WAGNER DE ROSSI

Resumo

Wagner Rossi earned his PhD in Nuclear Technology from the University of São Paulo in 1995 . He is currently fellowt at he University of São Paulo , senior technologist III of the National Commission of Nuclear Energy and Head of the Centre for Lasers and Applications IPEN . Published over 15 technology products, 31 processes or techniques, 4 with registration and 7 other items production technique. Participated in dozens events abroad and in Brazil . Has supervised 25 master's theses , 8 doctoral dissertationsand co - directed two others, oversaw 4 works of postdoctoral , besides having walked 5 scientific initiation papers in the areas of Physics, Mechanical Engineering and Materials Engineering and Metallurgy . Received 4 awards and / or honors. Between 1982 and 2016 participated in 34 research projects, coordinating 12 of these. Currently participates in 8 research projects coordinating one of these. Works in the field of lasers, specializing in manufacturing processes . In their professional activities interacted with more than 150 national and foreign researchers in co -authorship of papers and scientific developments . Technical consultancy and courses on industrial processes of laser companies. Participated in various processes of technology transfer to industry and various technological developments in partnerships with numerous companies. Participated in the process of incubation , with the CIETEC of São Paulo, the company's technology base LaserTools Tecnologia Ltda . In his Lattes the most frequent terms in the context of scientific and technological production are: Laser materials processing , laser welding , laser machining , laser micromachining , laser , solid state laser pulsed neodymium laser , color center switching and passive. (Text obtained from the Currículo Lattes on November 29th 2021)


Wagner de Rossi concluiu o doutorado em Tecnologia Nuclear pela Universidade de São Paulo em 1995. Atualmente é orientador pela Universidade de São Paulo, tecnologista sênior III da Comissão Nacional de Energia Nuclear e chefe do Centro de Lasers e Aplicações do IPEN. Publicou 63 artigos em periódicos especializados e 210 trabalhos em anais de eventos. Possui 9 capítulos de livros e 1 livro publicados. Possui 15 produtos tecnológicos, 31 processos ou técnicas, sendo 4 com registro, além de outros 7 itens de produção técnica. Participou de dezenas de eventos no exterior e no Brasil. Entre orientações concluídas ou em andamento são 25 dissertações de mestrado, 8 teses de doutorado e 4 supervisões de de pós-doutorado, além de ter orientado 5 trabalhos de iniciação científica nas áreas de Física, Engenharia Mecânica e Engenharia de Materiais e Metalúrgica. Recebeu 5 prêmios e/ou homenagens. Entre 1982 e 2020 participou de 34 projetos de pesquisa e de desenvolvimento tecnológico, sendo que coordenou 12 destes. Atualmente participa de 8 projetos de desenvolvimento tecnológico, sendo que coordena 6 destes. É coordenador de um projeto temático FAPESP que conta com a participação de 18 doutores e 15 alunos de pós-graduação do IPEN e outras 05 instituições parceiras. Atua na área de lasers, com especialização em processos de fabricação. Em suas atividades profissionais interagiu com mais de 150 pesquisadores nacionais e estrangeiros em co-autorias de trabalhos e desenvolvimentos científicos. Presta consultoria técnica e ministra cursos sobre processos industriais de laser a empresas. Participou de diversos processos de transferência tecnológica à indústria e de diversos desenvolvimentos tecnológicos em parcerias com inúmeras empresas. Participou da formação da empresa de base tecnológica LaserTools Tecnologia Ltda com início na incubadora de empresas CIETEC/USP de São Paulo. Atualmente, em seu projeto temático desenvolve processos de microusinagem com pulsos laser ultracurtos com os quais está produzindo sistemas opto-microfluídicos para aplicações nas áreas de química, bioquímica e da saúde. Em seu currículo Lattes os termos mais freqüentes na contextualização da produção científica e tecnológica são: microusinagem com pulsos de femtossegundos, texturização a laser, processamento de materiais a laser, soldagem a laser, usinagem a laser. (Texto extraído do Currículo Lattes em 29 nov. 2021)


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  • Artigo IPEN-doc 30450
    Improved relative gain in Nd3+doped GeO2-PbO glass with double waveguides irradiated by femtosecond laser micromachining and decorated with Au nanoparticles
    2024 - BORDON, CAMILA D.S.; DIPOLD, JESSICA; VECCHI, THIAGO F.; WETTER, NIKLAUS U.; ROSSI, WAGNER de; FEITAS, ANDERSON Z.; KASSAB, LUCIANA R.P.
