao melhorar a distribuição de sustentação ao longo da envergadura nivelando a diferença de pressão no intradorso e extradorso da asa, assim, reduzindo o arrasto de ponta de asa. Muitas equipes e organizações estudam como melhorar a relação sustentação-arrasto de uma aeronave onde segundo Anderson (2015) é uma das mais importantes métricas de desempenho aerodinâmico, determinando diretamente a eficiência de voo de uma aeronave. Complementarmente o autor Raymer D. P (2012) afirma que a condição de L/D máximo (Lift/Drag), razão entre a força de sustentação e a força de arrasto, representa o ponto de maior eficiência aerodinâmica, sendo crucial para otimizar o alcance e a autonomia de aeronaves, portanto introduzir o uso do Endplate visa à redução das forças de arrasto na asa, especialmente a turbulência de ponta, e, consequentemente, o aumento da capacidade de carga, levando a uma maior pontuação na competição. Para desenvolver o Endplate foi utilizado o software ANSYS Fluent (2025) onde utiliza os métodos numéricos para resolver equações de dinâmica de fluidos computacional (CFD), incluindo o método de volumes finitos e o método dos elementos finitos, ou seja, o ANSYS simula um túnel de vento em condições ideias para obter os dados de arrasto e sustentação da asa a fim de verificar a eficiência da implementação do dispositivo de ponta e, para validar a simulação computacional, ensaios foram realizados. Os resultados obtidos através da simulação mostraram alta efetividade no que diz respeito a ganhos de sustentação ao redor da envergadura, em torno de 7 a 12% de eficiência aerodinâmica, evidenciando que a utilização do Endplate para a aeronave da Tenpest Aerodesign vantajoso
Patologia em azulejos portugueses do século XIX no Recife
No full textAo analisar o cenário de edificações civis recifenses a partir do século XIX, pode-se afirmar que os azulejos desempenham um papel significativo na valorização estética e simbólica das fachadas urbanas e civis no Recife, tendo sido amplamente utilizados como forma de distinção social e expressão de prestígio material, assim como forma de atribuir enriquecimento artístico à cidade. Pode-se afirmar que essa prática foi impulsionada por fatores como o Tratado de Comércio entre Brasil e Portugal, de 1834, que facilitou a entrada de produtos portugueses e franceses, entre eles os revestimentos cerâmicos, frequentemente aplicados em platibandas, frisos e alçados principais de edificações residenciais (Muraro, 2008). No entanto, embora esses elementos cerâmicos tenham sido amplamente difundidos no tecido urbano recifense, observa-se atualmente a degradação contínua desse patrimônio, sem o devido acompanhamento técnico ou políticas eficazes de preservação. Diante desse cenário, foi desenvolvida a pesquisa voltada para o mapeamento de azulejos de edificações civis no Recife, com a finalidade diagnosticar e documentar as manifestações patológicas observadas em azulejos portugueses e franceses do século XIX aplicados na fachada do imóvel de nº 42 da Rua São Gonçalo, situado no bairro da Boa Vista, centro histórico do Recife, contribuindo para ações futuras de conservação e valorização deste bem cultural integrado. Para isso, a pesquisa fundamentou-se em um referencial teórico sobre a azulejaria histórica pernambucana, com ênfase no Inventário do IPHAN, e foi complementada por visitas técnicas ao local, nas quais foram realizadas inspeções visuais sistemáticas, registros fotográficos detalhados, análise das condições de conservação e mapeamento das anomalias presentes no revestimento cerâmico. As peças analisadas apresentaram características formais e decorativas típicas da produção industrial da segunda metade do século XIX, com forte presença de padrões modulares e ornamentação seriada. O painel azulejar da fachada da edificação apresenta motivos