Probing dispersion and re-agglomeration phenomena upon melt-mixing of polymer-functionalized graphite nanoplates

A one-step melt-mixing method is proposed to study dispersion and re-agglomeration phenomena of the as-received and functionalized graphite nanoplates in polypropylene melts. Graphite nanoplates were chemically modified via 1,3-dipolar cycloaddition of an azomethine ylide and then grafted with polypropylene-graft-maleic anhydride. The effect of surface functionalization on the dispersion kinetics, nanoparticle re-agglomeration and interface bonding with the polymer is investigated. Nanocomposites with 2 or 10 wt% of as-received and functionalized graphite nanoplates were prepared in a small-scale prototype mixer coupled to a capillary rheometer. Samples were collected along the flow axis and characterized by optical microscopy, scanning electron microscopy and electrical conductivity measurements. The as-received graphite nanoplates tend to re-agglomerate upon stress relaxation of the polymer melt. The covalent attachment of a polymer to the nanoparticle surface enhances the stability of dispersion, delaying the re-agglomeration. Surface modification also improves interfacial interactions and the resulting composites presented improved electrical conductivity.

A (re)construção da cultura organizacional em mega-agrupamentos de escolas: tensões e contradições

Integrado num projeto de investigação em curso, este texto analisa o processo de (re)construção da cultura organizacional em mega-agrupamentos de escolas, em particular as tensões surgidas a propósito dos valores e significados partilhados sobre o funcionamento da organização. Ao nível do enquadramento teórico, entende-se o mega-agrupamento como modalidade especial de organização escolar, caraterizada pela existência de um campo organizacional e um campo interorganizacional, mobilizando-se metáforas e imagens de caráter interpretativo para esta dupla análise. Por outro lado, adota-se uma perspetiva multifocalizada e multiparadigmática na análise do processo de (re)construção da cultura organizacional, tendo em vista identificar os fatores intervenientes e o grau de partilha da cultura, geradores de configurações múltiplas. O projeto de investigação enquadra-se no paradigma interpretativo, adota uma abordagem mista e elege, como modalidade de investigação, o estudo de caso. Apesar da diversidade de técnicas de investigação previstas, nesta fase do projeto apenas se mobilizam dados recolhidos através de observação, de entrevista e de análise documental. Como principais conclusões, destacam-se: a existência de contradições na (re)construção dos valores e significados partilhados, geradoras de tensões internas; o controlo da organização pela liderança da escola-sede, em articulação com membros da organização e da comunidade, face ao hibridismo da regulação nacional; um processo de (re)construção da cultura organizacional marcado pela integração, diferenciação e fragmentação.

Descodificação do De re aedificatoria de Alberti: gramáticas de forma para a análise e geração de edifícios sagrados

Teses de Doutoramento em Arquitectura.

Geometria urbana e ilha de calor noturna: análise baseada em um modelo numérico

A geometria urbana e uma das causas do fenomeno da ilha de calor,pois provoca alteracao do balanco energetico nas cidades. Essa pesquisa visa identificar um raio de abrangencia adequado para a determinacao da influencia termica da geometria urbana. Para isso explora ferramentas de um Sistema de Informacoes Geograficas, aplicando um modelo numerico (o modelo de Oke), que relaciona a geometria urbana e a intensidade da ilha de calor. Dados térmicos reais sao comparados a dados simulados para diferentes raios de abrangencia. Os resultados apontaram que o raio de 30 m e o que em media permite maior aproximacao entre dados reais e dados simulados. Alem disso, verificou-se que o modelo aplicado demonstra comportamento diferenciado, conforme o grau de homogeneidade das alturas das edificacoes.

Evaluation of the bond performance in FRP-brick components re-bonded after initial delamination

The bond behavior between Fiber Reinforced Polymers (FRPs) and masonry substrates has been the subject of many studies during the last years. Recent accelerated aging tests have shown that bond degradation and FRP delamination are likely to occur in FRP-strengthened masonry components under hygrothermal conditions. While an investigation on the possible methods to improve the durability of these systems is necessary, the applicability of different bond repair methods should also be studied. This paper aims at investigating the debonding mechanisms after repairing delaminated FRP-strengthened masonry components. FRP-strengthened brick specimens, after being delaminated, are repaired with two different adhesives: a conventional epoxy resin and a highly flexible polymer. The latter is used as an innovative adhesive in structural applications. The bond behavior in the repaired specimens is investigated by performing single-lap shear bond tests. Digital image correlation (DIC) is used for deeper investigation of the surface deformation and strains development. The effectiveness of the repair methods is discussed and compared with the strengthened specimens.

