Marco Aurélio Brizzotti Andrade

Meu objetivo é simples: Levitar e transportar objetos com som.

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Acadêmico

Formação acadêmica

Doutorado em Engenharia Mecânica

2006 - 2010

Universidade de São Paulo
Título: Estudo da força de radiação acústica em partículas produzida por ondas progressivas e estacionárias
, Ano de obtenção: 2010. Julio Cezar Adamowski. Bolsista do(a): Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPES, Brasil.

Mestrado em Engenharia Mecânica

2004 - 2006

Universidade de São Paulo
Título: Análise de Materiais Piezelétricos Compósitos para Aplicações em Transdutores de Ultra-som
, Ano de Obtenção: 2006.Julio Cezar Adamowski.Bolsista do(a): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo, FAPESP, Brasil.

Graduação em Bacharelado em Fìsica

2000 - 2003

Universidade de São Paulo
Bolsista do(a): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo, FAPESP, Brasil.

Pós-doutorado

2022

Livre-docência. , Universidade de São Paulo, USP, Brasil. , Título: Levitação Acústica, Ano de obtenção: 2022.

2010 - 2012

Pós-Doutorado. , Universidade de São Paulo, USP, Brasil. , Bolsista do(a): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo, FAPESP, Brasil.

Áreas de atuação

Grande área: Engenharias / Área: Engenharia Mecânica / Subárea: Ultra-som.

Grande área: Ciências Exatas e da Terra / Área: Física / Subárea: Áreas Clássicas de Fenomenologia e suas Aplicações/Especialidade: Acústica.

Participação em eventos

International Congress on Ultrasonics. Measurement of the Nonlinear Acoustic Pressure Distribution in a Single-Axis Acoustic Levitator. 2013. (Congresso).

IEEE International Ultrasonics Symposium.Experimental Analysis of the Particle Oscillations in Acoustic Levitation. 2012. (Simpósio).

International Congress on Ultrasonics. Development of Ultrasonic Cylindrical Cells for Trapping of Oil Droplets. 2011. (Congresso).

International Congress on Ultrasonics. Particle manipulation by ultrasonic progressive waves. 2009. (Congresso).

IEEE International Ultrasonics Symposium.Finite Element Analysis of a Piezoelectric Acoustic Levitator. 2008. (Simpósio).

International Congress on Ultrasonics. Numerical analysis of an acoustic levitator. 2007. (Congresso).

XX Congresso Brasileiro de Engenharia Biomédica. Simulação de Imagens de Transdutores de Ultra-som Matriciais. 2006. (Congresso).

18th International Congress of Mechanical Engineering. Unidimensional Modeling and Construction of a 1-3 Piezoelectric Composite Transducer. 2005. (Congresso).

INTERNOISE 2005 - International Congress and Exposition on Noise Control Engineering. Acoustic Absorber for Ultrasonic Applications. 2005. (Congresso).

XXVI CILAMCE - Iberian Latin American Congress on Computational Methods In Engineering. Modelagem de Materiais Piezelétricos Compósitos 1-3 Utilizando o Método dos Elementos Finitos. 2005. (Congresso).

CBA 2004 - XV Congresso Brasileiro de Automática. Modelagem de Transdutores Piezelétricos de Ultra-som para Fisioterapia Utilizando o Método dos Elementos Finitos. 2004. (Congresso).

11o. SIICUSP - Simpósio Internacional de Iniciação Científica da Universidade de São Paulo.Modelagem de Transdutores Piezelétricos Através de Elementos Finitos. 2003. (Simpósio).

10o. SIICUSP - Simpósio Internacional de Iniciação Científica da Universidade de São Paulo.Estudo de transdutores de ultra-som através do modelo do Pistão Plano Circular. 2002. (Seminário).

9o. SIICUSP - Simpósio Internacional de Iniciação Científica da Universidade de São Paulo.Sistema computadorizado para mapeamento de campo acústico de transdutores de ultra-som. 2001. (Seminário).