geométricos repetitivos que remetem à tradição ornamental islâmica reinterpretada pela indústria cerâmica portuguesa (Rached, 2018) e também se destaca por um arranjo mais elaborado, com painéis delimitados por molduras e elementos florais ou estilizados nos cantos, sugerindo influência neoclássica, característica do período romântico. Segundo Rocha (2023), a sofisticação dessas peças está relacionada ao avanço das técnicas industriais da época, que possibilitaram a produção em série de azulejos com alto nível de detalhamento cromático e ornamental. Durante a análise visual dos azulejos presentes na fachada, foram identificadas diversas manifestações patológicas que comprometem não apenas a estética, mas também a integridade físico-química das peças cerâmicas. Dentre os danos identificados, destacam-se a perda parcial do vidrado, eflorescências salinas, trincas superficiais, desprendimento de peças, gerando espaços vazios na fachada, sujidades incrustadas e desagregações no esmalte. Essas patologias são compatíveis com os processos de degradação que afetam os azulejos históricos do século XIX, especialmente quando expostos por longos períodos às intempéries, sem a devida manutenção. Além disso, os sinais de desgaste observados reforçam a sua permanência prolongada em exposição direta ao ambiente urbano. Segundo Rocha (2023), a degradação de azulejos históricos está fortemente associada à composição química e mineralógica das peças, destacando-se que a presença de altos teores de porosidade e baixos índices de resistência mecânica, o que favorece o surgimento de problemas patológicos. Essa realidade é agravada pela exposição das fachadas à radiação solar direta e à poluição urbana, fatores que aceleram a perda da camada de vidrado e promovem o aparecimento de manchas, eflorescências e microfissuras (Rocha, 2023). A inspeção realizada no imóvel em estudo revelou que diversas peças apresentam perda do vidrado acentuada com preenchimento de enxertos argamassados, causando assim descaracterização da camada pictórica, comprometendo a visualização original do painel, uma vez que também possui espaços com ausência de peças, indicando desprendimento ou até mesmo furto do material existente. No contexto da arquitetura moderna, observa-se que a azulejaria permanece como elemento expressivo de valor estético e simbólico, mas muitas vezes dissociado do cuidado técnico necessário. Sendo assim, pode-se afirmar que a degradação progressiva dessas fachadas tem sido acompanhada não só por falhas nos processos anteriores de intervenção, mas também pela ausência de políticas públicas de preservação adequadas o que, por sua vez, evidencia a falta de valorização do painel histórico e o descaso em relação preservação do patrimônio. Vale ressaltar que a metodologia de inspeção baseada em registros fotográficos e análise da situação geral das peças diretamente no local, utilizada como forma de mapear e identificar os danos nas peças da fachada azulejar, se mostrou bastante eficaz. Dessa forma, pode-se concluir que a análise dos resultados obtidos reforça a necessidade de ações de diagnóstico, catalogação e restauro embasadas tecnicamente, com o uso de metodologias adequadas para avaliação de danos e identificação de causas-raiz.
Palavras-chave: Azulejos; manifestações patológicas; fachada; patrimônio.
Referências
BRASIL. Instituto do Patrimônio Histórico e Artístico Nacional (IPHAN), Superintendência em Pernambuco. Inventário do Acervo Azulejar em Pernambuco: séculos XVI a XIX. Recife, IPHAN/PE, 2008.
MURARO, C. Inventário do acervo azulejar de Pernambuco: séculos XVI a XIX. Recife: IPHAN/PE, 2008.
RACHED, M. da S. As tramas azulejadas nas fachadas da arquitetura moderna e contemporânea brasileira. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pós-Graduação em Desenvolvimento Urbano. Recife, 2018.