Dispersion and re-agglomeration of graphite nanoplates in polypropylene melts under controlled flow conditions

The kinetics of GnP dispersion in polypropylene melt was studied using a prototype small scale modular extensional mixer. Its modular nature enabled the sequential application of a mixing step, melt relaxation, and a second mixing step. The latter could reproduce the flow conditions on the first mixing step, or generate milder flow conditions. The effect of these sequences of flow constraints upon GnP dispersion along the mixer length was studied for composites with 2 and 10 wt.% GnP. The samples collected along the first mixing zone showed a gradual decrease of number and size of GnP agglomerates, at a rate that was independent of the flow conditions imposed to the melt, but dependent on composition. The relaxation zone induced GnP re-agglomeration, and the application of a second mixing step caused variable dispersion results that were largely dependent on the hydrodynamic stresses generated.

Gd2O3: Eu3+/PPO/POPOP/PS composites for digital imaging radiation detectors

Polymer based scintillator composites have been produced by combining polystyrene (PS) and Gd2O3:Eu3+ scintillator nanoparticles. Polystyrene has been used since it is a flexible and stable binder matrix, resistant to thermal and light deterioration and with suitable optical properties. Gd2O3:Eu3+ has been selected as scintillator material due to its wide band gap, high density and visible light yield. The optical, thermal and electrical characteristics of the composites were studied as a function of filler content, together with their performance as scintillator material. Additionally 1wt.% of 2,5 dipheniloxazol (PPO) and 0.01wt.% of (1,4-bis(2-(5-phenioxazolil))-benzol (POPOP) were introduced in the polymer matrix in order to strongly improve light yield, i.e. the measured intensity of the output visible radiation, under X-ray irradiation. Whereas increasing scintillator filler concentration (from 0.25wt.% to 7.5wt.%) increases scintillator light yield, decreases the optical transparency of the composite. The addition of PPO and POPOP, strongly increased the overall 2 transduction performance of the composite due to specific absorption and re-emission processes. It is thus shown that Gd2O3:Eu3+/PPO/POPOP/PS composites in 0.25 wt.% of scintillator content with fluorescence molecules is suitable for the development of innovate large area X-ray radiation detectors with huge demand from the industries.

Integrating data from heterogeneous DNA microarray platforms

DNA microarrays are one of the most used technologies for gene expression measurement. However, there are several distinct microarray platforms, from different manufacturers, each with its own measurement protocol, resulting in data that can hardly be compared or directly integrated. Data integration from multiple sources aims to improve the assertiveness of statistical tests, reducing the data dimensionality problem. The integration of heterogeneous DNA microarray platforms comprehends a set of tasks that range from the re-annotation of the features used on gene expression, to data normalization and batch effect elimination. In this work, a complete methodology for gene expression data integration and application is proposed, which comprehends a transcript-based re-annotation process and several methods for batch effect attenuation. The integrated data will be used to select the best feature set and learning algorithm for a brain tumor classification case study. The integration will consider data from heterogeneous Agilent and Affymetrix platforms, collected from public gene expression databases, such as The Cancer Genome Atlas and Gene Expression Omnibus.

GIS application in water resources master planning

Due to water scarcity, it is important to organize and regulate water resources utilization to satisfy the conflicting water demands and needs. This paper aims to describe a comprehensive methodology for managing the water sector of a defined urbanized region, using the robust capabilities of a Geographic Information System (GIS). The proposed methodology is based on finding alternatives to cover the gap between recent supplies and future demands. Nablus which is a main governorate located in the north of West Bank, Palestine, was selected as case study because this area is classified as arid to semi-arid area. In fact, GIS integrates hardware, software, and data for capturing, managing, analyzing, and displaying all forms of geographic information. The resulted plan of Nablus represents an example of the proposed methodology implementation and a valid framework for the elaboration of a water master plan.

