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- Apúlia em padrões têxteis: contributo do design gráfico na comunicação identitáriaPublication . Carvalho, Luana Proença de; Fernandes, MartaO presente projeto de mestrado tem como objetivo explorar e valorizar a identidade cultural da Apúlia através da criação de padrões têxteis que reinterpretam, de forma contemporânea, elementos históricos, culturais e naturais da região. Inspirado nas tradições locais, como a atividade dos sargaceiros, a pesca artesanal e as paisagens costeiras, o projeto utiliza o design gráfico como ferramenta central para desenvolver uma linguagem visual que homenageia e atualiza a herança cultural apuliense. A proposta consiste na criação de uma identidade visual têxtil que promova o património local, com base em estudos de campo, registos fotográficos, recolha de testemunhos orais e análise de marcas que integram o design como veículo de comunicação cultural. O projeto aposta na aplicação da técnica de sublimação com tintas à base de água, que permite a criação de padrões têxteis detalhados, sustentáveis e visualmente apelativos, contribuindo para uma produção responsável e ambientalmente consciente. Os principais objetivos incluem a construção de uma identidade de marca que represente a cultura da Apúlia, a investigação de elementos gráficos inspirados na região, o estudo do impacto das novas tecnologias no design têxtil, e a aplicação dos padrões desenvolvidos em peças e materiais sustentáveis. A pesquisa engloba ainda uma análise a marcas de produtos de moda internacionais que utilizam padrões têxteis como elemento da sua identidade visual, visando compreender como o design pode ser um agente ativo na preservação, promoção e reinvenção das tradições culturais. O trabalho divide-se em três grandes momentos: a contextualização histórica e cultural da Apúlia, a análise de referências no âmbito do design gráfico e têxtil, e o desenvolvimento prático dos padrões e da identidade visual, acompanhados de uma reflexão crítica sobre o processo e as possibilidades futuras de aplicação e expansão do projeto.
- Desenvolvimento de uma aplicação para analise de espetros dielétricosPublication . COELHO, DANIEL ALEXANDRE OLIVEIRA; Ramos, Gina Maria Oliveira Vilão de; Ramos, Carlos Augusto XavierEsta dissertação apresenta o desenvolvimento de uma aplicação computacional destinada à determinação da permitividade dielétrica complexa e à extrapolação de parâmetros fundamentais, como a condutividade elétrica contínua e a permitividade estática, a partir de dados experimentais. A ferramenta foi implementada em MATLAB, integrando de forma automática as etapas de leitura, interpolação, aplicação da Transformada de Hilbert e extração de parâmetros, garantindo rapidez, precisão e reprodutibilidade no processamento de dados dielétricos. A metodologia foi validada utilizando o modelo de Debye para a água, demonstrando concordância entre os resultados obtidos e os valores de referência. Posteriormente, a aplicação foi empregue na análise de nanofluídos contendo nanopartículas de grafeno dispersas em parafina e esqualano, avaliando o efeito da temperatura e da concentração na resposta dielétrica. Conclui-se que a ferramenta desenvolvida constitui um recurso fiável e versátil para a análise automática de dados dielétricos, podendo ser aplicada a diferentes materiais e expandida para modelos não-Debye.