    The paper explores the effects of Au nanoparticle (NP) islands deposited by sputtering technique on the surface of Nd3+-doped GeO2-PbO glasses, with double-line waveguides, produced via femtosecond laser processing for photonics. A Ti:sapphire femtosecond laser operating at 800 nm was employed to inscribe the waveguides directly into the glass, 0.7 mm beneath the surface. These waveguides were structured as pairs of parallel lines separated 10 μm. Additional procedures were undertaken to position the waveguides on the glass surface where Au NPs were deposited. Refractive index change of 10− 3 at 632 nm was observed in both horizontal and vertical directions. Similar results for the beam quality factors (Mx2 and My2) at 632 nm and 1064 nm indicated x, y-symmetrical guiding. Photoluminescence and relative gain growth were observed due to Au NP islands. The relative gain reached 3.0 dB/cm representing an increase of approximately 450 % when compared to samples without the Au NP islands, and was attributed to the local field growth in their vicinities. This study highlights the potential to change Nd3+-doped GeO2-PbO glasses optical properties with Au nanoparticle islands, opening up new and promising prospects for photonics and 1064 nm optical amplifiers.
  • Resumo IPEN-doc 30273
    Microfluidic circuit applied to the concentration of 18F for the production of radiopharmaceuticals
    2023 - GOMES, ANTONIO A.; NARIO, ARIAN P.; LAPOLLI, ANDRE L.; LANDULFO, E.; BERNARDES, EMERSON S.; ROSSI, WAGNER de
    Introduction: Microfluidics is becoming a promising technology for synthesizing [18F]-labeled radiopharmaceuticals, reducing costs, reagents, and increasing activity [1]. Conversely, current commercial production of such radiopharmaceuticals for clinical diagnosis by positron emission tomography (PET) imaging requires dedicated and expensive equipment, only available in specialized facilities to produce only one type of 18F radiopharmaceutical [2]. So, as the demand for PET increases, the use of microfluidics becomes essential for this commercial production, and, in this sense, this work presents the results of a developed “micro-cartridge” microfluidic chip applied to the 18F retention and elution process that can improve all the production aspects. Methodology: The micro-cartridge was machined in borosilicate optical glass – BK7 using the ultrashort pulse laser ablation technique. After micromachining, the micro-cartridge is filled with the same resin used in the conventional anionic synthesis cartridge (Waters Accel Plus QMA Light cartridge). Both are later submitted to comparative performance tests to evaluate the radiochemical efficiency in the 18F retention and elution phase between them. Results and discussion: Four comparative tests were performed for both phases (first stage of synthesis of radiopharmaceuticals labeled with 18F), with activities (55.5 ± 11.1 Mbq and 9.2 ± 0.4 Gbq; n = 2). The results showed that the micro-cartridge is equivalent to the conventional cartridge (QMA Plus Light) in the retention phase, presenting a radiochemical efficiency of 99.3% ± 0.7 vs 99.6% ± 0.3, respectively. However, in the 18F elution phase, the micro-cartridge showed a radiochemical efficiency of 93% ± 0.2, and the conventional cartridge had a maximum of 77.4% ± 15.5, showing the great advantage of the micro-cartridge. The hypothesis that supports the superiority of the results of micro-cartridge efficiencies in the elution phase is the high surface-volume ratio, which leads to the prevalence of surface phenomena such as mass transfers and faster reaction syntheses, which occur in microfluidic systems. Although the microfluidic systems studied for radiopharmaceuticals have existed for almost 20 years, the use of the ultrashort pulse laser technique and the type of material used in the micro-cartridge development are not commonly reported. Conclusions: Integrating an anion exchange micro-cartridge on a chip with the ultrashort pulse laser ablation technique opens the door to smaller, and more efficient radiopharmacy chips for producing 18F radiopharmaceuticals. The first unprecedented experimental results in Brazil demonstrate that the initial stages of production of ready-to-use doses for humans (pre-concentration of fluorine) can be carried out with greater efficiency in the elution parameters of 18F compared to synthesis with a conventional cartridge.
  • Artigo IPEN-doc 30264
    Scintillation effects in high energy laser propagation
    2023 - MORAIS, PAULO J.D.; SILVA, RUBENS C. da; CARVALHO, ANDRE; ROSSI, WAGNER de; MOTTA, CLAUDIO C.
    A modeling of a laser beam propagation through the atmosphere has been developed and is reported in this paper. The effects of scintillation are numerically simulated in a coupled numerical solution. This solution has been done by using Navier-Stokes. paraxial euuations and a phase-screen model.
