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ANEXO 1
Scanned by CamScanner
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ANEXO 2
Declaramos, para os devidos fins, que Lucas Eduardo Ribeiro Duarte, portador(a) do documento nº 12413528601,realizou em 06 de Outubro de 2019, a prova de língua inglesa da Aplicação de Avaliação de Proficiência em línguaestrangeira para Programas de Pós-graduação, tendo obtido nota 7,2.
Esta declaração tem validade de dois anos.
São Carlos, 22 de outubro de 2019.
Autenticação online em https://proficingles2-19sc.faiufscar.com/certificados/autenticar, código SlMxRFBGTXNReVJnQ21BSw==
Declaramos, para os devidos fins, que Mauricio Taconelli, portador do CPF nº 39436636806, realizou aprova de proficiência em língua inglesa da Frente de Proficiência em língua estrangeira para Programasde Pós-graduação do Instituto de Línguas da UFSCar, tendo obtido a nota 9,08, em 14 de abril de 2019. Aobtenção de nota igual ou superior a 6,0 (seis) equivale à proficiência mínima exigida pelos programas depós-graduação na habilidade de leitura em língua estrangeira. Este documento tem validade de doisanos.
São Carlos, 14 de abril de 2019.
Autenticação online em https://proficinglesppge-2.faiufscar.com/certificados/autenticar, código SlMxRFlGUXRVekJnQ21BSw==
ANEXO 3
Universidade Federal de São Carlos
CCET - Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia
PPGEE – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Rod. Was. Luís, km 235 – Cx. Postal 676 – CEP 13.565-905
Tel.: (16) 3351-8258 E-mail: ppgee@ufscar.br
Resultados Parciais da ETAPA 2 e Classificação do Processo Seletivo
A Comissão de Seleção do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica (PPGEE) da
Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) torna público os Resultados Parciais da ETAPA 2 e
Classificação do Processo Seletivo referente ao Edital PPGEE/UFSCar n. 005/2019.
CLASSIFICAÇÃO ETAPA 1 - Processamento Digital de Sinais
SUBLINHA: Processamento Digital de Sinais Biomédicos
Nota de Corte da ETAPA 2: 7,00
POSIÇÃO CANDIDATO(A) Opção NOTA
ETAPA 1 NOTA
ETAPA 2 NOTA FINAL
SITUAÇÃO
Brenda Mendes Lopes 1° 2.00 3.45 2.73 Não Habilitado
SUBLINHA: Processamento de Sinais para Sistemas Mecatrônicos
Nota de Corte da ETAPA 2: 7,00
POSIÇÃO CANDIDATO(A) Opção NOTA
ETAPA 1 NOTA
ETAPA 2 NOTA FINAL
SITUAÇÃO
1 Gabriel da Silva Rodrigues 1° 4.50 10.00 7.25 Habilitado
2 Thiago de Almeida Ushikoshi 1° 5.60 7.20 6.40 Habilitado
3 Leandro José Evilásio Campos 1° 2.75 9.30 6.03 Lista de Espera
4 Rafael Cardoso do Nascimento 1° 4.60 7.00 5.80 Lista de Espera
5 Tayná Bertacine de Almeida 1° 3.75 7.40 5.58 Lista de Espera
6 Rafael Magalhães Carvalho 1° 2.00 7.10 4.55 Lista de Espera
Deniver Reinke Schutz 1° 2.70 0.00 1.35 Não Habilitado
CLASSIFICAÇÃO ETAPA 1 - Fotônica: Materiais e Dispositivos
SUBLINHA: Materiais e Dispositivos aplicados a Fotônica e Optoeletrônica
Nota de Corte da ETAPA 2: 7,0
POSIÇÃO CANDIDATO(A) Opção NOTA
ETAPA 1 NOTA
ETAPA 2 NOTA FINAL
SITUAÇÃO
1 Monica Cristina Ferro Martins 1° 1.00 8.00 4.50 Habilitado
2 Tayná Bertacine de Almeida 2° 3.75 7.17 5.46 Habilitado
3 Jáder de Souza Oliveira 2° 0.50 7.08 3.79 Habilitado
Gabriel Charlui Correa 2° 0.75 5.12 2.94 Não Habilitado
Leandro José Evilásio Campos 2° 2.75 0.00 1.38 Não Habilitado
Universidade Federal de São Carlos
CCET - Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia
PPGEE – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Rod. Was. Luís, km 235 – Cx. Postal 676 – CEP 13.565-905
Tel.: (16) 3351-8258 E-mail: ppgee@ufscar.br
CLASSIFICAÇÃO ETAPA 1 - Smart Grids
SUBLINHA: Smart Grids - Planejamento, Análise e Operação
Nota de Corte da ETAPA 2: 7,0
POSIÇÃO CANDIDATO(A) Opção NOTA
ETAPA 1 NOTA
ETAPA 2 NOTA FINAL
SITUAÇÃO
1 Rafael José Minhoto 1º 2.00 9.00 5.50 Habilitado
2 Vinícius Sebastião Araújo de Castro 1º 2.35 8.20 5.28 Habilitado
3 Luiz Gustavo Reis Bernardino 1º 2.00 8.34 5.17 Habilitado
Celestino Mendes Lopes Junior 1º 1.45 4.50 2.98 Não Habilitado
Laura Ribeiro Fardin 1º 2.50 0.00 1.25 Não Habilitado
Alexandre Augusto Ballestero 1º 1.25 0.00 0.63 Não Habilitado
Marina Schimidt 1º 1.25 0.00 0.63 Não Habilitado
Sozinho Domingos Ussivane 2º 1.50 6.10 3.80 Não Habilitado
Rafael Cardoso do Nascimento 2º 4.25 0.00 2.13 Não Habilitado
Deniver Reinke Schutz 2º 2.70 0.00 1.35 Não Habilitado
Brenda Mendes Lopes 2º 2.00 0.00 1.00 Não Habilitado
SUBLINHA: Eletrônica de Potência e Processamento de Energia
Nota de Corte da ETAPA 2: 7,0
POSIÇÃO CANDIDATO(A) Opção NOTA
ETAPA 1 NOTA
ETAPA 2 NOTA FINAL
SITUAÇÃO
1 Wenzel Maier 1º 1.75 9.5 5.63 Habilitado
2 Sozinho Domingos Ussivane 1º 1.50 7.2 4.33 Lista de Espera
Yanick Rodolfo Gomes 1º 0.75 0.0 0.38 Não Habilitado
3 Luiz Gustavo Reis Bernardino 2º 2.00 7.5 4.75 Lista de Espera
Celestino Mendes Lopes Junior 2º 1.45 4.5 2.98 Não Habilitado
De acordo com o edital, os(as) candidatos(as) APROVADOS(AS) ou em LISTA DE ESPERA deverão
manifestar interesse na vaga no período de 17/02/2020 a 21/02/2020.
Maiores informações sobre os procedimentos de matrícula serão enviados por e-mail para os candidatos(as) aprovados(as), após a divulgação do resultado final.
Qualquer dúvida, entrar em contato com a Secretaria do PPGEE por meio do email ppgee@ufscar.br ou pelo
telefone (16) 3351-8258.
