A criação da nova infraestrutura amplia sua capacidade do laboratório, que passa a atender a faixa de ensaios até 60 mil BTU/h. / Foto: Paulo Nemitz
No dia 25 de maio, a PUCRS inaugura o Laboratório de Eficiência Energética para Condicionadores de Ar, espaço que estará sediado no LABELO – complexo de Laboratórios Especializados em Eletroeletrônica que atuam na calibração de instrumentos de medição e ensaios de avaliação da conformidade para certificação de produtos. Em atuação desde 2003, a estrutura só possibilitava a realização de ensaios em condicionadores de ar de até 36 mil BTU/h, mas com a criação desta nova infraestrutura, amplia sua capacidade e passa a atender a faixa de ensaios até 60 mil BTU/h, além de poder também ensaiar condicionadores de ar Cassete, instalados no teto.
Com a novidade, a PUCRS abrigará um laboratório para atender a todas as normas exigidas no País, tanto na parte de segurança ao consumidor quanto na de eficiência energética, incluindo todas as regulamentações vigentes. Com isso, a instituição contribui também para a sustentabilidade, pois os ensaios realizados pelo LABELO são utilizados pelo o Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (Inmetro) e Ministério de Minas e Energia (MME) para garantir que os equipamentos de ar-condicionado comercializados estejam de acordo, reduzindo o impacto no meio ambiente causado pela geração de energia.
Com a preocupação crescente em reduzir a emissão de gases poluentes e preservar o meio ambiente, utilizar recursos energéticos de forma eficaz é um desafio cada vez mais importante a ser assumido por governos e a sociedade em geral. Desde 1984, o Brasil mantém o Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE), cujo objetivo é informar a eficiência energética de produtos para o consumidor, buscando uma racionalização do uso da energia.
O desenvolvimento de produtos mais eficientes considera a importância de reduzir o custo das famílias brasileiras com energia elétrica. / Foto: Paulo Nemitz
A partir de normas e padrões, inclusive internacionais, mas que consideram os regimes de temperatura regionais, Inmetro cria requisitos e programas de avaliação da conformidade para a medição da eficiência energética dos produtos. Para verificar o cumprimento destes requisitos e a adequação desses produtos aos regulamentos técnicos, ensaios são realizados em laboratórios acreditados ao Inmetro e entre eles está o LABELO-PUCRS, reconhecido internacionalmente e em funcionamento na PUCRS há mais de 50 anos.
“O novo laboratório também irá possibilitar que fabricantes possam fazer ensaios para desenvolvimento de novos produtos, cada vez mais tecnológicos e eficientes, ampliando as possibilidades de pesquisa, desenvolvimento e inovação para o Brasil. A instituição contribui assim, para a infraestrutura de qualidade no país”, destaca Israel Teixeira, Diretor do Labelo.
Do resultado obtido nos ensaios laboratoriais é que saem as informações da etiqueta de eficiência energética que o consumidor enxerga nos produtos e, a partir de parâmetros pré-estabelecidos, uma nota é atribuída ao produto ensaiado, sendo “A” o conceito para produtos mais eficientes, podendo ir de B a D a nota mais baixa, a depender do produto ensaiado.
De acordo com estudos realizados pela Agência Internacional de Energia (International Energy Agency-IEA), no contexto da eficiência energética, a climatização assume um papel de especial atenção, enquanto o uso de condicionadores de ar representa mais de 10% do consumo de energia elétrica no mundo, além de terem uma demanda crescente, com previsões apontando que o consumo de energia por esses aparelhos pode dobrar até 2040. Este fenômeno também é observado no Brasil: de acordo com estudos realizados pela Empresa de Pesquisa Energética (EPE), o aumento no consumo de energia elétrica por condicionadores de ar residenciais nos últimos 12 anos foi de 237% em nosso País.
Com a iniciativa, o LABELO-PUCRS se consolida como uma das principais instituições de pesquisa e ensaios do Brasil, colaborando com a evolução da qualidade e segurança ao consumidor dos equipamentos de ar-condicionado utilizados no País. Entre os objetivos da ampliação, está também o de promover a sustentabilidade e a preservação do meio ambiente, além de levar às pessoas cada vez mais informações sobre o consumo dos aparelhos, permitindo escolhas mais racionais com relação ao consumo de energia, com impactos na economia das famílias, posto que os custos de energia são relevantes.
Laboratório de Eficiência Energética está sediado no Labelo, no Campus da PUCRS. / Foto: Paulo Nemitz
Apesar do Brasil ter uma matriz elétrica majoritariamente renovável (de acordo com dados da Empresa de Pesquisa Energética, a partir de seu Boletim Energético Nacional, 83% da produção de energia elétrica no país é renovável, um dos melhores índices do mundo), o investimento em novas usinas e em infraestrutura também causa danos ambientais, além de demandar um grande volume de dinheiro público, sendo fundamental a manutenção de produtos eficientes.
“Por isso, o desenvolvimento de produtos mais eficientes para o setor é um dos grandes desafios da indústria e do desenvolvimento de políticas públicas para atingimento de metas de eficiência energética e, é claro, para reduzir o custo das famílias com energia elétrica, defende Israel.
A indústria da área de refrigeração, em resposta às questões de consumo energético envolvidas, tem desenvolvido novas soluções ao longo dos últimos anos. Para que os benefícios dessas novas tecnologias sejam captados em testes laboratoriais, é necessário serem aplicadas metodologias adequadas para a determinação da eficiência energética desses produtos.
