Patentes - Seção G - Física

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Filtro eletromagnético planar em THz baseado em grafeno com pequena dependência com ângulo de polarização e ângulo de incidência
(12/06/2018) DMITRIEV, Victor; NASCIMENTO, Clerisson Monte do
A presente invenção é baseada em um arranjo periódico de anéis de grafeno postos em ambos os lados de um substrato dielétrico, com perdas. Sua principal característica é operar na faixa de frequência de THz e que pode ser confeccionado unicamente por elementos de grafeno e um substrato dielétrico, sem a necessidade de inserção de outros metais. Possui como principal função a filtragem de sinais na faixa de frequência de THz, permitindo a passagem do sinal incidente em uma frequência central e proibindo-a em duas frequência laterais. O princípio de funcionamento deste dispositivo se baseia em excitações de ressonâncias plasmônicas em determinadas frequências. Na frequência central apresenta uma janela de transparência, permitindo a passagem do sinal, devido ao efeito de Fano ressonância e nas duas frequências laterais apresenta janelas de reflexão, proibindo, assim, a passagem da radiação incidente. Esta operação é independente de polarização e possui uma pequena dependência com o ângulo de incidência da onda eletromagnética incidente. A janela de transparência (juntamente com as de reflexão) podem ser controladas, deslocando-se para frequências mais a altas ou mais baixas, ao se aplicar diferentes valores de potencial químico nos elementos de grafeno.
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Chave compacta de três canais baseada em um cristal fotônico bidimensional com rede quadrada
(25/07/2017) DMITRIEV, Victor; PORTELA, Gianni Masaki Tanaka; MARTINS, Leno Rodrigues
A presente patente de invenção baseia-se em um cristal fotônico bidimensional no qual são inseridos quatro guias de onda e duas cavidades ressonantes. Através da troca de sinal do campo magnético DC Ho, que é aplicado nos dois cilindros de ferrite, o dispositivo em questão permite para um sinal eletromagnético de entrada, a seleção de três diferentes canais de salda.
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Chave óptica compacta baseada em um cristal fotônico bidimensional com dobramento de 60 graus
(24/11/2015) DMITRIEV, Victor; PORTELA, Gianni Masaki Tanaka; BATISTA, Raphael Rafsandjani
A presente invenção é baseada em um cristal fotônico bidimensional em que são inseridos, de forma controlada, defeitos que dão origem aos guias de onda e à cavidade ressonante que integram o dispositivo. Possui como principal função o controle da passagem de um sinal eletromagnético ao longo de um canal de comunicações, interrompendo (estado off) ou permitindo (estado on) a passagem do mesmo. Também possui a função de alterar, por um ângulo de 60 graus, a direção de propagação de um sinal eletromagnético, oferecendo maior flexibilidade no design de sistemas ópticos integrados. O principio de funcionamento do dispositivo está associado à excitação de modos dipolo na cavidade ressonante, que é baseada em um material magneto-Óptico. Quando o switch está sujeito à aplicação de um campo magnético externo DC Ho, um modo dipolo girante excitado na cavidade permite a passagem do sinal da entrada para a saida (estado on), enquanto que, sem a aplicação de Ho, um modo dipolo estacionário excitado na cavidade, com nós alinhados com o guia de saida, impede a passagem do sinal da entrada para a saida (estado off).
