Simulação de transporte eletrônico em dispositivos unimoleculares baseados em indicadores de pH

Nas últimas décadas, diversos pesquisadores têm tentado empregar moléculas em dispositivos eletrônicos de nanoescala. Por este motivo, diferentes parâmetros eletro/ópticos, que regem o transporte eletrônico em moléculas orgânicas, precisam ser analisados. Neste trabalho foi desenvolvido um estudo de transporte de carga para o composto Vermelho de Propila, popularmente utilizado como indicador de pH. A motivação para estudá-lo resulta de sua estrutura constituída por subunidades doadora-aceitadora, acopladas via grupo azo (N=N), uma característica bem conhecida em retificadores moleculares. A metodologia utilizada para tratar o sistema em equilíbrio é baseada em métodos de Mecânica Molecular e Hartree-Fock. Sendo que, para simular o sistema em não-equilíbrio, foi empregado o formalismo de Landauer-Büttiker. Através desses métodos, as curvas características do sistema molecular foram traçadas e comparadas. O resultado da comparação permitiu explicar os fenômenos que regem o transporte eletrônico na nanoestrutura. Além disso, foram analisados os efeitos de contatos metálicos, ligados a molécula na presença de campo elétrico externo.

Análise técnico-econômica da substituição parcial do combustível diesel pelo gás natural em motores marítimos na região amazônica

A experiência internacional indica a existência de cinco alavancas principais comumente relacionadas à expansão do consumo de gás natural: a) disponibilidade de reservas de gás natural; b) restrições à oferta de outros energéticos (especialmente para a geração de eletricidade); c) preocupação com o meio ambiente em uma legislação ambiental cada dia mais rigorosa; d) liberalização de empresas privadas na distribuição e comercialização de gás natural, atraindo investimentos; e) liberalização da indústria, atraindo investimentos privados, como opção. Dentro desse cenário, as obras de construção do gasoduto Coari (Base de Extração Urucu)-Manaus, com cerca de 670 quilômetros de extensão total, ficarão prontas em abril de 2008 conforme previsão da Petrobrás divulgada no dia 21/05/2007, o qual transportará 4,7 milhões de metros cúbicos por dia de gás natural na primeira fase de operação. O investimento total previsto é de R$2,4 bilhões. O gás natural substituirá o diesel e o óleo combustível usados principalmente na produção de grande parte da energia elétrica consumida no Estado do Amazonas. Será usado também nos processos industrial e comercial, bem como para abastecer veículos automotores (automóveis, pickups, caminhões leves, ônibus) com segurança. Essa última aplicação incentivou por excelência esta dissertação, fazendo uma análise técnico-econômica da substituição parcial do combustível diesel pelo gás natural em motores marítimos na região Amazônica, pois as embarcações são veículos que singram os rios da Amazônia, usados no transporte de carga e passageiros. Demonstra primeiramente que é possível tecnicamente a conversão dos motores diesel para consumirem diesel misturado com gás natural às taxas de substituição de diesel por gás natural de 5% a 90%, usando tecnologias já disponíveis no mercado brasileiro, sob a ótica de desempenho energético e ambiental. Posteriormente apresenta uma análise econômica da conversão, levando em consideração os reservatórios para gás natural comprimido - GNC ofertados no mercado nacional e os kits de conversão, em que ficam demonstradas: a) a viabilidade econômica do empreendimento, se desprezados os pesos e os volumes dos reservatórios de gás natural comprimido, principalmente os pesos; b) a inviabilidade econômica, considerando o transporte dos reservatórios nas embarcações como fretes que deixaram de gerar receitas pelos volumes e pesos ocupados nelas.