O Inmetro publicou, em 2020, uma portaria em que estabeleceu uma nova metodologia para ensaios de condicionadores de ar como aplicável no Brasil, possibilitando uma validação mais precisa em novas tecnologias de condicionadores de ar. Cabe destacar que o Instituto considerou, em seu documento, os estudos coordenados pelo Programa Nacional de Conservação de Energia (Procel) e executados pelo Labelo-PUCRS, sobre a internalização da métrica sazonal, que sugeriram a adoção da metodologia de ensaio presente na norma técnica internacional ISO 16358-1, além de estabelecerem propostas de temperaturas de testes, pontos de ensaio e bins de temperatura (estatísticas relacionadas ao ano climático) adequados à realidade brasileira.
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Centro de Pesquisa, Ensino e Inovação em Ciência de Dados da PUCRS desenvolve iniciativas de impacto desde 2020. / Foto: Envato
Com o objetivo fomentar ações transversais na Universidade, mantendo a tradição do desenvolvimento de pesquisa de ponta e de relevância internacional, o Centro de Pesquisa, Ensino e Inovação em Ciência de Dados da PUCRS (CCD), lançado em 2020, atua em diversas linhas dessa área desenvolvendo os pilares de ensino e inovação em áreas como Aprendizado de Máquina, Visão Computacional e Processamento de Língua Natural.
Coordenado pelo pesquisador da Escola Politécnica, Márcio Sarroglia Pinho, o Centro busca atender tanto às demandas do ecossistema de ensino, pesquisa e inovação da PUCRS como da sociedade em termos de formação de profissionais diferenciados e fomento a negócios inovadores. A equipe conta com pesquisadores e professores, além de bolsistas de pós-doutorado e alunos de todos os níveis que se conectam através dos projetos específicos desenvolvidos no CCD.
“O Centro coordena o relacionamento da PUCRS com a sociedade na área. Trabalhamos para atrair parceiros externos para projetos com a Universidade e também apoiamos a identificação de pesquisadores da PUCRS que possam atender às demandas”, destaca o coordenador.
Durante o ano de 2022, o CCD estabeleceu uma parceria com a startup HOW.AI (healthtech big data & analytics), que utiliza IA para recrutar e selecionar pacientes para pesquisas clinicas – sediada no Parque Científico e Tecnológico da PUCRS. A parceira se iniciou com o projeto Inteligência Artificial na Pesquisa Clínica: Rapidez e Eficiência no Recrutamento de Pacientes, financiado pela Fapergs no âmbito do edital Doutor Empreendedor.
Neste projeto o CCD presta apoio e consultoria à empresa para o desenvolvimento de um modelo de Inteligência Artificial para a seleção de pacientes para testes clínicos. Dentro da mesma parceria, foi aprovado recentemente um novo projeto em um edital do CNPq para a utilização da nuvem AWS para o processamento do modelo de IA que está sendo desenvolvido.
Projetos utilizam inteligência artificial para criação de aplicações voltadas à área da Saúde. / Foto: Envato
Recentemente o CCD teve um projeto aprovado no CNPq para realizar a formação de profissionais de start-ups, na área de Inteligência Artificial, em parceria entre o CCD e o Navi, o Hub de Ciência de Dados e Inteligência Artificial do Tecnopuc. Neste projeto serão capacitados até 60 desenvolvedores de software para a criação de aplicações que utilizam Inteligência Artificial.
Outro projeto em que o CCD integra é o Ciars – Inteligência Artificial aplicada à Saúde, aprovado no edital Programa De Redes Inovadoras De Tecnologias Estratégicas do Rio Grande Do Sul, da FAPERGS. O Ciars é uma rede de inteligência artificial aplicada a saúde gaúcha. O projeto conta com a participação de 44 pesquisadores, 10 universidades, quatro empresas e quatro hospitais. No projeto, pesquisadores do Centro atuam com pesquisa e inovação no desenvolvimento de novas técnicas para o monitoramento de dados de saúde no Rio Grande do Sul (inclusive nos casos de surtos e epidemias) e criam sistemas capazes de auxiliar médicos no diagnóstico de pacientes.
“Além disso, as iniciativas buscam criar ferramentas para ajudar hospitais na classificação de pacientes conforme nível de complexidade e urgência no atendimento e para apoiar gestores na tomada de decisão sobre a adoção de diferentes tecnologias, assim como formar profissionais qualificados para trabalharem na área de saúde digital”, conforme salienta Pinho.
No âmbito desta iniciativa, a PUCRS acaba de receber um novo equipamento para dar suporte às demandas de processamento projeto. Trata-se de um servidor com 4 placas de processamento para IA, modelo nVidia A6000. Hospedado no Laboratório de Alto Desempenho do Ideia, o servidor contém dois processadores Intel Xeon 5320 (totalizando 52 cores/104 threads) e 128GB de memória RAM. Neste aspecto, quando comparado com um bom computador de uso pessoal, este servidor tem quase 10 vezes o poder computacional.
O coordenador do Laboratório e professor da Escola Politécnica Tiago Ferreto conta que o servidor foi instalado no Laboratório de Alto Desempenho (LAD), garantindo acesso a todos os estudantes e pesquisadores que precisarem.
“As técnicas aplicadas em ciência de dados se beneficiam enormemente da capacidade de processamento paralelo oferecida pelo servidor. Ele conta com cinco GPUs NVIDIA Quadro RTX A6000 com 48GB de memória GDDR6. Isso equivale a aproximadamente 25 vezes a capacidade de processamento de uma boa placa GPU de um computador pessoal”, destaca.
Atuação interdisciplinar do Centro de Pesquisa envolve todo o ecossistema de inovação da PUCRS. / Foto: Envato
O CDD também participa do Center on Artificial Intelligence for Health (CIIA-Health). Este centro é uma rede de pesquisa e inovação financiada pela FAPESP e pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI) que une pesquisadores e instituições de excelência na área de Inteligência Artificial e Saúde. Atualmente, diversos pesquisadores do CCD integram esta rede para desenvolver soluções avançadas de inteligência artificial (IA), capazes de auxiliar profissionais de saúde no diagnóstico e tratamento de doenças, e orientar gestores de saúde na programação de ações de prevenção e organização da assistência à saúde.
