Surface morphology and phase transformations of femtosecond laser-processed saphire

The morphological and structural modifications induced in sapphire by surface treatment with femtosecond laser radiation were studied. Single-crystal sapphire wafers cut parallel to the (0 1 2) planes were treated with 560 fs, 1030 nm wavelength laser radiation using wide ranges of pulse energy and repetition rate. Self-ordered periodic structures with an average spatial periodicity of similar to 300 nm were observed for fluences slightly higher than the ablation threshold. For higher fluences the interaction was more disruptive and extensive fracture, exfoliation, and ejection of ablation debris occurred. Four types of particles were found in the ablation debris: (a) spherical nanoparticles about 50 nm in diameter; (b) composite particles between 150 and 400 nm in size; (c) rounded resolidified particles about 100-500 nm in size; and (d) angular particles presenting a lamellar structure and deformation twins. The study of those particles by selected area electron diffraction showed that the spherical nanoparticles and the composite particles are amorphous, while the resolidified droplets and the angular particles, present a crystalline a-alumina structure, the same of the original material. Taking into consideration the existing ablation theories, it is proposed that the spherical nanoparticles are directly emitted from the surface in the ablation plume, while resolidified droplets are emitted as a result of the ablation process, in the liquid phase, in the low intensity regime, and by exfoliation, in the high intensity regime. Nanoparticle clusters are formed by nanoparticle coalescence in the cooling ablation plume. (C) 2013 Elsevier B.V. All rights reserved.

A influência da microgravidade na musculatura esquelética: alterações musculares e intervenção terapêutica

Introdução – O incremento do tempo de exposição à microgravidade origina um descondicionamento músculo-esquelético que precisa de ser prevenido através do treino. Objetivos – Identificar os padrões destas alterações e descrever os programas de treino em microgravidade e estratégias pós-exposição. Método – A pesquisa da revisão da literatura foi conduzida através da MEDLINE/PubMed e PEDro com as seguintes palavras--chave: “spaceflight rehabilitation”, “spaceflight muscle”, “microgravity muscle” e “bed rest muscle”, seguida de uma seleção dos artigos. Resultados – Os estudos encontrados apresentam uma resposta músculo-tendinosa diferencial sendo que o treino protege total ou parcialmente estas estruturas. Conclusão – O treino de resistance de intensidade elevada e baixas repetições associado a exercícios específicos é o mais adequado para responder ao descondicionamento. - ABSTRACT - Introduction – The increased microgravity exposition time raised the need for training programs to avoid muscle and tendinous deconditioning. Objectives – To identify the deconditioning patterns and to identify and describe the training programs used for its prevention during and after microgravity exposure. Methods – This literature review is based on a search conducted via MEDLINE/PubMed and PEDro using the following search words: “spaceflight rehabilitation”, “spaceflight muscle”, “microgravity muscle” and “bed rest muscle”. The search was followed by an article selection. Results – The studies reveal a differential exposure phenomenon for which the training programs reviewed are partly effective. Conclusion – According to the literature the high intensity low volume resistance programs with specific exercises are more appropriate to address the deconditioning problem.

Revisão sistemática da resposta da musculatura esquelética aos programas de treino em microgravidade

Mestrado em Fisioterapia.

Treino de músculos inspiratórios em indivíduos saudáveis: estudo randomizado controlado

Introdução – O treino dos músculos inspiratórios (TMI) surge como uma intervenção importante na população com doença pulmonar obstrutiva crónica (DPOC), mas com interesse crescente na população saudável. No entanto, não existem estudos suficientes que comprovem se o treino dos músculos inspiratórios se traduz também numa melhoria da capacidade aeróbia objetivada no consumo de oxigénio (VO2). Assim, a relação entre o TMI e os seus resultados no indivíduo saudável carece de estudo que comprove os efeitos reais do treino. Considerou-se, pelo anteriormente exposto, pertinente a realização de um estudo de investigação na população saudável que permitisse avaliar em que medida um programa de TMI induz alterações na força muscular inspiratória e na capacidade aeróbia. Métodos e análise – A amostra foi constituída por indivíduos saudáveis (n=19) com idades compreendidas entre os 18 e 21 anos que realizam exercício físico regularmente (≥3 vezes por semana ou ≥4h por semana). A capacidade aeróbia foi estimada através do Teste de Ebbeling e a força dos músculos inspiratórios foi medida pela pressão inspiratória máxima (PIM) obtida num dinamómetro específico (MicroRPM®), em dois momentos distintos (pré e pós-treino). A referida amostra foi dividida aleatoriamente em dois grupos (n=9 no grupo experimental e n=10 no grupo de controlo). O grupo experimental (GE) foi submetido a um TMI de alta intensidade (≥50% Pi,máx), enquanto o grupo de controlo (GC) não foi sujeito a qualquer intervenção. O TMI foi realizado através do PowerBreathe Classic® Level 1 e Level 2, que fornece uma pressão consistente e específica para a força muscular inspiratória, independentemente do fluxo inspiratório do indivíduo. Conclusões – Após o treino verificou-se um aumento de 37% na PIM do GE, enquanto o GC apresentou uma melhoria de 7%. Na comparação intragrupos, ambos os grupos aumentaram significativamente tanto a PIM como o VO2 (p<0,05). Já na comparação intergrupos, a diferença foi significativa para a PIM (p=0,000), mas não para o VO2. Serão necessários mais estudos no sentido de concluir e avaliar em que condições o TMI produz alterações na capacidade aeróbia.