ROCHA, E. de A. Proposição de um método para estudo da degradação de azulejos portugueses em monumentos históricos. Tese (Doutorado) – Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. Recife, 2023
Estrutura de Consenso Rápido para Aplicações Blockchain
No full textA tecnologia blockchain representa um dos avanços mais significativos em sistemas distribuídos ao possibilitar um registro imutável e compartilhado de transações sem a necessidade de autoridade central (Lashkari, 2021). Em tais ambientes, a eficácia de um protocolo de consenso está atrelada à topologia da rede e das regras de compartilhamento dos estados de cada nó (Goles, 2018). Nesse contexto, a modelagem dinâmica de processos de votação em grafos fornece uma base sólida para compreender fenômenos como a velocidade de convergência e a robustez contra falhas de comunicação ou ataques maliciosos (Jayabalasamy, 2024). Para representar os validadores do processo de consenso em blockchains, adotamos redes aleatórias, garantindo aleatoriedade no número de conexões e rapidez na propagação de mensagens (Pereira, 2005). A dinâmica de decisão segue o modelo de voto da maioria (Oliveira et al., 2024; Vilela, 2019) com ruído nulo, em que cada agente atualiza seu estado segundo o predomínio local em sua vizinhança. Apresentamos o algoritmo Swift Consensus, inspirado nessa regra majoritária, mas otimizado para acelerar a convergência sem comprometer a integridade do resultado. Estudamos o comportamento do sistema frente a variações no tamanho da rede, no grau médio de conexão e na configuração inicial, sob esquemas de atualização síncrono e assíncrono. Em atualizações assíncronas, observamos que redes maiores demandam maior número de iterações para atingir a unanimidade de opiniões, enquanto o aumento da conectividade reduz significativamente esse tempo. Além disso, quanto maior a proporção inicial de nós compartilhando a mesma opinião sobre uma transação, menor é o tempo médio para alcançar o consenso. Vimos ainda que valores da conectividade média acima de 20 não apresentam ganhos expressivos de velocidade no processo de decisão da rede, enquanto valores abaixo de 5 comprometem a capacidade do sistema de atingir uma decisão. Esses resultados ressaltam a importância de balancear a expansão do conjunto de validadores e a densidade de ligações ao projetar protocolos descentralizados que almejem, simultaneamente, alta velocidade e robustez na difusão de decisões.
Palavras-chave: Sistemas complexos; Dinâmica de consenso; Blockchain; Ciência de redes;
Referências
GOLES, E.; MEDINA, P.; SANTIVÁÑEZ, J. Majority networks and local consensus algorithm. Scientific Reports, v.13, n.1858, 2018.
JAYABALASAMY, G. PUJOL, C.; LATHA BHASKARAN, K. Application of Graph Theory for Blockchain Technologies. Mathematics, v.12, n.8, p. 1133, 2024.
LASHKARI, B.; MUSILEK, P. A comprehensive review of blockchain consensus mechanisms. IEEE Access, v.9, p. 43620-43652, 2021.
OLIVEIRA, IGOR V. G. et al. Entropy production on cooperative opinion dynamics. Chaos, Solitons & Fractals. v.181, p.114694, 2024.
PEREIRA, LUIZ FELIPE CAVALCANTI; MOREIRA, FRANCISCO GEORGE BRADY. Diagrama de fases e expoentes críticos do modelo do voto da maioria em grafos aleatórios. Dissertação (Mestrado). Programa de Pós-Graduação em Física, Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2005.
VILELA, ANDRÉ L. M. et al. Majority-vote model for financial markets. Physica A. V.515, p.762-770, 2019
Monitoria de Modelagem de Obras Geotécnicas: Orientação na Simulação Numérica de Casos Reais com uso de Software de Elementos Finitos
No full textA simulação numérica, muito utilizada nas áreas de engenharia para a análise e esquematização de problemas reais, vem ganhando espaço como relevante instrumento de ensino e aprendizagem (Batista, Gomes e Pelissari, 2023). Na disciplina eletiva Modelagem de Obras Geotécnicas, o Método de Elementos Finitos (MEF) é aplicado à geotecnia, explorando de forma interdisciplinar estudos de casos de obra reais, uma vez que há a integração das disciplinas Fundamentos de Geologia, Mecânica dos Solos 1, Mecânica dos Solos 2, Fundações e Métodos Numéricos com o conhecimento prático e uso de modelos computacionais. Devido ao limitado tempo frente à curva de aprendizado do MEF e know-how do software de análise de tensões e deformações, RS2, tem-se utilizado da monitoria como instrumento de otimização da transmissão intergeracional técnico-empírico entre diferentes períodos letivos. Através do acompanhamento nas etapas de aquisição de dados, input e elaboração do modelo (criação da geometria, definição das condições de contorno, dos carregamentos, das condições de umidade e representações em estado plano de tensões), essa transmissão intergeracional, facilitada pela intuitividade do software e pelo acesso aos computadores dos Laboratórios de Informática (LIPs), melhorou o tempo útil de aprendizado da disciplina e produziu resultados satisfatórios, relatadas pelos discentes e docentes envolvidos, a exemplo da captação do Efeito Tschebotarioff em um Encontro de Pontes em simulação realizada no período 2023.2. Este modelo de monitoria junto à disciplina constitui, portanto, uma proposta que proporciona uma nova experiência de engajamento na interação de ensino, extensão e pesquisa na área geotecnia, enquanto melhora a análise crítica dos casos e estimula a autonomia dos discentes envolvidos
Investigação do tempo de resposta de um biossensor amperométrico em por meio de um modelo computacional.