8o. SIICUSP - Simpósio Internacional de Iniciação Científica da Universidade de São Paulo.Imagens por Ultrasom. 2000. (Simpósio).

Participação em bancas

Aluno: José Pereira Leão Neto

Andrade, M.A.B.. Força e torque de radiação sobre uma partícula viscoelástica em um fluido ideal. 2015 - Universidade Federal de Alagoas.

Aluno: José Francisco Silva Costa Júnior

MACHADO, J. C.; SOUZA, M. N.; PAVAN, T. Z.; SA, A. M. M.;ANDRADE, M.A.B.. Análise da caracterização de propriedades mecânicas de um Phantom de gelatina baseada na força de radiação acústica e das técnicas de processamento do sinal de microvibrações. 2014. Tese (Doutorado em Engenharia Biomédica) - Universidade Federal do Rio de Janeiro.

Orientou

Italo Vilar da Silva

Estudo Teórico da Força de Radiação Acústica Aplicada a Levitadores Acústicos; Início: 2022; Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade de São Paulo; (Orientador);

Carlos Mario Giraldo Atehortua

Estudo microscópico e macroscópico da utilização de ultrassom para quebra de emulsões de água e óleo; 2022; Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Universidade de São Paulo, Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior; Coorientador: Marco Aurélio Brizzotti Andrade;

Tiago dos Santos Ramos

Força de radiação acústica produzida por ondas estacionárias de ultrassom; 2017; Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Universidade de São Paulo, Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior; Coorientador: Marco Aurélio Brizzotti Andrade;

Sílvio Leão Vieira

2019; Universidade Federal de Goiás, Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Goiás; Marco Aurélio Brizzotti Andrade;

Gabriel Tetsuo Haga

Estudo do comportamento dinâmico de uma partícula esférica em um levitador acústico; 2021; Iniciação Científica; (Graduando em Engenharia Mecânica) - Universidade de São Paulo, Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo; Orientador: Marco Aurélio Brizzotti Andrade;

Vitor Koury Anelli

Levitação acústica; 2018; Iniciação Científica; (Graduando em Bacharelado em Fìsica) - Universidade de São Paulo, Programa Unificado de Bolsas - USP; Orientador: Marco Aurélio Brizzotti Andrade;

Sydney Hahimoto Oku

Desenvolvimento de um sistema de levitação acústica para manipulação de gotas; 2017; Iniciação Científica; (Graduando em Engenharia de Petróleo) - Universidade de São Paulo, Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo; Orientador: Marco Aurélio Brizzotti Andrade;

Rodrigo Vali Cebrian de Souza

Simulação computacional e desenvolvimento de um sistema de levitação acústica; 2017; Iniciação Científica; (Graduando em Engenharia de Petróleo) - Universidade de São Paulo, Programa Unificado de Bolsas - USP; Orientador: Marco Aurélio Brizzotti Andrade;

Thales Simão do Amaral Camargo

Desenvolvimento de um dispositivo piezelétrico para geração de gotas; 2016; Iniciação Científica; (Graduando em Engenharia de Petróleo) - Universidade de São Paulo, Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico; Orientador: Marco Aurélio Brizzotti Andrade;

Thales Simão do Amaral Camargo

Simulação computacional de levitadores acústicos de um único eixo; 2015; Iniciação Científica; (Graduando em Engenharia de Petróleo) - Universidade de São Paulo, Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico; Orientador: Marco Aurélio Brizzotti Andrade;

Alexandre dos Santos Silva

Determinação da força de radiação acústica em levitadores acústicos; 2015; Iniciação Científica; (Graduando em Bacharelado em Fìsica) - Universidade de São Paulo, Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo; Orientador: Marco Aurélio Brizzotti Andrade;

Fabio Takeshi Asakura Okina

Estudo numérico e experimental da levitação acústica de campo próximo; 2015; Iniciação Científica - Universidade de São Paulo, Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo; Orientador: Marco Aurélio Brizzotti Andrade;