Recentemente, a PUCRS obteve a aprovação de 3 projetos em um edital interno do CIIA, trazendo bolsas de mestrado para o PPGCC, conforme explica a coordenadora e pesquisadora da Escola Politécnica Soraia Musse.
“Dados os desenvolvimentos atuais na área da tecnologia e a possibilidade de melhoria de processos da área da saúde, o CIIA-Health representa um avanço nessa área de aplicação. As aplicações do centro são as mais diversas, de apoio a diagnóstico à logística, passando por simuladores. Espera-se que destas relações entre a PUCRS e o centro de saúde possam ser criadas várias aplicações, softwares e empreendimentos”, destaca a docente.
Existem duas parcerias que estão sendo buscadas, propondo novas soluções para a sociedade. Em conjunto com a Smart Policing Lab – Centro de Inovação e Pesquisa da Brigada Militar o CCD está buscando desenvolver projetos e disponibilizar pesquisadores para a área de Segurança Pública.
Já em aproximação com a Marcha, empresa de participações e investimentos dos Maristas atuantes no Tecnopuc, o CCD está buscando estreitar os laços a fim de apoiar empresas nascentes e crescentes em escala, que necessitem utilizar a IA em seus projetos, tanto com a prestação de consultoria quanto como a execução de projetos conjuntos.
Além destes, o CCD também integra outros dois projetos, em parceria com a SAP, que tiveram início nos últimos anos e são coordenados pelo professor da Escola Politécnica Dalvan Griebler, intitulado Gerenciamento de Queries com Aprendizado de Máquina e Pipelines de Dados Resilientes. Conforme o coordenador Márcio Pinho, o CCD pretende sempre ajudar a orientar e incrementar a utilização das tecnologias de Inteligência Artificial na PUCRS, assim como atrair a sociedade para parcerias relevantes na área.
“Esperemos também fortalecer o relacionamento com o nosso ecossistema de inovação, em especial com o Parque Científico e Tecnológico da PUCRS e seu complexo de startups”, finaliza.
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Pesquisador Alexandre Anselmo Guilherme publica livro sobre os desafios da atuação dos professores/ Foto: Bruno Todeschini
O professor e pesquisador da Escola de Humanidades da PUCRS, Alexandre Anselmo Guilherme, organizou o livro Formação de Professores ao redor do mundo: desafios e oportunidades, publicado recentemente pela Organização das Nações Unidas para a Educação, a Ciência e a Cultura (Unesco-Brasil) e pela Cátedra Unesco de Juventude, Educação e Sociedade da Universidade Católica de Brasília (UCB). O docente foi editor em conjunto com o professor Renato de Oliveira Brito, da UCB, no projeto que envolveu 13 países para discutir a formação, condições de trabalho e carreira dos professores em escala global.
A obra debate o contexto educacional, político, social e cultural mundial, apresentando experiências de pesquisadores vinculados às universidades de liderança mundial do Brasil, Chile, Canadá, Noruega, Suécia, Finlândia, Reino Unido, Índia, Singapura, Austrália, Nova Zelândia, África do Sul e Israel. O objetivo do livro é demonstrar os desafios e oportunidades de desenvolvimento desses respectivos sistemas de educação, ampliando as discussões de forma acessível, com distribuição gratuita em português e inglês. A obra pode ser conferida aqui.
Alexandre conta que a oportunidade de construir a publicação surgiu através de sua atuação no Ministério da Educação, onde trabalhou com o professor Renato. A partir desta relação, eles se uniram para construir o projeto em rede com contatos internacionais e com o incentivo da Unesco e da Cátedra em Brasília.
Bernardete Gatti, pesquisadora de Educação da Fundação Carlos Chagas Instituto de Estudos Avançados (Universidade de São Paulo), foi responsável pela apresentação do livro, onde destacou a importância da escolarização básica de grandes parcelas das populações em diferentes países. Conforme a docente explica na introdução, os profissionais da educação cumprem papéis importantes no processo de formação das novas gerações, proporcionando a participação social e cidadã efetiva destes jovens em uma vida em comunidade.
“Compreender e discutir a formação, as condições de trabalho e carreira dos professores, e, em decorrência sua configuração identitária profissional, se torna importante para políticas e ações formativas que aportam qualidade aos processos educacionais que se realizam nos cotidianos escolares, nos seus diversos contextos e níveis”, destaca Bernardete.
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Foto: Envato
Três projetos envolvendo pesquisadores da PUCRS foram integrados ao Centro de Inovação em Inteligência Artificial para Saúde (CIIA-Saúde) da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). A rede atua com pesquisa e desenvolvimento de soluções avançadas de inteligência artificial (IA) para auxiliar profissionais de saúde no diagnóstico e tratamento de doenças e orientar gestores na programação de ações de prevenção e organização da assistência à saúde. Atualmente, mais de dez pesquisadores participam através do Centro de Pesquisa, Ensino e Inovação em Ciência de Dados (CCD) da PUCRS, com o objetivo de otimizar os recursos e melhorar a atenção à saúde da população no Brasil.
A pesquisa em IA no CIIA-Saúde se organiza nas quatro linhas: Ética e Valores Humanos, Modelos e Algoritmos, Gerenciamento e Engenharia de Dados, e Sistemas Computacionais. Os novos projetos contemplados da PUCRS abordam a importância da vacinação da população, prevenção do tempo de internação e um novo modelo de aprendizado de dados para a área da saúde. De acordo com a pesquisadora da Escola Politécnica Soraia Musse, também coordenadora de um dos projetos, as aplicações do Centro englobam apoio ao diagnóstico, simuladores e logística nos hospitais.
