Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Processos - PPGEP/ITEC
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Navegando Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Processos - PPGEP/ITEC por Orientadores "REIS, Marcos Allan Leite dos"
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Dissertação Acesso aberto (Open Access) Desenvolvimento de termocélulas nanoestruturadas do tipo em camadas e coplanar(Universidade Federal do Pará, 2021-08-10) PINHEIRO, Paula Fabíola Pantoja; REIS, Marcos Allan Leite dos; http://lattes.cnpq.br/8252507933374637; https://orcid.org/0000-0003-2226-2653Problemas ambientais acentuados por queimadas e combustíveis fósseis refletem na necessidade de desenvolver sistemas de monitoramento ambiental mais precisos, bem como, a reutilização do calor residual na conversão termoelétrica em processos industriais. Assim, nesta pesquisa foram desenvolvidas termocélulas baseadas em Buckypaper (BP) em dois arranjos: em camadas e coplanar. O BP foi produzido pela filtração a vácuo de Nanotubos de Carbono funcionalizados (NTCs-f) por meio de um papel filtro com poros de 14 μm. A Microscopia Eletrônica de Varredura mostrou um BP constituído por fibras de celulose impregnadas com TCs-f aglomerados. Por medição de duas pontas, uma fita BP (1,0 cm2) apresentou resistência elétrica de 0,92 kΩ a 300 K. Ao ser aquecido na faixa de 300-337 K, o BP reduziu em média 22,39% da sua resistência elétrica, caracterizando-se como termorresistor. Na termocélula em camadas, manter o eletrodo de cobre a temperatura ambiente enquanto o eletrodo de BP (área ativa: 5,5 cm2) foi excitado termicamente gerou uma potência termoelétrica (α) de 26,33 mV/K para ΔT = 3,0 K. Esse resultado é superior ao relatado em células termoeletroquímicas nanoestruturadas e encontra-se próximo ao obtido por silício comercial. Na termocélula coplanar, o BP foi conectado entre dois eletrodos de cobre que atuaram como lado quente e frio (resfriado por um dissipador) e alcançou α = -0,06 mV/K para ΔT = 19 K. Esse resultado foi inferior ao obtido para Bi2Te e superior ao alcançado por um BP autossustentado baseado em NTCs dopados com nitrogênio.Dissertação Acesso aberto (Open Access) Prototipagem de sistema de alarme de incêndio baseado em sensor nanoestruturado integrado a IoT(Universidade Federal do Pará, 2021-06-29) FREITAS, Luís Gustavo Oliveira de; REIS, Marcos Allan Leite dos; http://lattes.cnpq.br/8252507933374637A melhoria de sistemas de sensoriamento remoto para detecção de incêndios florestais ou em plantas industriais são fundamentais para o desenvolvimento da indústria 4.0, e vem se tornando cada vez mais importante para muitos países onde ocorrem incêndios florestais frequentemente. Portanto é necessário projetar e explorar um dispositivo que tenha uma rápida reposta, que tenha monitoramento remoto em tempo real e consiga gerar sinais de alerta que antecedam maiores incêndios em ambientes internos (indoor) e externos (outdoor), esse sensor nanoestruturado baseado em buckypaper que é constituído por filmes de nanotubos de carbono apresenta boas características térmicas possíveis de mensurar. Na prototipagem do sensor de alerta de incêndio foram realizados testes térmicos para avaliar a eficácia. Além disso, foi realizada sua integração com IoT (Internet of things) utilizando a arquitetura do NodeMCU juntamente com o protocolo MQTT (Message queuing telemetry transport), desta forma possibilitou o envio da mensagem de alerta até o usuário final através de uma aplicação Android. Os resultados mostraram que esse sensor nanoestruturado foi eficaz em distâncias de menos de 1 metro do foco de incêndio, como por exemplo a 20 cm gerou uma termovoltagem de 2,3 mV ao longo de 80 segundos com uma fonte de calor a 240°C. Este trabalho mostra todo o processo de desenvolvimento desse protótipo com monitoramento em tempo real com a função de emitir um alerta antecipado de incêndio.