Fabio Takeshi Asakura Okina

Estudo e desenvolvimento de motores piezelétricos; 2014; Iniciação Científica - Universidade de São Paulo, Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo; Orientador: Marco Aurélio Brizzotti Andrade;

Alexandre dos Santos Silva

Automação da coleta de dados em Física Experimental; 2014; Iniciação Científica - Universidade de São Paulo, Pró-reitoria de Pesquisa - USP; Orientador: Marco Aurélio Brizzotti Andrade;

Rodrigo Sartori de Albuquerque

Determinação do campo acústico produzido por transdutores de ultrassom; 2014; Iniciação Científica; (Graduando em Engenharia de Petróleo) - Universidade de São Paulo, Pró-reitoria de Pesquisa - USP; Orientador: Marco Aurélio Brizzotti Andrade;

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ADAMOWSKI, Julio Cezar ; ANDRADE, Marco Aurélio Brizzotti ; GUZMÁN, Édiguer E. Franco ; BUIOCHI, Flávio . Ultrasonic through-transmission characterization of fiber reinforced composites using a large aperture receiver. In: International Congress on Ultrasonics, 2007, Viena. ICU Proceedings, 2007.
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BELASSIANO, E. ; BUIOCHI, Flávio ; ANDRADE, Marco Aurélio Brizzotti ; ADAMOWSKI, Julio Cezar ; COSTA, E. T. . Protótipo de um Transdutor Ultra-sônico Matricial Linear para Imagens Médicas. In: XX Congresso Brasileiro de Engenharia Biomédica, 2006, São Pedro - SP. XX Congresso Brasileiro de Engenharia Biomédica, 2006. p. 866-869.
Benitez, Juan Carlos Guglielmo ; ANDRADE, Marco Aurélio Brizzotti ; ADAMOWSKI, Julio Cezar ; BUIOCHI, Flávio . Modelagem de Campo Acústico Gerado por Transdutores Ultra-sônicos Retangulares. In: IV Congresso Nacional de Engenharia Mecânica, 2006, Recife - PE. IV Congresso Nacional de Engenharia Mecânica, 2006.
BUIOCHI, Flávio ; JINBO, M. ; ANDRADE, Marco Aurélio Brizzotti ; ADAMOWSKI, Julio Cezar . Transdutor Matricial Linear de Ultra-som: Modelagem, Fabricação e Formação de Imagem. In: IV Congresso Nacional de Engenharia Mecânica, 2006, Recife - PE. IV Congresso Nacional de Engenharia Mecânica, 2006.
ANDRADE, Marco Aurélio Brizzotti ; BUIOCHI, Flávio ; ADAMOWSKI, Julio Cezar . Acoustic Absorber for Ultrasonic Applications. In: INTERNOISE 2005 - International Congress and Exposition on Noise Control Engineering, 2005, Rio de Janeiro/RJ. INTERNOISE 2005 - International Congress and Exposition on Noise Control Engineering, 2005.
ANDRADE, Marco Aurélio Brizzotti ; BUIOCHI, Flávio ; ADAMOWSKI, Julio Cezar . Modelagem de Materiais Piezelétricos Compósitos 1-3 Utilizando o Método dos Elementos Finitos. In: XXVI CILAMCE - Iberian Latin American Congress on Computational Methods In Engineering, 2005, Guarapari/ES. XXVI CILAMCE - Iberian Latin American Congress on Computational Methods In Engineering, 2005.
ANDRADE, Marco Aurélio Brizzotti ; BUIOCHI, Flávio ; ADAMOWSKI, Julio Cezar . Unidimensional Modeling and Construction of a 1-3 Piezoelectric Composite Transducer. In: 18th International Congress of Mechanical Engineering, 2005, Ouro Preto/MG. 18th International Congress of Mechanical Engineering, 2005.