“Dados os desenvolvimentos atuais na área da tecnologia e a possibilidade de melhoria de processos da área da saúde, o centro de saúde representa um avanço nessa área de aplicação. Espera-se que do CI-IA várias aplicações, softwares e empreendimento possam ser criados”, pontua.
Foto: Envato
Este projeto conta com a parceria da Universidade Federal de Ciências da Saúde de Porto Alegre (UFCSPA) e a FioCruz. O objetivo é desenvolver um jogo para adultos para conscientizar sobre a importância da vacinação, principalmente na prevenção das doenças poliomielite e sarampo. Utilizando dados históricos, será apresentada a importância da vacinação em cenários de simulação de contágio, onde as pessoas poderão interagir com o jogo mudando as taxas de vacinação.
A iniciativa surgiu de uma rede de colaboração chamada CIARS, financiada pela FAPERGS, que incluem UFCSPA, UFRGS, UPF, UFSM, UFAM, UFSC, e as startups NoHarm.ai e Epigênica, com coordenação do pesquisador da Escola Politécnica Rafael Bordini da PUCRS. O projeto visa confirmar a hipótese de que métodos de ciência de dados e aprendizado de máquina (machine learning) permitem prever os desfechos e o tempo de internação de pacientes hospitalizados, impactando na gerência de recursos hospitalares.
Seu objetivo é também iniciar o desenvolvimento de protótipos de sistemas inteligentes inovadores para a gerência de leitos hospitalares. Tais sistemas podem ser utilizados em hospitais para a gerência de leitos e avaliação de custo de internação, além de auxiliar a gerência de internações em operadoras de planos de saúde e pelo Sistema Único de Saúde (SUS) para controle de ocupação, especialmente em regiões metropolitanas onde os recursos são frequentemente escassos.
O terceiro projeto será coordenado pelo pesquisador da Escola Politécnica Rodrigo Barros. Nele, objetivo é criar um foundation model (FM), rede neural de tamanho massivo, para modelar dados de saúde envolvendo majoritariamente as modalidades de imagens e textos. Conforme explica Barros, existe um alto custo associado a criar modelos de aprendizado de máquina que possam auxiliar nos mais variados tipos de tarefas. Dado um problema de interesse, é necessário coletar uma quantidade grande de dados referentes ao problema em questão, escolher e calibrar o modelo e validar no contexto de aplicação.
De acordo com o docente, este processo faz com que a adoção dessas tecnologias seja feita de forma muito mais lenta do que o necessário ou desejado. Nesse sentido, nos últimos anos foi introduzido o conceito de Foundation Models (FMs), modelos gerados a partir de arquiteturas de redes neurais de grande porte treinadas em volumes massivos de dados. Estes modelos são capazes de aprender representações robustas e genéricas de uma ou mais modalidades de dados de interesse, e usufruem de uma série de vantagens provenientes do processamento massivo de dados.
Além disso, os modelos permitem, em um segundo momento, serem calibrados para resolver tarefas específicas com reduzido esforço computacional e de coleta de dados. Dada uma nova tarefa e respectivo conjunto de exemplos, os FMs podem ser refinados e customizados para a tarefa em questão com recursos muito inferiores àqueles necessários para criar o modelo do zero, como explica o professor Rodrigo.
“O modelo aprenderá a representar dados provenientes da área da saúde – imagens médicas como ressonância magnética e tomografia computadorizada, por exemplo, com seus respectivos laudos e informações associadas ao paciente – e, depois, pode ser customizado para tarefas de interesse das instituições parceiras”, explica o pesquisador.
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Os filtros do Instagram e do TikTok estão cada vez mais inseridos no cotidiano das pessoas. Eles são ferramentas com diferentes utilidades, como a realização de quizzes, desafios, testes de maquiagem ou cor de cabelo e, até mesmo, para alterar o cenário em que o usuário se localiza. Na PUCRS, o professor e pesquisador da Escola Politécnica André Arigony Souto propôs uma nova função para os filtros: ensinar Química Orgânica de uma forma mais didática.
Durante a pandemia de Covid-19, o docente sentiu a necessidade de apresentar aos estudantes em sala de aula virtual uma nova forma de compreender como funcionam as estruturas moleculares. Com suas pesquisas, Souto criou filtros de realidade aumentada para representar os modelos moleculares em 3D, em interação com o mundo real.
De acordo com o pesquisador, a representação tridimensional de moléculas é sempre um grande desafio no aprendizado de química. Desta forma, além de atuar como uma aliada nos estudos da disciplina, a realidade aumentada também ajuda a difundir e popularizar a ciência, assim como a resolver problemas mais complexos.
“A pedagogia já comprovou que o ensino através de realidade aumentada proporciona maior conexão com o tema e facilita no entendimento de matérias mais complexas, como química orgânica”, destaca.
Como funcionam os filtros
A realidade aumentada (RA) permite a interação entre o mundo real e o mundo virtual criando objetos digitais. A tecnologia é possível por meio de de programas de computador que capturam a imagem real e a transformam na sua versão digital, geralmente ampliada, de fácil visualização e compreensão.
Os recursos já têm uso prático em setores de móveis e decoração, roupas, cinema, jogos, turismo, arquitetura e muitos outros. Um exemplo recente é o jogo Pokémon GO, que surgiu em 2016 e baseado nessa tecnologia para criar a imagem do Pokemón que precisa ser capturado pela cidade.