São Carlos, 13 de dezembro de 2019
Comissão de Seleção
ANEXO 4
Dom Seg Ter Qua Qui Sex Sáb Dom Seg Ter Qua Qui Sex Sáb Dom Seg Ter Qua Qui Sex Sáb
1 2 3 4 1 1 2 3 4 5 6 7
5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 5 6 7 8 8 9 10 11 12 13 14
12 13 14 15 16 17 18 9 10 11 12 13 14 15 15 16 17 18 19 20 21
19 20 21 22 23 24 25 16 17 18 19 20 21 22 22 23 24 25 26 27 28
26 27 28 29 30 31 23 24 25 26 27 28 29 29 30 31
Dom Seg Ter Qua Qui Sex Sáb Dom Seg Ter Qua Qui Sex Sáb Dom Seg Ter Qua Qui Sex Sáb
1 2 3 4 1 2 1 2 3 4 5 6
5 6 7 8 9 10 11 3 4 5 6 7 8 9 7 8 9 10 11 12 13
12 13 14 15 16 17 18 10 11 12 13 14 15 16 14 15 16 17 18 19 20
19 20 21 22 23 24 25 17 18 19 20 21 22 23 21 22 23 24 25 26 27
26 27 28 29 30 24 25 26 27 28 29 30 28 29 30
31
Dom Seg Ter Qua Qui Sex Sáb Dom Seg Ter Qua Qui Sex Sáb Dom Seg Ter Qua Qui Sex Sáb
1 2 3 4 1 1 2 3 4 5
5 6 7 8 9 10 11 2 3 4 5 6 7 8 6 7 8 9 10 11 12
12 13 14 15 16 17 18 9 10 11 12 13 14 15 13 14 15 16 17 18 19
19 20 21 22 23 24 25 16 17 18 19 20 21 22 20 21 22 23 24 25 26
26 27 28 29 30 31 23 24 25 26 27 28 29 27 28 29 30
30 31
Dom Seg Ter Qua Qui Sex Sáb Dom Seg Ter Qua Qui Sex Sáb Dom Seg Ter Qua Qui Sex Sáb
1 2 3 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5
4 5 6 7 8 9 10 8 9 10 11 12 13 14 6 7 8 9 10 11 12
11 12 13 14 15 16 17 15 16 17 18 19 20 21 13 14 15 16 17 18 19
18 19 20 21 22 23 24 22 23 24 25 26 27 28 20 21 22 23 24 25 26
25 26 27 28 29 30 31 29 30 27 28 29 30 31
Matrícula dos alunos Ingressantes e alunos Regulares; Matrícula nas Disciplinas Oferecidas no 2°Semestre
Período de inscrições para Alunos Especiais
Análise das inscrições dos alunos especiais pelos docentes das disciplinas
Divulgação das incrições de alunos especiais deferidas
Início do 1° Semestre Letivo
Matrícula Presencial dos alunos Ingressantes - Entrega de Documentos
Data limite para Cancelamento de Matrícula em Disciplina do 1° Semestre
15/05 Data limite para substituição do conceito I
Término do 1° Semestre Letivo
Prazo final para digitação das notas no ProPGweb
Matrícula dos alunos Ingressantes e alunos Regulares; Matrícula nas Disciplinas Oferecidas no 2°Semestre
Período de inscrições para Alunos Especiais
Análise das inscrições dos alunos especiais pelos docentes das disciplinas
Divulgação das incrições de alunos especiais deferidas
Início do 2° Semestre Letivo
Matrícula Presencial dos alunos Ingressantes - Entrega de Documentos
Data limite para Cancelamento de Matrícula em Disciplina do 2° Semestre
23/10 Data limite para substituição do conceito I
Término do 2° Semestre Letivo
Prazo final para digitação das notas no ProPGweb
Recesso
Feriado
18/07
31/07
17/02 - 21/02
26/02 - 28/02
09/03
15/05
02/03 - 04/03
06/03
09/03 - 13/03
Calendário Acadêmico do PPGEE - 2020
Janeiro 2020 Fevereiro 2020 Março 2020
Abril 2020 Maio 2020 Junho 2020
Julho 2020 Agosto 2020 Setembro 2020
Outubro 2020 Novembro 2020 Dezembro 2020
X
X
03/08 - 05/08
27/07 - 31-07
17/08
23/10
06/08 - 07/08
07/08
31/12
19/12
17/08 a 21/08
ANEXO 5
Última atualização realizada no dia 23/10/19 10:34
10/23/2019 10:34
Grade de Horários - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica - 1º Semestre de 2020
1 Período
8:00 -- 10:00 10:00 -- 12:00 14:00 -- 16:00 16:00 -- 18:00
SEGUNDA
TERÇA
CD: EEL-007 CD: EEL-007
Téc. de Pré-Proc. e Min. de D. Téc. de Pré-Proc. e Min. de D.
Turma A - Prof. Ricardo Turma A - Prof. Ricardo
ATXX - Teoria ATXX - Teoria
QUARTA
QUINTA
CD: EEL-001 CD: EEL-001
Metodologia Científica Metodologia Científica
Turma A - Prof. Tatiane Turma A - Prof. Tatiane
ATXX - Teoria ATXX - Teoria
CD: EEL-002 CD: EEL-002
Teoria Eletromagnética Teoria Eletromagnética
Turma A - Prof. Helder Turma A - Prof. Helder
ATXX - Teoria ATXX - Teoria
CD: EEL-003 CD: EEL-003
Smart Grids Smart Grids
Turma A - Prof. Claudionor Turma A - Prof. Claudionor
ATXX - Teoria ATXX - Teoria
SEXTA
CD: EEL-011 CD: EEL-011
Física dos Dispositivos Sem. Física dos Dispositivos Sem.
Turma A - Prof. Luís Turma A - Prof. Luís
ATXX - Teoria ATXX - Teoria
CD: EEL-012 CD: EEL-012
Filtragem: Princípios e Aplicações Filtragem: Princípios e Aplicações
Turma A - Prof. Roberto Turma A - Prof. Roberto
ATXX - Teoria ATXX - Teoria
ANEXO 6
Universidade Federal de São Carlos
CCET – Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia
PPGE – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
Estudo de Sensores Óticos baseados em Guias de Onda e seu Potencial para Integração com
Materiais Bidimensionais
LUCAS EDUARDO RIBEIRO DUARTE
ORIENTADOR: PROF. DR. LUÍS ALBERTO MIJAM BARÊA
São Carlos 2019
Universidade Federal de São Carlos
CCET – Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia
PPGE – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
LUCAS EDUARDO RIBEIRO DUARTE
Estudo de Sensores Óticos baseados em Guias de Onda e seu Potencial para Integração com
Materiais Bidimensionais
São Carlos 2019
Projeto de pesquisa apresentado ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica da Universidade Federal de São Carlos, como parte dos requisitos para a obtenção do título de Mestre em Engenharia Elétrica. Área de concentração: Fotônica: Materiais e Dispositivos. Orientador: Dr. Luís Alberto Mijam Barêa
Estudo de Sensores óticos baseados em Guias de Onda e seu Potencial para Integração com materiais Bidimensionais
Índice 3
Sumário
Capítulo 1 - Informações Gerais ..................................... 4
1.1.) TÍTULO DO PROJETO .................................................................................... 4
1.2.) PALAVRAS-CHAVE ....................................................................................... 4
1.3.) GRUPO DE PESQUISA DE VINCULAÇÃO .................................................. 4
1.4.) DURAÇÃO TOTAL DO PROJETO ................................................................. 4
1.5.) RESPONSÁVEIS PELA FORMULAÇÃO DO PROJETO ............................... 4
1.6.) LOCAL DE EXECUÇÃO DO PROJETO ......................................................... 4
1.7.) RESUMO DO PROJETO DE PESQUISA ........................................................ 5
1.8.) ABSTRACT ..................................................................................................... 6
Capítulo 2 - Descrição do Projeto de Pesquisa .............. 7
2.1.) INTRODUÇÃO ................................................................................................ 7
2.2.) JUSTIFICATIVAS E OBJETIVOS DO PROJETO DE PESQUISA ............... 12
2.3.) ASPECTOS METOLÓGICOS ........................................................................ 12
2.4.) PLANO DE ATIVIDADES E CRONOGRAMA ............................................ 18
2.5.) CONSIDERAÇÕES FINAIS .......................................................................... 19
Referências Bibliográficas ............................................ 20
Estudo de Sensores óticos baseados em Guias de Onda e seu Potencial para Integração com materiais Bidimensionais
Informações Gerais 4
Capítulo 1 Informações Gerais 1.1.) TÍTULO DO PROJETO
Estudo de Sensores Óticos baseados em Guias de Ondas e seu Potencial para Integração
com Materiais Bidimensionais.