GUZMÁN, Édiguer E. Franco ; ANDRADE, Marco Aurélio Brizzotti ; HIGUTI, Ricardo Tokio ; ADAMOWSKI, Julio Cezar ; BUIOCHI, Flávio . Acoustic Transmission with Mode Conversion Phenomenon. In: 18th International Congress of Mechanical Engineering, 2005, Ouro Preto/MG. 18th International Congress of Mechanical Engineering, 2005.
GUZMÁN, Édiguer E. Franco ; ANDRADE, Marco Aurélio Brizzotti ; MEDINA, Jimmy San Miguel ; BUIOCHI, Flávio ; ADAMOWSKI, Julio Cezar . Determination of the Acoustic Properties of Tungsten/Epoxy and Tungsten/Polyurethane Composites Using Ultrasonic Transmission Technique. In: 18th International Congress of Mechanical Engineering, 2005, Ouro Preto/MG. 18th International Congress of Mechanical Engineering, 2005.
BUIOCHI, Flávio ; GUZMÁN, Édiguer E. Franco ; ANDRADE, Marco Aurélio Brizzotti ; ADAMOWSKI, Julio Cezar . Modelagem de Campo Acústico de Transdutores Ultra-sônicos. In: XXV CILAMCE - Iberian Latin American Congress on Computational Methods In Engineering, 2004, Recife/PE. XXV CILAMCE - Iberian Latin American Congress on Computational Methods In Engineering, 2004.
ANDRADE, Marco Aurélio Brizzotti ; BUIOCHI, Flávio ; ADAMOWSKI, Julio Cezar . Modelagem de Transdutores Piezelétricos de Ultra-som para Fisioterapia Utilizando o Método dos Elementos Finitos. In: CBA 2004 - XV Congresso Brasileiro de Automática, 2004, Gramado/RS. CBA 2004 - XV Congresso Brasileiro de Automática, 2004.
FERRARI, Cristina Barbosa ; ANDRADE, Marco Aurélio Brizzotti ; ADAMOWSKI, Julio Cezar ; GUIRRO, R. R. J. . Mapeamento do campo acústico de equipamentos de ultra-som terapêutico. In: XVII Congresso Brasileiro de Fisioterapia, 2007. XVII Congresso Brasileiro de Fisioterapia, 2007.
ANDRADE, Marco Aurélio Brizzotti ; ADAMOWSKI, Julio Cezar . Modelagem de Transdutores Piezelétricos Através de Elementos Finitos. In: 11o. SIICUSP - Simpósio Internacional de Iniciação Científica da Universidade de São Paulo, 2003, São Carlos/SP. 11o. SIICUSP - Simpósio Internacional de Iniciação Científica da Universidade de São Paulo, 2003.
ANDRADE, Marco Aurélio Brizzotti ; ADAMOWSKI, Julio Cezar . Estudo de transdutores de ultra-som através do modelo do Pistão Plano Circular. In: 10o. SIICUSP - Simpósio Internacional de Iniciação Científica da Universidade de São Paulo, 2002, São Carlos/SP. 10o. SIICUSP - Simpósio Internacional de Iniciação Científica da Universidade de São Paulo, 2002.
ANDRADE, Marco Aurélio Brizzotti ; ADAMOWSKI, Julio Cezar . Sistema computadorizado para mapeamento de campo acústico de transdutores de ultra-som. In: 9o. SIICUSP - Simpósio Internacional de Iniciação Científica da Universidade de São Paulo, 2001, São Paulo/SP. 9o. SIICUSP - Simpósio Internacional de Iniciação Científica da Universidade de São Paulo, 2001.
ANDRADE, Marco Aurélio Brizzotti ; ADAMOWSKI, Julio Cezar . Imagens por Ultrasom. In: 8o. SIICUSP - Simpósio Internacional de Iniciação Científica da Universidade de São Paulo, 2000, São Carlos/SP. 8o. SIICUSP - Simpósio Internacional de Iniciação Científica da Universidade de São Paulo, 2000.

