Electrically, Chemically, and Photonically Powered Torsional and Tensile Actuation of Hybrid Carbon Nanotube Yarn Muscles

Artificial muscles are of practical interest, but few types have been commercially exploited. Typical problems include slow response, low strain and force generation, short cycle life, use of electrolytes, and low energy efficiency. We have designed guest-filled, twist-spun carbon nanotube yarns as electrolyte-free muscles that provide fast, high-force, large-stroke torsional and tensile actuation. More than a million torsional and tensile actuation cycles are demonstrated, wherein a muscle spins a rotor at an average 11,500 revolutions/minute or delivers 3% tensile contraction at 1200 cycles/minute. Electrical, chemical, or photonic excitation of hybrid yarns changes guest dimensions and generates torsional rotation and contraction of the yarn host. Demonstrations include torsional motors, contractile muscles, and sensors that capture the energy of the sensing process to mechanically actuate.

Nonlinear Interactions in a Piezoceramic Bar Transducer Powered by a Vacuum Tube Generated by a Nonideal Source

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Optimal impulsive control in a powered Swing-By

This paper studies the problem of applying an impulsive control in a spacecraft that is performing a Swing-By maneuver. The objective is to study the changes in velocity, energy and angular momentum for this maneuver as a function of the three usual parameters of the standard Swing-By plus the three parameters (the magnitude of the impulse, the point of its application and the angle between the impulse and the velocity of the spacecraft) that specify the impulse applied. The dynamics used is the restricted three body problem under the regularization of Lemaitre, made to increase the accuracy of the numerical integration near the primaries. The present research develops an algorithm to calculate the variation of energy and angular momentum in a maneuver where the application of the impulsive control occurs before or after the passage of the spacecraft by the periapsis, but within the sphere of influence of the secondary body and in a non-tangential direction. Using this approach, it is possible to find the best position and direction to apply the impulse to maximize the energy change of the total maneuver. The results showed that the application of the impulse at the periapsis and in the direction of motion of the spacecraft is usually not the optimal solution.

A numerical study of powered Swing-Bys around the Moon

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Modo de aplicação e eficiência de inseticidas granulados sistêmicos para o controle de cigarras (Hemiptera: Cicadidae) do cafeeiro

Avaliou-se a eficiência de métodos de aplicação de inseticidas granulados sistêmicos para o controle das cigarras Quesada gigas (Olivier) e Dorisiana drewseni (Stål) do cafeeiro (Coffea arabica). O ensaio foi conduzido em cafezal cv. Mundo Novo com idade de seis anos, espaçamento de 3,5 X 1,5 m, com uma planta/cova, no ano agrícola 1992/1993. Utilizou-se um delineamento em blocos casualizados, com 21 tratamentos e 4 repetições, cada uma contendo parcelas de cinco plantas. Os tratamentos consistiram nas aplicações dos produtos triadimenol + disulfoton 1,5% + 7,5% (26 g/cova), aldicarb 150G (10,00 g/cova), ethoprophos 100G (30,00 g/cova), phorate 5G (80,00 g/cova) e terbufos 5G (40,00 g/cova) em quatro modalidades de aplicação: aplicador costal manual Mebuki TF8; canequinha, lançando o produto para o ápice da planta; aplicador tratorizado Kamaq CK2-AG; e sulcos em meia lua, abertos manualmente, na projeção da copa. As avaliações foram realizadas aos 70, 105 e 140 dias após aplicação dos produtos, onde foram efetuadas aberturas de trincheiras de 50 X 50 X 50cm por cova, procedendo-se a contagem do número de ninfas vivas. Concluiu-se que o aplicador costal manual e canequinha revelaram-se os mais eficientes (86,0 - 93,5% e 76,8 - 86,7%, respectivamente); aplicação tratorizada e sulcos na projeção de copa tiveram sua eficiência variável com o produto utilizado; terbufos apresentou maior redução da população (98,2 - 100%) e phorate (79,6 - 99,1%) e a mistura triadimenol + disulfoton (82,3 - 97,3%) apresentaram alta eficiência, não diferindo do terbufos. Aldicarb apresentou desempenho satisfatório (68,1 - 85,0%) conforme o modo de aplicação e ethoprophos não foi eficaz quando aplicado com o aplicador costal manual (58,4%), canequinha (45,1%) e sulco (31,9%).

