PVC orientado-avaliação de processo de orientação e das propriedades mecânicas em função da razão de estiramento

Este artigo avalia o efeito da "orientação molecular" nas propriedades mecânicas do PVC Rígido. Introduz-se o tema associando-o à aplicação do PVC Orientado em sistemas de tubulações, considerando a importância do nível de gelificação na qualidade desses produtos. É descrito e testado um método experimental de orientação mono-axial em um extrudado e materiais com diferentes razões de estiramento são produzidos para avaliação de propriedades mecânicas. Aumentando a razão de estiramento, há ganhos principalmente no limite de resistência à tração, além do módulo elástico sob tração e tenacidade. Por outro lado, a deformação na ruptura é reduzida.

Comparação entre os métodos de aplicação de fluido de corte convencional e otimizado na retificação plana de cerâmicas

Com o grande crescimento tecnológico e a necessidade de melhoria, um dos materiais que ganhou uma grande gama na área da engenharia mecânica é a cerâmica, pois possui vantagens físico-químicas e propriedades mecânicas significativas sobre o aço. Entretanto, sua usinagem é um processo difícil e delicado, que requer ainda uma grande atenção em relação ao seu estudo. Assim, o processo de retificação é um dos métodos que tem apresentado bons resultados, porém um grande problema acerca de tal processo é o uso excessivo de fluidos de corte, o que se tornou uma preocupação mundial, já que os fluidos apresentam graves problemas socioambientais, além disso, o fluido de corte é responsável por uma grande parte do custo final do processo, provocando, desse modo, um grande interesse em pesquisas referentes a métodos alternativos de forma a reduzir o consumo e melhorar as características do fluido de corte utilizado. Este trabalho visa comparar duas técnicas de lubri-refrigeração, o método convencional e a Lubrificação Otimizada. O uso do método otimizado é uma alternativa à diminuição do volume de fluido utilizado, já que este tem como princípio a aplicação de uma menor quantidade de fluido de corte com uma alta velocidade, localmente aplicada, ou seja, com essa redução benefícios ambientais e socioeconômicas são obtidos. A análise do trabalho será feita a partir da avaliação das variáveis de saída do processo de retificação plana tais como o comportamento rugosidade e desgaste do rebolo, já que por elas é possível avaliar o processo em relação a qualidade da peça versus custo. Com essas analises, pretende-se avaliar se a técnica otimizada é viável a substituição da refrigeração convencional na retificação plana de cerâmicas.

Rice husk derived waste materials as partial cement replacement in lightweight concrete

In this study rice husk ash (RHA) and broiler bed ash from rice husk (BBA), two agricultural waste materials, have been assessed for use as partial cement replacement materials for application in lightweight concrete. Physical and chemical characteristics of RHA and BBA were first analyzed. Three similar types of lightweight concrete were produced, a control type in which the binder was just CEMI cement (CTL) and two other types with 10% cement replacement with, respectively, RHA and BBA. All types of similar lightweight concrete were prepared to present the same workability by adjusting the amount of superplasticizer. Properties of concrete investigated were compressive and flexural strength at different ages, absorption by capillarity, resistivity and resistance to chloride ion penetration (CTH method) and accelerated carbonation. Test results obtained for 10% cement replacement level in lightweight concrete indicate that although the addition of BBA conducted to lower performance in terms of the degradation indicative tests, RHA led to the enhancement of mechanical properties, especially early strength and also fast ageing related results, further contributing to sustainable construction with energy saver lightweight concrete.