Quando aplicada a tecnologia, os filtros tornam-se interações digitais aplicadas aos rostos ou ambiente dos usuários para adicionar ou alterar o que estão vendo no mundo real. O professor da PUCRS explica que usando software livre, é possível criar facilmente filtros para diferentes assuntos, inclusive química. Em sua pesquisa intitulada Passo a Passo para Fazer Filtros de Realidade Aumentada para Modelos Moleculares são apresentadas formas de como criar estes filtros e publicá-los nas mídias sociais.
Um dos filtros criados pelo professor em suas redes sociais com a ajuda da realidade aumentada apresentou a estrutura molecular dos Complexos de poros nucleares, que desempenham papéis centrais como guardiões do transporte de RNA e proteínas entre o citoplasma e o nucleoplasma, veja na imagem
“Os filtros de realidade aumentada podem se tornar uma poderosa ferramenta na construção de material didático para o ensino médio e superior, bem como para a divulgação e popularização da ciência”, finaliza.
Nova espécie peruana surgiu do encontro entre animais do arquipélago de Galápagos e do extremo-sul latino-americano. / Foto: Juan Carlos Jeri
Estudando o genoma de lobos-marinhos da América do Sul, um grupo internacional com integrantes do Peru, Equador, Argentina, Uruguai, Chile, Estados Unidos, Nova Zelândia, Alemanha e também do Brasil, liderado por pesquisadores da PUCRS, descobriu que novas espécies de mamíferos, mesmo de grande porte, podem surgir de modo quase instantâneo através do cruzamento entre indivíduos de espécies diferentes.
O surgimento de novas espécies animais é chamado de especiação. O mecanismo mais conhecido para que isso aconteça é quando populações de uma espécie se separam, geralmente por meio de uma barreira física, como um rio, e, isoladas, progressivamente, acumulam diferenças suficientes que ao fim impedem o cruzamento entre elas.
No continente sul-americano habitam duas espécies de lobos-marinhos. A mais comum, chamada de lobo-marinho-sul-americano, é encontrada apenas nas regiões frias. No Brasil, por exemplo, só no litoral do Rio Grande do Sul. A outra espécie só ocorre nas ilhas Galápagos, situadas na região tropical, na linha do equador. No início do século, a comunidade científica reconheceu a existência de uma população diferente de lobos-marinhos, na costa central do Peru e norte do Chile.
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Os cientistas não sabiam a origem dos lobos-marinhos-peruanos, quando o grupo de pesquisa Genômica Evolutiva e da Conservação da PUCRS apresentou evidências inéditas sobre o surgimento destes animais em um estudo publicado na revista internacional Science Advances. De acordo com o coordenador dos estudos e pesquisador da Escola de Ciências da Saúde e da Vida da PUCRS, Sandro Luis Bonatto, a população do Peru é uma nova espécie que surgiu pela hibridação entre os lobos-marinhos de Galápagos e os lobos-marinhos-sul-americanos.
Em artigo publicado na Science Advances, cientistas estimaram que os animais habitam a costa peruana há pelo menos 400 mil anos.
“Com esta pesquisa conseguimos apresentar a primeira evidência usando informações genômicas de que mamíferos de grande porte podem surgir quase instantaneamente por hibridação em um processo chamado de especiação híbrida”, destaca.
Os resultados iniciais da pesquisa mostraram que os lobos-marinhos do Peru apresentava características genéticas curiosas: metade do seu genoma veio do lobo-marinho-de-Galápagos e a outra metade do lobo-marinho-sul-americano. A partir disso, os estudos foram aprofundados com sequenciamento dos genomas de mais indivíduos, evidenciando que o lobo-marinho do Peru é uma espécie antes desconhecida pela ciência, e de origem híbrida.
A pesquisa foi parte do projeto de doutorado de Fernando Lopes no Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Evolução da Biodiversidade da PUCRS, com orientação do professor Sandro Bonatto e participação de outros alunos e pesquisadores de vários países, em especial do Peru e do Equador. Para Fernando, a hibridação ocorre quando indivíduos de diferentes espécies se cruzam, produzindo descendentes mistos que são conhecidos como híbridos.
“Em animais como os mamíferos, na maior parte das vezes estes indivíduos não são ou são pouco férteis e não há maiores consequências. Mais raramente pode haver à transferência de material genético entre as espécies, mas nunca tinha sido documentado em mamíferos que a hibridação pudesse dar origem a uma nova espécie”, explica.
Espécie com origem híbrida inédita para mamíferos está vulnerável às mudanças climáticas. / Foto: Juan Carlos Jeri
O professor Bonatto explica que o cruzamento aconteceu há aproximadamente 400 mil anos. “Este fato ocorreu quando indivíduos do lobo-marinho-sul-americano e de Galápagos devem ter migrado para a mesma região da costa do Peru, talvez em um momento de clima extremo. Uma possível causa da migração de alguns animais de Galápagos para o continente na época pode ter sido um El Niño mais intenso”, explica. Outra descoberta inesperada do estudo é a existência de uma pequena colônia isolada de lobos-marinhos de Galápagos na costa norte do Peru, inclusive com um indivíduo miscigenado entre as espécies de Galápagos e a do Peru. Para os pesquisadores, isso já pode ser uma consequência das mudanças climáticas recentes.
“O prolongamento do aquecimento global nas próximas décadas pode ter consequências muito graves para a ecologia de toda a região e podendo aumentar o perigo de extinção desta nova espécie, com a continuidade ou até aumento da migração de lobos-marinhos de Galápagos para o continente”, finaliza.
Além dos pesquisadores Sandro Bonatto e Fernando Lopes, os coautores deste estudo incluem Yago Beaux e Amanda Kessler, da PUCRS, Larissa Oliveira, da Unisinos, e pesquisadores do Peru, Equador, Argentina, Uruguai, Chile, EUA, Nova Zelândia e Alemanha.
