Eletrônica molecular via método híbrido DFT/FGNE em anéis fenilas acoplados a eletrodos metálicos de nanotubos de carbono: a regra de conformação e quiralidade molecular

Nesta tese, investigamos detalhadamente as propriedades de transporte eletrônico, conformacional e de simetria de estruturas de Nanotubos de Carbono de Parede Simples zigzag (9,0), NCPS zz9, acopladas a anéis fenilas (2, 3, 4 e 5) sob influência de campo elétrico externo (voltagem) via método híbrido da Teoria do Funcional Densidade (DFT) do tipo B3LYP 6-311G(d,p) combinado com Função de Green de Não Equilíbrio (FGNE) e Teoria de Grupo. Verificamos uma boa relação entre: 1- o índice quiral () por Teoria de Grupo e a lei do cos2 (, ângulo diedral) por geometria sob a influência de campo elétrico externo, pois  só depende das posições atômicas (), das conformações, e também está fortemente correlacionada a corrente que passa através do sistema; 2- a condutância normalizada (G/Go) é proporcional a cos2 na região do gap (EHOMO-ELUMO), isto é, nas regiões onde ocorre a ressonância e a resistência diferencial negativa (RDN); 3- o gráfico Fowler-Northeim (FN) exibe mínimo de voltagem (Vmin) que ocorre sempre que a cauda de um pico de transmissão ressonante entra na janela de voltagem, isto é, quando nessas estruturas ocorre uma RDN, pois o número de RDN na curva I-V está associado ao número de Vmin no gráfico FN e pode ser explicado pelo modelo de transporte molecular coerente; 4- a altura da barreira (EF - EHOMO e ELUMO - EF) como função do comprimento molecular; 5- Vmin como função da altura da barreira (EF - EHOMO) e do comprimento molecular. Assim, 1 implica que a conformação molecular desempenha um papel preponderante na determinação das propriedades de transporte da junção; 2 sugere que a lei do cos2 tem uma aplicabilidade mais geral independentemente da natureza dos eletrodos; 3 serve como um instrumento espectroscópico e também para identificar a molécula na junção; 4 e 5 a medida que o comprimento molecular atinge um certo valor (1,3nm) o Vmin permanece praticamente inalterado. Os resultados mostraram que as propriedades estruturais sofrem alterações significativas com o aumento da voltagem que estão em boa concordância com os valores encontrados na literatura. O comportamento das curvas IxV e G/GoxV perdem sua dependência linear para dar origem a um comportamento não linear com aparecimento de RDN. Tal ponto revela a modificação estrutural sofrida pelo sistema. A curva IxV confirmou as afirmações que foram feitas através da análise estrutural para o sistema considerado e mostrou como se dá o fluxo de carga nos sistemas analisados.

Morfometria e descrição de otólitos de dourada (Brachyplatystoma rosseauxii) (Castelnau, 1855) e de piramutaba (B. vaillantii) (Valenciennes, 1840) (Siluriformes: pimelodidae) e verificação de anéis de crescimento em otólitos de juvenis de dourada e de piramutaba na Ilha de Colares - Baía de Marajó-PA