  • Artigo IPEN-doc 30249
    Plano de trabalho
    2023 - SOUZA, FELIPE C.R. de; MACHADO, ALISSON R.; ROSSI, WAGNER de
    Este plano de trabalho tem objetivo de investigar o efeito de texturas produzidas na superfície de saída por laser de femtossegundos em ferramentas de metal duro no torneamento de Ti6Al4V com fluido e aplicado em abundância. Serão consideradas as forças de corte de usinagem, a potência, a rugosidade da peça, a vida e desgaste das ferramentas de corte e morfologia e metalografia dos cavacos. Enquanto que as variáveis de entrada serão direção, dimensão e distância da aresta de corte para as condições das texturas e velocidade, avanço e presença de lubrificante sólido (MoS2) para as condições de corte na usinagem. Esta pesquisa será desenvolvida no LEPU (Laboratório de Ensino e Pesquisa em Usinagem) em parceria com o IPEN (Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares), que disponibilizará um equipamento de laser com pulsos da ordem de femtossegundos de frequência, ideal para garantir a qualidade das texturas. O trabalho também conta com a colaboração da Sandvik Coromant (ferramentas de corte e suporte), e Blaser (fluidos de corte). A metodologia consiste na execução de 3 etapas de experimentos, a qual os resultados obtidos buscam otimizar as variáveis de entrada para a etapa posterior. Dessa forma serão realizados um planejamentos fatorial completo 24 (pré-testes com as variáveis de entrada selecionadas com base na literatura), seguido de um central composto 24 (para definir o ponto ótimo dos valores das variáveis de entrada) e por fim um fatorial completo 23(para comparar a textura ótima com uma condição sem textura, acrescentando no estudo mais variáveis de saída).
  • Artigo IPEN-doc 30179
    Study of the effect of nanosecond laser texturing on the corrosion behavior of Ti6Al4V and Ti6Al4V parts produced by powder bed fusion
    2023 - QUEIROZ, FERNANDA M.; RIBEIRO, GLEICY de L.X.; CASTRO, RENATO S. de; SANTOS, ROGERIO G. dos; VIEIRA, ALEXANDRE; TERADA, MAYSA; BUGARIN, ALINE de F.S.; ROSSI, WAGNER de; COSTA, ISOLDA
    Combining metallic additive manufacturing with laser texturing could be an alternative in obtaining parts with functional hydrophilic surfaces, which improves osteointegration. Careful study of the corrosion behavior of the surfaces obtained is necessary, because the evolution of this phenomenon can influence the osteointegration of the implant, causing the release of metal ions in the body and even the rejection of the component. This study compared the corrosion behavior of laser texturing Ti6Al4V components with components manufactured using laser power bed fusion of the same alloy followed by laser texturing. Their microstructure, roughness, wettability, and electrochemical behavior were analyzed, and different morphologies and microtopographies were observed comparing both samples. The electrochemical tests obtained indicate that Ti6Al4V showed higher corrosion resistance than L-PBF Ti6Al4V after laser texturing. The results suggest that laser texturing can encourage cell proliferation and osseointegration on the surface of Ti6Al4V biomedical implants.
  • Artigo IPEN-doc 30195
    Thermophoretic efficiency in the MCVD process
    2023 - SILVA, RUBENS C. da; MORAIS, PAULO J.D. de; CARVALHO, ANDRE; ROSSI, WAGNER de; MOTTA, CLAUDIO C.
    The thermophoretic efficiency in the modified chemical vapour deposition (MCVD) process has been numerically determined under specified conditions of temperature and velocity field in the silica deposition tube. A CFD code was used to solve a steady-state numerical model of the MCVD process. The cumulative efficiency of SiO2 and GeO2 deposition was calculated along the tube length, yielding to a maximum value of 42% and 37 % respectivelly.
  • Resumo IPEN-doc 30052
    Waveguide amplifiers produced by femtosecond laser in doped heavy metal glasses
    2023 - ROSSI, WAGNER de; WETTER, NIKLAUS U.; DIPOLD, JESSICA; BORDON, CAMILA D.S.; KASSAB, LUCIANA R.P.
