Simultaneous Recording of Shadowgrams and Schlieren Images for the Study of Plasma Assisted Aerodynamics

This work describes an optical device for the simultaneous recording of shadowgrams and schlieren images, and some results are presented concerning its application to the study of plasma assisted flow control in airfoil models. This approach offers many advantages in comparison to other methods, specially because the use of tracer particles (like smoke in wind tunnels) is not required for the experiments, thus avoiding contaminations in the electric discharges or air flows. Besides, while schlieren images reveal the refractive index gradients in the area of study, shadowgrams detect the second order spatial derivatives of the refractive indexes. Therefore, the simultaneous recording of these different images may give interesting information about the phenomena under study.

Mixing and motion of rice particles in a rotating drum

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Weathering rates at Alto Sorocaba basin, Brazil, using U-isotopes and major cations

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Chemometrics in fuel science: demonstration of the feasibility of chemometrics analyses applied to physicochemical parameters to screen solvent tracers in Brazilian commercial gasoline

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Crescimento e atividade de raízes de soja em função do sistema de produção

O objetivo deste trabalho foi determinar o efeito de culturas de inverno e de primavera no crecimento do sistema radicular e na produtividade da soja, e comparar um método direto (trado) com um indireto (com rubídio), na análise do sistema radicular. Utilizou-se o delineamento experimental de blocos ao acaso, em parcelas subdivididas, com quatro repetições. As parcelas foram constituídas pelas culturas de inverno, triticale (X Triticosecale) e girassol (Helianthus annuus), e as subparcelas pelos culturas de primavera, milheto (Pennisetum glaucum), sorgo forrageiro (Sorghum bicolor) e crotalária júncea (Crotalaria juncea), além da escarificação, realizada em 2003 e 2009. A soja (Glycine max) foi cultivada no verão e seu sistema radicular foi avaliado por amostragem física das raízes, com trado, e por avaliação da atividade radicular com rubídio. Modificações na arquitetura ou na atividade do sistema radicular da soja não afetaram a produtividade. A distribuição física e a atividade radicular não foram afetados significativamente pelas espécies de inverno, mas o crescimento foi favorecido após o cultivo do milheto e do sorgo forrageiro, na primavera. A medida direta do sistema radicular com trado apresenta baixa correlação com a atividade radicular.

Deposição de glyphosate aplicado para controle de plantas daninhas em soja transgênica

Inúmeros fatores estão envolvidos na tecnologia de aplicação de um herbicida, sendo a deposição correta fundamental para que o produto possa expressar sua eficiência. Com o objetivo de avaliar a deposição de uma solução traçante constituída de glyphosate Roundup Ready (0,96 kg e.a. ha-1) + corante FDC-1 (1.500 ppm), foi conduzido um experimento em área semeada com soja transgênica e infestada com amendoim-bravo (Euphorbia heterophylla), localizada em Londrina-PR. As aplicações foram efetuadas em diferentes estádios de desenvolvimento da cultura, correspondendo a 17, 24, 31, 38 e 45 dias após a emergência da soja. Os alvos, plantas de soja, amendoim-bravo e placas na superfície do solo (linha e entrelinha), foram coletados após pulverização, e a solução traçante foi nestes depositada, posteriormente recuperada através de lavagem com agitação em água destilada. As amostras das soluções recuperadas foram submetidas à análise, utilizando-se procedimentos espectrofotométricos, e os resultados de absorbância convertidos para concentração em µL cm-2 e µL por planta. As freqüências acumuladas dos dados originais de depósito foram adequadamente ajustadas segundo modelo de Gompertz, apresentando elevada precisão (R² > 0,95). Os resultados indicaram que o depósito da calda de pulverização nas plantas de soja e amendoim-bravo reduziu progressivamente com o desenvolvimento da cultura e infestação, sugerindo que a maior garantia de eficiência de controle pode ser conseguida com aplicações precoces.