A dourada (Brachyplatystoma rousseauxii) e a piramutaba (B. vaillantii), são dois bagres migradores de água doce, exploradas pela pesca comercial artesanal e industrial na Amazônia. São de grande importância para a pesca comercial nesta região e atualmente seus estoques estão em estado de sobrexplotação. A literatura cientifica não registra trabalhos sobre a biologia e ecologia referentes aos estágios juvenis destes bagres. Em estudos de dinâmica populacional, a correta estimação da idade é essencial na estimativa dos parâmetros de crescimento, que são essenciais para a avaliação dos estoques. Os estudos de determinação de idade geralmente são feitos em espécimes subadultos e adultos e a idade dos juvenis é retrocalculada. O que pode levar aos erros de avaliação. A presente pesquisa teve como objetivos: (1) descrever e estimar as relações entre as medidas morfométricas dos otólitos lapillus com as medidas corporais de dourada e de piramutaba, e (2) verificar o surgimento dos primeiros anéis de crescimento nos espécimes juvenis. Para o estudo da morfometria e descrição foram utilizados otólitos de dourada e de piramutaba juvenis, sub-adultos e adultos provenientes dos Municípios de Colares (PA), Almeirim (PA), Santarém (PA), Manaus (AM), do Distrito de Mosqueiro (PA), e do estuário amazônico. O período de coletas foi diferente para cada local, e de setembro de 1996 a janeiro de 2006. As seguintes relações foram estimadas: comprimento furcal dos espécimes (CF) x peso total dos espécimes (PT); CF x comprimento máximo do otólito (CMO); CF x largura máxima do otólito (LMO); CF x peso total do otólito (PTO); PT x CMO; PT x LMO e PT x PTO. E as equações estimadas foram: Dourada: PT = 9,5 x 10-6 x Cf 3,0279, CF = 25,259 * CMO1,1571, CF = 40,626 * LMO1,2127, CF = 840,419 * PTO0,4077, PT = 0,125 * CMO3,6547, PT = 0,568 * LMO3,8294, PT = 7549,98 * PTO1,2651; Piramutaba: PT = 5,4 x 10-6 x Cf 3,1441, CF = 31,871 * CMO1,3381, CF = 55,852 * LMO1,3722, CF = 1641,064 * PTO0,4686, PT = 0,3127 * CMO4,1857, PT = 1,823 * LMO4,2788, PT = 66675,977 * PTO1,4508. A descrição dos otólitos classificou os lapilli de dourada e de piramutaba em três categorias conforme seu desenvolvimento e CF dos espécimes: dourada I (60 a 80 mm), dourada II (80 a 110 mm), dourada III (110 a 210 mm), piramutaba I (65 a 80 mm), piramutaba II (80 a 110 mm), e piramutaba III (110 a 190 mm). E no estudo da verificação de anéis de crescimento em lapillus foram utilizados somente os juvenis, com CF £ 200 mm. Na baía de Marajó, a dourada e a piramutaba forma o primeiro anel de crescimento com CF médio de 175,03 mm e 171,03 mm, respectivamente. E as duas espécies têm entre nove e doze meses de idade quando formam o primeiro anel de crescimento. Os raios médios do primeiro anel hialino do corte transversal do lapillus de dourada e de piramutaba foram 0,36 mm (± 0,03) e 0,33 mm (± 0,01), respectivamente. O raio total médio do corte transversal do lapillus de dourada foi de 0,64 mm (± 0,14) e o da piramutaba foi de 0,53 mm (± 0,09). A equação obtida entre o raio total do corte transversal do lapillus de juvenis de dourada com seu CF foi CF = 248,589 * Rt1,1901. E a equação estimada para a piramutaba foi CF = 400,494 * Rt1,7178. Douradas e piramutabas com CF de 60-70 mm têm idade de três a seis meses, com CF de 70-110 mm têm de seis a nove meses e com CF de 110-200 mm têm de nove a doze meses.

Superfícies eletromagnéticas de microondas com controle do regime de trapped-mode

Neste trabalho foram investigadas (FSSs) com ressonância de alto fator de qualidade (fator Q) e independência da polarização para uma onda plana com incidência normal. Estas FSSs são baseadas em um arranjo planar de metalizações sobre um substrato. Um alto fator Q é obtido por meio da excitação do trapped-mode e a independência da polarização, por meio da alta simetria rotacional dos elementos que compõe o arranjo. Para o projeto de FSSs com controle do regime de trapped-mode, foram utilizados substratos feitos de materiais com possibilidade de controle de suas propriedades elétricas ou magnéticas (ferrite magnetizada ou silício ativado oticamente). O arranjo de dois anéis concêntricos em um substrato dielétrico analisado neste trabalho apresenta uma ressonância de trapped-mode com fator Q em torno de 12 e transmitância máxima de 70 %. Com a utilização de um substrato de ferrite magnetizada nesse arranjo, é mostrado que é possível deslocar a frequência de ressonância do trappedmode em torno de 20 %, sem degradação significativa da ressonância de transmisão. Com o emprego de um substrato de silício ativado opticamente, é demonstrado que é possível realizar um chaveamento praticamente completo da banda de transmissão desse arranjo. Para realização das simulações computacionais foram utilizados o método dos momentos no domínio espectral (SDMM) e os programas comerciais Ansoft Designer 5 Planar EM e CST 2009.