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Chave óptica compacta baseada em um cristal fotônico bidimensional com dobramento de 120 graus
(24/11/2015) DMITRIEV, Victor; PORTELA, Gianni Masaki Tanaka; BATISTA, Raphael Rafsandjani
A presente invenção é baseada em um cristal fotônico bidimensional onde são inseridos defeitos que originam dois guias de onda e uma cavidade ressonante. Um sinal eletromagnético que atravessa o dispositivo é confinado no interior dos defeitos, por conta do photonic band gap associado à estrutura periódica que os circunda. Possui como principal função o controle do fluxo de um sinal eletromagnético ao longo de um canal de comunicações, bloqueando (estado desligado) ou admitindo (estado ligado) a passagem do mesmo. Também promove a alteração da direção de propagação de um sinal eletromagnético por um ângulo de 120 graus, proporcionando maior flexibilidade no design de sistemas ópticos integrados. O princípio de funcionamento do dispositivo baseia-se na excitação de modos dipolo na cavidade ressonante do mesmo, segundo a aplicação de um campo magnético externo DC sobre o material magneto-óptico que o constitui. Nos estados ligado e desligado o material magneto-óptico está magnetizado e não magnetizado, respectivamente.
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Chave óptica compacta baseada em um cristal fotônico bidimensional com guias de onda frontalmente acoplados a um ressoador magneto-óptico
(20/10/2015) DMITRIEV, Victor; PORTELA, Gianni Masaki Tanaka; ZIMMER, Daimam Darlam
A presente invenção é uma chave óptica que promove o controle da transmissão de um sinal eletromagnético em dispositivos ópticos. É baseada em um cristal fotônico bidimensional onde são inseridos defeitos de forma controlada. O dispositivo possui dois estados (on e off), sendo a transição entre os mesmos controlada a partir da variação de um campo magnético DC externo H0. No estado on ocorre a transmissão de sinal, com baixas perdas de inserção, enquanto que no estado off o sinal é bloqueado, com alta isolação entre os guias de onda de entrada e de saída. O funcionamento do dispositivo é baseado na orientação de um modo de dipolo, excitado na cavidade ressonante por um sinal eletromagnético. Quando não ocorre a aplicação do campo H0, os nós do dipolo alinham-se de modo perpendicular ao eixo dos guias de onda, ocorrendo a transmissão do sinal (estado on). Por outro lado, a aplicação do campo H0 faz com que o modo dipolo sofra uma rotação por 90°, de modo que os seus nós alinham-se paralelamente ao eixo dos guias de onda, interrompendo a transmissão do sinal (estado off).
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Chave óptica compacta baseada em um cristal fotônico bidimensional e em guias de onda lateralmente acoplados a um ressoador magneto-óptico
(27/10/2015) DMITRIEV, Victor; PORTELA, Gianni Masaki Tanaka; ZIMMER, Daimam Darlam
A presente invenção, baseada em um cristal fotônico bidimensional onde são inseridos defeitos de forma controlada, funciona como uma chave que possui dois estados (on e off) e que promove a inversão do sentido de propagação de um' sinal eletromagnético, oferecendo maior flexibilidade no design de circuitos ópticos integrados. Um sinal pode tanto ser transmitido (on) como blôqueado :(off) dependendo do valor de um campo magnético DC aplicado. O principio de funcionamento do dispositivo é baseado na orientação de um modo dipolo, excitado na cavidade ressonante, de acordo com um campo magnético DC. Quando não ocorre a aplicação do referido campo, o dipolo possui os nós alinhados com o guia de saida e o dispositivo encontra-se no estado off. Quando há a aplicação de um campo magnético DC Ho1, o dipolo passa a girar e o dispositivo encontra-se no estado on.
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Divisor por três não recíproco baseado em um ressoador magneto-óptico
(04/08/2015) DMITRIEV, Victor; PORTELA, Gianni Masaki Tanaka
A presente invenção, baseada em um cristal fotônico bidimensional onde são inseridos defeitos de forma controlada, tem como função a divisão da potência de um sinal de entrada, presente em um dos seis guias de onda que o compõem, entre outros três guias de onda (saidas), enquanto mantém isolada a entrada das saidas com o auxílio dos dois guias de onda restantes. O principio de funcionamento do dispositivo é baseado no alinhamento de um modo dipolo, excitado na cavidade ressonante, de tal sorte que os nós do modo fiquem orientados na mesma direção de dois guias, fazendo com que nestes não sejam excitadas ondas eletromagnéticas. Este alinhamento faz com que os três guias de saída recebam, cada um, cerca de um terço da potência do sinal de entrada. A orientação do modo dipolo é controlada pelo campo magnético DC aplicado e pelos parâmetros físicos e geométricos do ressoador.