Desenvolvimento de equipamento motorizado para aplicação líquida de produtos fitossanitários na cultura do café

O trabalho teve como objetivo desenvolver um protótipo aplicador de líquidos na superfície do solo para cafezais localizados em regiões de topografia acidentada ou cultivados em sistema de plantio adensado. O protótipo do aplicador construído é um trator de rabiças acionado por um motor de dois tempos a gasolina, de 2,61 kW (3,5 cv), com duas rodas motrizes com bitola de 0,60 m e uma terceira roda direcional, equipado com sistema de pulverização dotado de depósito de 40 L, bomba centrífuga, filtros de linha, regulador de pressão, manômetro, mangueiras, válvulas e suporte de bicos. Para avaliar a eficiência do protótipo, foram instalados dois experimentos de campo em São Sebastião do Paraíso - MG (2003 e 2004), onde foram aplicados inseticidas sistêmicos para o controle da cigarra. Os métodos de aplicação avaliados foram: aplicação em faixa, filete, drench contínuo e drench intermitente. O protótipo aplicador de líquidos à superfície do solo atendeu aos objetivos propostos, visto que conseguiu realizar o controle químico de cigarras com destaque para a aplicação em drench contínuo. O protótipo, se equipado para aplicar simultaneamente nos dois lados da planta, apresentará capacidade de campo operacional semelhante à do equipamento tratorizado.

Manejo integrado da tiririca na produtividade de cana-de-açúcar

Neste trabalho, fez-se a integração do método mecânico, constituído de duas seqüências de aração + gradeação, na época seca, com aplicações complementares dos herbicidas glyphosate (aplicado por duas vezes), trifloxysulfuron-sodium + ametryne e sulfentrazone, na época das águas. Além disso, os dois últimos foram testados isoladamente, para se determinar a real necessidade da integração de métodos. A média geral do número de manifestações epígeas da tiririca na área foi de 1.433,4 m-2. Aos 90 dias após o plantio, as porcentagens de redução de manifestações epígeas da tiririca foram de 90,8, 92,3 e 95,4 onde houve integração do método mecânico com trifloxysulfuron-sodium + ametryne, sulfentrazone e duas aplicações de glyphosate, respectivamente. As reduções de tubérculos viáveis em 0,018 m³ foram de 68,5, 73,9 e 89,4%, nessa mesma época. A utilização de implementos mecânicos (arado + grade) na época seca potencializou a ação dos herbicidas trifloxysulfuron-sodium + ametryne e sulfentrazone nas águas, porém estes herbicidas já resolvem o problema do controle, evitando reduções de produção e diminuindo gradativamente o potencial de infestação, com aplicações individualizadas por época do plantio da cultura.

Xylan from corn cobs, a promising polymer for drug delivery: Production and characterization

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

A New Impedance Measurement System for PZT-Based Structural Health Monitoring

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Sistema de tração elétrica flexível baseado em veículos trólebus para alimentação com redes CC e ou CA

Este artigo apresenta os principais resultados e o detalhamento da metodologia e equações de controle de um retificador monofásico pré-regulador de 150kW para sistema trólebus. A estrutura proposta possibilita a Correção ativa do Fator de Potência (CFP) com baixos níveis de Distorção Harmônica Total (DHT) na corrente, em conformidade com a norma internacional IEC 61000-3-4. Fruto de um projeto de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação (P) junto à empresa AES Eletropaulo Metropolitana de São Paulo, em parceria com a empresa de transporte Himalaia S.A., o projeto possui como principais objetivos estimular o interesse para a expansão das linhas de trólebus a partir de uma plataforma de alimentação de menor custo de instalação e manutenção, sem a necessidade de subestações retificadoras, e, com vistas a promover a melhoria da qualidade de vida nos grandes centros urbanos. Nessa nova modalidade proposta para o sistema de alimentação, o trólebus pode ser alimentado tanto pelas redes convencionais em corrente contínua (CC) quanto pelas redes de distribuição em corrente alternada (CA), mantendo-se a disposição a dois fios dos sistemas CC, sendo as mudanças de rede de alimentação (CC ou CA) monitoradas e controladas digitalmente. Todo o sistema de gerenciamento e controle do conversor é realizado digitalmente por FPGA XC3S200. Na evolução do sistema proposto, os autores pretendem inclusive eliminar as linhas aéreas de alimentação, através da utilização de postos de alimentação em CA, especialmente desenvolvidos para os pontos de embarque/desembarque de passageiros para este veículo de transporte coletivo, eliminando-se os aspectos visuais negativos das redes de alimentação deste modal, e, reduzindo-se as falhas de operação do sistema.