1.2.) PALAVRAS-CHAVE
Sensores óticos; guia de onda; materiais bidimensionais; nanofabricação; onda
evanescente.
1.3.) GRUPO DE PESQUISA DE VINCULAÇÃO
Pesquisa vinculada ao Grupo de Pesquisa em Dispositivos Fotônicos – GPDFoton.
1.4.) DURAÇÃO TOTAL DO PROJETO
Número de Meses: 20.
Período Abrangido: 10/2019 até 09/2021.
1.5.) RESPONSÁVEIS PELA FORMULAÇÃO DO PROJETO
Nome do Proponente: Lucas Eduardo Ribeiro Duarte
Nome do Professor: Dr. Luís Alberto Mijam Barêa.
1.6.) LOCAL DE EXECUÇÃO DO PROJETO
Universidade Federal de São Carlos – UFSCar
Centro de Ciências Exatas e Tecnologia – CCET
Departamento de Engenharia Elétrica – DEE
Rodovia Washington Luís, km 235 - SP-310
São Carlos, SP, CEP 13565-905
Fone: (16) 3306-6414
Estudo de Sensores óticos baseados em Guias de Onda e seu Potencial para Integração com materiais Bidimensionais
Informações Gerais 5
1.7.) RESUMO DO PROJETO DE PESQUISA
Esse projeto de pesquisa propõe estudar sensores óticos integrados baseados exclusivamente
em guias de ondas. O estudo será direcionado inicialmente para criar modificações estruturais
em guias de ondas, de tal forma que essas modificações garantam que a onda evanescente do
modo guiado interaja eficientemente com o analito alvo, causando perdas de propagação e
modulando a potência na saída do guia de acordo com a variação do índice de refração do
analito. Tal interação com o analito deverá ocorrer em uma janela de detecção, aberta apenas
sobre uma parte do sensor. Essa ideia já deverá garantir uma redução da complexidade e da
exigência de alta resolução dos equipamentos utilizados junto com os sensores óticos,
necessários para o monitoramento e frequentemente utilizados em sensores baseados em
medidas de variações de comprimento de onda ressonantes. Em seguida, deverão ser buscados
materiais bidimensionais (2D) que posicionados estrategicamente sobre os guias de ondas
projetados, deverão garantir uma variação na interação da onda evanescente propagante
também com o material 2D, dependendo da variação do índice de refração do analito. Essa
variação na interação entre a onda evanescente e o material 2D deverá potencializar as variações
na potência de saída do guia, permitindo monitorar com maior facilidade as mudanças no índice
de refração. Por fim, esses sensores óticos projetados serão fabricados utilizando técnicas de
micro e nanofabricação, integrados com materiais 2D, caracterizados e calibrados para
funcionar em medidas específicas de sensoriamento. O sucesso desse trabalho deverá garantir
sensores com alta sensibilidade e baixa complexidade dos instrumentos de monitoramento
necessários, trazendo um caráter inovador para esses dispositivos e abrindo um leque de novas
aplicações que envolvam a interação da onda evanescente propagante, materiais 2D e diferentes
analitos alvos.
Estudo de Sensores óticos baseados em Guias de Onda e seu Potencial para Integração com materiais Bidimensionais
Informações Gerais 6
1.8.) ABSTRACT
This research project proposes to study integrated optical sensors based solely on waveguides.
The present study provides a structural modification on waveguides, such that these
modifications ensure that the evanescent wave of a guided mode interact efficiently with the
target analyte, causing propagation losses and modulating the output power of the waveguide
according with the variation of the analyte refractive index. Such interaction with the analyte
should occur in a detection window, open only over a part of the sensor. This idea should ensure
a reduction in the complexity and high resolution requirement of equipment used with optical
sensors, required for monitoring and often used in sensors based on measurements of resonant
wavelength variations. Next, two-dimensional (2D) materials that are strategically positioned
over the designed waveguides should be searching, they should ensure a variation in the
interaction of the propagating evanescent wave also with the 2D material, depending on the
variation of the analyte refractive index. This variation in the interaction between the evanescent
wave and the 2D material should potentialize the variations in the guide output power, making
it easier to monitor changes in refractive index. Finally, these designed optical sensors will be
fabricated using micro and nanofabrication techniques, integrated with 2D materials,
characterized and calibrated to work on specific sensing measurements. The success of this
work should ensure sensors with high sensitivity and low complexity of the required monitoring
instruments, bringing a novel character to these devices and opening a range of new applications
involving the propagating evanescent wave interaction, 2D materials and different target
analytes.
Estudo de Sensores óticos baseados em Guias de Onda e seu Potencial para Integração com materiais Bidimensionais
Referências Bibliográficas 7
Capítulo 2 Descrição do Projeto de Pesquisa 2.1.) INTRODUÇÃO
A aplicação dos avanços dos processos de micro e nanofabricação na construção de
dispositivos para estudar e conhecer sistemas e processos biológicos vem sendo um dos
principais pilares para evolução da área de nanobiotecnologia. A extraordinária evolução na
compreensão dos sistemas biológicos aliada à emergência da nanotecnologia abriu portas à
possibilidade de detectar e manipular parâmetros bioquímicos e moleculares empregando
dispositivos de dimensões reduzidas, que recebem o nome de biossensores. Essa miniaturização
dos biossensores de análise bioquímica e de diagnósticos moleculares vem proporcionando uma
impressionante melhoria na rapidez, precisão e sensibilidade das análises, bem como uma maior
acessibilidade e flexibilidades dos mesmos. Esses dispositivos estão em ascensão no mundo e,
de acordo com dados da Markets and Markets, empresa de pesquisa e consultoria norte-
americana na área de tecnologia da informação, o mercado de biossensores foi avaliado em
cerca de US$ 16 bilhões em 2016 e pode alcançar US$ 27 bilhões até 2022 [1].