Biocompatibility and setting time of CPM-MTA and white Portland cement clinker with or without calcium sulfate

To evaluate the biocompatibility and the setting time of Portland cement clinker with or without 2% or 5% calcium sulfate and MTA-CPM. Twenty-four mice (Rattus norvegicus) received subcutaneously polyethylene tubes filled with Portland cement clinker with or without 2% or 5% calcium sulfate and MTA. After 15, 30 and 60 days of implantation, the animals were killed and specimens were prepared for microscopic analysis. For evaluation of the setting time, each material was analyzed using Gilmore needles weighing 113.5 g and 456.5 g, according to the ASTM specification Number C266-08 guideline. Data were analyzed by ANOVA and Tukey's test for setting time and Kruskal-Wallis and Dunn test for biocompatibility at 5% significance level. Histologic observation showed no statistically significant difference of biocompatibility (p>0.05) among the materials in the subcutaneous tissues. For the setting time, clinker without calcium sulfate showed the shortest initial and final setting times (6.18 s/21.48 s), followed by clinker with 2% calcium sulfate (9.22 s/25.33 s), clinker with 5% calcium sulfate (10.06 s/42.46 s) and MTA (15.01 s/42.46 s). All the tested materials showed biocompatibility and the calcium sulfate absence shortened the initial and final setting times of the white Portland cement clinker

Morfologia dos cardiomiócitos e quantificação do colágeno no miocárdio de ratas tratadas com isoflavonas ou estrogênios

OBJETIVOS: Avaliar a morfologia dos cardiomiócitos e quantificar o colágeno presente no miocárdio de ratas tratadas com extrato concentrado de soja ou 17β-estradiol (E2). MÉTODOS: Vinte e oito ratas foram divididas em quatro grupos: GCtrl - fase de estro; GOvx - ovariectomizadas (Ovx); GIso - Ovx tratadas com extrato de soja (150 mg/kg, por dia); GE2 - Ovx tratadas com E2 (10 µg/kg, por dia). As drogas e o veículo (0,2 mL de propilenoglicol) foram administrados após 30 dias da realização da ovariectomia, por 30 dias consecutivos. No último dia os animais foram anestesiados, o coração retirado, mergulhado em formaldeído a 10%, e fragmentos dos ventrículos submetidos a processamento histológico, sendo os cortes corados pela hematoxilina e eosina ou pelo picrosirius-red. As análises histomorfométricas (contagem, volume nuclear e quantificação do colágeno) foram realizadas em microscópio de luz e software AxioVision Rel. 4.2, sendo o colágeno determinado pelo programa Imagelab 2000. Os dados foram submetidos ao teste de ANOVA complementado pelo teste de Tukey (p<0,05). RESULTADOS: Notamos maior quantidade de núcleos de cardiomiócitos nos animais dos grupos Ovx e Iso do que no GE2 e GCtrl (GOvx=121,7±20,2=GIso=92,8±15,4>GE2=70,5±14,8=GCtrl=66,3±9,6; p<0,05), sendo o volume nuclear maior nos animais do grupo Ctrl e E2 (GE2=35,7±4,8=GCtrl=29,9±3,6>GIso=26,5±4,5=GOvx=22,4±2,9; p<0,05). Com relação ao colágeno notamos maior concentração no grupo Ovx (GOvx=5,4±0,1>GCtrl=4,0±0,1=GIso=4,4±0,08=GE2=4,3±0,5; p<0,05). CONCLUSÕES: Os estrogênios previnem a diminuição do volume nuclear dos cardiomiócitos e a deposição de colágeno entre as fibras musculares cardíacas. Já a administração de isoflavonas previne somente a deposição de colágeno, o que pode preservar as propriedades mecânicas das fibras cardíacas.

Estudo in vivo do comportamento de bioprótese liofilizada: seguimento de 3 meses em carneiros jovens