Design de nanodispositivos eletroluminescentes baseados no ALQ3

Neste trabalho reportamos a investigação teórica da solvatação dos isômeros do tris- (8-idroxiquinolinolato) de alumínio III – Alq3, as propriedades eletroluminescentes na solvatação de Alq3 em líquidos orgânicos como metanol, etanol, dimetilformamida (DMF) e acetonitrila, a fim de se entender a dependência na variação de ambientes do sistema, aperfeiçoando o funcionamento de filmes transportadores em dispositivos eletroluminescentes do tipo OLED (Organic Light-Emitting Diodes) e por fim investigamos o mecanismo do transporte eletrônico no Alq3 aplicando uma baixa corrente elétrica na molécula e evidenciando as curvas corrente-voltagem característica do dispositivo. A simulação consiste na aplicação do método sequencial Monte Carlo / Mecânica quântica (S-MC/MQ), que parte de um tratamento inicial estocástico para separação das estruturas mais prováveis de menor energia e posteriormente com um tratamento quântico para plotar os espectros eletrônicos das camadas de solvatação separadas através do método ZINDOS/S. Nas propriedades elétricas do transporte utilizamos o método da função de Green de não equilíbrio acoplado a teoria do funcional densidade (DFT) inferindo que as ramificações mais externas correspondentes aos anéis no Alq3 seriam terminais para o translado eletrônico. Nossos resultados mostraram que a média dos espectros de absorção para solvatação do Alq3 em soluções sofre um desvio mínimo com a mudança de ambiente, estando em ótimo acordo com os resultados experimentais da literatura; e as curvas I-V confirmaram o comportamento diodo do dispositivo, corroborando com os sentidos mais pertinentes quanto aos terminais no Alq3 para se ter um transporte eletrônico satisfatório.

Determinação da idade e crescimento da piramutaba Brachyplatystoma vaillantii (Valenciennes, 1840) (Siluriformes : Pimelodidae) capturada no estuário amazônico

Neste trabalho foram analisados exemplares de piramutaba (Brachyplalystoma vaillantii) provenientes de pescarias experimentais no estuário amazônico. Para o estudo de determinação da idade foram analisados acúleos das nadadeiras peitorais e dorsal, opérculos, otólitos (lapillus) e vértebras. Da análise destas estruturas rígidas foi concluído que a vértebra é a estrutura mais adequada para determinar a idade da piramutaba, pois esta estrutura apresentou 59% de anéis nítidos e uma boa correlação entre o seu raio e o comprimento furcal do peixe (r² = 0,9889 e p<0,05). Os anéis etários das vértebras foram validados pelo método da distribuição de freqüências por classes de comprimento. A piramutaba forma dois anéis etários por ano em suas vértebras. A relação entre o peso total e o comprimento furcal da piramutaba descreve seu crescimento como alométrico e a equação que descreve este crescimento é Wt = 6,1 * 10^-6 * Lf^3,1129. A proporção sexual de piramutaba verificada não foi de 1:1, onde o número de fêmeas foi superior ao de machos. Foi observado um número máximo de dez anéis nítidos nas vértebras de piramutaba. O modelo de crescimento utilizado neste trabalho foi o de von Bertalanffy para as estimativas das equações de crescimento em comprimento e em peso. Os parâmetros de crescimento (k, t₀ e L∞) foram estimados através de quatro diferentes métodos: contagem de anéis nas vértebras, retrocálculo, decomposição dos raios e distribuição de freqüências por classes de comprimento. Os parâmetros de crescimento foram: k = 0,138 ano^-1, t₀ = -0,239 e L∞ = 110,5 cm (contagem de anéis); k = 0,119 ano^-1, t₀ = -0,202 e L∞ = 110,5 cm (retrocálculo); k = 0,096 ano^-1, t₀ = -0,146 e L∞ = 110,5 cm (decomposição dos raios) e k = 0,127 ano^-1, t₀ = -0,236 e L∞ = 110,5 cm (distribuição de freqüências).