De um modo geral, vários biossensores atuais incorporam um biorreceptor capaz de
reconhecer um analito alvo (ADN, ARN, genes, proteínas, etc.). A interação de ambos
desencadeia uma perturbação bioquímica no sensor que deverá ser convertida no sinal
detectável. Os diferentes tipos de analito, biorreceptor, método de transdução e sinal gerado
garantem a diversidade a esses dispositivos e abrem um leque de caminhos para pesquisa,
desenvolvimento e inovação (PD&I). Nesse contexto, os sensores óticos são talvez a classe
mais versátil dentro dos inúmeros sensores disponíveis, além de serem os primeiros a serem
comercializados, continuam sendo o tema de um grande esforço de pesquisa [2]. Os frutos
dessas pesquisas estão continuamente alimentando o setor comercial, garantindo o lançamento
de novos produtos e potencializando as pesquisas em diversas áreas. Com o crescente interesse
em nano-ótica e nanofotônica, é provável que toda uma nova geração de sensores óticos seja
desenvolvida com recursos aprimorados e talvez únicos, baseados nos recentes avanços da
fotônica e de novos materiais [3,4].
Em particular, há uma classe de sensores que nem ao menos precisa de biorreceptores
para detectar alguma mudança na sua superfície, como é o caso dos 3 sensores óticos baseados
na mudança de índice de refração do analito. Nesses dispositivos, também conhecidos como
Estudo de Sensores óticos baseados em Guias de Onda e seu Potencial para Integração com materiais Bidimensionais
Referências Bibliográficas 8
refratômetros [5], o sensoriamento ocorre por meio da detecção de variações nos comprimentos
de onda (desvios espectrais ou variações da potência ótica) que viaja pelo sensor, quando ele é
submetido a variações de índice de refração. Quando esses sensores são integrados, eles podem
ser formados desde simples guias de onda quanto por combinações de componentes óticos
integrados, como no caso de sensores baseados em microcavidades óticas [6-8]. Em todos os
casos, esses sensores óticos são capazes de garantir alta qualidade de detecção aliados com a
capacidade de serem compactos e facilmente integráveis com outros componentes óticos e
eletrônicos. O estudo desses dispositivos aumentou consideravelmente nos últimos anos devido
à essas vantagens exclusivas, às quais vem permitindo o monitoramento de interações
moleculares e reações químicas para uma ampla gama de aplicações, incluindo detecção
biomédica, análise química, segurança alimentar, dentre outras [2,9]. Diferentes sistemas de
sensores integrados, foram desenvolvidos nas últimas décadas, contemplando sensores de
interferômetros [10,11], sensores de ressonância de plasmon de superfície (SPR, surface
plasmon resonance) [12,13], sensores de cristal fotônico (PhC, photonic crystal) [14,15],
sensores de guia de ondas (WG) [16-17], ressonadores óticos [18,19] e de ressonância de modo
guiado (GMR, guided-mode-resonance) [20]. A Figura 1 abaixo ilustra um exemplo de sensor
ótico desenvolvido pelo nosso grupo de pesquisa, que gerou uma patente depositada no final de
2018 e um periódico que está em fase de submissão. Esse sensor ótico integrado já está sendo
aprimorado pelo aluno de doutorado André Moras, coorientado do Prof. Luís Barêa no Instituto
de Física da Unicamp, em colaboração com o aluno Valnir Junior, mestrando no Programa de
Pós-Graduação em Engenharia Elétrica (PPGEE) da UFSCar e orientado pelo Prof. Luís Barêa.
Estudos em andamento demonstram a capacidade de incrementar em 1000x sua detecção.
Particularmente, esse sensor da Figura 1 demonstra o emprego de uma Molécula Fotônica (PM,
Photonic Molecule) e resume nosso atual estágio de pesquisa em sensores ópticos. Esse sensor
possui uma cavidade em anel acoplada a um guia de onda, contendo no seu interior uma
cavidade em disco, toda fabricada em uma plataforma de silício-sobre-isolante (SOI, Silicon-
onInsulator). Sobre o disco foi aberta uma janela de detecção, expondo parte do disco a qualquer
mudança no ambiente. Além desse esquema trazer todos os benefícios das PMs, como o alto
confinamento fotônico e alto Q para as ressonâncias da cavidade interna [21], ele permite que
as ressonâncias da cavidade externa (anel) fiquem fixas, insensíveis às variações do índice de
refração do analito. Desse modo, essas ressonâncias são as referências do sensor, como ilustrado
no espectro de detecção experimental presente nessa Figura 1.
Estudo de Sensores óticos baseados em Guias de Onda e seu Potencial para Integração com materiais Bidimensionais
Referências Bibliográficas 9
Figura 1. Exemplo de um sensor ótico baseado em PM desenvolvido pelo Grupo de Pesquisa em Dispositivos Fotônicos (GPDFoton/UFSCar) em colaboração com o Laboratório de Pesquisa em Dispositivos Fotônicos (LPD/Unicamp).
No espectro experimental da Figura 1 é possível ver que ao redor da ressonância de
detecção (λEG:H2O1:0) estão as duas ressonâncias de referência (λref1 e λref2), associadas à
cavidade externa. As imagens de infravermelho mostram a respectiva cavidade acesa quando
bombeada pelo comprimento de onda da sua ressonância. Quando esse sensor é submetido a
uma mudança do ambiente, como feito por meio de uma solução de diferentes concentrações
de etilenoglicol em água, ele detecta essa variação do índice de refração externo, sofrendo um
desvio Δλres apenas na ressonância de detecção. A partir de uma calibração prévia, este
sensor é capaz de identificar qualquer substância que cause um desvio Δλres medido com
relação ao λres antes da detecção e com relação às ressonâncias de referência, λref1 e λref2.
Embora esse sensor seja eficiente e não sofra forte influência da variação de temperatura,
devido as medidas diferenciais, ele é um bom exemplo da complexidade de equipamentos
necessários para obter a resposta espectral com resolução suficiente para monitorar o desvio
da ressonância de detecção. Apenas para esse sensor são necessários um laser de alta
resolução, da ordem de picômetros, acompanhado de um fotodetector também de alta
resolução, que devem trabalhar em sincronismo.
Portanto, esse exemplo mostra que embora a detecção de variações de índice de refração
pode ser demonstrada em diferentes tecnologias com alto desempenho, ainda existem
limitações que devem ser superadas para potencializar ainda mais a comercialização desses
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Referências Bibliográficas 10
sensores. Uma delas é que geralmente os sistemas de leitura de sinal ótico presentes nesses
sensores requerem instrumentos precisos, como espectrômetros e detectores de alta resolução e
lasers de alta estabilidade e resolução. Todos esses instrumentos deixam o sistema de detecção
volumoso e caro [23]. Logo, é de extrema importância para indústria o desenvolvimento de
sensores simples, cujos sistemas de detecção necessários sejam compactos, eficazes e baratos.
Em particular, na busca de reduzir a complexidade do aparato necessário para realizar
as medições utilizando sensores óticos, nosso grupo de pesquisa já iniciou um estudo
investigando possibilidades de sensores baseados apenas em guias de ondas, que devem ser
beneficiados devido as propriedades fundamentais desses guias. Sabendo que alguns guias
dielétricos (baseados em Si3N4 sobre SiO2), ou poliméricos (SU8, PMMA), permitem
propagar luz visível e, que controlando suas dimensões, garantem a interação da onda
evanescente com diferentes analitos alvos, a ideia desse estudo que está em andamento é
investigar guias de ondas capazes de incrementar a interação ONDA EVANESCENTE e
ANALITO apenas modificando a forma estrutural dos guias. Além disso, uma vez projetado
esses guias, deverá ser buscado materiais absorvedores que posicionados estrategicamente
sobre eles, possam garantir uma variação na interação da onda evanescente também com o
material absorvedor, dependendo da variação do índice de refração sobre o material absorvedor
integrado ao guia de onda. Essa variação na interação entre a onda evanescente e o absorvedor
deverá potencializar as variações na potência na saída do guia, permitindo monitorar com maior
facilidade as mudanças no índice de refração em função da potência, reduzindo ainda mais a
necessidade de equipamentos precisos de bombeio e monitoramento da luz.