- Otimização da gestão de potência reativa em parques eólicos com BRKGA: Minimização de perdas ativas e cumprimento regulamentar no ponto de injeçãoPublication . SOUSA, CARLOS MANUEL DA ROCHA DE; Roque, Luis Augusto Correia; Dias, Custódio João PaisO presente trabalho avalia a aplicação de um algoritmo de otimização com recurso a uma heurística baseada no Biased Random Key Genetic Algorithms (BRKGA), desenvolvido no software Matlab, com os objetivos de atingir a minimização de perdas ativas nas linhas de conexão entre subestações num Cluster eólico e, em simultâneo, cumprir, em intervalos de 15 minutos, com uma imposição no quociente entre Potência Reativa e Potência Ativa – tangente(phi) – a injetar na Rede Elétrica Nacional de Transporte. Foram utilizados dados reais de 2024 e 2025, do Parque Eólico da Raia, no concelho da Guarda, em Portugal Continental; trata-se de um Cluster – que nesta dissertação remete para a exploração de vários centros electroprodutores com um único ponto de injeção na Rede – com uma capacidade total instalada de 138,28 MW e com uma potência de injeção de 128,8 MW, à data de escrita. Possui três zonas produtoras e uma zona de injeção, totalizando quatro subestações elétricas. A subestação afeta ao ponto de injeção será abordada como subestação principal. O algoritmo desenvolvido recebe como input os valores de Potência Ativa, lidos nos contadores de cada subestação, a cada 15 minutos. Considerando a distância e características das linhas elétricas que conectam cada subestação à principal, e a imposição atual de tangente(phi) no ponto de injeção, o algoritmo faz a distribuição ótima de Potência Reativa pelos diferentes locais de produção. Com base nos parâmetros do BRKGA - dimensão da população, dimensão da Elite, percentagem de indivíduos definidos como mutantes, probabilidade de cruzamento (crossover), número de variáveis de decisão e o número de gerações por execução – para os selecionados, a execução do algoritmo ao longo de um período de 12 meses resultou em desempenho bastante favorável. Do ponto de vista operacional, resultou numa diminuição de perdas ativas em 45,10% e, numa diminuição para 0, do número de intervalos de 15 minutos em incumprimento com a imposição atual, estabelecida. Por sua vez, do ponto de vista económico, resulta num aumento de receita de 167 mil euros, com um período de retorno a variar entre dois e cinco meses, mediante o processo de implementação do algoritmo, no local.
- Continuidade de alimentação e eficiência energética em data centersPublication . AZEVEDO, DIOGO MARTIM MACEDO; Gomes, António Augusto AraújoOs Data Centers são a espinha dorsal da era digital, suportando a conectividade global e a economia baseada em dados, com uma tendência crescente na sua relevância à medida que a dependência da tecnologia aumenta, exigindo infraestruturas mais eficientes, seguras e sustentáveis, sustentando armazenamento, processamento e distribuição de dados. No projeto eletrotécnico, destaca-se a importância da redundância energética, com geradores, fontes de alimentação ininterrupta e sistemas de comutação, assegurando continuidade de alimentação mesmo em falhas, oferecendo escalabilidade, eficiência e confiabilidade. A eficiência energética é avaliada por métricas como o Power Usage Effectiveness, a integração de fontes renováveis, como energia solar e eólica, e sistemas de gestão centralizada, otimizando recursos e operação. Na comunicação, arquiteturas como Spine-Leaf e Fat-Tree suportam alta escalabilidade e baixa latência, com protocolos como Ethernet e InfiniBand que garantem velocidades de até 100 Gb/s, enquanto redes estruturadas utilizam fibra ótica e par de cobre para transmissão confiável. Normas específicas orientam os projetos de Data Centers, assegurando conformidade e desempenho. Este panorama integra-se a um contexto de inovação, com avanços em computação edge, distribuição de corrente contínua e inteligência artificial, preparando os Data Centers para o futuro. O trabalho está estruturado em três capítulos principais. O primeiro introduz a motivação, objetivos e a importância do tema. O segundo aprofunda os fundamentos teóricos e técnicos de Data Centers. Por fim, o terceiro capítulo tem como objetivo apresentar uma análise abrangente da execução da dissertação, abordando os desafios e obstáculos enfrentados durante o desenvolvimento do trabalho, com uma avaliação crítica dos resultados obtidos.