Analysis and selection of indicators for a sustainability assessment method for school buildings based on SBTool ‐ PT

Nowadays, the sustainability of buildings has an extreme importance. This concept goes towards the European aims of the Program Horizon 2020, which concerns about the reduction of the environmental impacts through such aspects as the energy efficiency and renewable technologies, among others. Sustainability is an extremely broad concept but, in this work, it is intended to include the concept of sustainability in buildings. Within the concept that aims the integration of environmental, social and economic levels towards the preservation of the planet and the integrity of the users, there are, currently, several types of tools of environmental certification that are applicable to the construction industry (LEED, BREEAM, DGNB, SBTool, among others). Within this context, it is highlighted the tool SBTool (Sustainable Building Tool) that is employed in several countries and can be subject to review in institutions of basic education, which are the base for the formation of the critical masses and for the development of a country. The main aim of this research is to select indicators that can be used in a methodology for sustainability assessment (SBTool) of school buildings in Portugal and in Brazil. In order to achieve it, it will also be analyzed other methodologies that already incorporate parameters directly related with the schools environment, such as BREEAM or LEED.

Re-Design of ribbon for new applications

O conceito de qualidade de vida surge pela primeira vez em 1920, através do economista inglês Arthur Cecil Pigou, que utiliza este termo para descrever o impacto governamental sobre a vida das pessoas mais desfavorecidas. Com a instalação de uma era industrializada e com o fim da 2º Guerra Mundial, a sociedade mudou de paradigma e iniciou uma procura incessante de formas para melhorar a sua qualidade de vida. Este conceito desenvolve-se juntamente com o desenvolvimento do conceito de educação, saúde, habitação, transporte, trabalho e lazer, bem como indicadores do aumento da esperança de vida, a diminuição da mortalidade infantil e dos níveis de poluição. O avanço da tecnologia teve um papel fundamental para a evolução desses conceitos, bem como o Design na procura de soluções para aplicação dessas mesmas tecnologias. No caso concreto da indústria tèxtil, a tendência é o desenvolvimento de têxteis inteligentes envolvendo a engenharia electrónica no seu processo de conceptualização e de fabrico. A chamada tecnologia wearable abre novos horizontes para a criação de soluções inovadoras, abrindo novos nichos de mercado com elevado valor acrescentado. Existem atualmente vários produtos no mercado cuja funcionalidade e utilidade lhes conferiu um estatuto imutável ao longo dos anos, onde a evolução não avançou na tendência atual. Esse é o caso dos tecidos estreitos, cuja funcionalidade poderá adquirir novas capacidades e ser utilizada em diferentes componentes têxteis nas mais variadas áreas. Essas capacidades poderão ser acrescentadas pela incorporação de materiais com luminosidade (Led’s e L-Wire) nas suas estruturas. Neste estudo realizado o design de produtos com novas funcionalidades, adaptando as tecnologias até agora desenvolvidas em novas soluções e/ou novas recriações de produto.

As representações de género nas revistas portuguesas de informação generalista: em busca de uma cidadania inclusiva

No campo mediático existe uma tendência para difundir representações enviesadas de homens e mulheres, quer como indivíduos (com todas as suas subjectividades inerentes), quer enquanto colectivo. Neste sentido, o projecto O género em foco: representações sociais nas revistas portuguesas de informação generalista surge da constatação de uma lacuna na investigação relativamente à análise e compreensão das representações de género que permeiam os conteúdos e linhas editoriais dos órgãos jornalísticos em Portugal. A persistência de representações genderizadas ao nível da produção de conteúdos mediáticos que, embora não totalmente desvinculadas do ‘real’, tendem a ser apropriadas de forma selectiva, (re)produzem uma visão hegemónica e androcêntrica, a qual coloca em causa uma cidadania inclusiva, activa e, portanto, plena. Na medida em que estas representações veiculadas se distanciam da legislação internacional e portuguesa na matéria, desenvolvemos este projecto incidindo fundamentalmente em dois eixos de análise – 1) produtos e produtoras/es mediáticos; 2) receptoras/es dos media (foco nas/os jovens) – entendidos não como dimensões estáticas mas em estreita conexão, ainda que possam sugerir leituras independentes. Para tal, seleccionámos as duas revistas deste segmento mais lidas actualmente em Portugal - Visão e Sábado. Entendemos que o cruzamento destas dimensões é fundamental para percebermos o que se produz, de que forma é que os discursos são construídos e como é que são percebidos pelas cidadãs e pelos cidadãos numa sociedade que se caracteriza pela busca constante de informação. Assumimos neste projecto uma forte vertente de investigação-acção, a qual será, em última instância, materializada num guia de boas práticas jornalísticas que contemplará uma perspectiva de género. Este visa fomentar uma maior e melhor interacção entre os diversos membros da sociedade da informação, contribuindo decisivamente para a literacia mediática, tendo esta como objectivo a consecução de uma cidadania mais abrangente e plural que seja garante da democracia.