Avaliação qualitativa e quantitativa na deposição de calda de pulverização em Commelina benghalensis

O objetivo deste estudo foi o de avaliar a quantidade e qualidade da deposição da calda de pulverização em plantas de Commelina benghalensis, considerando os volumes de aplicação, as pontas de pulverização e o ângulo dos bicos na barra de pulverização. Foram utilizadas cinco hastes de plantas por vaso. O delineamento experimental adotado foi o inteiramente casualizado, com 20 repetições. O experimento foi conduzido em casa de vegetação e a aplicação da calda foi efetuada após 40 dias do transplantio das hastes, quando estavam com 30 a 40 cm de comprimento. Os tratamentos foram constituídos por cinco pontas de pulverização (TX-VK 6, TX-VK 8, XR 11001 VS, XR 11002 VS e TJ60 11002 VS), sendo testadas com dois ângulos de aplicação (0º e +30º), exceto a TJ60 11002 VS, e todas com dois volumes de calda distintos (100 e 200 L ha-1). Foi utilizado como traçador o corante Azul Brilhante FDC-1 na concentração de 500 ppm, para determinar a deposição da calda de pulverização. Após a aplicação, 20 hastes no total foram imediatamente coletadas e, em seguida, lavadas em 100 mL de água destilada, para posterior quantificação do traçador em espectrofotômetro. Os dados foram transformados em valores de depósitos por grama de massa seca e ajustados à curva de regressão pelo modelo de Gompertz. Os resultados evidenciaram que, independentemente da ponta utilizada, o volume de 200 L ha-1 proporcionou os maiores depósitos médios e pontuais nas plantas. Quanto à uniformidade do depósito de calda sobre as plantas, a ponta XR 11001 VS no volume de 100 L ha-1 proporcionou a melhor uniformidade. Contudo, quando se utilizou o ângulo de +30º, ocorreram acréscimos dos depósitos ao se utilizar o volume de 100 L ha-1, e, nesse caso, houve melhor uniformidade para o volume de 200 L ha-1.

Choice of tracers for the evaluation of spray deposits

As substâncias traçadoras são usadas para avaliar a eficácia de pulverizações mas, normalmente, elas modificam a tensão superficial de soluções aquosas. O trabalho objetivou definir um método para avaliar a distribuição e a quantidade de produto depositada em pulverizações, utilizando-se substâncias traçadoras, com a possibilidade de ajustar a tensão superficial da calda. Foram testados os produtos Azul Brilhante a 0,15%, Saturn Yellow a 0,15% suspenso em lignosulfonato Vixilperse a 0,015% e a Fluoresceína Sódica a 0,005%, e as misturas de Azul Brilhante mais Saturn Yellow e Azul Brilhante mais Fluoresceína, nas mesmas concentrações. Para avaliar a degradação as soluções com os produtos foram depositados sobre folhas de citros e avaliados as quantidades através da leitura de unidade de fluorescência e densidade óptica, das soluções sem secar, secas no escuro, exposta ao sol por 2, 4 e 8 horas e comparadas com as leituras obtidas com os depósitos direto em água. A tensão superficial da solução traçadora foi determinada pela passagem de gotas formadas no período entre 20 e 40 segundos. A mistura do Azul Brilhante mais o Saturn Yellow a 0,15%, não apresentou degradação em todas as condições de avaliação, não foi absorvida pelas folhas e manteve a solução na mesma tensão superficial da água, possibilitando ajustá-la aos mesmos níveis das concentrações dos produtos fitossanitários. Isto proporcionou o estabelecimento de um método qualitativo pela avaliação visual sobre luz ultravioleta da distribuição do pigmento e quantitativo com a determinação da quantidade depositada do corante numa mesma solução, em diferentes tensões superficiais na calda de pulverização.

Spray deposition and losses in potato as a function of air-assistance and sprayer boom angle