- Cooperativas elétricas como mercados locais de energiaPublication . AZEVEDO, EDUARDO MIGUEL RODRIGUES; Ramos, Sérgio Filipe Carvalho; Rodrigues, AlexandreA União Europeia (EU), estabeleceu em setembro de 2023 um acordo para impulsionar a criação de produção de energia renovável, em consonância com o Pacto Ecológico e os objetivos de redução da dependência de energia russa. Os objetivos estabelecidos visam o aumento do consumo final de energia proveniente de fontes renováveis da UE para 42,5% até 2030. Os mercados locais de energia surgem como uma solução forte para o alcance das metas estabelecidas, onde fomentam um consumo mais eficiente e mais verde. Este trabalho explora a importância das comunidades de energia no desenvolvimento da economia local e na criação de mercados de energia locais, com foco no caso de estudo desenvolvido na Cooperativa Elétrica Vale d’Este. O estudo inclui toda a análise teórica e empírica, permitindo verificar detalhadamente os benefícios económicos para os cidadãos, assim como identificar as barreiras de natureza regulatória, técnica e social, que atrasam o crescimento deste modelo. O projeto-piloto apresenta resultados que evidenciam impactos positivos nas poupanças dos participantes, o que reforça a viabilidade da iniciativa. Dada a dimensão da CEVE, é também realizada uma projeção de benefícios global, alcançando uma redução significativa de custos e consumo de energia da rede. Por último, aborda-se a transição do estatuto da CEVE para Comunidade de Cidadãos para a Energia, alavancando a sua posição local, inovadora e abrindo portas a novos casos de investigação.
- Análise de testbed industrial características, serviços e recomendações para melhoria da infraestruturaPublication . PRIMAVERA, GONÇALO FERREIRA MANDIM; Almeida, António Henrique Mendes deEsta dissertação analisa o papel dos testbeds enquanto infraestruturas estratégicas para a validação e o desenvolvimento de tecnologias emergentes no contexto da Indústria 4.0 e 5.0, salientando a sua relevância como ambientes de investigação e desenvolvimento tecnológico que aproximam o conhecimento científico das necessidades práticas do setor industrial. O estudo foi conduzido no iiLab do INESC TEC e teve como objetivos identificar os serviços relevantes para as empresas e propor melhorias que permitam alinhar, de forma mais eficaz, as capacidades do laboratório com os desafios atuais do mercado industrial e tecnológico. O trabalho aborda o problema central de que o iiLab não consegue atrair, de forma estratégica, empresas do setor industrial e tecnológico devido à falta de alinhamento entre os seus serviços e as necessidades reais do mercado. Para resolver este problema, recorre-se a uma abordagem qualitativa, assente em entrevistas a investigadores e representantes empresariais, foram analisadas as características diferenciadoras dos testbeds, os desafios inerentes à sua implementação e os serviços que geram maior valor acrescentado para os parceiros envolvidos. Os resultados demonstram que os testbeds possibilitam a realização de testes em ambientes realistas sem comprometer a produção, aceleram o desenvolvimento tecnológico, reduzem riscos e custos, e contribuem para superar o denominado “vale da morte” da inovação, assumindo-se, assim, como facilitadores centrais da adoção tecnológica. No entanto, existem desafios, como a complexidade da interoperabilidade com sistemas legados, o acesso a dados e questões de confidencialidade e custos para pequenas e médias empresas. Com base nos dados recolhidos, apresentam-se propostas de melhoria que incluem a modernização contínua da infraestrutura, nomeadamente através da integração de redes 6G e robôs humanoides, o reforço da colaboração com instituições especializadas em comercialização e negócios, e a criação de um selo de qualidade que incremente a credibilidade das tecnologias validadas junto de clientes e investidores. Deste modo, esta dissertação oferece contributos tanto académicos como práticos, ao propor recomendações que visam a otimização da infraestrutura do iiLab e ao reforçar o papel dos testbeds como elementos-chave no processo de desenvolvimento tecnológico da indústria.