Para buscar os materiais que garantam uma absorção adequada e uma espessura
reduzida, capaz de interagir de maneira controlada com a onda evanescente propagante no guia
de onda, voltamos a atenção para os dicalcogenetos de metais de 6 transição (TDMCS,
Transition Metal Dichalcogenides). Em particular, uma aposta inicial do nosso grupo é o
dissulfeto de molibdênio (MoS2), que possui propriedades físicas semelhantes às do grafeno,
mas com algumas vantagens adicionais [23,24]. O MoS2 é um material semicondutor que tem
grande capacidade de absorção de luz, portanto pode ser aplicado à pesquisa de
fotoluminescência, fotovoltaica e fotocatalítica [25]. O número de camadas e o substrato onde
ele se encontra causa grande influência na sua estrutura eletrônica, nas propriedades físicas e
óticas[26]. Esse fato já garante um leque de possibilidades de investigação para buscar
incrementos no desempenho de dispositivos óticos baseados nesse material. Atualmente,
existem poucos estudos sobre as propriedades óticas do MoS2. No entanto, as propriedades
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Referências Bibliográficas 11
óticas até então investigadas sugerem aplicações inovadoras para sensoriamento, especialmente
para os sensores baseados em refratometria opto-fluídica [27].
A monocamada MoS2 é uma estrutura "sanduíche", como ilustrado na Figura 2(a) e
composta por átomos de enxofre (S) ligados fortemente (ligação covalente) por átomos de
molibdênio (Mo) metálico (Figura 2(b)) em planos inferiores e superiores, resultando em uma
estrutura hexagonal. Quando o MoS2 encontra-se na forma de multicamadas, as camadas
possuem distâncias de separação de aproximadamente 0,65nm e são fracamente ligadas pela
força de van der Waals [28]. Desta forma o material pode ser facilmente esfoliado o que
modifica consideravelmente suas propriedades. Em particular, é bastante conhecido que o
“gap” de energia do MoS2 aumenta com a diminuição da sua espessura, especialmente quando
é reduzido para monocamada, além de passar de gap indireto para o gap direto [29]. Além disso,
a monocamada MoS2 possui boa mobilidade eletrônica e alta eficiência luminosa, podendo ser
usada em aplicações fotovoltaicas, como transistores e sensores de efeito de campo [30]. Essa
última característica tem grande potencial para modificar a transdutância do sensor, utilizando
a variação da sua mobilidade eletrônica quando interage com a luz e permitindo medir
fotocorrentes geradas a partir da interação da onda evanescente com o analito, garantindo forte
inovação para o sensor.
Figura 2. a) Representação tridimensional da estrutura do MoS2. b) vista do topo e lateral. [Adaptado
de 31 e 32].
Neste sentido, combinando as informações apresentadas até esse ponto, fica claro que a
proposta principal deste trabalho de mestrado é que o bolsista projete, fabrique e caracterize
sensores óticos baseados exclusivamente em guias de ondas, tais que eles sejam capazes de
permitir que sua onda evanescente interaja de modo eficiente e controlada, inicialmente com
analitos alvos, e em seguida com materiais bidimensionais, como o MoS2. Em ambos os casos
essa interação deverá depender do índice de refração do analito presente sobre o sensor, o qual
influenciará nas perdas de propagação dos guias e permitirá ao sensor identificar as variações
do índice de refração do analito, sem exigir equipamentos de alta resolução para bombeio e
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Referências Bibliográficas 12
medição da luz propagada. Para o caso em que o material bidimensional estiver presente, a
sensibilidade do sensor deverá ser incrementada devido a ação do mesmo como absorvedor.
Para demonstrar essa ideia e sua viabilidade, na sequência deste projeto será descrito na seção
2 a proposta detalhada e seus objetivos gerais. A metodologia e métodos que serão empregados
para explorar e implementar tais objetivos será descrita na seção 3, seguida dos resultados
esperados na seção 4 e das formas de análise destes resultados na seção 5. Para finalizar,
apresentaremos na seção 6 o cronograma de trabalho de cada uma das etapas propostas e as
considerações finais na seção 7, resumindo os principais pontos de interesse deste projeto, a
disponibilidade de recursos, as colaborações que serão realizadas e a experiência do orientador
e aluno para o sucesso de sua execução.
2.2.) JUSTIFICATIVAS E OBJETIVOS DO PROJETO DE PESQUISA
Dentro do contexto apresentado, a proposta desse projeto de Mestrado é investigar
sensores óticos, mas direcionado apenas para aqueles construídos com guias de onda integrados,
reduzindo a complexidade para obtenção dos sensores e, principalmente, para realização da
detecção, evitando o emprego de lasers sintonizáveis e detectores de alta resolução. Dentro
dessa proposta, deverá ser investigado diferentes configurações de guias de onda, envolvendo
curvas, estrangulamentos, desvios angulares, e outras modificações estruturais simples, mas
capazes de aumentar a interação da onda evanescente propagante no guia com o analito alvo,
garantindo um incremento na resolução do sensor.
Em seguida, será investigado o potencial desses novos sensores quando integrados com
materiais 2D, uma vez que esses materiais 2D permitem uma interação controlada entre a onda
evanescente e o material sob variações do índice de refração do analito. O maior desafio desse
trabalho, em termos de micro e nanofabricação, será integrar os materiais 2D, como o MoS2,
para garantir a absorção de luz de forma controlada com a variação no índice de refração do
analito. O estudo sobre essa interação controlada entre a onda evanescente do guia de onda e o
material 2D já está em andamento. Obteve-se resultados de simulação em softwares comerciais
(Rosft e Lumerical) que apontam para dois sensores integrados com MoS2, ilustrados como
exemplo na Figura 3.
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Referências Bibliográficas 13
Fig. 3. Proposta de dois sensores baseados em guias de ondas que exploram a interação da luz evanescente com um material bidimensional (MoS2): (a) Esquema dos sensores já integrados com uma folha de MoS2 sobre uma janela de detecção posiciona sobre os guias de onda. Em detalhe é apresentada a folha de MoS2 e as dimensões do guia de onda projetado em Si3N4 sobre SiO2; (b) Resultado teórico obtido para o guia de onda reto, onde é possível ver a variação da potência na saída do guia durante uma variação do índice de refração sobre a janela de detecção.
