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Resumo

A diversidade de substâncias químicas que estão presentes atualmente na vida dos seres humanos é um obstáculo para a vigilância sanitária e precisa ser controlado para diminuir o risco da contaminação ambiental. Os antimicrobianos além de serem usados como fármacos, também são utilizados como fonte promotora no crescimento da produção agrícola, especialmente em gados, porcos, na produção avícola e são utilizados como complemento de alimento de peixe na aquicultura. O uso não controlado e o descarte impróprio destas substâncias são feitas, pois a maioria das pessoas desconhecem os problemas de bioacumulação, bioconcentração e biomagnificação dos produtos de origem química e seus efeitos no ambiente. Os estudos ecotoxicológicos podem reconhecer e quantificar os efeitos deletérios causados pela sulfadiazina ao meio ambiente e aos organismos-teste. O objetivo deste projeto é avaliar a capacidade de bioconcentração e depuração do antimicrobiano Sulfadiazina no organismo-teste Danio rerio e evidenciar que o descarte impróprio de fármacos interfere no ambiente. (AU)

Resumo

Foi estudado por Malthus que a tendência de crescimento populacional é muito maior que o poder de produção de alimentos para o homem. Dessa forma, com o crescimento populacional e a escassez de recursos, o estudo de substâncias que irão facilitar o crescimento de plantas, a partir do balanço hormonal das mesmas, é de grande importância, principalmente, quando associado à agricultura e na melhoria da produtividade de uma plantação. Sabe-se, que os sistemas de produção agrícola empregam grandes quantidades de compostos para aplicações em agricultura visando aumentar a quantidade e a qualidade dos produtos. O Brasil tornou-se um dos maiores consumidores desses compostos no mundo e, embora possua uma função importante na produtividade agrícola, estes compostos estão presentes em quantidades alarmantes em corpos hídricos superficiais e subterrâneos. Apesar de sua importante função na produtividade agrícola através de minimização da atuação de pragas e estimular o crescimento de plantas, estes podem gerar sérios impactos ambientais. Neste contexto, diversos mecanismos estão sendo estudados a fim de minimizar estes danos, como exemplo, o desenvolvimento de sistemas de liberação sustentado, utilizando nanopartículas, no qual permite um aumento no desempenho/eficiência dos compostos bioativos. Portanto, o presente projeto visa o desenvolvimento de novos sistemas de liberação para o hormônio de crescimento ácido giberélico, de forma a minimizar os impactos causados por este no ambiente, aumentar a eficiência de aumento de crescimento das plantas e frutos de forma a diminuir processos de degradação físico-químicos destes no ambiente e melhorar a ação nos organismos alvos. A importância deste projeto reside na dimensão do mercado de compostos bioativos utilizados na agricultura na economia Brasileira e no mundo. Desta forma, a área de nanotecnologia apresenta potencial em pesquisa e desenvolvimento de novas tecnologias menos impactantes ao ambiente e por consequência à sociedade. (AU)

Resumo

Os sistemas de produção agrícola empregam grandes quantidades de compostos para aplicações em agricultura visando aumentar a quantidade e a qualidade dos produtos. O Brasil tornou-se um dos maiores consumidores desses compostos no mundo e, embora possuam uma função importante na produtividade agrícola, estes compostos estão presentes em quantidades alarmantes em corpos hídricos superficiais e subterrâneos. Embora possuam uma importante função na produtividade agrícola através de minimização da atuação de pragas e estimular o crescimento de plantas, estes podem gerar sérios impactos ambientais. Neste contexto, diversos mecanismos estão sendo estudados a fim de minimizar estes danos, como exemplo, o desenvolvimento de sistemas de liberação sustentado, utilizando nanopartículas, no qual permite um aumento no desempenho/eficiência dos compostos bioativos. Portanto, o presente projeto visa o desenvolvimento de novos sistemas de liberação para herbicidas, fungicidas e hormônios de crescimento mundialmente utilizados, de forma a minimiza os impactos causados por estes no ambiente, aumentar a eficiência herbicida/antifúngica e de aumento de crescimento das plantas e frutos de maneira a diminuir processos de degradação físico-químicos destes no ambiente e melhorar a ação nos organismos alvos. No presente projeto, além do desenvolvimento de novas formulações para liberação de sustentada de herbicidas/fungicidas/hormônios de crescimento, pretende-se estudar também a estabilidade de formulações e também aspectos nanotoxicológicos das formulações e interação com substâncias húmicas e solos a fim de encontrar formulações que minimizem os impactos ao ambiente e aos seres humanos. A importância deste projeto reside na dimensão do mercado de compostos bioativos utilizados na agricultura na economia Brasileira e no mundo. Desta forma, a área de nanotecnologia apresenta potencial em pesquisa e desenvolvimento de novas tecnologias menos impactantes ao ambiente e por consequência à sociedade. (AU)