No full textOs biossensores, uma classe de sensores desenvolvidos para medir substâncias orgânicas e seus efeitos, oferecem diversos benefícios em termos de uso prático. Entre essas vantagens destes dispositivos presentes na literatura estão: a capacidade de miniaturização e portabilidade, o que facilita a sua instalação em diferentes ambientes (GAO et al., 2018; HARITHA; KUMAR; RAKHI, 2022; UNO, 2019). Esses dispositivos são amplamente aplicados em diversas áreas, podendo-se citar com uma breve análise da literatura os campos da: medicina (HARITHA; KUMAR; RAKHI, 2022; PARTHASARATHY; VIVEKANANDAN, 2019); meio ambiente (KAFFASH; ROSTAMI; ZARE, 2019; MODHA; CASTRO; TSUTSUI, 2021); alimentos (SEMENOVA et al., 2018; YOETZ-KOPELMAN et al., 2017); e agricultura (graças à sua capacidade de fornecer informações precisas e em tempo real sobre a presença e concentração de substâncias específicas em uma amostra) (HARITHA; KUMAR; RAKHI, 2022).O uso de biossensores visa aproveitar suas vantagens e a eficiência da metodologia rápida que eles proporcionam. Nesse contexto, é essencial analisar quais fatores influenciam na sua capacidade de gerar respostas rápidas para a análise de uma determinada amostra, ou seja, quais fatores influenciam o seu tempo de resposta e qual a grandeza de seu impacto. O objetivo deste estudo é avaliar os impactos que os parâmetros do sistema (biossensor) apresentam no tempo de resposta estável do mesmo (um biossensor amperométrico enzimático), utilizando modelos matemáticos. Para isso, o princípio de funcionamento do biossensor é analisado com base em Equações Diferenciais Parciais (EDPs), bem como nas condições iniciais e de contorno que regem o comportamento do dispositivo. A solução para o sistema analisado é obtida por meio da aplicação do Método das Diferenças Finitas (MDF) para sistemas parabólicos, usando uma abordagem implícita modificada e um código computacional específico. Simulações foram realizadas para investigar o impacto de diversos fatores no tempo de resposta do sistema. Os resultados revelam que a taxa enzimática máxima (VMAX), e a difusividade do substrato (DS) apresentam impactos significativos no tempo de resposta do sistema. Esses fatores são fundamentais em projetos de biossensores, pois afetam diretamente a eficiência e a precisão das medições. No estudo, foi observado que esses parâmetros podem modificar tanto a amplitude do sinal de saída quanto o comportamento da curva iA x S0 (onde iA é a corrente elétrica de saída) dependendo do intervalo de medição. Em resumo, esta pesquisa visa analisar o comportamento de um biossensor amperométrico enzimático de monocamada e as modificações no tempo de resposta do sistema com relação a variação de seus parâmetros de operação através da modelagem matemática. Os resultados obtidos são essenciais para melhorar a compreensão do funcionamento desses dispositivos e para orientar o desenvolvimento de novas estratégias e abordagens na área dos biossensores
Ferramenta para apoio ao ensino de transformadas aplicadas à compressão de imagens