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PPG de Odontologia da PUCRS investiga relação de doenças bucais com o surgimento de outros males no corpo humano/ Foto: Bruno Todeschini
Ao longo da infância, pais costumam lembrar seus filhos constantemente de escovar os dentes, passar fio dental e ir ao dentista. Normalmente, esses bons hábitos são recomendados para evitar cáries, gengivites e outras complicações dentárias. Porém, o que tem sido evidenciado por pesquisadores no mundo inteiro é que a manutenção da boa saúde bucal está associada à redução do risco de diversas doenças crônicas não transmissíveis, como aterosclerose, doenças cardiovasculares, diabetes e até mesmo mortalidade.
Doenças crônicas não transmissíveis são aquelas que se desenvolvem ao longo da vida, muitas vezes de forma lenta, silenciosa e sem apresentar sintomas. Segundo números da Organização Mundial de Saúde (OMS), estas são responsáveis por 63% das mortes no mundo e são a causa de 74% dos óbitos no Brasil. No Programa de Pós-Graduação em Odontologia da PUCRS, pesquisadores buscam entender de que forma as infecções e doenças de origem bucal se associam com o agravamento de outras doenças no organismo humano.
Um estudo de meta-análise realizado em parceria entre a PUCRS e a Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) evidenciou que cerca de 50% das pessoas adultas no mundo tem pelo menos um dente com lesão endodôntica ao longo da vida, destacando esta doença como uma das mais comuns da humanidade. Conforme explica o coordenador e professor do PPG em Odontologia, Maximiliano Schunke Gomes, estes dados revelam que as doenças bucais são mais prevalentes que muitas outras mais conhecidas como câncer, diabetes e doenças cardiovasculares.
“Precisamos cada vez mais debater sobre saúde bucal, com mais ações de conscientização e políticas públicas para que a sociedade entenda que as patologias bucais vão além da presença de cáries ou de questões meramente estéticas, mas possuem relação importante com a saúde do organismo como um todo”, destaca o pesquisador.
Surgimento de doenças cardiovasculares e AVCs estão associados à presença de doenças bucais/ Foto: iStock
Análises realizadas por pesquisas da PUCRS revelam que as cáries e as infecções endodônticas, gengivais e periodontais têm influência não apenas a nível dentário, bucal ou gengival, mas também impactam a circulação sanguínea do indivíduo. De acordo com Gomes, isso acontece porque as bactérias de origem bucal podem transitar pela corrente sanguínea, além das repercussões imunológicas oriundas da presença de infecções e inflamações bucais, que modificam mediadores das vias inflamatórias de todo o organismo.
Há alguns anos atrás, um estudo publicado pela equipe do Professor Maximiliano Gomes em parceria com a University of Maryland (EUA) apresentou análises longitudinais com até 40 anos de acompanhamento em um grupo de pacientes norte-americanos, com o objetivo de entender o impacto da presença de infecções endodônticas a longo prazo.
A pesquisa evidenciou que os pacientes que apresentavam maior carga de doenças endodônticas no início do estudo apresentaram um risco 77% maior de desenvolver complicações cardiovasculares (angina, infarto agudo do miocárdio ou até morte por razões cardiovasculares) a longo prazo, independentemente de idade, sexo, ou mesmo da presença de comorbidades como obesidade, dislipidemia, diabetes, entre outros fatores.
Em outros estudos conduzidos na PUCRS, foram analisados pacientes do Serviço de Neurologia do Hospital São Lucas, acometidos por Acidente Vascular Encefálico Isquêmico (AVC). A doença acontece quando há uma alteração súbita do fluxo sanguíneo cerebral, ocorrendo comprometimento de circulação de sangue na região do encéfalo, podendo causar desde efeitos reversíveis até sequelas irreversíveis como alterações na fala e nos movimentos e até morte.
Em sua tese de doutorado realizada no PPG em Odontologia da PUCRS, a professora Thayana Leão analisou mais de 400 pacientes acometidos por AVCs, buscando compreender a associação entre a presença de doenças bucais e as sequelas causadas pelo acidente. Três estudos recentes oriundos de sua tese foram publicados em periódicos científicos internacionais, evidenciando que os indivíduos que tinham menos dentes naturais e piores condições de saúde bucal apresentaram risco significativamente aumentado de ter AVC e de apresentar pior desfecho na recuperação.
“Frente aos resultados das pesquisas que vem sendo realizadas na PUCRS, em conjunto com outras evidências de outros estudos realizados em centros de pesquisa no mundo, podemos relacionar a presença de problemas bucais com maio risco de ocorrência de doenças cardiovasculares, independentemente dos fatores de risco já conhecidos como obesidade, tabagismo e outros. Um aspecto inédito que os resultados de nossos estudos sugerem é que pacientes com AVC e que possuem maior carga de complicações bucais, estão associados a sequelas mais severas do acidente vascular, incluindo risco de óbito”, ressalta Gomes.
Presença de lesões bucais também afeta o condicionamento físico/ Foto: Bruno Todeschini
Outra relação estudada pelo pesquisador e seu grupo de pesquisa é a possível associação entre saúde bucal e aptidão física. Estudos que estão atualmente em andamento no PPG em Odontologia da PUCRS vêm analisando se existe alguma relação entre a presença de lesões bucais e o condicionamento físico. Resultados preliminares de estudos em modelos animais conduzidos no Cembe sugerem que ratos com lesões bucais não se condicionam fisicamente da mesma forma que os animais sem lesões, mesmo treinando pelo mesmo período de tempo. Desta forma, como explica o professor Maximiliano Gomes, outros estudos estão em andamento a fim de investigar a hipótese de que as lesões bucais reduzem ou mesmo anulam os efeitos benéficos do condicionamento físico aeróbio e também do treino anaeróbio.