- Transmissão de feixes laser de intensidade modulada em tecidos biológicos e a sua optimizaçãoPublication . RODRIGUES, GONÇALO OLIVEIRA; Oliveira, Luís Manuel Couto deThis work focuses on the study of the transmission of intensity-modulated laser beams in biological tissues, with an emphasis on skeletal muscle tissue, and on how the application of optical clearing treatments can improve such transmission. This work arises in the context of the growing interest in non-invasive optical techniques in the medical field, with safer and more effective alternatives to methods that use ionizing radiation, such as computed tomography. Biophotonics, a research field that combines principles of physics, optics, and engineering to develop innovative medical applications, has enabled significant advances in diagnostic and therapeutic techniques based on light. In the case of lasers, they offer clear advantages such as emission at specific wavelengths, collimated beams, high coherence, and the possibility of intensity modulation or pulsed mode emission. These attributes make lasers powerful tools for both diagnostic and treatment procedures, such as photocoagulation and tumor ablation in tissues. However, due to the absorption and scattering properties that are characteristic of tissues, laser light loses intensity and beam collimation with increasing light-probing depth in the tissues. In the vast majority of biological tissues, scattering is always greater than absorption, and this difference is even greater at shorter wavelengths. Such strong scattering is largely due to the heterogeneous composition of tissues and the localized refractive index mismatch. The optical clearing technique emerges as a solution to minimize light scattering and increase tissue transparency, through the partial or total replacement of interstitial and cellular water with one or more clearing agents, which promotes refractive index matching, making the tissue optically more homogeneous and, consequently, more transparent. In this study, four optical clearing agents were used: sucrose, glycerol, electronic cigarette fluid, and tartrazine. Each of these agents was tested for its ability to create temporary transparency in samples of rabbit skeletal muscle, with the aim of evaluating the improvement in the transmission of intensity-modulated laser beams, with wavelengths between 400 and 900 nm. The experimental methodology used in this study consisted of two experimental setups for measuring transmittance. The first of these setups was used to measure spectra between 200 and 1000 nm, which allowed the calculation of the main spectral optical properties of muscle tissue, as well as the absorption spectra of the solutions of optical clearing agents used. The spectral optical properties obtained were the absorption coefficient and the anomalous dispersion of the muscle and the solutions of optical clearing agents , as well as the scattering coefficient of the muscle. The second experimental setup was used to measure the transmittance of intensity-modulated laser beams in muscle tissue, before and after clearing, in order to quantify that transparency at each laser wavelength used. The lasers used with this experimental setup had wavelengths between 400 and 900 nm, and the intensity modulation was performed with an optical chopper, being the transmitted beam detected using an oscilloscope. By measuring the spectra of the tissue and the optical clearing agents solutions, it was possible to calculate their spectral optical properties, which were then used to explain the transparencies observed in muscle after each treatment. The results obtained revealed that all the clearing agents used produced visible transparency effects, but with different efficiencies. The maximum increase in muscle transparency was created by tartrazine, with an intermediate increase observed for treatments with the electronic cigarette fluid and glycerol, and a lower transparency increase obtained for the treatment with sucrose. In the treatment with tartrazine, no transparency was observed for lasers emitting at 405 and 532 nm. This observation is due to the strong absorption that tartrazine presents in this spectral range. From an experimental point of view, it was possible to quantify the optical clearing efficiency created by each agent, allowing a comparative analysis between the different transparency agents and the identification of relevant spectral transparency windows for clinical applications. Changes in anomalous dispersion profiles were also observed, as a result of the structural reorganization of the tissues and interactions with the clearing agents. This study provides important information for the development of innovative and less invasive clinical methodologies, through the use of intensity-modulated laser beams when combined with optical clearing treatments, which will allow the optimization of diagnostic and treatment procedures. In short, this work highlights the fundamental role of the transparency effects in biological tissues to allow higher transmission of intensity-modulated laser beams to bigger tissue depths, paving the way for safer, faster, and more effective applications in modern clinical practice.
- Projeto e fabrico de uma mesa de ensaios aerodinâmicosPublication . RIBEIRO, GONÇALO LAGES PEREIRA MORGADO; Areal, Pedro Miguel Rosas de Almeida; Silva, Andresa Baptista daEste projeto abordou o desafio da inacessibilidade de túneis de vento para o ensino e a investigação em aerodinâmica, devido aos seus elevados custos. O objetivo da dissertação foi projetar, fabricar e validar uma mesa de ensaios aerodinâmicos de baixo custo, desenvolvida especificamente para o Instituto Superior de Engenharia do Porto (ISEP). A metodologia combinou a modelação 3D com a tecnologia de fabrico por deposição de material fundido (FDM) para criar os componentes essenciais de um túnel de vento de circuito aberto, incluindo uma contração otimizada, uma curva de 180° com pás diretrizes e uma célula tipo favo de mel. A validação experimental confirmou um desempenho superior ao esperado, com a mesa de ensaios a atingir uma velocidade média de 16,35 m/s na secção de teste e uma uniformidade de escoamento notável, com uma variação de 3,3%. Para demonstrar a sua utilidade didática, foram criados e testados módulos de ensaio. Um deles, um Venturi para o estudo da equação de Bernoulli, mostrou uma boa concordância com a teoria, com erros inferiores a 6%. Adicionalmente, um módulo para medir a força de arrasto num perfil NACA 0012 mostrou resultados consistentes com as medições de referência, que também evidenciaram o impacto didático da rugosidade superficial do fabrico aditivo. Em suma, este trabalho demonstra a viabilidade de utilizar tecnologias de fabrico de baixo custo para criar plataformas didáticas eficazes e acessíveis. O projeto resultou numa ferramenta valiosa para o ISEP, fornecendo uma alternativa funcional e didática aos túneis de vento tradicionais, com um custo inferior a 2100€.