No full textO aumento do volume de envio de informações pelas redes de comunicações ao longo dos anos trouxe holofotes para diversas áreas cujo objetivo é otimizar o envio de sinais e imagens. Métodos de compressão de imagens têm sido propostos na literatura, com o uso de ferramentas matemáticas, como as transformadas. Vale salientar que as transformadas têm importante papel em trabalhos envolvendo processamento de áudio (Abu et al., 2023), imagens (Wen et al., 2023) e vídeos (Zhang et al., 2024), supressão de ruído (Van Duong et al., 2023), telemedicina (Rupa et al., 2024), computação visual (Lee e Kim, 2024) e em aprendizagem de máquina no domínio da frequência (Yizhe et al., 2024). Este trabalho tem como objetivo a elaboração e apresentação de uma ferramenta didática cujo propósito é apresentar as características e aplicação em compressão de imagens da transformada discreta do cosseno (DCT, do inglês discrete cosine transform) (Ahmed et al., 1974) e da transformada wavelet discreta (DWT, do inglês discrete wavelet transform) (Mallat, 1989). O propósito é demonstrar, de maneira prática e visual, dentro de sala de aula ou em casa, a aplicação dos conceitos matemáticos aprendidos na disciplina bem como incentivar o aluno a desenvolver um Trabalho de Conclusão de Curso, Projeto de Pesquisa ou um possível futuro trabalho de pós-graduação na área. A ferramenta foi desenvolvida utilizando a linguagem de programação “Python”, com a utilização de funções das bibliotecas “pywt” e”cv2”, responsáveis por realizar o cálculo das transformadas, e o framework “React” para criação da interface do usuário, além de ter sido hospedada nos servidores do “Render”. A apresentação do trabalho contou com duas etapas e reuniu duas turmas de diferentes disciplinas: Sinais e Sistemas e Processamento Digital de Sinais, ambas dos cursos de engenharia da Universidade de Pernambuco. Primeiramente foi realizada uma aula com a presença das turmas para abordagem teórica e discussão de aspectos das transformadas supracitadas e a apresentação da ferramenta. Entre os tópicos abordados em sala de aula, vale mencionar a formulação matemática das transformadas DCT e DWT, métodos de varredura de coeficientes e peculiaridades das transformadas. A segunda etapa consistiu na aplicação de um guia de experimentos de utilização da ferramenta, contendo exercícios práticos com o objetivo de fixar o conteúdo e familiarizar o aluno com os principais parâmetros e peculiaridades da aplicação de cada transformada no âmbito de processamento de imagens, como, por exemplo, a escolha de número de coeficientes e tamanho de blocos para a transformada DCT e sub- bandas para a transformada DWT. Essa etapa foi finalizada com o questionário de avaliação da ferramenta preenchido de forma anônima pelos alunos após a utilização da ferramenta. Entre os participantes da atividade em questão, 100% responderam que concordam ou concordam totalmente que a ferramenta auxiliou na compreensão de tópicos apresentados na disciplina e que as imagens resultantes da aplicação da transformada trouxeram a percepção do processamento abordado em sala de aula com clareza. Todos os participantes avaliaram como importante a introdução desse tipo de ferramenta em sala de aula para auxiliar no ensino das disciplinas. Além desses aspectos, mais de 90% dos alunos afirmaram ser possível visualizar na prática a aplicação do conteúdo abordado em sala de aula a partir da ferramenta e que recomendariam o uso dessa ferramenta para próximas turmas. Além disso, apenas 21,1% dos participantes responderam que ocasionalmente precisaram de consulta a especialistas para obter maior entendimento sobre a utilização da ferramenta. Conclui-se a partir das informações que a introdução de aplicações práticas dentro de sala de aula com a utilização de ferramentas didáticas pode ser um potencializador na introdução ao aluno do tópico de transformadas, além de incentivar o aluno a desenvolver um projeto de pesquisa na área.