Na Figura 3(a) é possível ver que ambos os sensores possuem configurações simples,
consistindo, inicialmente, de guias de onda de Si3N4 sobre SiO2, sendo um deles linear e outro
contendo um ângulo de desvio. Em ambos a onda evanescente interage com o material a ser
detectado ao passar pela janela de detecção e, dependendo da variação do índice de refração do
analito colocado na janela, a interação é afetada e traduzida em variações de potência na saída
do guia. Apenas para efeito de demonstração, nessa Figura 3(a) foi utilizado o MoS2 já
integrado e, como analito, foi utilizado etileno glicol diluído em água, cujo índice de refração
varia de 1.33 até 1.37. A Figura 3(b) mostra o comportamento linear da variação da potência
na saída em função da variação do índice de refração do analito para o guia linear, indicando
uma sensibilidade de 0.7/RIU. Esses resultados são preliminares e estão sendo otimizados,
devendo alcançar sensibilidades ainda maiores. No entanto, a presença do material 2D sobre o
guia de onda, funcionando como material absorvedor, foi fundamental para que o guia linear
pudesse ser utilizado como sensor ótico, uma vez que sem a presença do material 2D, esse
sensor com as dimensões apresentadas, não permitia detecção. Vale ressaltar que apenas foi
investigado até o momento a integração com o MoS2, mas deverão ser pesquisados
possibilidades de integrar outros materiais 2D.
De acordo com a proposta apresentada, pode-se enumerar os seguintes objetivos desse
projeto:
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Referências Bibliográficas 14
1. Desenvolver um estudo dirigido de forma que aprenda os fundamentos básicos de guias
de ondas;
2. Realizar uma revisão bibliográfica mais profunda sobre sensores óticos baseados em
guias de onda integrados, a fim de identificar o estado da arte desses sensores;
3. Realizar simulações computacionais com pacotes comerciais de softwares para
investigar e otimizar as dimensões de guias de ondas em configurações distintas,
capazes de garantir sensores de alta resolução;
4. Realizar uma revisão bibliográfica sobre integração de materiais bidimensionais com
guias de onda e suas aplicações em sensores óticos integrados;
5. Desenvolver um estudo dirigido sobre as propriedades óticas e eletrônicas fundamentais
dos materiais bidimensionais e de quais formas eles podem ser obtidos para integração
com dispositivos fotônicos;
6. Realizar simulações computacionais dos guias de onda previamente otimizados, mas
integrados com os materiais bidimensionais de interesse, responsáveis pela absorção da
luz evanescente propagante no guia;
7. Estudar os métodos de fabricação disponíveis nos laboratórios parceiros para obter os
sensores projetados, identificando as limitações de cada uma delas, bem como sua
compatibilidade com as técnicas de fabricação empregadas na microeletrônica;
8. Elaborar um projeto de fabricação de acordo com os métodos de fabricação disponíveis,
tanto para obtenção dos guias de onda integrados quanto para integração dos materiais
bidimensionais.
9. Fabricar os guias de onda integrados de acordo com o projeto de fabricação elaborado
no objetivo anterior;
10. Estudar e implementar o processo de esfoliação mecânica dos materiais bidimensionais
bem como os métodos para transferir esses materiais para os guias de onda fabricados;
11. Caracterizar os guias de onda fabricados e extrair as perdas de propagação, eficiência
de acoplamento, etc. Previamente, deverá ser realizado testes de caracterização desses
guias de onda como sensores de etileno glicol diluído em água.
12. Caracterizar os guias de onda integrados com o material bidimensional, para extração
das perdas de propagação, eficiência de acoplamento, etc. Deverão ser realizados testes
de caracterização desses guias, já contendo o material bidimensional integrado, como
sensores de etileno glicol diluído em água. Confrontar esses resultados com os obtidos
no objetivo anterior, indicando o incremento na sensibilidade do sensor na presença do
material bidimensional.
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Referências Bibliográficas 15
Na sequência, apresentamos a metodologia e os métodos que serão empregados para
desenvolver esses objetivos.
2.3.) ASPECTOS METOLÓGICOS
As etapas envolvendo os oito primeiros objetivos descritos acima, ou seja, os estudos
dirigidos, revisão bibliográfica, simulações computacionais e a elaboração do projeto de
fabricação deverão ser realizadas majoritariamente no Grupo de Pesquisa em Dispositivos
Fotônicos (GPDFoton) da UFSCar, coordenado pelo Prof. Dr. Luis Barea. As etapas referentes
ao objetivo 9, que envolvem a fabricação dos guias de onda que integrarão os sensores, deverão
utilizar a completa infraestrutura disponível nos laboratórios do LPD, CCSnano e LAMULT,
todos na UNICAMP. As etapas referentes ao objetivo 10, esfoliação e transferência dos
materiais bidimensionais para os guias de onda fabricados, deverão ser realizadas nos
laboratórios do Grupo de Optoeletrônica e Magneto-Óptica (GOMa) no Departamento de Física
da UFSCar, onde está sendo implementado esse processo. Por fim, as etapas 11 e 12, referentes
a caracterização dos sensores, deverão ser realizadas nos laboratórios do GPDFoton na UFSCar,
mas também poderão ser utilizadas as instalações do LPD, onde o GPDFoton já realiza
caracterizações dos sensores baseados em PMs (Vide Fig. 1). A seguir, a metodologia é
dividida em três tópicos que acomodam os objetivos descritos na seção anterior.
A) ESTUDO DIRIGIDO, REVISÃO BIBLIOGRÁFICA E
SIMULAÇÕES COMPUTACIONAIS
Esta etapa compreende os seis primeiros objetivos descritos na seção anterior. Será
necessário realizar um estudo dirigido para se familiarizar com os fundamentos básicos de guias
de onda. Paralelo a esse, deverá ser realizada uma revisão bibliográfica sobre sensores óticos
baseados em guias de onda integrados, a fim de identificar o estado da arte desses sensores, as
melhores sensibilidades alcançadas e os desafios. Em seguida, deverá ser realizado simulações
computacionais dos guias, extraindo suas características fundamentais, como perfil dos campos
nos modos transversal elétrico (TE) e magnético (TM), perdas de propagação, acoplamento
com fibras na entrada e saída, dentre outros. Também deverá ser comparada as respostas em
potência na saída do guia em função de variações nas dimensões transversais, modificações
longitudinais, materiais empregados no guia, etc. Essas simulações serão fundamentais para
otimizar os guias para o funcionamento como sensores óticos e deverão ser realizadas
Estudo de Sensores óticos baseados em Guias de Onda e seu Potencial para Integração com materiais Bidimensionais
Referências Bibliográficas 16
empregando pacotes de softwares comerciais, como RSoft, Comsol e Lumerical. Será
necessário direcionar a revisão bibliográfica para integração de materiais bidimensionais em
guias de onda e suas aplicações em sensores óticos integrados. Paralelamente, deverá ser
realizado um estudo dirigido sobre as propriedades óticas e eletrônicas fundamentais dos
materiais bidimensionais. Com esse conhecimento completo entre guia de onda e materiais
bidimensionais, será possível iniciar as etapas de simulações computacionais dos guias de onda
integrados com materiais bidimensionais promissores, como o caso do MoS2, que garantirão a
absorção da luz evanescente propagante no guia e deverão incrementar a sensibilidade do
sensor.
B) PROJETO, FABRICAÇÃO DOS SENSORES E INTEGRAÇÃO
DE MATERIAIS BIDIMENSIONAIS:
Nesta segunda etapa, será estudado os métodos de fabricação disponíveis nos
laboratórios parceiros, identificar as limitações de cada um deles, bem como sua
compatibilidade com as técnicas de fabricação empregadas na microeletrônica. Com esse
aprendizado, será possível elaborar um projeto de fabricação, tanto para obtenção dos guias de
onda integrados quanto para integração dos materiais bidimensionais sobre esses guias. Esse
projeto de fabricação envolverá a elaboração das máscaras litográficas virtuais e o planejamento
das etapas de deposição e corrosão de materiais, abrangendo a abertura da janela de detecção e
a transferência do material bidimensional.