Resumo

O Processamento de Alto Desempenho (PAD) está no âmago de muitos desafios científicos e de engenharia com um enorme impacto nas necessidades da vida moderna. O entendimento das causas e a previsão dos potenciais impactos das mudanças climáticas nos nossos recursos naturais, produção agrícola; o aumento da eficiência da combustão ou o desenvolvimento de estratégias de tempo real para a alocação de recursos físicos em face a falhas nas redes bem como vários desafios de segurança nacional exigem capacidade sustentada de computação de alto desempenho. Se por um lado as comunidades acadêmicas e industriais atenderam suas necessidades de PAD com o desenvolvimento de máquinas de larga escala com capacidade impressionante de computação concorrente sustentada e taxas de cálculo agregado de Peta-flops, por outro o aumento da demanda de capacidade computacional via melhoria tecnológica como técnicas litográficas cada vez mais avançadas e frequências de relógio cada vez mais elevadas tem diminuído significativamente em função de problemas de energia e confiabilidade. Os módulos básicos destas máquinas exibem baixas eficiências computacionais e novas melhorias em termos de desempenho e energia são pequenas no melhor caso. O caminho para máquinas altamente concorrentes aumentam não apenas os requisitos energéticos destas máquinas de larga escala mas também pioram a dificuldades de programá-las efetivamente. Como resultado, tanto desempenho quanto programadores deixam de ser portáveis. Uma solução ao nível de arquitetura que atende a estas preocupações com eficiência energética e capacidade de alto desempenho se baseia no uso de circuitos reconfiguráveis (FPGAs - Field Programmable Gate Arrays) ou de processadores gráficos (GPUs - Graphics Processor Units) como hardware de aceleração conforme mostra a figura 1. Nesta organização arquitetural, as FPGAs/GPUs funcionam como co-processadores ou como unidades de processamento tradicionais e executam computação específica para a qual elas podem ser configuradas especialmente para serem extremamente poderosas e eficientes computacionalmente. Sua flexibilidade permite que obtenham desempenho ordens de grandeza melhor que sistemas computacionais convencionais em função desta especialização. Em termos da programação geral ao nível de sistema, este modelo "mestre-escravo" é bem intuitivo e pode ser facilmente implementado como parte da fase final de um compilador tradicional. (AU)

Resumo

O Processamento de Alto Desempenho (PAD) está no âmago de muitos desafios científicos e de engenharia com um enorme impacto nas necessidades da vida moderna. O entendimento das causas e a previsão dos potenciais impactos das mudanças climáticas nos nossos recursos naturais, produção agrícola; o aumento da eficiência da combustão ou o desenvolvimento de estratégias de tempo real para a alocação de recursos físicos em face a falhas nas redes bem como vários desafios de segurança nacional exigem capacidade sustentada de computação de alto desempenho. Se por um lado as comunidades acadêmicas e industriais atenderam suas necessidades de PAD com o desenvolvimento de máquinas de larga escala com capacidade impressionante de computação concorrente sustentada e taxas de cálculo agregado de Peta-flops, por outro o aumento da demanda de capacidade computacional via melhoria tecnológica como técnicas litográficas cada vez mais avançadas e frequências de relógio cada vez mais elevadas tem diminuído significativamente em função de problemas de energia e confiabilidade. Os módulos básicos destas máquinas exibem baixas eficiências computacionais e novas melhorias em termos de desempenho e energia são pequenas no melhor caso. O caminho para máquinas altamente concorrentes aumentam não apenas os requisitos energéticos destas máquinas de larga escala mas também pioram a dificuldades de programá-las efetivamente. Como resultado, tanto desempenho quanto programadores deixam de ser portáveis. Uma solução ao nível de arquitetura que atende a estas preocupações com eficiência energética e capacidade de alto desempenho se baseia no uso de circuitos reconfiguráveis (FPGAs - Field Programmable Gate Arrays) ou de processadores gráficos (GPUs - Graphics Processor Units) comohardware de aceleração conforme mostra a figura 1. Nesta organização arquitetural, as FPGAs/GPUs funcionam como co-processadores ou como unidades de processamento tradicionais e executam computação específica para a qual elas podem ser configuradas especialmente para serem extremamente poderosas e eficientes computacionalmente. Sua flexibilidade permite que obtenham desempenho ordens de grandeza melhor que sistemas computacionais convencionais em função desta especialização. Em termos da programação geral ao nível de sistema, este modelo "mestre-escravo" é bem intuitivo e pode ser facilmente implementado como parte da fase final de um compilador tradicional. (AU)