Referências
Abu, S. K. et al. "Lossless Audio Compression using DWT, DCT and Huffman-based LZW Encoding". 2023 22nd International Symposium on Communications and Information Technologies (ISCIT), Sydney, Australia, 2023, pp. 357-362.
Ahmed, N. et al. "Discrete Cosine Transform," IEEE Transactions on Computers, vol. C-23, no. 1, pp. 90-93, Jan. 1974.
Ch, R. et al. ECDSA-based Tamper Detection in Medical Data Using a Watermarking Technique. International Journal of Cognitive Computing in Engineering, vol. 5, pp. 78-87, 2024.
Lee, J. and Kim, H. "DCT-ViT: High-Frequency Pruned Vision Transformer with Discrete Cosine Transform," in IEEE Access, vol. 12, pp. 80386-80396, 2024.
Mallat, S. G. "A Theory for Multiresolution Signal Decomposition: The Wavelet Representation". IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, vol. 11, no. 7, pp. 674-693, July 1989.
Van Duong, V. et al. "Hybrid Light Field Image Denoising Network using 4D-DCT Separated Transform". 2023 IEEE International Conference on Visual Communications and Image Processing (VCIP), Jeju, Korea, Republic of. 2023, pp. 1-5.
Wen, H. et al. High-quality Color Image Compression-Encryption Using Chaos and Block Permutation. Journal of King Saud University - Computer and Information Sciences, vol. 35, pp. 101660, 2023.
Yizhe, L. et al. Resolving Engineering Challenges: Deep Learning in Frequency Domain for 3D Inverse Identification of Heterogeneous Composite Properties. Composites Part B: Engineering, vol. 6, pp. 1359-8368, 2024.
Zhang, F. et al. "Exploring Consistent Spatio-Temporal Distortion and Stable 3-D DCT Coefficients for Robust Blind Video Watermarking". 2024 IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP), Seoul, Korea, Republic of, 2024, pp. 4595-4599
Medição do Empuxo do Sistema de Propulsão de Veículos Multirrotores
No full textOs Veículos Aéreos Não Tripulados (VANTs) são cada vez mais populares em diversas aplicações, como monitoramento ambiental e pesquisa acadêmica. Este trabalho desenvolve uma plataforma experimental para medir o empuxo de sistemas de propulsão de VANTs, essencial para otimizar a eficiência dessas aeronaves. A plataforma utiliza uma célula de carga acoplada a uma estrutura metálica, conectada a um Arduino Nano para aquisição de dados, medindo o empuxo de diferentes hélices em variados regimes de rotação. O estudo integra conceitos teóricos, como as teorias de Rankine-Froude e de Betz, para modelar o comportamento das hélices e prever a força gerada. Os resultados incluem medições de empuxo e consumo energético, com a hélice Apc 15x6 sendo selecionada como a mais eficiente
Fototerapia UV em Biofísica Clínica
No full textEm dermatologia a fototerapia UV é um método terapêutico amplamente empregado no tratamento de doenças da pele em seres humanos, com o uso de radiação eletromagnética na faixa ultravioleta UV-A e UV-B. O objetivo deste estudo foi analisar o processo biofísico intrínseco da fototerapia UV. Trata-se de revisão narrativa. A busca dos artigos científicos foi realizada na base de dados do PubMed, utilizando-se os descritores UV-based therapy, ultravioleta e phototherapy. Foram excluídos os artigos que não se enquadraram no foco da pesquisa. Foi evidenciado que a fototerapia tem sido uma opção de tratamento indispensável para diversas doenças da pele, como psoríase, vitiligo e dermatite atópica (Halupczok et al., 2024). Consiste basicamente no emprego de fontes artificiais de emissão de radiação UVA ou UVB, com distintos níveis de absorção e penetrância na epiderme e derme. Com a radiação UVA houve uma distinção entre terapia UVA1 (340–400nm) e UVA2 (320–340nm), tendo a fototerapia