Dois estudos anteriores do grupo de pesquisa, que analisaram um grupo de policiais militares, demonstraram estatisticamente que aqueles indivíduos que tinham mais carga de doenças bucais não atingiam níveis tão altos no teste de aptidão física (TAF), mesmo que treinassem regularmente, independentemente de outros fatores como idade ou índice de massa corporal.
“São resultados iniciais que apontam para afirmar que estas lesões silenciosas bucais possivelmente afetam o condicionamento físico. Não por acaso, atualmente cirurgiões-dentistas atuam em delegações esportivas de alto nível, justamente para prevenir essas infecções e inflamações de origem bucal”, finaliza Gomes.
Conheça o curso de Odontologia da PUCRS
Parte da equipe responsável pelo projeto DAC.SI. EFE/ Foto: Matheus Gomes
Com a colaboração da PUCRS, Repsol Sinopec na Espanha, e também da startup alemã DACMa, um grupo de mais de 40 especialistas criará um sistema que captura o Dióxido de Carbono (CO2) do ar. Com uma tecnologia inovadora, o objetivo é remover 5 mil toneladas de CO2 por ano da atmosfera. O projeto também estudará o potencial de armazenamento desse composto químico em rochas na forma de carbonato de cálcio, evitando que volte para a atmosfera.
Com um investimento de US$10 milhões, o projeto, que foi batizado de DAC.SI, tem uma duração prevista de três anos. Em dezembro de 2023, o primeiro reator começará a funcionar nos laboratórios da universidade, e em julho de 2024 a unidade estará operando na sua capacidade completa, afirmou em entrevista à Agência EFE a coordenadora do projeto por parte da Repsol Sinopec Brasil, Cassiane Nunes.
“O DAC.SI capturará 300 toneladas de CO2 por ano, mas já estamos pensando em como expandi-lo para uma planta piloto com capacidade de 5.000 toneladas por ano. É um programa muito amplo da Repsol Sinopec Brasil de fazer esse investimento para que o Brasil seja um hub nessa tecnologia”, ressaltou ela.
Nos últimos cinco anos, a Repsol Brasil destinou cerca de US$ 37 milhões de dólares em projetos de pesquisa e desenvolvimento (P&D). O grupo considera o Brasil um país estratégico, e entre 2022 e 2023, investirá US$ 40 milhões no setor, o que representa 20% de todo o investimento em tecnologia do grupo. Além disso, o gerente de P&D da Repsol Sinopec Brasil José Salinero afirma que empresa pretende mater pelo menos 50% de seu portfólio focado em tecnologias de descarbonização.
“O investimento em tecnologias de descarbonização é essencial para o setor de energia e nossa atuação está em linha com a estratégia do grupo Repsol de negativar suas emissões até 2050”, disse Salinero.
O DAC 5000, recentemente anunciado como uma continuação do DAC.SI, está previsto para se tornar operacional em cinco anos e será projetado com base em seu predecessor, mas de forma paralela, para economizar tempo e contribuir com o cumprimento das metas estabelecidas pelo Acordo de Paris.
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Cassiane Nunes explicou que este projeto “ambicioso” está estruturado como um sistema de inovação aberta, para facilitar a incorporação de tecnologias e aportes multidisciplinares necessários para seu desenvolvimento. “Temos objetivos muito ambiciosos. Precisamos pensar no futuro que deixaremos para nossos filhos”, ressaltou.
Diante desse contexto, a principal estratégia é trabalhar simultaneamente em diferentes frentes e não esperar os resultados de um projeto para iniciar outro. “Temos que acompanhar as transformações (da natureza), para que possamos viver em harmonia e conciliar as necessidades humanas de progresso com as ambientais”, disse Nunes.
Nesse sentido, o coordenador do DAC.SI por parte da PUCRS e diretor do Instituto de Petróleo e Recursos Naturais (IPR) Felipe Dalla Vecchia, afirmou que a nova tecnologia é fundamental a nível global porque se concentra na solução das emissões já realizadas. “Não podemos migrar instantaneamente de uma matriz energética para outra. Por isso, é necessário investir em tecnologias que possam compensar as emissões de carbono durante a transição”.
O DAC.SI tem como referência um estudo que começou a ser feito na Islândia há cerca de 10 anos, e será o primeiro no mundo a adaptar esta tecnologia de captura direta do ar às condições climáticas de alta umidade e temperatura. No entanto, mesmo que esse novo modelo seja apontado como a tecnologia que possui maior potencial de remoção de CO2 (por ser compacta, ilimitada, modular e escalavél), ela ainda enfrenta desafios pois não conta com projetos operacionais em escala “Nosso papel como pesquisadores não é apenas fornecer soluções técnicas, mas também econômicas e ambientais, para tornar o processo eficiente e viável em todos os aspectos”, destacou Cassiane Nunes.
Os pesquisadores também ressaltaram que é necessário construir uma máquina adaptada às condições do Brasil, testar materiais, reduzir a demanda energética e supri-la com fontes renováveis, entre outras variáveis, para garantir a máxima eficiência e a negativação das emissões de CO2. “Alcançar a maturidade tecnológica é nosso principal desafio neste projeto”, assegurou Felipe Dalla Vecchia
O país foi escolhido para a implementação do projeto, principalmente, por causa das condições energéticas e geológicas que aumentam as chances de sucesso da empreitada. Segundo os especialistas, o Brasil conta com um grande potencial que está sendo estudado, que é a presença de rochas basálticas – que seriam ideais para o armazenamento do CO2 em sua forma mineralizada – na bacia do rio Paraná, uma área extensa que engloba Rio Grande do Sul, Santa Catarina, Paraná, São Paulo, Minas Gerais, Goiás e Mato Grosso do Sul.