Perspectivas sobre info-exclusão no ciberespaço lusófono

Os países de língua oficial portuguesa revelam, no seu conjunto, uma heterogeneidade económica, social, educativa e geográfica que afecta o modo como se efectiva o acesso à internet e à escolarização nestes países. Nesta comunicação, pretende-se reflectir sobre duas questões centrais que se colocam quando se discute o conceito de infoexclusão. Por um lado, questiona-se se estarão criadas as condições culturais, infraestruturais e sociais que permitam o acesso e a utilização informada dos serviços de internet nestes países; por outro lado, interroga-se sobre a existência, nos países da Comunidade dos Países de Língua Portuguesa (CPLP), de condições materiais e culturais que lhes permita desfrutar das potencialidades do mundo digital. Pretende-se apresentar, neste trabalho, alguns dados relativos aos índices de desenvolvimento humano nestes países, aos níveis de escolaridade e de literacia, reflectindo sobre os mesmos, apresentando também os dados disponíveis respeitantes ao número de utilizadores e subscritores dos serviços de internet. Os dados analisados indicam que existem grandes assimetrias no que diz respeito ao nível de desenvolvimento humano nestes países. Observam-se profundas desigualdades ligadas à pobreza e à educação, que contribuem de modo significativo para a presença de baixos níveis de desenvolvimento humano em alguns países da CPLP.

Off-line simulation inspires insight: a neurodynamics approach to efficient robot task learning

There is currently an increasing demand for robots able to acquire the sequential organization of tasks from social learning interactions with ordinary people. Interactive learning-by-demonstration and communication is a promising research topic in current robotics research. However, the efficient acquisition of generalized task representations that allow the robot to adapt to different users and contexts is a major challenge. In this paper, we present a dynamic neural field (DNF) model that is inspired by the hypothesis that the nervous system uses the off-line re-activation of initial memory traces to incrementally incorporate new information into structured knowledge. To achieve this, the model combines fast activation-based learning to robustly represent sequential information from single task demonstrations with slower, weight-based learning during internal simulations to establish longer-term associations between neural populations representing individual subtasks. The efficiency of the learning process is tested in an assembly paradigm in which the humanoid robot ARoS learns to construct a toy vehicle from its parts. User demonstrations with different serial orders together with the correction of initial prediction errors allow the robot to acquire generalized task knowledge about possible serial orders and the longer term dependencies between subgoals in very few social learning interactions. This success is shown in a joint action scenario in which ARoS uses the newly acquired assembly plan to construct the toy together with a human partner.

Abnormal interactions between context, memory structure, and mood in schizophrenia: an ERP investigation

This study used event-related potentials to examine interactions between mood, sentence context, and semantic memory structure in schizophrenia. Seventeen male chronic schizophrenia and 15 healthy control subjects read sentence pairs after positive, negative, or neutral mood induction. Sentences ended with expected words (EW), within-category violations (WCV), or between-category violations (BCV). Across all moods, patients showed sensitivity to context indexed by reduced N400 to EW relative to both WCV and BCV. However, they did not show sensitivity to the semantic memory structure. N400 abnormalities were particularly enhanced under a negative mood in schizophrenia. These findings suggest abnormal interactions between mood, context processing, and connections within semantic memory in schizophrenia, and a specific role of negative mood in modulating semantic processes in this disease.