UVA1 sido efetiva no tratamento da dermatite atópica e nas doenças esclerosantes da pele (Singer; Berneburg, 2018). Com o uso da radiação UVA, a energia foi absorvida mais lentamente, no entanto penetrou mais profundamente nas camadas da derme; e com o uso da radiação UV-B a energia foi absorvida rapidamente na epiderme, enquanto uma pequena parcela alcançou a derme superficial. Dessa forma, a fototerapia neutralizou as alterações patológicas que caracterizam as doenças inflamatórias da pele, por meio da indução da apoptose, modificação de citocinas e imunossupressão (Torres et al., 2021). Na fototerapia UVB houve uma distinção nas indicações clínicas entre terapia UVB de banda larga (280–320nm) e terapia UVB de banda estreita (311nm), tendo a fototerapia UVB de banda larga sido efetiva no tratamento de dermatite atópica, prurido, micose fungóide; e tendo a terapia UVB de banda estreita sido efetiva no tratamento da psoríase, dermatite atópica e vitiligo (Singer; Berneburg, 2018). A terapia UVB de banda larga e de banda estreita foram efetivas para a profilaxia de erupção polimórfica de luz. A fototerapia continua sendo uma opção de tratamento indispensável para muitas doenças cutâneas, com efetividade, ação rápida e direcionada, histórico de segurança conhecido de longo prazo, sem necessidade de monitoramento laboratorial, e segurança para crianças, grávidas e lactentes. O uso da fototerapia evoluiu para modalidades mais eficazes e direcionadas, incluindo fotoquimioterapia (psoraleno com UV-A, PUVA), UV-B de banda estreita, excimer laser e fototerapia UV-A1. Os efeitos adversos agudos da fototerapia incluíram prurido, ardor, queimadura, sensibilidade, eritema, bronzeamento e formação de bolhas (Ortiz-Salvador; Pérez-Ferriols, 2017). A radiação UV tem a capacidade de produzir mutação genética, com a consequente ocorrência de sinais e sintomas clínicos no indivíduo. Altas doses de radiação UVB de banda larga (i.e. acima de 300 sessões terapêuticas) foram associadas a um aumento na ocorrência do câncer de pele não-melanoma. Tem ocorrido eritema induzido pela fototerapia em caso de sobredosagem e reações fototóxicas após ingestão intencional, inevitável ou acidental de substâncias fotossensibilizantes. A imunossupressão causada pela fototerapia com radiação UV tem contribuído para a reativação de infecções por herpes, principalmente em pacientes atópicos e quando submetidos a terapia com altas doses de UVA1 (Kurz et al., 2023). Um grande desafio em relação à adesão à fototerapia foi sua disponibilidade limitada. Dessa forma, é de fundamental importância que esforços sejam feitos para ampliar o acesso a esse tratamento, além de mais estudos para prevenir ou minimizar seus efeitos adversos, garantindo que um maior número de pacientes possa se beneficiar dessa terapia.
Palavras-chave: Dermatologia; Engenharia Biomédica; fototerapia; terapia médica.
Referências
HALUPCZOK, A. M. et al. Tolerability of narrow-band ultraviolet-B phototherapy for different dermatological diseases in relation to co-medications. Acta Dermato-Venereologica, v. 104, adv35215, 2024.
KURZ, B. et al. Phototherapy: theory and practice. Journal der Deutschen Dermatologischen Gesellschaft, v. 21, n. 8, p. 882–897, 2023.
ORTIZ-SALVADOR, J. M.; PÉREZ-FERRIOLS, A. Phototherapy in atopic dermatitis. Advances in Experimental Medicine and Biology, p. 279–286, 2017.
SINGER, S.; BERNEBURG, M. Phototherapy. Journal der Deutschen Dermatologischen Gesellschaft, v. 16, n. 9, p. 1120–1129, 2018.
TORRES, A. E. et al. Role of phototherapy in the era of biologics. Journal of the American Academy of Dermatology, v. 84, n. 2, p. 479–485, 2021.