Outras produções

ANDRADE, Marco Aurélio Brizzotti . Software de Movimentação de um Manipulador Cartesiano XYZ. 2000.

ANDRADE, MARCO A. B. ; ADAMOWSKI, J. C. . Suspenso pelo som (Pesquisa FAPESP). 2015. (Programa de rádio ou TV/Entrevista).

Andrade, M.A.B. ; PÉREZ, Nicolas ; ADAMOWSKI, Julio Cezar . Acoustic levitation just got better (Wired UK). 2015. (Programa de rádio ou TV/Entrevista).

Andrade, M.A.B. ; PÉREZ, NICOLÁS ; ADAMOWSKI, Julio Cezar . Video der Woche: Auf Schallwellen schwebend (Bild der Wissenschaft). 2015. (Programa de rádio ou TV/Entrevista).

Andrade, M. A. B. ; PÉREZ, Nicolas ; Adamowski, J.C. . Sound strategy for levitating and moving particles (Physics Today). 2015. (Programa de rádio ou TV/Entrevista).

Andrade, M.A.B. ; PÉREZ, Nicolas ; ADAMOWSKI, Julio Cezar . Acoustic levitation: Next best thing to anti-gravity (Computer World). 2015. (Programa de rádio ou TV/Entrevista).

Andrade, M.A.B. ; PÉREZ, Nicolas ; ADAMOWSKI, Julio Cezar . Ультразвуковая волшебная палочка (НАУКА И ЖИЗНЬ). 2015. (Programa de rádio ou TV/Entrevista).

ANDRADE, M.A.B. ; PÉREZ, Nicolas ; ADAMOWSKI, Julio Cezar . Acoustic Levitation Made Simple (AIP Publishing). 2015. (Programa de rádio ou TV/Entrevista).

Projetos de pesquisa

2022 - Atual

Controle de dispositivos de aprisionamento acústico para manipulação sem contato de objetos, Descrição: A manipulação sem contato de gotas de líquidos e objetos sólidos frágeis através de métodos de levitação acústica possui diversas aplicações em química, farmácia, biologia e em microeletrônica. Nos últimos anos, diversos novos avanços em levitação acústica vêm permitindo o controle do movimento do objeto levitado em três dimensões, mas oscilações indesejadas do objeto levitado podem inibir sua utilização em certas aplicações que necessitam de alta precisão na movimentação do objeto. Com o intuito de aumentar a velocidade de manipulação e reduzir as oscilações indesejadas do objeto levitado, nós iremos investigar a aplicação de sistemas de controle em malha aberta e malha fechada no contexto da levitação acústica. Para realizar este estudo, iremos combinar os conhecimentos de engenharia de controle do grupo de pesquisa alemão com os conhecimentos de levitação acústica do grupo de pesquisa brasileiro. Neste estudo, gotas de líquidos e objetos sólidos serão levitados e manipulados por um sistema de levitação acústica constituído por uma matriz de transdutores de ultrassom de baixa potência. Métodos de engenharia de controle, como feed forward control e H-infinity control, serão aplicados para reduzir a oscilação e aumentar a velocidade de manipulação do objeto levitado. Este estudo será dividido em três partes. Na primeira parte, iremos projetar um novo sistema de levitação acústica e implementar um modelo caixa branca, na qual os parâmetros do modelo serão determinados experimentalmente através de métodos de identificação. Em seguida, iremos utilizar este modelo para desenvolver um sistema de controle em malha aberta para manipular objetos sólidos e gotas de líquidos. Estes resultados serão utilizados para desenvolver um sistema em malha fechada na qual uma câmera de alta velocidade será utilizada para obter a posição do objeto e a partir disso, o sistema de controle irá atuar para reduzir as oscilações indesejadas causadas por distúrbios inerentes ao sistema, como aqueles causados pelo fenômeno da correnteza acústica. A avaliação do sistema será feita a partir de critérios como erro no posicionamento do objeto, velocidade máxima e amplitude da oscilação do objeto levitado. Como última etapa, o sistema desenvolvido será instalado em um equipamento de espalhamento de raios X a baixos ângulos (SAXS) para levitar, manipular e analisar múltiplas gotas de líquidos no ar.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Marco Aurélio Brizzotti Andrade - Coordenador., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Auxílio financeiro.
2018 - 2020