O maior país da América Latina também se destaca mundialmente por ter quase 80% de sua matriz energética composta de fontes renováveis, o que é essencial para atender às demandas do DAC.SI. “Eu não posso ter na minha cadeia do processo uma emissão maior do que eu estou removendo. O fato de o Brasil ter uma matriz energética de intensidade de carbono bem menor potencializa o desenvolvimento de tecnologias de remoção de CO2 do ar”, detalhou Felipe Dalla Vecchia.
Com informações da agência EFE
Nos dias 26, 27 e 28 de abril, a PUCRS sedia o encontro final do projeto QualEnv Change the Climate: Assuring the Quality of Environmental Strategies in Latin-American Higher Education (Mudando o clima: Garantindo a qualidade das estratégias ambientais no Ensino Superior latino-americano). O evento é financiado pelo consórcio Erasmus+, formado por 14 instituições, sendo três universidades europeias e 11 latino-americanas. Para acessar a programação completa e fazer a inscrição, acesse o site oficial do evento neste link.
O encontro acontece no Auditório do Prédio 50, com palestras em português, espanhol e inglês. O evento é gratuito e aberto ao público, com emissão de certificado de participação. Nas conferências, as universidades participantes apresentarão os resultados e percepções do projeto, que iniciou em janeiro de 2020. A ação envolveu iniciativas como o desenvolvimento de programas de gestão ambiental nas instituições latino-americanas.
Para o diretor do Instituto do Meio Ambiente (IMA) e professor da Escola de Ciências da Saúde e da Vida, Nelson Fontoura, que está à frente da coordenação do projeto na PUCRS, esse encontro permitirá uma avaliação crítica dos avanços na gestão para a sustentabilidade das instituições da América Latina.
“Além disso, permitirá a discussão sobre o caminho de cada instituição e as estratégias para a implementação de modelos de gestão com foco em sustentabilidade, de modo a contribuir para os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODSs) da Agenda 2023 das Nações Unidas (ONU)”, completa.
O projeto coordenado pelo pesquisador da Escola Politécnica Rodrigo Barros foi contemplado pelo Google Award for Inclusion Research/ Foto: SHVETS production/Pexels
A utilização da Língua Brasileira de Sinais (Libras) é uma forma de garantir a preservação da identidade das pessoas com deficiência auditiva, além de contribuir para a valorização e reconhecimento da cultura surda. É por meio dessa língua que o/a surdo/a interage com sociedade, constrói sua identidade e exerce sua cidadania. Para contribuir com a expansão das Libras, pesquisadores da PUCRS estão desenvolvendo um projeto financiado pelo Google para diminuir a dificuldade de comunicação enfrentada por esse público.
O projeto é coordenado pelo pesquisador da Escola Politécnica Rodrigo Barros foi contemplado pelo Google Award for Inclusion Research, que premia pesquisas inovadoras com alto impacto social. No ano de 2022, apenas cinco universidades da América Latina foram contempladas. Atualmente em etapa de desenvolvimento, a pesquisa que será desenvolvida na PUCRS busca romper grandes barreiras, conforme explica o coordenador da iniciativa:
“Nosso maior desafio está no desenvolvimento de redes neurais capazes de identificar as características dos sinais a partir de vídeos e traduzir essa representação em palavras equivalentes no Português brasileiro. Além disso, estamos trabalhando em outros desafios que são comuns a todas as linguagens de sinais, como o fato de diferentes sinais com mesmo significado, ou sinais com múltiplas traduções e até mesmo variações regionais”, destaca.
Desenvolvido pelo Laboratório de Machine Learning Theory and Applications Lab (Malta) do Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação da PUCRS, o projeto busca contribuir com a maior base de dados anotada de sinais por meio de uma coleta de todas as informações disponíveis na internet, para oferecer uma ampla gama de informações confiáveis e melhorar a pesquisa e o desenvolvimento na área de processamento de sinais em Libras.
Atualmente em etapa de desenvolvimento, a pesquisa que será desenvolvida na PUCRS busca romper grandes barreiras/ Foto: Envato
As redes neurais artificiais são modelos matemáticos de aprendizado de máquina (machine learning), uma das mais importantes subáreas da Inteligência Artificial (IA). Com leve inspiração no funcionamento do cérebro humano, são utilizadas para resolução das mais diversas tarefas, que vão desde o desenvolvimento de agentes conversacionais (chatbots) até criação de novos conteúdos visuais. Para este projeto, as redes neurais criadas serão responsáveis por compreender os sinais presentes nos vídeos e traduzi-los para o Português brasileiro, e vice-versa.
Para a execução do projeto, o grupo conta com uma equipe multidisciplinar composta pelos professores Lucas Silveira Kupssinskü (Escola Politécnica) e Janaína Pereira Claudio (Escola de Humanidades), assim como bolsistas de iniciação científica, mestrandos e doutorandos. Com o apoio financeiro do Google, será possível realizar a compra de equipamentos específicos para pesquisa em redes neurais (GPUs) e também viabilizar o desenvolvimento das soluções em software.
O projeto ainda está em sua etapa inicial, com os pesquisadores trabalhando para coletar e realizar a curadoria dos mais de 20 mil vídeos de sinais que irão compor o conjunto de dados. Conforme explica o docente Rodrigo Barros, depois da coleta de cada vídeo, será preciso avaliar os sinais de acordo com o conjunto já coletado, já que Libras é suscetível a pares polissêmicos (uma palavra pode ter mais de um sinal ao redor do país).
“Este projeto é de grande importância para a sociedade, em particular para deficientes auditivos, já que tem o potencial de melhorar significativamente a qualidade de vida e a inclusão destas pessoas. Com a nossa pesquisa, buscamos diminuir e, quem sabe, eliminar dificuldades de comunicação através de um método totalmente automático de tradução bidirecional”, finaliza Barros.
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