 
Monitoria em Resistência dos Materiais 2: Estratégias para Melhor Compreensão e Desempenho Acadêmico
No full textA monitoria da disciplina de Resistência dos Materiais 2, oferecida no semestre de 2025.1 na Escola Politécnica da Universidade de Pernambuco (POLI/UPE), foi estrategicamente concebida para atender às necessidades dos alunos do curso de Engenharia Mecânica Industrial. Essa disciplina, um pilar essencial na formação dos engenheiros mecânicos, aprofunda-se em conceitos complexos como a deflexão de vigas, a flambagem de colunas, as transformações de tensões e deformações, e os métodos de energia. Tópicos como esses são amplamente abordados em literaturas clássicas da engenharia, como as obras de Beer et al. (2014) e Hibbeler (2018), que servem de base para a compreensão do comportamento de materiais sob carregamento e para o projeto de estruturas. A intrínseca complexidade desses temas, aliada às dificuldades frequentemente observadas em disciplinas pré-requisitos, como Mecânica General 2, salientou a necessidade premente de um suporte pedagógico complementar. Diante desse cenário, o principal objetivo da monitoria foi reforçar o processo de ensino-aprendizagem, proporcionando aos alunos as ferramentas e o apoio necessários para superar as barreiras conceituais e operacionais. As atividades ocorreram semanalmente, tanto de forma presencial quanto assíncrona, garantindo flexibilidade e acessibilidade no suporte aos discentes. A metodologia adotada incluiu uma variedade de estratégias pedagógicas: foram promovidas revisões teóricas aprofundadas, sessões de resolução de exercícios no quadro, plantões de dúvidas individualizados, e a elaboração e distribuição de materiais complementares, como resumos, vídeos explicativos, listas de exercícios adicionais e guias de estudo. Adicionalmente, foram realizados aulões de revisão com foco especial em provas de semestres anteriores, preparando os estudantes para as avaliações de forma abrangente. Para otimizar o acompanhamento, a monitora atuou de forma proativa na identificação das necessidades individuais dos discentes, estabelecendo um canal de comunicação aberto e contínuo por meio de conversas diretas, análise das dúvidas mais recorrentes e feedbacks informais que ajudavam a calibrar a abordagem da monitoria. Uma estratégia importante nesse processo foi o registro contínuo da presença dos alunos, por meio de uma ata de monitoria compartilhada com o professor da disciplina, servindo tanto como controle administrativo quanto como termômetro do engajamento. A manutenção de uma relação próxima e de constante alinhamento com o professor orientador foi um pilar essencial para o sucesso da iniciativa, permitindo a sincronização da monitoria com os conteúdos vistos pelo docente. Com o intuito de avaliar os impactos tangíveis da monitoria, realizou-se uma análise quantitativa comparativa entre os resultados acadêmicos dos períodos 2024.2 e 2025.1. Os dados revelaram um aumento de 8,7% na média do 1º Exercício Escolar e de 7,5% na média geral dos dois primeiros exercícios escolares (1º e 2º EE). Complementarmente, uma avaliação qualitativa foi conduzida por meio de um formulário aplicado aos discentes, cujos resultados reforçaram a percepção de valor da monitoria. A totalidade dos alunos (100%) indicou que recomendaria a monitoria a futuros colegas, enquanto 90% atribuíram a nota máxima à contribuição da monitoria para o seu aprendizado e 80% afirmaram categoricamente que não teriam alcançado a mesma profundidade de compreensão dos conteúdos sem o suporte oferecido. Nos comentários abertos, os estudantes frequentemente destacaram a clareza das explicações, a paciência da monitora em abordar as dúvidas e a sua postura acessível, elementos que se mostraram diferenciais na construção do conhecimento. Conclui-se que a monitoria se consolidou como uma estratégia pedagógica eficaz, promovendo engajamento, autonomia e aprendizagem ativa. Tal prática está alinhada às metodologias de ensino que valorizam o protagonismo discente no processo educacional (LIBÂNEO, 2013), evidenciando seu papel no fortalecimento da formação acadêmica em engenharia mecânica