    Waveguides are very suitable structures for integrating optics in miniaturized systems such as those involved in microfluidics. With them, it is possible to stimulate reactions using light and collect information from optical signals from specific points of a given system. Thus, for example, it is possible to transport light from an external source to a microreactor within a microfluidic system and/or collect the emission of any reagent or reaction from any point in the system. In this context, several kinds of research have been carried out for the development of waveguides in transparent materials suitable for use in microfluidic systems such as lab-on-a-chip. A widely used way of producing such guides is through the focusing of ultrashort laser pulses (fs) inside transparent materials. In this case, the intensity is adjusted so that the absorbed energy is sufficient to change the crystalline arrangement in the focal region, but not enough to cause catastrophic damage, that is, that there is no rupture of bonds between atoms. This change in the local arrangement of atoms (or ions) leads to a localized change in the index of refraction, which can be used to refract light. If a line of such regions, or points, has an index of refraction greater than that of the surrounding medium, then it is possible to guide light within it as in an optical fiber. If the index of refraction changes to a value less than that of the neighboring medium, then it is only possible to guide the light between two or more of these lines. This work describes the development and characterization of waveguides produced with two lines by processing heavy metal oxide glasses with a femtosecond laser. Tellurite (TeO2-ZnO) and germanate (GeO2-PbO) glasses were used [1,2], pure and also doped with rare earth. Raman spectroscopy shows a decrease in the photoinduced refractive index, from -7.4x10-3 to 1x10-5, depending on the material and processing conditions. Thus, it is not possible to guide light inside a single line and, therefore, two of these lines were used for this purpose, with the guidance being done between them. The work details the laser machining process, the physical and spatial characteristics of the guides produced, the characteristics of the guided spatial mode, such as the M2 parameter, the transmission losses, and the gain obtained when glasses doped with rare earths are used.
  • Artigo IPEN-doc 30044
    Avaliação eletroquímica da liga Ti6Al4V produzida por manufatura aditiva
    2023 - PIERETTI, E.F.; CORREA, O.V.; SILVA, L.C.E. da; PILLIS, M.F.; RIBEIRO, M.S.; ROSSI, W. de; NEVES, M.D.M.
    O aprimoramento de propriedades de superfície é uma exigência para osbiomateriais. O objetivo deste trabalho foi investigar a resistência à corrosãode amostras da liga Ti6Al4V produzidas por manufatura aditiva, em solução deRinger, que simula os fluidos corpóreos. As amostras foram produzidas alterando-se alguns parâmetros do processo. A resistência à corrosão foi avaliadautilizando-se métodos eletroquímicos como: monitoramento de potencial decircuito aberto, medições de espectroscopia de impedância eletroquímica epolarização cíclica e análises de superfície por MEV. Algumas amostras forammais susceptíveis à corrosão, pois a alternância de parâmetros do processo defabricação produz superfícies distintas com acabamento superficialdiversificado, resultando em comportamentos diversos.
  • Resumo IPEN-doc 30028
    Síntese, caracterização in vitro e in vivo de um novo traçador PET como potencial agente para hipóxia tumoral
    2023 - NARIO, ARIAN P.; SANTOS, SOFIA N. dos; ROSSI, WAGNER de; BERNARDES, EMERSON S.
    Introdução. Hipóxia é uma condição patológica caracterizada pela redução no fornecimento de oxigênio para um determinado tecido ou célula. Atualmente sabe-se que a hipóxia no microambiente tumoral está intimamente relacionada a: 1) aumento da agressividade tumoral; 2) aumento na taxa de recidivas; 3) aumento de resistência à quimioterapia e 4)radioterapia e pior prognóstico. Em comparação com outros métodos de diagnóstico por imagem não invasivos, a Tomografia por Emissão de Pósitrons (PET) é uma das modalidades mais utilizadas na detecção de hipóxia tumoral devido a sua maior especificidade e resolução espacial. Objetivos. Os objetivos do trabalho foram: 1) sintetizar e caracterizar um radiofármaco inédito marcado com 18F, [18F]N-(4-fluorobenzil)-2-(2-nitro-1h-imidazol-1-il)acetamida [18F]FBNA, para a detecção de áreas de hipóxia no microambiente tumoral através de imagem molecular PET e comparar esse produto inédito com o radiofármaco [18F]FAZA utilizado hoje em dia em estudos clínicos para detecção de hipóxia tumoral. Materiais e Métodos. A molécula FBNA foi sintetizada e caracterizada química e estruturalmente por técnicas espectroscópicas. A preparação do [18F]FBNA foi otimizada em relação à quantidade de precursor, temperatura e tempo de reação. Estudos de estabilidade em solução salina, soro fisiologico, coeficiente de partição e uma comparação in vitro e in vivo com o 18F-FAZA foi feita. Resultados. O FBNA foi obtido com alta pureza química e radioquímica (> 90%), o rendimento radioquímico foi de 67 ± 13%, a atividade específica foi 2,5 ± 0,8% GBq/μmol e o tempo total da síntese foi aproximadamente 180 minutos. O novo radiofármaco mostrou-se estável em salina e em soro por até 6 horas e mais lipofílico que o [18F]FAZA. Estudos de captação celular in vitro em duas linhagens tumorais de câncer gástrico humano, demonstraram que o [18F]FBNA é captado especificamente por células em hipóxia e não em células em condições normóxicas com melhores resultados em comparação ao 18F-FAZA. Com a imagem μPET, autorradiografia, e os estudos de biodistribuição ex vivo, verificou-se que o [18F]FBNA foi captado mais rápido e apresentou valores das relações Tumor/Músculo e Tumor/Sangue mais favoráveis em comparação com o[18F]FAZA, o que sugere uma eliminação mais rápida, menor captação por órgãos inespecíficos e maior qualidade de imagem do que o [18F]FAZA. Conclusão. O composto inédito do presente trabalho apresentou resultados pré-clínicos superiores ao padrão [18F]FAZA utilizado em ensaios clínicos hoje em dia, pelo que podemos concluir de nossos resultados preliminares que o radiofármaco [18F]FBNA apresenta condições favoráveis para ser o próximo radiotraçador para o diagnóstico de hipóxia na prática clínica.