Estrutura e influência da sazonalidade na comunidade de borboletas da subfamília Ithomiinae (Lepidoptera: Nymphalidae) na Estação Científica Ferreira Penna, Melgaço, Pará

As borboletas do grupo Ithomiinae são caracterizadas por espécies estritamente neotropicais, consideradas modelos de anéis miméticos e apresentam uma taxonomia relativamente bem conhecida. Por estas razões são frequentemente utilizadas como indicadores biológicos. O presente estudo teve como intuito caracterizar a comunidade de Ithomiinae em uma área de Floresta Ombrófila Densa (terra firme), localizada na Estação Científica Ferreira Penna (Floresta Nacional de Caxiuanã), município de Melgaço, estado do Pará, além de testar a eficiência do protocolo de captura deste grupo. Para isto foram realizadas coletas em uma área de 500 x 500 m, utilizando dois métodos. O primeiro foi o de armadilhas contendo isca de folhas e inflorescências de Heliotropium indicum dentro de cinco parcelas amostrais de 100 x 100 m, sendo que cada uma continha cinco pares de armadilhas (uma sub-bosque e outra no dossel da floresta). O outro método foi o de coletas com redes entorno lógicas entre as parcelas. O período da amostragem foi nos meses de julho, outubro de 2004 e janeiro a novembro de 2005 (cinco dias de coleta mensais). Com um esforço total de 2000 armadilha horas por mês e 40 redes horas por mês foram registrados 1844 indivíduos de Ithomiinae, pertencentes a 14 espécies. As espécies Hypothyris ninonia (Hübner, [1806]) e Napeogenes rhezia (Geyer, [1834]) foram as espécies mais abundantes. Foi encontrada uma diversidade homogênea tanto no sentido horizontal quanto vertical, apesar de ser observada uma preferência da maioria das espécies pelo ambiente de sub-bosque. Foi registrada uma predominância de machos na comunidade da área. Como o grupo apresenta diferenças comportamentais entre indivíduos machos e fêmeas, essa predominância de machos nos registros pode ser resultado de uma seleção dos métodos na captura dos espécimes. Não foi encontrada uma diferença significativa entre a riqueza de espécies registrada pelos diferentes métodos, apesar de três espécies serem obtidas exclusivamente pelas redes, e outras duas pelas armadilhas de isca. Houve uma predominância nos registros de Methona sp. pelas redes entomológicas, sugerindo uma atração diferenciada da espécie pela isca utilizada. Verificou-se uma correlação negativa entre o número de indivíduos coletados e o aumento dos índices de pluviosidade. O estudo apresentou uma baixa riqueza de espécies com amostragem intensiva, a comunidade é representada por espécies abundantes e raras; e apresenta oscilações na abundância conforme a precipitação pluviométrica. As armadilhas de sub-bosque foram mais eficiente. Sugere-se para Ithomiinae a utilização de somente armadilhas no subbosque com isca de Heliotropium indicum.

