Física Aplicada

O Programa de Pós-Graduação em Física Aplicada da UNILA (PPGFISA) promove mais uma edição do seu Seminário na quarta-feira (26), das 16h às 18h, no Itaipu Parquetec (bloco 4, espaço 3, sala 1). O evento contará com três palestras ministradas por estudantes do PPGFISA. Confira:

Algoritmo piloto para manutenção preditiva em plantas de H2

Palestrante: Gustavo Soares Pinto

Resumo: A transição global para energias limpas, como o hidrogênio (H2), exige que os processos de produção industrial sejam não apenas sustentáveis, mas também altamente eficientes e confiáveis. Neste contexto, a manutenção preditiva (PdM) surge como uma estratégia crucial. O objetivo da PdM é migrar de um modelo que corrige as falhas somente após elas acontecerem para um capaz de antecipar problemas. Isso resulta diretamente em maior segurança operacional, redução de custos com paradas não programadas e maximização da vida útil dos equipamentos.

Para viabilizar essa capacidade de previsão, o aprendizado de máquina (ML) é uma das ferramentas principais, permitindo analisar grandes volumes de dados de sensores em tempo real para identificar padrões complexos que antecedem uma falha.

Este trabalho demonstra uma aplicação prática dessa estratégia, desenvolvendo algoritmos de aprendizado de máquina para prever variáveis em uma planta industrial. Foram implementados e avaliados modelos robustos como redes LSTM (Long Short-Term Memory (LSTM), utilizando Deep Reinforcement Learning (DRL) para otimizar a seleção de variáveis.

Os resultados validaram os modelos de ML, especialmente o LSTM, apresentando desempenho consistente e preciso para a previsão. O estudo também destaca o potencial do DRL para simplificar os modelos e reduzir o tempo de processamento, tornando a solução viável para implementação industrial. Conclui-se que a ML é uma ferramenta eficaz para possíveis erros a partir de previsões futuras, servindo como base para sistemas de manutenção preditiva que podem prever outras variáveis críticas e identificar anomalias.

Eletrofiação: origens, avanços e suas aplicações

Palestrante: Judith Calle Sumi

Resumo: O seminário apresenta uma revisão sobre a evolução da eletrofiação, desde suas origens históricas até os avanços mais recentes dessa técnica e suas múltiplas aplicações. A eletrofiação é um método que utiliza forças elétricas intensas para formar fibras ultrafinas a partir de soluções ou fundidos poliméricos. Essas fibras, com elevada razão área-volume, apresentam grande potencial em áreas como engenharia de tecidos, curativos, filtros, sensores, catalisadores e baterias de nova geração. Serão abordados os primeiros experimentos de Abbé Nollet, que investigou os efeitos de campos elétricos em fluidos, e os trabalhos pioneiros de Anton Formhals, que estabeleceram os fundamentos modernos do processo. Também será discutido o conceito do Cone de Taylor, que descreve o princípio físico da ejeção do jato durante a eletrofiação, além dos principais parâmetros que influenciam o diâmetro, a morfologia e as propriedades das fibras produzidas. Em seguida, serão analisadas as limitações do método tradicional e as novas abordagens que buscam superar esses desafios. Entre elas, destacam-se a eletrofiação triaxial, capaz de gerar fibras com múltiplas camadas e liberação controlada de substâncias; a eletrofiação centrífuga, que favorece o alinhamento e a uniformidade das fibras; e as técnicas sem agulha e ambientalmente sustentáveis, que reduzem o uso de solventes e ampliam o potencial de produção em larga escala. Destaca-se, assim, o futuro da eletrofiação que depende da integração entre tecnologia, sustentabilidade e modelagem computacional, para a criação de novos materiais e suas diversas aplicações.

Modelagem de SEDs em Blazares: mecanismos de emissão em altas energias

Palestrante: Juliana Kellys Batista de Castro

Resumo: A astrofísica de altas energias investiga fenômenos extremos do Universo, onde partículas alcançam energias muito elevadas e processos radiativos complexos determinam o que observamos. Um eixo central dessa investigação é a Distribuição Espectral de Energia (SED), que descreve como a energia de uma fonte se distribui ao longo do espectro eletromagnético. Neste seminário, apresentaremos os principais tipos de modelagem e mostraremos como a análise de SEDs revela os mecanismos físicos que produzem a radiação em blazares, com foco direto na caracterização de sua emissão. Discutiremos processos como radiação síncrotron e espalhamento Compton inverso, bem como cenários hadrônicos e leptohadrônicos, e como a combinação desses componentes gera espectros complexos medidos por telescópios atuais. Também abordaremos o uso de ferramentas computacionais para ajustar modelos aos dados observacionais de múltiplos comprimentos de onda, destacando como esses ajustes permitem testar hipóteses físicas e prever novas assinaturas em blazares.