- Sistemas de pictogramas na ativação da identidade visual: o caso dos mercados de MatosinhosPublication . Teixeira, Maria João Pinto; Fernandes, MartaNo âmbito da conclusão do Mestrado em Design, surge esta proposta de Projeto focada no Design de Pictogramas que visa melhorar a identificação dos Mercados de Matosinhos. Deste modo, será apresentada uma metodologia que pretende examinar diversos campos teóricos tais como: o Design e identidade de espaços, a Identidade Municipal, o Design de Pictogramas, e a Sinalética. O projeto sustenta-se, deste modo, em diversas metodologias como a analise literaria, estudos de caso, análise de campo, entrevista e metodologia projetual. Na escolha do tema, foi fundamental estudar os mercados de Matosinhos, fazer uma recolha de informação relativamente a identidade visual atual, bem como uma visita e análise dos espaços. Todos estes passos, vêem-se refletidos na concretização do projeto assente num Sistemas de Pictogramas para a ativação da identidade visual.
- Valorização energética em ETARs de matadouros para produção de energia elétricaPublication . ANTUNES, MIGUEL ALEXANDRE LOPES; Felgueiras, Manuel Carlos Malheiro de CarvalhoOs matadouros constituem-se como infraestruturas incontornáveis na sociedade moderna, uma vez que são locais onde o processo de abate de animais cumpre as atuais diretrizes em vigor. Desse processo resulta, positivamente, uma diversidade de produtos que são comercializados, dos quais se destaca a carne, para consumo público. Contudo, paralelamente a esse processo originam-se um conjunto de resíduos, altamente impactantes para o meio ambiente, situação que impõe a utilização de ETARs especialmente dedicadas. Dessa forma, é vantajoso que neste tipo de ETAR ocorra um conjunto de processos positivos dos quais se destaca o tratamento dos resíduos, que se traduz na diminuição do impacto ambiental, bem como na transformação desses resíduos em recursos valorizáveis, através da valorização das lamas produzidas, da produção de biogás e da sua conversão em energia elétrica, complementada por sistemas fotovoltaicos, como melhoria em termos de eficiência energética. O presente trabalho endereçou exatamente esses objetivos, apresentando um caso de estudo envolvendo seis instalações, no qual se explorou o potencial de produção de energia a partir do biogás gerado na ETAR de matadouro, através de tecnologias como motores de combustão interna, microturbinas e células a combustível, assim como a aplicação de sistemas fotovoltaicos. Por forma a avaliar a eficiência energética das infraestruturas, foi efetuada a análise através da metodologia Enerwater e indicadores de benchmarking. Os resultados obtidos demonstraram que as ETARs de matadouros desempenharam um papel fundamental na redução do impacto ambiental resultante do processo de abate, sendo capazes de transformar resíduos em recursos úteis. Verificou-se que a valorização energética dos resíduos, sobretudo por via da produção de biogás e da sua conversão em energia elétrica, aumentou a eficiência energética das instalações, especialmente quando combinada com sistemas fotovoltaicos. A aplicação da metodologia Enerwater evidenciou oportunidades de melhoria e confirmou o potencial de otimização do desempenho energético. Concluiu-se, assim, que a valorização dos resíduos de matadouros constituiu uma solução viável e sustentável, promovendo uma gestão mais eficiente e alinhada com os princípios da economia circular.