A cultura da batata possui grande expressão econômica dentro do cenário agrícola. Para isso, equipamentos e técnicas de aplicação de produtos fitossanitários vêm sendo desenvolvidos visando melhorar o rendimento econômico da cultura. Neste sentido, experimentos foram conduzidos no delineamento em blocos ao acaso na cultura da batata cv. Ágata. Objetivando avaliar o efeito da assistência de ar combinada a diferentes ângulos de aplicação sobre a deposição da pulverização, bem como as perdas da calda para o solo utilizou-se um pulverizador com e sem assistência de ar junto à barra de pulverização posicionada a +30º, 0º e -30º (sinal + a favor e - contrário ao deslocamento) em relação a vertical. O volume de calda foi 400 L ha-1 utilizando-se pontas de jato cônico vazio JA-4 na pressão de 633 kPa. Para a avaliação dos depósitos utilizou-se um traçador cúprico. Os depósitos foram removidos dos folíolos por lavagem com água destilada, em ambas as superfícies foliares, nas posições superior e inferior das plantas de batata e quantificados por espectrofotometria de absorção atômica. As perdas da pulverização foram avaliadas em coletores plásticos colocados nas entrelinhas das parcelas experimentais. Os níveis dos depósitos do traçador cúprico nas diferentes posições da planta foram analisados pelo teste estatístico T² de Hotteling. Os maiores depósitos foram obtidos com a barra posicionada a 0º e +30º, em presença da assistência de ar, tanto na posição superior quanto inferior da planta. A presença do ar, além de propiciar maiores depósitos na parte inferior das plantas, possibilitou maior uniformidade na distribuição deles. As perdas da pulverização ficaram abaixo de 4%.

Whole-body protein turnover in malnourished patients with child class B and C cirrhosis on diets low to high in protein energy

The purpose of this study was to determine the rate of whole-body protein turnover in moderately and severely alcoholic, malnourished, cirrhotic patients fed with different amounts of protein or energy. Six male patients (Child classes B and C) and four age- and sex-matched healthy control subjects were studied for 18 d in fasting and feeding states; a single oral dose of [N-15]glycine was used as a tracer and urinary ammonia was the end product. The kinetic study showed that patients had higher protein catabolism while fasting (patients: 3.14 +/- 1.2 g of lean body mass/9 h; controls: 1.8 +/- 0.3 g of lean body mass/9 h: P<0.02). Although not statistically significant, protein catabolism (grams of lean body mass/9 h) was lower with the hyperproreic/hyperenergetic diet when compared with fasting. Nitrogen retention was consistent with the lower protein-catabolism rate; a statistically significant increase in nitrogen balance was observed when patients were fed with the hyperproteic/hyperenergetic diet compared with fasting 14.3 +/- 3.2 g of nitrogen/d and -2.2 +/- 1.9 g of nitrogen/d, respectively; P < 0.01). These data indicate that Child class B and C cirrhotic patients are hypercatabolic and that Long-term nutritional intervention with a hyperproteic/hyperenergetic diet is likely needed to improve their clinical and nutritional status. Nutrition 2001;17:239-242. (C) Elsevier B.V. 2001.

AC biosusceptometry in the study of drug delivery

Conventionally, pharmaceutical substances are administered orally because the gastrointestinal tract possesses the appropriate features for drug absorption. Nevertheless, the gastrointestinal tract physiology is complex and influenced by many factors. These factors must be completely understood for the optimization of oral drug delivery systems. Although in vitro tests provide information about release and drug absorption profiles, in vivo studies are essential, due to the biological variability. Several techniques have been employed in an attempt to conveniently characterize the behavior of solid dosage forms in vivo. The noninvasive biomagnetic technique of alternate current biosusceptometry (ACB) has been used in studies focusing on gastrointestinal motility and, more recently, to evaluate the performance of magnetic dosage forms. This article will discuss the main characteristics of AC biosusceptometry and its applicability for determination of the relationship between the human gastrointestinal tract and orally administered pharmaceutical dosage forms. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

Protein-energy status and 15N-glycine kinetic study of child a cirrhotic patients fed low- to high-protein energy diets

In five male cirrhotic patients (Child A) and in four age- and sex-matched healthy control subjects, whole-body protein turnover was measured using a single oral dose of N-15-glycine as a tracer and urinary ammonia as end product. Subjects were studied in the fasting and feeding state, with different levels of protein and energy intake. The patients were underweight and presented lower plasma transthyretin and retinol-binding protein levels. When compared with controls, the kinetic studies showed patients to be hypometabolic in the fasting (Do) state and with the control diet [D-1 = (0.85 g of protein/154 kJ). kg(-1). day(-1)]. However, when corrected by body weight, the kinetic differences between groups disappeared, whereas the N-retention in the feeding state showed better results for the patients due mainly to their efficient breakdown decrease. When fed high-level protein or energy diets [D-2 = (0.9 g protein/195 kJ) and D-3 = (1.56 g protein/158 kJ). kg(-1). day(-1)], the patients showed D-0 = D-1 = D-2 < D-3 for N-flux and (D-0 = D-1) < D-3 (D-2 is intermediary) for protein synthesis. Thus, the present data suggest that the remaining mass of the undernourished mild cirrhotic patients has fairly good protein synthesis activity and also that protein, rather than energy intake, would be the limiting factor for increasing their whole-body protein synthesis.