Resumo

O aumento da produção sem causar danos ao meio ambiente é um dos maiores desafios da agricultura moderna. Na produção de cana-de-açúcar, isso se torna mais nítido quando se trata do manejo de plantas daninhas, uma vez que o uso de herbicidas configura-se como a técnica mais adotada. Plantas daninhas causam interferência na produção agrícola, provocando redução na qualidade do produto e na produtividade da lavoura. Portanto, a identificação da espécie infestante, bem como o nível de infestação torna-se de grande importância para que estratégias adequadas de manejo possam ser definidas. Este trabalho foi realizado visando desenvolver e avaliar o desempenho de um sistema de processamento de imagens RGB, para identificar plantas daninhas na cultura de cana-de-açúcar e estimar a área de solo coberta por elas, uma vez que a existência de uma ferramenta computacional para reconhecimento de espécies de plantas é de grande auxílio para a tomada de decisão acerca do manejo de comunidades infestantes. A abordagem adotada para identificar plantas daninhas e cultura, baseou-se na metodologia do dicionário de palavras. Nesta metodologia, pontos invariantes e característicos de várias imagens são usados para criar um dicionário de características, o dicionário é usado depois para averiguar quais palavras dele estão presentes nas imagens a serem processadas. A quantização do número de palavras do dicionário presentes na imagem foi realizada através de uma função densidade de probabilidade e o modelo matemático de classificação foi construído por meio de máquinas de vetores de suporte. Considerando as seguintes medidas de desempenho: exatidão global e coeficiente de Kappa, o sistema desenvolvido processou 435 imagens RGB, as quais foram obtidas de três cultivos experimentais contendo plantas de cana-de-açúcar, milho e seis espécies de plantas daninhas (Urochloa plantaginea, Urochloa decumbens, Panicum maximum, Euphorbia heterophylla, Ipomoea hederifolia e Ipomoea quamoclit). Os resultados obtidos demonstram que a metodologia possui alto poder para identificar e discriminar plantas daninhas e cultura, alcançando exatidão global e coeficiente Kappa de até 94% e 0,94, respectivamente. Estes resultados suportam a premissa de que um sistema de processamento de imagens é capaz de identificar plantas daninhas na cultura de cana-de-açúcar, estimar o nível de infestação e ainda servir como ferramenta para auxílio à tomada de decisão quanto ao manejo das espécies infestantes. (AU)

Resumo

Atualmente, a alta produção agrícola deve-se à utilização de fertilizantes, entre os quais os nitrogenados são essenciais para culturas de grande porte, como milho e arroz. O principal problema nessa área reside nos baixos índices efetivos de aproveitamento, já que grande parte do nitrogênio aplicado é perdido por volatilização. Esse processo envolve a oxidação destas fontes no solo, gerando assim NOx, o qual é um gás de efeito estufa. Assim, são necessárias estratégias efetivas de se detectar e quantificar gases NOx no ambiente de forma eficiente. Entre os materiais com grande potencial para atuar como sensores de gás, o óxido de zinco (ZnO) e óxido de estanho (SnO2) têm sido promissores. Porém, efeitos eletrônicos adversos durante o processo de separação de cargas, e consequente formação de sinal (recombinação de portadores) reduzem a potencialidade destes materiais. Existem poucos estudos sobre o efeito da iluminação em energia superior à de bandgap dos materiais (levando à separação de cargas) no desempenho destes como sensores. Recentemente, heteroestruturas de óxidos semicondutores têm sido investigadas como estratégia para redução dos eventos de recombinação. A heteroestrutura ZnO/SnO2 ainda foi pouco estudada, bem como suas propriedades sensoras sob iluminação UV. Desta forma, este projeto visa a síntese de nanoestruturas de ZnO e SnO2 e heteroestruturas ZnO/SnO2 utilizando tratamentos hidrotermais, e sua aplicação como sensor de NOx com e sem iluminação UV. Na síntese será utilizado o método sol-gel assistido por cristalização hidrotermal, que possibilita as sínteses de ambos os materiais e das heteroestruturas. As heteroestruturas serão preparadas com diferentes proporções Zn:Sn, e além da caracterização através das técnicas convencionais, como uma proposta inovadora neste projeto, propõe-se um estudo "in-situ" da estrutura eletrônica e a curta distância através da técnica de espectroscopia de absorção de raios-X (XAS) a fim de avaliar o efeito da proporção Zn:Sn e da exposição das amostras a diferentes tipos de gases, em especial NOx. (AU)

