Novas fases amorfas de carbono produzidas por irradiação iônica de filmes de C/sub 60/, [alfa]-C e [alfa]-C:H

Neste trabalho estuda-se a formação de novas fases de carbono amorfo através da irradiação iônica de filmes de fulereno, a-C e a-C:H polimérico. Os efeitos da irradiação iônica na modificação das propriedades ópticas e mecânicas dos filmes de carbono irradiados são analisados de forma correlacionada com as alterações estruturais a nivel atômico. O estudo envolve tanto a análise dos danos induzidos no fulereno pela irradiação iônica a baixas fluências, correspondendo a baixas densidades de energia depositada, quanto a investigação das propriedades físico-químicas das fases amorfas obtidas após irradiações dos filmes de fulereno, a-C e a-C:H com altas densidades de energia depositada. As propriedades ópticas, mecânicas e estruturais das amostras são analisadas através de técnicas de espectroscopia Raman e infravermelho, espectrofotometria UV-VIS-NIR, microscopias ópticas e de força atômica, nanoindentação e técnicas de análise por feixe de íons, tais como retroespalhamento Rutherford e análises por reação nuclear. As irradiações produzem profundas modificações nas amostras de fulereno, a-C e a-C:H, e por conseqüência significativas alterações em suas propriedades ópticas e mecânicas. Após máximas fluências de irradiação fases amorfas rígidas (com dureza de 14 e 17 GPa) e com baixos gaps ópticos (0,2 e 0,5 eV) são formadas. Estas estruturas não usuais correspondem a arranjos atômicos com 90 a 100% de estados sp2. Em geral fases sp2 são planares e apresentam baixa dureza, como predito pelo modelo de “cluster”. Entretanto, os resultados experimentais mostram que as propriedades elásticas das novas fases formadas são alcançadas através da criação de uma estrutura sp2 tridimensional. A indução de altas distorções angulares, através da irradiação iônica, possibilita a formação de anéis de carbono não hexagonais, tais como pentágonos e heptágonos, permitindo assim a curvatura da estrutura. Utilizando um modelo de contagem de vínculos é feita uma análise comparativa entre a topologia (estrutura geométrica) de ligações C-sp2 e as propriedades nanomecânicas. São comparados os efeitos de estruturas sp2 planares e tridimensionais (aleatórias) no processo de contagem de vínculos e, conseqüentemente, nas propriedades elásticas de cada sistema. Os resultados mostram que as boas propriedades mecânicas das novas fases de carbono formadas seguem as predições do modelo de vínculos para uma rede atômica sp2 tridimensional. A formação de uma fase amorfa dura e 100% sp2 representa uma importante conquista na procura de novas estruturas rígidas de carbono. A síntese da estrutura desordenada sp2 tridimensional e vinculada aqui apresentada é bastante incomum na literatura. O presente trabalho mostra que o processo de não-equilíbrio de deposição de energia durante a irradiação iônica permite a formação de distorções angulares nas ligações sp2-C, possibilitando a criação de estruturas grafíticas tridimensionais.

Teores de licopeno e ácido ascórbico em morangos cv. Vila Nova produzidos em sistemas de cultivo orgânico e convencional

Na passagem para o século XX, a agricultura sofreu transformações no modelo de produção. Atualmente, a maior parte dos alimentos são produzidos no modelo da agricultura convencional baseada na utilização intensiva de insumos químicos e alta produtividade, em contraponto, a agricultura orgânica está alicerçada na independência de insumos externos e na qualidade dos alimentos. O morango (Fragaria x Ananassa Duch), reconhecido por suas vitaminas e compostos quimioprotetores, tais como o ácido ascórbico e licopeno, é uma cultura produzida tanto no sistema orgânico, quanto no convencional. Entretanto, não existem informações sobre os tipos de sistemas existentes dentro destas duas formas de fazer agricultura e nem dados sobre os conteúdos de ácido ascórbico e de licopeno. Os objetivos deste trabalho foram: tipificar os sistemas de cultivo praticados e identificar as características básicas da produção de morango em Porto Alegre; quantificar os indicadores nutricionais licopeno e ácido ascórbico em morangos cv. Vila Nova, oriundos de diferentes sistemas de cultivo e avaliar a possibilidade dessas substâncias servirem como descritores da qualidade biológica dos frutos produzidos nestas diferentes formas de fazer agricultura. Foram escolhidos cinco sistemas de produção de morangos no bairro Lami, Porto Alegre/RS, sendo duas propriedades orgânicas (OJ, OS) e três convencionais (CN, CP, CB) Para a tipificação foi usada à observação participativa com registro dos dados sobre a intensidade dos componentes de cultivo (manejos, adubação, controle fitossanitário, técnicas de irrigação) e sócio-econômicos. Para medir os teores de licopeno e ácido ascórbico foram cultivados morangos cv. Vila Nova, os quais foram colhidos maduros e analisados. Dentro do sistema convencional existe uma intensidade variada na utilização de insumos. No sistema orgânico um foi tipificado como agroecológico e outro como em final de transição para o orgânico. Os sistemas convencionais têm alta demanda por produtos externos, principalmente em relação à adubação (adubos minerais de alta solubilidade), irrigação (mangueiras, etc) e controle fitossanitário (produtos químicos de síntese) e os sistemas orgânicos apresentam uma baixa dependência externa em relação ao controle fitossanitários, irrigação e manejo. Eles apresentaram dependência de adubos orgânico de origem animal. Os resultados demonstraram que o conteúdo de licopeno variou de 0,033 a 0,063 mg/100g de peso fresco e que ele não foi eficiente como descritor da qualidade hortícola de morangos cultivados em sistemas orgânicos e convencionais. O conteúdo de ácido ascórbico foi de 30,05 a 69,39 mg/100g de peso fresco. Esta vitamina não discrimina diferenças entre os sistemas, e não pode ser considerada como um descritor de qualidade biológica de morangos cultivados em sistemas orgânicos e convencionais.