Utilizando esse projeto de fabricação, deverá ser iniciada a fabricação dos guias de
onda. Esses guias deverão ser fabricados nos laboratórios parceiros, como já descrito. Esta etapa
terá a forte colaboração do grupo de pesquisa liderado pelo Prof. Dr. Newton Frateschi e dos
técnicos Antônio VonZuben e Marcos Puydinger, todos da UNICAMP e membros
colaboradores do GPDFoton. Para demonstrar a atual capacidade de micro e nanofabricação do
GPDFoton, junto com seus colaboradores, empregando o parque de equipamentos dos
laboratórios parceiros, a Figura 4 ilustra alguns dos principais componentes já desenvolvidos
pelo Prof. Dr. Luís Barêa em projetos recentes. Esses componentes incluem micro e
nanoressonadores óticos ativos e passivos, guias de ondas, cristais fotônicos, sensores óticos,
dentre outros.
Por fim, nessa etapa, será necessário implementar o processo de esfoliação mecânica
dos materiais bidimensionais e desenvolver métodos para transferir esses materiais para os
guias de onda fabricados. Essa etapa será realizada nos laboratórios da UFSCar e contará com
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Referências Bibliográficas 17
a forte colaboração da Prof. Dr. Yara Galvão Gobato e do Prof. Dr. Helder Galeti . Ambos
trabalham atualmente investigando as propriedades óticas, magneto-óticas e de transporte de
heteroestruturas/dispositivos baseados em materiais semicondutores 2D de metais de transição
do grupo VI dicalcogenados (TMDs) do tipo MX2 (M = Mo, W, Re e X= S, Se ou Te). Além
disso, o projeto também contará com o suporte da doutoranda Gabriela Augusta Prando ,
especialista em esfoliação mecânica e transferência de materiais 2D, que retornou recentemente
de um doutorado sanduiche na Universidade de Exeter, na Inglaterra. Vale ressaltar que essa
etapa é bastante importante para todos os pesquisadores da UFSCar envolvidos nesse projeto,
uma vez que nesse momento será implementada a técnica de esfoliação e transferência de
materiais 2D no laboratório da UFSCar.
Figura 4. Principais dispositivos fabricados utilizando o parque de equipamentos disponíveis para
esse projeto: Estão demonstrados micro e nanoressonadores óticos ativos e passivos, guias de onda
em silício e nitreto de silício com dimensões de até 450 nm, aquecedores sobre microcavidades, cristais
fotônicos e sensores baseados em microcavidades e PMs. Esses dispositivos foram fabricados em
colaboração com LPD, CCS e LAMULT.
C) CARACTERIZAÇÃO DOS SENSORES
Por fim, na última etapa que envolve os dois últimos objetivos da seção anterior,
deverá ser realizado as caracterizações óticas dos sensores propostos nesse projeto. Inicialmente
serão caracterizados os guias de onda fabricados a fim de extrair as perdas de propagação,
eficiência dos acopladores e de sensoriamento, uma vez que deverá ser investigado o
funcionamento desses guias como sensores de etileno glicol diluído em água. Em seguida, as
mesmas caracterizações deverão ser feitas nos guias com material bidimensional integrado, a
fim de verificar o incremento na sensibilidade do sensor.
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Referências Bibliográficas 18
Todas as etapas de caracterização serão realizadas no aparato experimental que está
sendo montado no laboratório do GPDFoton da UFSCar, em colaboração com os Professores
Helder Galeti e Yara Galvão. A Figura 5 ilustra com detalhes a disposição dos equipamentos e
componentes necessários para caracterização dos sensores. Todos esses equipamentos estão
sendo montados em uma mesa ótica de granito, junto com um microscópio ótico com aumento
de até 100x integrado com câmera CCD.
Fig. 5. Bancada de Medidas que será utilizada para caracterização dos sensores: Esquema da bancada de medidas descrevendo brevemente os componentes utilizados, que são: Laser verde (534 nm) ou vermelho (632 nm), Controladores de Polarização e Temperatura, Fibras com Microlentes para Acoplamento ótico no guia de onda, Fotodetector, DAC – Conversor Analógico/Digital, PC – Computador, além de uma Câmera CCD.
2.4.) PLANO DE ATIVIDADES E CRONOGRAMA
Este projeto está previsto para ser desenvolvido em dois anos, e teve início em outubro
de 2019. É apresentado na Tabela 1 o cronograma que descreve aproximadamente a
organização dos principais objetivos que deverão ser alcançados no projeto, previstos e
comentados na metodologia, e divididos em três tópicos: Tópico 1: Estudo Dirigido, Revisão
Bibliográfica e Simulações Computacionais; Tópico 2: Projeto, Fabricação dos Sensores e
Integração dos guias com os Materiais 2D e Tópico 3: Caracterização dos Sensores.
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Referências Bibliográficas 19
Tabela 1: Cronograma detalhado, descriminando os períodos das atividades planejadas, indicadores de acompanhamento, prazos de relatórios, qualificação e dissertação.
2.4.) CONSIDERAÇÕES FINAIS
Em suma, esse projeto apresentou uma proposta de estudo detalhada sobre sensores
óticos baseados exclusivamente em guias de ondas, que deverão ser modificados
estruturalmente a fim de garantir forte interação entre a onda evanescente propagante no guia e
um analito alvo. Além disso, faz parte da proposta investigar e desenvolver um processo de
integração de materiais bidimensionais sobre os guias de onda projetados, a fim de garantir aos
sensores elevadas taxas de sensibilidade com a otimização da geometria do guia e a interação
controlada do material bidimensional com a onda evanescente propagante e o analito alvo.
1º 2º 3º 4º 5º 6º 7º 8º 9º 10º 11º 12º 13º 14º 15º 16º 17º 18º 19º 20º 21º 22º 23º 24º
I. Estudo dirigido sobre os fundamentos
básicos de guias de ondas
Apresentação do estudo dirigido para o grupo de
pesquisa em reunião semanal.
II. Revisão bibliográfica sobre sensores
óticos baseados em guias de onda
integrados;
Apresentação da revisão bibliográfica para o grupo
de pesquisa em reunião semanal.
III. Etapas de simulações computacionais
com pacotes comerciais de softwares para
investigação e otimização das dimensões
dos guias de onda;
Resultados das caracterizações experimentais.
IV. Revisão bibliográfica sobre integração de
materiais bidimensionais com guias de onda
e suas aplicações em sensores óticos
integrados;
Apresentação da revisão bibliográfica para o grupo
de pesquisa em reunião semanal.
V. Estudo dirigido sobre as propriedades
óticas e eletrônicas fundamentais dos
materiais bidimensionais e das formas de
obtenção dos mesmos para integração com
dispositivos fotônicos;
Apresentação do estudo dirigido para o grupo de
pesquisa em reunião semanal.
VI. Etapas de simulações computacionais
dos guias de onda integrados com os
materiais bidimensionais;
Resultados Analíticos das Simulações. Comparações
desses resultados com as características de
dispositivos já demonstrados na literatura.
VII. Estudo dos métodos de fabricação
disponíveis nos laboratórios parceiros para
obter os sensores projetados;
Resultados experimentais e comparação de
performance com os moduladores da literatura.