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Filtro controlável de frequência e de polarização em THz baseado em grafeno com geometria de escama de peixe
(19/12/2017) NASCIMENTO, Clerisson Monte do; DMITRIEV, Victor; SOBRINHO NETO, José Roberto
Filtro controlável de frequências e de polarização em THz baseado em grafeno com geometria de escama de peixe e que consiste de um arranjo periódico planar no qual a sua célula unitária é baseada em elementos de grafeno no formato de escama de peixe. A estrutura mencionada é posta sobre um dielétrico metalizado. O funcionamento do dispositivo é baseado em ressonâncias dimensionais de ondas plasmônicas no elemento de grafeno, levando à uma absorção da onda para uma dada polarização. A frequência de operação é sensível a tensões elétricas externas, que altera o comportamento do componente. O dispositivo pode funcionar filtrando tanto ondas com polarização TE quanto TM.
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Circulador eletromagnético controlável baseado em grafeno na região de THz
(19/12/2017) DMITRIEV, Victor; NASCIMENTO, Clerisson Monte do; CASTRO, Wagner Ormanes Palheta
A presente invenção é um circulador eletromagnético, que é um componente passivo não recíproco, o qual possui o papel de transmitir o sinal injetado na porta de entrada para uma determinada porta de saída, isolando as demais, quando submetido a um campo magnético DC. Como exemplo, foi projetado um circulador de três portas. Este dispositivo é baseado em grafeno, sobre substrato dielétrico e compreendido de um elemento ressonante ligado a três guias de ondas, também de grafeno, conectados a três portas. Uma de suas aplicações é proteger fontes de sinal contra reflexões oriundas da porta de saída, estas seriam transmitidas para outra porta, diferente da porta de entrada. O princípio de funcionamento é baseado em ondas plasmônicas guiadas nas fitas de grafeno, as quais excitam ressonâncias dos plásmons poláritons de superfície (SPP) no elemento ressonante central. A ressonância dos SPP no ressoador possui um perfil de dipolo que pode ser orientado de acordo com o sinal do campo magnético DC externo. As características do dispositivo, a exemplo da frequência central, podem ser controladas ao serem aplicadas dopagens químicas ou eletrostaticamente sobre o ressoador do grafeno.
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Método implementado por computador para avaliação de lodos de esgoto como biomassa para gerar energia em processos de combustão
(28/11/2017) PEREIRA, José Almir Rodrigues; SANTOS, Yvelyne Bianca Iunes
O lodo de esgoto pode ser aproveitado de forma útil em processos de combustão para gerar energia. No entanto, para isso, é necessária sua caracterização laboratorial, que fornece informações sobre suas propriedades determinantes a essa utilização, e a avaliação dessas informações por gestores da área de saneamento e meio ambiente, que devem decidir se o resíduo pode ou não ser tecnicamente utilizado para este fim, sem causar impactos ambientais adversos, danos ou riscos à saúde pública. Com intenção de auxiliar o gestor nessa tarefa, foi criado método para avaliar tecnicamente o potencial energético do lodo de forma rápida e segura, em detrimento de formas tradicionais de avaliação que demandam tempo d pesquisa para auxiliar a tomada de decisão. Esse método foi automatizado através da sua codificação em linguagem de máquina e transformado em sistema computacional utilizando o padrão de arquitetura de software Model-View-Controller (MVC). No sistema, o método é representado por regras de lógica, que são inseridas por interface de aquisição, e armazenadas automaticamente em banco de dados. Após informações fornecidas pelo usuário, através de interface para usuários, o sistema realiza testes e encadeamentos lógicos das regras através do processamento do motor lógico, para obtenção de conclusões e explicações resultantes.