C25 steroid epimers produced by Penicillium janthinellum, a fungus isolated from fruits Melia azedarach

O fungo Penicillium janthinellum, obtido de Melia azedarach, produziu ergosterol, ergosterol 5a,8a-peróxido e uma mistura de esteróides C25 epiméricos de ocorrência restrita na natureza. Os esteróides C25, denominados neociclocitrinóis, possuem o mesmo sistema tetracíclico de anéis presente no ciclocitrinol, o qual foi isolado do fungo Penicillium citrinum, associado a uma esponja, com o mesmo esqueleto biciclo[4:4:1] nos anéis A/B, mas com cadeias laterais diferentes. O P. janthinellum isolado de M. azedarach, foi cultivado sobre milho branco e os três esteróides foram isolados por vários procedimentos cromatográficos e identificados por cuidadosa análise dos dados de RMN, principalmente correlações ¹H – ¹³C em duas dimensões bem como COSY e TOCSY ¹H – ¹H. A origem biossintética dos ciclocitrinóis é discutida.

Observações hidrológicas e resultados de modelagem no espalhamento sazonal e espacial da pluma de água Amazônica

Neste estudo são apresentadas as análises espaciais e temporais dos dados sinóticos coletados durante quatro campanhas oceanográficas do programa “REVIZEE/SCORE-N” realizadas em março-abril de 1995, outubro-novembro de 1997, abril-maio de 1999 e agosto-setembro de 2001. Em complemento às análises dos dados hidrológicos, foram utilizados resultados do modelo numérico CLIPPER - Experimento ATL6 (1/6 deg.). A ênfase deste artigo é avaliar o deslocamento sazonal e espacial da pluma de água Amazônica nas regiões localizadas à sudoeste, noroeste e em frente à foz do rio Amazonas. Dados hidrológicos e resultados do modelo demonstram que durante os meses de março-maio a pluma do rio Amazonas move-se para sudoeste, ao longo da costa norte brasileiro, tendendo a diminuir o deslocamento da pluma para sudoeste durante os meses de agosto-setembro. De outubro a novembro, não foi observado ou registrado o deslocamento da pluma para sudoeste. Resultados do modelo revelam anéis gerados pela retroflexão da Corrente Norte do Brasil (CNB) em torno de 7º N, e também a influência de água proveniente do rio Amazonas em volta desses anéis durante o mês de agosto.

Evaluation of ionic degradation and slot corrosion of metallic brackets by the action of different dentifrices

OBJETIVO: avaliar in vitro a degradação iônica e corrosão do fundo do slot de braquetes metálicos submetidos à escovação com dentifrícios, realizando análises da composição química por Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS) e qualitativa por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). MÉTODOS: foram selecionados 38 braquetes divididos aleatoriamente em quatro grupos experimentais (n = 7). Dois grupos (n = 5) funcionaram como controles positivo e negativo. Aparelhos ortodônticos simulados foram confeccionados com fios de aço inoxidável 0,019" x 0,025" e anéis elastoméricos. Os grupos foram divididos de acordo com o tratamento de superfície: G1 (Máxima Proteção Anticáries®); G2 (Total 12®); G3 (Sensitive®); G4 (Branqueador®); Controle Positivo (saliva artificial) e Controle Negativo (sem tratamento). Foram realizados 28 ciclos de escovação e avaliações antes (T0) e após (T1) o experimento. RESULTADOS: o teste de Wilcoxon indicou não existir diferença nas concentrações iônicas de titânio (Ti), cromo (Cr), ferro (Fe) e níquel (Ni) entre os grupos. O grupo G2 apresentou redução significativa (p < 0,05) na concentração do íon alumínio (Al) e os grupos G3 e G4 apresentaram aumento significativo (p < 0,05) nas concentrações do íon alumínio. A análise em MEV mostrou aumento nas características indicativas de corrosão dos grupos G2, G3 e G4. CONCLUSÃO: a análise por EDS revelou que os grupos controle e G1 não sofreram alterações na composição química. O grupo G2 apresentou degradação na quantidade de íons Al, e G3 e G4 sofreram aumento na concentração de Al. A imersão em saliva artificial e o dentifrício Máxima Proteção Anticáries® não alteraram o polimento de superfície. Os dentifrícios Total 12®, Sensitive® e Branqueador® alteraram o polimento de superfície.