VIII. Elaboração do projeto de fabricação de
acordo com os métodos de fabricação
disponíveis, tanto para obtenção dos guias
de onda integrados quanto para integração
dos materiais bidimensionais.
Apresentação do projeto para o grupo de pesquisa
em reunião semanal.
IX. Etapas de fabricação dos guias de onda
integrados de acordo com o projeto de
fabricação elaborado;
Fotos de microscopia óptica e eletrônica, aliado com
cortes com feixe de íons focalizados (FIB) para
visualizar o perfil transversal dos guias de ondas e a
qualidade das corrosões e deposições de materiais.
X. Estudo e implementação do processo de
esfoliação mecânica e transferência dos
materiais bidimensionais para os guias de
onda fabricados;
Fotos de microscopia óptica e eletrônica, aliado com
cortes com feixe de íons focalizados (FIB) para
visualizar o perfil transversal dos guias de ondas e
das regiões de acoplamento guia de onda com
materiais bidimensionais
XI. Etapas de caracterização dos guias de
onda fabricados e extração das perdas de
propagação, eficiência de acoplamento, etc.
Etapas de testes de caracterização desses
guias de onda como sensores de etileno
glicol diluído em água.
Resultados experimentais e comparação de
performance com os sensores da literatura
XII. Caracterização dos guias de onda
integrados com o material bidimensional,
para extração das perdas de propagação,
eficiência de acoplamento, etc. Etapas de
testes de caracterização desses guias, já
contendo o material bidimensional integrado,
como sensores de etileno glicol diluído em
água.
Resultados experimentais e comparação de
performance com os sensores da literatura
Elaboração e envio dos Relatórios para
FAPESPAvaliação do Relatório Parcial e Final
Escrita do Texto de Qualificação e
Apresentação da Qualifidação
Resultados experimentais e comparação de
performance com os sensores da literatura
Escrita da Dissertação e ApresentaçãoResultados experimentais e comparação de
performance com os sensores da literatura
Período Sugerido para o Projeto FAPESP
Re
lató
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Atividades Indicadores
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Cronograma Mensal
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Referências Bibliográficas 20
Referências Bibliográficas
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Estudo de Sensores óticos baseados em Guias de Onda e seu Potencial para Integração com materiais Bidimensionais
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ANEXO 7
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Rod. Was. Luís, km 235 – Cx. Postal 676 – CEP 13.565-905 Tel.: (16) 3351-8258 E-mail: ppgee@ufscar.br
São Carlos, 17 de dezembro de 2019.
À Coordenação do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica - PPGEE
A/c.: Luís Barêa
Prezado(a) Coordenador(a),
Pela presente venho encaminhar o Relatório de Atividades de Estágio desenvolvidas no
âmbito do Programa de Estágio Supervisionado de Capacitação Docente - PESCD (aluno(a) de
Mestrado) para apreciação da CPG do PPGEE.
Desde já coloco-me à disposição para esclarecer eventuais dúvidas.
Atenciosamente.
_________________________________________
Willan Manoel de Souza Nascimento
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PESCD - PROGRAMA DE ESTÁGIO SUPERVISIONADO DE CAPACITAÇÃO
DOCENTE
OBRIGATÓRIO PARA BOLSISTAS CAPES-DS
RELATÓRIO DE ATIVIDADES
Aluno de pós-graduação: Willan Manoel de Souza Nascimento
Professor responsável pela disciplina da Graduação: Diana Pamela Moya Osorio
Disciplina da Graduação: Computação Científica 2
Curso: Engenharia Mecânica
Período: 2° Turma: 019
DEVERÁ CONTER (NO MÍNIMO):
1-Descrição de todas as atividades realizadas e respectiva carga horária (aulas, atividades extra-classe, avaliação de aprendizagem etc.).
R: As atividades de docência tiveram como escopo a realização de monitoria durante as aulas com carga horária de 4hs semanais a partir de 06/09/2019 à 29/11/2019; preparação dos roteiros e materiais de estudo para a realização de atividades de reforço antes das provas a fim de solucionar dúvidas conceituais e exercícios baseados no livro “Linguagem C Completa e Descomplicada” sob a autoria de André Backes, editora Elsevier, 2013, com carga horária de 2hs. Aproximadamente, cerca de seis alunos marcaram presença nesta atividade. A experiência adquirida no estágio possibilitou compartilhar o conhecimento e a experiência com os alunos, bem como refletir sobre a minha carreira como futuro docente, além de contribuir de maneira significativa para o aperfeiçoamento desta e reconhecer que o processo de ensino-aprendizagem é uma prática constante na vida de um professor. Por fim, atribuo ao estágio a construção de uma compressão mais profunda da prática pedagógica e didática.
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2-Avaliação do impacto de sua participação na disciplina para a melhoria da aprendizagem dos alunos de graduação e sugestões (se houver) para o aprimoramento da disciplina.
R: As atividades de monitoria e aulas de reforço tiveram como objetivo auxiliar os alunos na resolução de exercícios e dúvidas conceituais sobre a programação em linguagem C usando o software CodeBlocks. Para os alunos que solicitaram o auxílio do monitor durante as aulas ou à distância, foi percebido uma melhora na aprendizagem dos principais tópicos vistos em sala, bem como nas suas avaliações e apresentações de exercícios. Como sugestão de aprimoramento da disciplina, este autor sugere a aplicação de exercícios para casa (EPC) após as aulas, solicitando que os alunos apresentem os EPCs na semana seguinte. A aplicação de EPCs proporciona um compromisso dos alunos com a disciplina, além de mantê-los ocupados ao longo da semana estudando os conteúdos dados em sala de aula, além de fazê-los absorver os principais conceitos de programação C e a sua importância na área da engenharia.
3-Avaliação crítica de sua participação nas diferentes atividades, incluindo, aqui, a relativa aos eventos destinados à discussão de temas relacionados ao processo ensino-aprendizagem.
R: A participação deste estagiário nas atividades de monitoria tem sido constante, no entanto, devido à baixa procura dos alunos em contatar o monitor, mostrou-se que algumas ações poderiam ter sido realizadas por este autor para instigar a turma em permanecer após a aula para auxiliá-los nas dúvidas e resolução de exercícios. Por residir em outra cidade, este autor gostaria de ter dedicado mais tempo aos alunos propondo aulas de reforço à distância para auxiliá-los na resolução de exercícios e dúvidas conceituais. Enfatizo, também, que gostaria de ter empenhado mais tempo em estudar os livros referenciais da disciplina para preparar novos materiais de estudos com exercícios diferentes aplicando os conceitos teóricos e práticos vistos em sala de aula.
4-Sugestões para melhoria do Estágio.
R: A seguir, apresento uma sugestão de melhoria do estágio:
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1. Propor a inclusão de atividades de auxílio à elaboração e correção de provas sendo supervisionadas pelo professor titular da disciplina. Penso ser importante que o estagiário aprenda a elaborar e corrigir provas pois é uma das atividades cotidianas de um professor.
O relatório de Atividades deverá ser assinado pelo Professor responsável pela disciplina da graduação e pelo aluno de Pós-Graduação.
____________________________
Diana Pamela Moya Osorio <<nome prof. responsável pela
disciplina da graduação>>
_________________________________ Willan Manoel de Souza Nascimento
<<nome do aluno de Pós-Graduação >>
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