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Suporte de reação para ensaios excêntricos
(02/05/2007) OLIVEIRA, Dênio Ramam Carvalho de
Patente de Modelo de utilidade para um suporte metálico de reação dito "suporte de reação para ensaios excêntricos" compreendido por uma estrutura metálica de reação, aberta na parte superior e fechado em suas laterais menores (2) (3) e no fundo (4), com uma chapa inteira (5) caracterizada por seu deslocamento horizontal que promove, pelo ajuste fino dos parafusos (6) de regulagem sobre as porcas (7) soldadas em sua estrutura e na chapa de reação lateral direita (3), o equilíbrio do corpo de prova. A chapa (5) móvel pressiona os corpos de prova (9) (12) contra a chapa (2) de apoio eliminando qualquer rotação dos corpos de prova oriunda da exxentricidade do carregamento aplicado nos elementos (11) (13) que atravessam o orificio (8) na superficie inferior do suporte.
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Dispositivo multifuncional operando como chave e divisor, baseado em um cristal fotônico bidimensional com rede quadrada
(24/10/2017) DMITRIEV, Victor; MARTINS, Leno Rodrigues
A presente invenção baseia-se em um cristal fotônico bidimensional no qual são inseridos três guias de onda e uma cavidade ressonante. Através da variação da intensidade do sinal do campo magnético DC H0, que é aplicado no cilindro de ferrite, o dispositivo em questão permite a realização de três diferentes funções para um sinal eletromagnético de entrada: isolação de duas portas de saída, divisão de potência e chaveamento entre duas portas de saída.
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Isolador compacto baseado em um cristal fotônico bidimensional com rede quadrada para operação em sistemas de sub-terahertz
(17/07/2018) DMITRIEV, Victor; PORTELA, Gianni Masaki Tanaka; ZIMMER, Daimam Darlam
A presente invenção é um isolador compacto que promove o controle sobre o fluxo de um sinal eletromagnético em circuitos com frequência de operação na faixa de sub-terahertz. É baseada em um cristal fotônico bidimensional composto por cilindros dielétricos dispostos periodicamente em uma rede quadrada. O dispositivo permite que um sinal eletromagnético se propague, com baixas perdas de inserção, da porta de entrada para a porta de saída (sentido direto), enquanto bloqueia o sinal parasita que provém da porta de saída (sentido inverso). O controle de fluxo é feito através de uma cavidade ressonante localizada na região de junção, em especial pelo cilindro de ferrite magnetizada ? operando no regime de ressonância ferromagnética - que faz parte da referida cavidade. As reflexões no interior da cavidade ressonante do dispositivo, combinadas ao sinal incidente, dão origem, no cilindro de ferrite magnetizada, a uma distribuição de campo que se assemelha àquela de vórtices eletromagnéticos.
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Dispositivo óptico multifuncional baseado em um cristal fotônico bidimensional e em um ressoador magneto-óptico
(26/04/2016) DMITRIEV, Victor; PORTELA, Gianni Masaki Tanaka
A presente invenção baseia-se em um cristal fotônico bidimensional em que são inseridos quatro guias de onda e uma cavidade ressonante. Devido à existência do photonic band gap, um sinal eletromagnético que se propaga através do dispositivo fica confinado no interior dos guias e da cavidade e, através do ajuste da orientação de um modo dipolo gerado no interior da cavidade, pode funcionar em três regimes distintos. No regime 1, submetido a um campo magnético externo DC +Ho, funciona como divisor por dois canais, com isolamento da entrada em relação às duas saídas, e, ao se inverter o sinal do campo, funciona como chave óptica. No regime 2, com a aplicação de um campo magnético DC -Ho, funciona como dobra de guia de ondas, com a entrada isolada da saída, e, ao se inverter o sinal do campo, funciona como chave óptica. No regime 3, sujeito à aplicação de um campo magnético externo DC +H1, o dispositivo funciona como divisor por três canais.

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