OBJETIVO: Para melhorar as propriedades mecânicas e imunogênicas, o glutaraldeído é utilizado no tratamento do pericárdio bovino que é utilizado em biopróteses. A liofilização do pericárdio bovino tratado com glutaraldeído diminui os radicais aldeído, com provável redução do potencial para calcificação. O objetivo deste estudo é avaliar os efeitos da liofilização em biopróteses valvares de pericárdio bovino como mecanismo protetor na diminuição da disfunção estrutural valvar. MÉTODOS: Foi realizado o implante de biopróteses de pericárdio bovino tratado com glutaraldeído, liofilizadas ou não, em carneiros de 6 meses de idade, sendo os animais eutanasiados com 3 meses de seguimento. As biopróteses foram implantadas em posição pulmonar, com auxílio de circulação extracorpórea. Um grupo controle e outro grupo liofilizado foram avaliados quanto ao gradiente ventrículo direito/artéria pulmonar (VD/AP) no implante e explante; análise quantitativa de cálcio; inflamação; trombose e pannus. O nível de significância estabelecido foi de 5%. RESULTADOS: O gradiente médio VD/AP, no grupo controle, no implante, foi 2,04 ± 1,56 mmHg e, no grupo de liofilização, foi 6,61 ± 4,03 mmHg. No explante, esse gradiente aumentou para 7,71 ± 3,92 mmHg e 8,24 ± 6,2 mmHg, respectivamente, nos grupos controle e liofilização. O teor de cálcio médio, após 3 meses, nas biopróteses do grupo controle foi 21,6 ± 39,12 µg Ca+2/mg de peso seco, em comparação com um teor médio de 41,19 ± 46,85 µg Ca+2/mg de peso seco no grupo liofilizado (P = 0,662). CONCLUSÃO: A liofilização de próteses valvares com pericárdio bovino tratado com glutaraldeído não demonstrou diminuição da calcificação neste experimento.

Fotodegradação de compósitos de poliestireno/argila montmorilonita: efeito do tipo de argila e presença de sal

Compósitos de poliestireno/montmorilonita (PS/MMT) contendo 2,5% em peso de argila foram preparados com dois tipos de argila modificada com sais quaternários de amônio. Também foram preparadas amostras do PS + sal quaternário de amônio, utilizando-se proporção de sal semelhante à usada na modificação da argila. Todas as amostras foram expostas à radiação UV por períodos de até 12 semanas, e em seguida foram realizados testes para avaliar as modificações em massa molar, propriedades mecânicas (tração e impacto), estrutura química (FTIR) e superfície de fratura (MEV) dessas amostras. Os resultados mostraram que compostos metálicos existentes na argila catalisam o processo fotodegradativo do PS e a presença isolada do sal não altera significativamente o comportamento do PS frente à radiação UV.

Estudo do efeito do tipo de polipropileno na fotodegradação da blenda polipropileno/poliestireno de alto impacto

Este trabalho visa avaliar a influência do tipo de polipropileno no comportamento da blenda polipropileno/poliestireno de alto impacto (PP/HIPS) quando exposta à radiação UV. Foram usados uma resina virgem de PP (PPv) e outra reprocessada (PPrep). Inicialmente, avaliou-se o comportamento individual dos componentes da blenda, HIPS, PPv e PPrep, quando submetidos à radiação UV por até 15 semanas de exposição. As técnicas de caracterização utilizadas para monitorar o desempenho tanto das resinas individualmente quanto das blendas submetidas à radiação UV foram: propriedades mecânicas (tração e impacto), medidas de índice de fluidez (MFI), análise térmica (DSC), espectroscopia no infravermelho (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A partir dos resultados com essas técnicas verificou-se que o PPv foi a resina mais afetada pela radiação e consequentemente as blendas preparadas com esse PP também foram mais sensíveis à fotodegradação do que as demais. Em termos de fotoestabilização este resultado mostra-se interessante, já que as blendas PP/HIPS preparadas com uma resina previamente degradada necessitariam de menores teores de aditivos do que esse mesmo tipo de blenda preparada com resina virgem.

Efeito da calcinação do resíduo de bauxita nas características reológicas e no estado endurecido de suspensões com cimento Portland

Este estudo ilustra o impacto da calcinação de resíduo de bauxita (RB) nas propriedades de suspensões formuladas com cimento Portland, tanto no estado fresco como no endurecido. As suspensões foram avaliadas contendo uma razão constante de água-cimento e teor de resíduo variando de 5% a 20% em peso e em substituição ao cimento. As propriedades reológicas e a resistência mecânica foram alteradas em função do aumento do teor de RB, mas a calcinação não teve influência no resultado final obtido, seja no estado fresco ou no endurecido. Assim, pode-se afirmar que a utilização de resíduo de bauxita, natural ou calcinada, em formulações com cimento Portland pode reduzir o consumo de cimento, sendo uma alternativa para a utilização de uma grande quantidade deste tipo de resíduo.