Resumo

O objetivo do projeto de pesquisa é analisar como o uso do território brasileiro e argentino pelos grandes grupos financeiros, por meio da apropriação de terras e da produção agrícola moderna, constituem-se como renovadas formas de acumulação por espoliação, levando à expropriação de outros modos de produção e reprodução social e à consequente especialização territorial produtiva. Por serem os maiores produtores e exportadores agrícolas do Hemisfério Sul e possuem grande disponibilidade de terras agriculturáveis, a análise das formações sócio-espaciais brasileira e argentina permitirá verificar as similaridades e particularidades do fenômeno mundial de expropriação de terras e produção agrícola pelo capital financeiro, em parceria com empresas nacionais, transnacionais e Estados. (AU)

Resumo

O uso de agrotóxicos na agricultura é extremamente exagerado e a sua aplicação indiscriminada acarreta sérios problemas ambientais, tais como: contaminações de águas, meio ambiente e seres humanos. Outro problema gerado em cunho financeiro é a elevação do custo de produção agrícola. Com a crescente demanda de pesquisas relacionadas no desenvolvimento e melhoramento das propriedades de novos materiais, o desenvolvimento de materiais nanoestruturados para aplicação em sistemas de liberação controlada vem recebendo cada vez mais atenção dos pesquisadores. Por sua vez, hidrogéis podem ser definidos como materiais poliméricos tridimensionalmente estruturados capazes de absorver grande quantidade de água sem desintegrar-se. Assim, este projeto tem como objetivo principal obter e caracterizar matrizes poliméricas biodegradáveis nanoestruturados contendo silicatos do tipo argila e zeólitas com propriedades satisfatórias que credenciam os mesmos para aplicação em sistemas de liberação controlada de fertilizantes e pesticidas. Como meta em longo prazo, vislumbra-se a criação de um laboratório de referência em sistemas de liberação controlada e sustentada utilizando materiais poliméricos e híbridos biodegradáveis no Estado de São Paulo. (AU)

Resumo

Estudos enfocando principalmente o isolamento e purificação de novos microrganismos produtores do exopolissacarídeo levana, bem como, o emprego de substratos de baixo custo comercial como os da agroindústria que visem à otimização de sua produção, são de grande valia para a comunidade científica, pois, esta biomolécula é utilizada na indústria farmacêutica como hipocolesterolêmico, anticarcinogênico, prebiótico e agente de liberação modificada de fármacos. As perspectivas da cultura de cana de açúcar (Saccharum spp.) têm aumentado devido às novas descobertas da ciência, havendo uma bioprospecção para a substituição dos fertilizantes nitrogenados por bactérias que fixam o nitrogênio atmosférico (N2) e o convertem na forma que a planta é capaz de assimilar, como a Gluconacetobacter diazotrophicus, uma bactéria endofítica obrigatória e a única espécie do gênero capaz de fixar nitrogênio. Além da forte atuação na produção agrícola, a bactéria também é dotada de outras características, porém, menos discutidas, como a biossíntese de levana. O presente trabalho terá como objetivos isolar, caracterizar morfologicamente e selecionar linhagens produtoras de levana a partir de bactérias endofíticas, com características semelhantes a G. diazotrophicus, associadas a variedades de cana-de-açúcar cultivadas na região de São José do Rio Preto (SP). Será determinada a frequência relativa (%) dos isolados bacterianos que apresentarem produção de levana e, assim, confirmar se a linhagem em estudo poderá apresentar um potencial de aplicação biotecnológica na área farmacêutica. Complementado o estudo, será realizado um bioprocesso fermentativo para analisar e comparar a eficiência fermentativa da linhagem endofítica isolada das amostras vegetais em relação à de Zymomonas mobilis, considerado o microrganismo comumente utilizado em processos fermentativos para síntese do exopolissacarídeo. (AU)

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