Applying complex network theory to the understanding of high-aspect-ratio carbon-filled composites

This work demonstrates that the theoretical framework of complex networks typically used to study systems such as social networks or the World Wide Web can be also applied to material science, allowing deeper understanding of fundamental physical relationships. In particular, through the application of the network theory to carbon nanotubes or vapour-grown carbon nanofiber composites, by mapping fillers to vertices and edges to the gap between fillers, the percolation threshold has been predicted and a formula that relates the composite conductance to the network disorder has been obtained. The theoretical arguments are validated by experimental results from the literature.

PHB-PEO electrospun fiber membranes containing chlorhexidine for drug delivery applications

Fiber meshes of poly(hydroxybutyrate) (PHB) and poly(hydroxybutyrate)/ poly(ethylene oxide) (PHB/PEO) with different concentrations of chlorhexidine (CHX) were prepared by electrospinning, for assessment as a polymer based drug delivery system. The electrospun fibers were characterized at morphological, molecular and mechanical levels. The bactericidal potential of PHB and PHB/PEO electrospun fibers with and without CHX was investigated against Escherichia coli (E. coli) and Staphylococcus aureus (S. aureus) by disk diffusion susceptibility tests. Electrospun fibers containing CHX exhibited bactericidal activity. PHB/PEO-1%CHX displayed higher CHX release levels and equivalent antibacterial activity when compared to PHB/PEO with 5 and 10 wt% CHX. Bactericidal performance of samples with 1 wt% CHX was assessed by Colony Forming Units (CFU), where a reduction of 100 % and 99.69 % against E. coli and S. aureus were achieved, respectively.

Effect of neutralization and cross-linking on the thermal degradation of chitosan electrospun membranes

Thermal degradation of as electrospun chitosan membranes and samples subsequently treated with ethanol and cross-linked with glutaraldehyde (GA) have been studied by thermogravimetry (TG) coupled with an infrared spectrometer (FTIR). The influence of the electrospinning process and cross-linking in the electrospun chitosan thermal stability was evaluated. Up to three degradation steps were observed in the TG data, corresponding to water dehydration reaction at temperatures below 100 ºC, loss of side groups formed between the amine groups of chitosan and trifluoroacetic acid between 150 – 270 ºC and chitosan thermal degradation that starts around 250 ºC and goes up to 400 ºC. The Kissinger model was employed to evaluate the activation energies of the electrospun membranes during isothermal experiments and revealed that thermal degradation activation energy increases for the samples processed by electrospinning and subsequent neutralization and cross-linking treatments with respect to the neat chitosan powder.

Produto Aquaoli: projeto de design industrial em aquariofilia

Esta dissertação de mestrado, apresenta a elaboração de um projeto de design industrial em aquariofilia - Aquaoli. Pretende-se criar uma nova tipologia de aquários inovadora e distinta, projetando o produto com o intuito deste cumprir com todos os parâmetros exigidos pelo mercado e produção do mesmo. Definiu-se a criança entre os 7 e os 11 anos como público-alvo deste projeto. Assim, pretende-se um resultando promissor para a empresa AQUATLANTIS apostar e lucrar com o seu desenvolvimento. Para que este projeto obtivesse bons resultados, foi realizada uma pesquisa aprofundada, desde a aquariofilia (a sua história, biologia e mercado), do aquariófilo atual (psicologia do consumidor e as suas responsabilidades), até ao estado da arte (da AQUATLANTIS e dos produtos existentes no mercado). Este projeto foi desenvolvido em várias vertentes de design, procurando ser o mais completo possível. Isso foi viável com o desenvolvimento do produto e de todos os seus componentes em três dimensões, o desenvolvimento de maquetes e de protótipos do produto, o desenvolvimento do packaging e campanha promocional, a definição de preço custo e métodos de produção dos objetos, entre outros parâmetros. Obteve-se um projeto de design industrial bastante completo e com potencial para ser implementado no mercado, cativando a atenção do público-alvo e obtendo vendas elevadas. O aquário apresenta-se distinto dos existentes, principalmente no facto de ser modular, muito interativo, pedagógico e incorporar uma estrutura invulgar e particularmente cativante para as crianças. Este produto subdivide-se em dois conjuntos vendidos separadamente (Aquarium Pack e Kit-1 Pack), apresentando assim uma estratégia de marketing que pretende que a criança que o adquira pela primeira vez, venha a desejar adquirir mais produtos desta gama, procurando aumentar a sua estante e/ou o número de aquários e animais que incorpora na mesma.