  • Resumo IPEN-doc 30026
    Microfluídica, uma tecnologia aplicada à concentração de 18F para produção de radiofármacos
    2023 - GOMES, ANTONIO A.; NARIO, ARIAN P.; LAPOLLI, ANDRE L.; LANDULFO, EDUARDO; BERNARDES, EMERSON S.; ROSSI, WAGNER de
    Introdução. O uso de radiofármacos marcados com 18F para o diagnóstico clínico por imagem PET (tomografia por emissão de pósitrons) de diversas doenças tem aumentado consideravelmente. O maior radiofármaco aplicado a diagnósticos com PET é o [18F]-2-desoxi-2-fluoro-D-glicose (FDG) e a sua preparação requer a utilização de equipamentos especializados (e caros) para proteger o farmacêutico que o prepara. Assim, à medida que a demanda de radiofármacos PET aumentar, colocará uma pressão significativa nas instalações de produção de traçadores PET, a qual necessitará de investimento em novas tecnologias de produção de radiofármacos. Uma tecnologia chave desenvolvida nos últimos tempos tem sido o uso de sistemas microfluídicos. Os dispositivos microfluídicos oferecem muitas vantagens para a síntese de radiofármacos de curta duração (por exemplo, 18F)tais como: reações mais rápidas, transferência de calor eficiente, alta relação superfície – volume e rendimentos mais elevados. Embora os sistemas microfluídicos estudados para radiofármacos existam há quase 20 anos, no Brasil, até onde sabemos, esta tecnologia e estudo é inédita. Objetivos. Apresentar os primeiros resultados no desenvolvimento de um chip microfluídico para uma “microcoluna” destinada ao processo de retenção e eluição de 18F. Metodologia. A microcoluna foi usinada em vidro óptico de borosilicato – BK7 utilizando a técnica de ablação com laser de pulsos ultracurtos. Após a microusinagem, a microcoluna é preenchida com a mesma resina utilizada no cartucho convencional de síntese “Sep-Pak Accell Plus QMA Plus Light” da fabricante Waters™. Ambas são posteriormente submetidas a testes de desempenho comparativos de eficiência na fase de retenção e eluição de 18F. Resultados. Foram realizados 4 testes comparativos para ambas as fases (primeira etapa da síntese de 18F-FDG), com atividades (1,5 ± 0,3 mCi e 248 ± 11 mCi; “n = 2”). Os resultados demostraram que a eficiência da microcoluna é equivalente à da coluna convencional (QMA Plus Light) na fase de retenção (99,3% ± 0,67 vs99,6% ± 0,32). No entanto, na fase de eluição de 18F, houve uma diferença significativa entre ambas (99,93% ±0,18 vs 77,38% ± 15,54), destacando a grande vantagem da microcoluna. Conclusão. A integração do cartucho de troca iônica em um chip, com a técnica de ablação com laser de pulso ultracurto, abre as portas para chips de radiofarmácia menores e mais eficientes para a produção de 18F-FDG e outros compostos. Os resultados experimentais inéditos no Brasil demonstram que as etapas iniciais da produção de doses prontas para humanos (pré-concentração de flúor) podem ser realizadas com uma eficiência superior nos parâmetros de eluição do 18Fem comparação a síntese com cartucho convencional.