DCM Boost interleaved converter for operation in AC and DC to trolleybus application

This paper is based on the development and experimental analysis of a DCM Boost interleaved converter suitable for application in traction systems of electrical vehicles pulled by electrical motors (Trolleybus), which are powered by urban DC or AC distribution networks. This front-end structure is capable of providing significant improvements in trolleybuses systems and in the urban distribution network costs, and efficiency. The architecture of proposed converter is composed by five boost power cells in interleaving connection, operating in discontinuous conduction mode. Furthermore, the converter can operate as AC-DC converter, or as DC-DC converter providing the proper DC output voltage range required by DC or AC adjustable speed drivers. Therefore, when supplied by single-phase AC distribution networks, and operating as AC-DC converter, it is capable to provide high power factor, reduced harmonic distortion in the input current, complying with the restrictions imposed by the IEC 61000-3-4 standards. The digital controller has been implemented using a low cost FPGA and developed totally using a hardware description language VHDL and fixed point arithmetic. Thus, two control strategies are evaluated considering the compliance with input current restrictions imposed by IEC 61000-3-4 standards, the regular PWM modulation and a current correction PWM modulation. In order to verify the feasibility and performance of the proposed system, experimental results from a 15 kW low power scale prototype are presented, operating in DC and AC conditions.

EFEITOS DOS MÉTODOS DE ABATE DE BOVINOS NA EFICIÊNCIA da SANGRIA

O objetivo do presente trabalho foi avaliar os efeitos dos métodos de abate de bovinos com insensibilização prévia através de marreta e pistola pneumática de penetração e sem insensibilização, realizada pelo método kasher, na eficiência da sangria. A eficiência da sangria foi avaliada pela determinação da hemoglobina no sangue e na carne. Foram utilizados 240 bovinos sãos, da raça Nelore, abatidos em matadouro-frigorífico sob Serviço de Inspeção Federal, sendo 60 animais abatidos pelo método judaico (kasher), 60 animais insensibilizados através de marreta, 60 animais insensibilizados através de pistola pneumática de penetração e 60 animais insensibilizados através de pistola pneumática de penetração seguida por estimulação elétrica. Foram colhidas amostras de sangue após a sangria dos animais e de carne, na porção torácica do músculo Longus colli, imediatamente após a chegada da carcaça à câmara frigorífica. Os animais abatidos pelo método kasher apresentaram menor teor de hemoglobina residual na carne e melhor eficiência da sangria. A utilização da estimulação elétrica imediatamente após a sangria dos animais atordoados por pistola pneumática, afetou negativamente a eficiência da sangria.

Alho em pó na alimentação alternativa de frangos de corte

O objetivo deste trabalho foi estudar o efeito da inclusão de alho em pó (Allium sativum) em rações para frangos, sobre desempenho, rendimento de carcaça e partes, peso de órgãos, níveis de colesterol e triacilgliceróis sangüíneos, e morfometria intestinal. Foram utilizados 720 pintainhos machos Cobb, com um dia de idade, distribuídos em blocos casualizados com seis tratamentos: ração sem promotor de crescimento (PC), sem anticoccidiano (AC) e com 0,00, 0,25, 0,50, 0,75 e 1,00% de alho; e ração com PC+AC, com quatro repetições de 30 aves cada. Peso, ganho de peso, consumo de ração, conversão alimentar e mortalidade foram obtidos aos 21 e 42 dias de idade. Aos 42 dias de idade foram abatidas 20 aves por tratamento para determinação do rendimento de carcaça e 4 aves para avaliação do peso de órgãos e morfometria intestinal. Sangue de 8 aves por tratamento foi colhido para determinação de colesterol e triacilgliceróis. em aves alimentadas até 42 dias de idade com ração sem promotor de crescimento e anticoccidiano, a inclusão de até 1,00% de alho em pó beneficiou a conversão alimentar e não alterou o rendimento de carcaça e partes, peso relativo dos órgãos, mucosa intestinal, nem os níveis séricos de colesterol e triacilgliceróis. O alho não substitui com eficiência o antibiótico usado como promotor de crescimento em rações de frangos.

Presence of calcium in oocytes of the diplopod Rhinocricus padbergi Verhoeff (Spirobolida, Rhinocricidae)

In diplopods, the presence of calcium-containing structures seems to be a common finding in some species, with its formation being similar to that observed for other intracellular mineralization systems. In the present study, using histochemistry and transmission electron microscopy, a large amount of calcium was observed in the oocytes of Rhinocricus padbergi. Calcium was detected in both less and well developed oocytes, i.e., the occurrence of calcium coincided with the beginning of vitellogenesis. Calcium was observed as fine granulation distributed within the cytoplasm or deposited in spherical structures apparently formed by overlapping calcium layers. Some authors have suggested that these structures represent a type of reserve used for the calcification of the embryo exoskeleton, whereas others believe that calcium inclusions are a mechanism of organism detoxification as a result of excess calcium ingested by animals during soil turnover. We suggest in this paper that the first hypothesis could be occurring in R. padbergi since at the juvenile stages of the individuals the uptake of calcium is low and because the oocyte is a specialized cell not associated with detoxification.