Intercontinental transport of nitrogen oxide pollution plumes

We describe the first satellite observation of intercontinental transport of nitrogen oxides emitted by power plants, verified by simulations with a particle tracer model. The analysis of such episodes shows that anthropogenic NOx plumes may influence the atmospheric chemistry thousands of kilometers away from its origin, as well as the ocean they traverse due to nitrogen fertilization. This kind of monitoring became possible by applying an improved algorithm to extract the tropospheric fraction of NO2 from the spectral data coming from the GOME instrument.As an example we show the observation of NO2 in the time period 4-14 May, 1998, from the South African Plateau to Australia which was possible due to favourable weather conditions during that time period which availed the satellite measurement. This episode was also simulated with the Lagrangian particle dispersion model FLEXPART which uses NOx emissions taken from an inventory for industrial emissions in South Africa and is driven with analyses from the European Centre for Medium-RangeWeather Forecasts. Additionally lightning emissions were taken into account by utilizing Lightning Imaging Sensor data. Lightning was found to contribute probably not more than 25% of the resulting concentrations. Both, the measured and simulated emission plume show matching patterns while traversing the Indian Ocean to Australia and show great resemblance to the aerosol and CO2 transport observed by Piketh et al. (2000).

Ventilation of the giant nests of Atta leaf-cutting ants: does underground circulating air enter the fungus chambers?

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

The influence of cardiopulmonary bypass operation on the biodistribution of 99mTc-HMPAO-labelled granulocytes – Evaluation in pigs by planar scintigraphy and section-analyses

Aim of the study was to evaluate the influence of an extra corporal perfusion (cardiopulmonary bypass operation - cpb) on activation and biodistribution of Tc-99m labelled granulocytes in pigs with and without inhibition of the granulocytes by a leukocyte inhibition module (LIM). The cpb is often related to an activation of granulocytes resulting in an inflammatory answer. The biological mechanisms are unsolved yet. First trials of our group showed that LIM may inhibit the activation of neutrophils and therefore antagonize a cpb-caused impairment of cardiac function. This study is the continuation of these experiments with a higher number of animals and the focus on scintigraphic imaging. Animals, material, methods: 39 German landrace pigs were subdivided into three groups: group A (control) median sternotomy without cpb, group B with cpb, group C with LIM in addition to cpb. After labelling with Tc-99m-HMPAO autologues granulocytes were reinjected. Subsequently to cpb, the animals underwent scintigraphic imaging. Quantification was performed with ROI evaluation and with tissue samples (section analysis) examined in a well counter. Results:A high uptake of Tc-99m-HMPAO was found in the liver. The count rates in brain, heart, lung, spleen and kidneys were far below. The amount of Tc-99m-activity in the organ related to the half life corrected administered activity [%] was for the tissue samples (group A/B/C): brain 0.01/0.02/0.03; lung 12.1/8.3/11.5; heart 0.35/0.54/0.42; kidney 1.24/0.87/1.02; spleen 4.0/4.0/4.5, liver 16.8/20.9/19.6. The count rates determined by ROI-evaluation of the scintigraphic images related to the total count rate in the image [%] were (group A/B/C): brain 1.1/0.9/1.0; lung 15.6/10.4/12.2; heart 4.0/3.5/3.4; kidney 4.0/2.9/3.2; spleen 7.6/7.7/9.5, liver 23.1/36.7/31.4. A significant difference in the tracer uptake between the groups could neither be detected by scintigraphic imaging nor evaluation of tissue samples. Conclusion: Scintigraphic imaging as well as section analysis showed a comparable biodistribution of the tracer. Therefore, the initial results of our group were not confirmed with a considerably higher number of animals. Neither cpb nor the use of the LIM influenced distribution of Tc-99m-labelled granulocytes in pigs significantly.