Desenvolvimento de sistemas de levitação acústica, Descrição: O objetivo principal deste projeto de pesquisa é dar continuidade ao desenvolvimento de levitadores acústicos, visando não apenas a levitação, mas também o transporte e a manipulação do objeto levitado. O desenvolvimento dos levitadores será realizado com o auxílio de simulações computacionais baseadas no Método dos Elementos Finitos, que serão empregadas para prever o comportamento dinâmico dos transdutores e calcular a força de radiação acústica que atua no objeto levitado. No decorrer do projeto serão desenvolvidos diversos tipos de levitadores. Um dos modelos de levitadores a serem desenvolvidos é o levitador acústico de um único eixo, que é constituído por um transdutor de ultrassom e por um refletor. Serão desenvolvidos diversos modelos de levitadores de um único eixo e estes serão destinados a pesquisadores de outros grupos de pesquisa, que utilizarão a técnica de levitação acústica em experimentos de espalhamento de raio X, estudo de sistemas farmacêuticos e experimentos com radiação síncrotron. Também serão desenvolvidos levitadores baseados em transdutores multi-elementos de 40 kHz e um sistema de levitação capaz de levitar, transportar e unir gotas de forma controlada.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Marco Aurélio Brizzotti Andrade - Coordenador / Cristiano Luis Pinto de Oliveira - Integrante / Gabriel Lima Barros de Araujo - Integrante., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de SP - Auxílio financeiro.
2015 - 2017

Manipulação sem contato de partículas utilizando ultrassom, Descrição: O objetivo principal deste projeto é estudar e desenvolver dispositivos baseados em ondas estacionárias de ultrassom para levitação e manipulação de partículas em ar. A manipulação sem contato de partículas por ondas estacionárias de ultrassom tem um grande potencial de ser aplicado nas áreas de biotecnologia, química analítica e em microeletrônica. Devido à força de radiação acústica, é possível suspender e manipular partículas em meios líquidos e em gases. A manipulação de partículas pode ser realizada através da modulação espaço-temporal do campo de pressão da onda estacionária, o que permite controlar a posição de uma partícula em um meio fluido. Os dispositivos para manipulação de partículas serão desenvolvidos a partir de simulações computacionais utilizando o Método dos Elementos Finitos (FEM), que serão utilizadas no projeto e na otimização dos dispositivos de manipulação. Após realizar as simulações, os dispositivos de levitação e manipulação serão fabricados e caracterizados. Estes dispositivos irão operar numa faixa de frequência entre 20 e 40 kHz.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Marco Aurélio Brizzotti Andrade - Coordenador., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Auxílio financeiro.

Histórico profissional

Endereço profissional

Universidade de São Paulo, Instituto de Física. , Rua do Matão, travessa R, 187, Butantã, 05508090 - São Paulo, SP - Brasil, Telefone: (11) 30917068, URL da Homepage:

Experiência profissional

2022 - Atual

Universidade de São Paulo

Vínculo: Servidor Público, Enquadramento Funcional: Professor Associado, Regime: Dedicação exclusiva.

2013 - 2022

Universidade de São Paulo

Vínculo: Servidor Público, Enquadramento Funcional: Professor Doutor, Regime: Dedicação exclusiva.

2012 - 2013

Universidade Federal do ABC

Vínculo: Professor vistante, Enquadramento Funcional: Professor, Carga horária: 40, Regime: Dedicação exclusiva.