Mechanical Alterations in airway smooth muscle after interaction with indoor pollutant – A mathematical model.

The viscoelasticity of mammalian lung is determined by the mechanical properties and structural regulation of the airway smooth muscle (ASM). The exposure to polluted air may deteriorate these properties with harmful consequences to individual health. Formaldehyde (FA) is an important indoor pollutant found among volatile organic compounds. This pollutant permeates through the smooth muscle tissue forming covalent bonds between proteins in the extracellular matrix and intracellular protein structure changing mechanical properties of ASM and inducing asthma symptoms, such as airway hyperresponsiveness, even at low concentrations. In the experimental scenario, the mechanical effect of FA is the stiffening of the tissue, but the mechanism behind this effect is not fully understood. Thus, the aim of this study is to reproduce the mechanical behavior of the ASM, such as contraction and stretching, under FA action or not. For this, it was created a two-dimensional viscoelastic network model based on Voronoi tessellation solved using Runge-Kutta method of fourth order. The equilibrium configuration was reached when the forces in different parts of the network were equal. This model simulates the mechanical behavior of ASM through of a network of dashpots and springs. This dashpot-spring mechanical coupling mimics the composition of the actomyosin machinery of ASM through the contraction of springs to a minimum length. We hypothesized that formation of covalent bonds, due to the FA action, can be represented in the model by a simple change in the elastic constant of the springs, while the action of methacholine (MCh) reduce the equilibrium length of the spring. A sigmoid curve of tension as a function of MCh doses was obtained, showing increased tension when the muscle strip was exposed to FA. Our simulations suggest that FA, at a concentration of 0.1 ppm, can affect the elastic properties of the smooth muscle ¯bers by a factor of 120%. We also analyze the dynamic mechanical properties, observing the viscous and elastic behavior of the network. Finally, the proposed model, although simple, incorporates the phenomenology of both MCh and FA and reproduces experimental results observed with in vitro exposure of smooth muscle to FA. Thus, this new mechanical approach incorporates several well know features of the contractile system of the cells in a tissue level model. The model can also be used in different biological scales.

Atomistic Study of Water Confined in Silica.

In this work, we have used a combined of atomistic simulation methods to explore the effects of confinement of water molecules between silica surfaces. Firstly, the mechanical properties of water severe confined (~3A) between two silica alpha-quartz was determined based on first principles calculations within the density functional theory (DFT). Simulated annealing methods were employed due to the complex potential energry surface, and the difficulties to avoid local minima. Our results suggest that much of the stiffness of the material (46%) remains, even after the insertion of a water monolayer in the silica. Secondly, in order to access typical time scales for confined systems, classical molecular dynamics was used to determine the dynamical properties of water confined in silica cylindrical pores, with diameters varying from 10 to 40A. in this case we have varied the passivation of the silica surface, from 13% to 100% of SiOH, and the other terminations being SiOH2 and SiOH3, the distribution of the different terminations was obtained with a Monte Carlo simulation. The simulations indicates a lowering of the diffusion coefficientes as the diameter decreases, due to the structuration of hydrogen bonds of water molecules; we have also obtained the density profiles of the confined water and the interfacial tension.

Fe valence fluctuations and magnetoelastic coupling in Pb-based multiferroics perovskites

Lead-based multiferroics perovskites with nominal compositions Pb(Fe1/2Nb1/2)O3 and Pb(Fe2/3W1/3)O3 were synthesized following a two-stage method. Magnetic proprieties were investigated and correlated to anelastic proprieties, measured by the conventional pulse-echo method. The discussions are focused in the region around 250 K, where magnetoelectroelastic instabilities have been observed. X-ray absorption nearedge structure (XANES) study further indicates that the edge position varies with temperature revealing a fluctuation on the valence of iron ions with the temperature, which can be related to a variation in anelastic and magnetic proprieties.