Estudo do transporte eletrônico em nanoestruturas baseadas em carotenoides e tétrades com fulereno C60

Neste Trabalho é apresentado um estudo teórico da estrutura eletrônica de uma molécula de fulereno C60 com junções em quatro terminais baseados em grupos doadores de elétron – etratiofulvaleno (TTF) – e grupos aceitadores de elétrons – fenilpropanodinila (FPP) e dispositivos moleculares baseados em derivados dos Carotenoides. O mecanismo de transporte investigado para os derivados dos Carotenoides foram utilizados para o melhor entendimento das curvas de Fowler- Nordheim (FN) e Millikan-Lauritsen (ML) para os sistemas baseados em fulereno C60. Em todos os casos foi possível confirmar que a análise empírica de Millikan-Lauritsen (ML) também é suficiente para descrever em todos os aspectos a espectroscopia de voltagem de transição (TVS). Para estudar os sistemas, foram feitas otimizações de geometria sistematicamente e observado uma transferência eletrônica calculada por métodos derivados de Hartree-Fock e Teoria do Funcional Densidade (DFT). Os resultados apresentados mostram um estudo detalhado do rearranjo de carga molecular para a estrutura, que sob a ação de um campo elétrico externo apontou que o transporte de carga está diretamente ligado ao tipo de junção que esse sistema é submetido de forma que a voltagem aplicada é intensa o bastante para criar um potencial de saturação nos sistemas em estudo: fulereno C60 com três terminais de tetratiofulvaleno e um terminal de fenil-propanodinila (C60-(TTF)₃-FPP); fulereno C60 com quatros terminais de fenil-propanodinila (C60-(FPP)₄). Os resultados mostram que se tem um retificador molecular que pode trabalhar corretamente como um retificador macroscópico.

Aplicação de métodos teóricos na investigação da transferência auto-consistente de elétrons em nano-retificador orgânico

Neste trabalho apresentamos um estudo teórico da estrutura eletrônica de uma molécula do tipo Doador-dinitrobenzene e um grupo Aceitador-dihydrophenazine (D-A) com pontes poliênicas variando de π = 0 à π = 10. Trata-se de um sistema promissor para o desenvolvimento de retificadores moleculares, que sob dopagem química podem vir a adquirir propriedades elétricas de material condutor. E ainda, sob ação de campo elétrico externo apresenta comportamento equivalente ao de dispositivos usuais, mas com inúmeras vantagens como, por exemplo, tamanho extremamente reduzido e intensa resposta ótica em regime não-linear. Para estudar esse sistema, fizemos otimizações de geometria sistematicamente, levando em conta cálculos de ZINDO/S-CIS (Zerner´s Intermediate Neglect of Differential Orbital/Spectroscopic – Configuration Interaction Single) que utilizam 220 configurações em média. Observamos uma transferência eletrônica calculada por métodos derivados de Hartree-Fock. Nossos resultados mostram uma delocalização bem definida dos Orbitais Moleculares de Fronteira (OMFs) HOMO[LUMO] nos grupos D[A] para molécula com ponte poliênica relativamente grande. Para estruturas com ponte poliênica relativamente pequena o contrário é observado, e uma uniformidade dos OMFs nos terminais DA é verificada. O que indicaria que somente as estruturas com ponte poliênica relativamente grande seriam promissoras pra criação de dispositivos, tendo LUMO como canal de condução. Um estudo detalhado do rearranjo de carga molecular para a mesma estrutura, sob a ação de um campo elétrico externo mostrou que o transporte de carga no grupo D[A] independe do tamanho da ponte poliênica. A voltagem aplicada é intensa o bastante para criar um potencial de saturação para este sistema com grupos DA muito próximos (evidenciando uma região de saturação e uma região de operação para sistemas com pontes pequenas), normalmente presente e sistemas com ponte molecular relativamente grande e nos dispositivos semicondutores macroscópicos. Acreditamos que o OMF LUMO desempenha um papel importante no que diz respeito ao transporte de carga em estruturas relativamente grandes, seguido de falhas em estruturas moleculares onde o grupo D está muito próximo do A. Nossos resultados mostram que temos um retificador molecular que pode trabalhar corretamente como um retificador macroscópico.

A manutenção do equilíbrio econômico de contratos de obras públicas empreitadas: parâmetros para o estudo de riscos vinculados a atrasos no encaixe do preço

Dentre os diversos segmentos do Setor da Construção Civil, um dos principais é o de obras por empreitada global, que são aquelas contratadas por preço certo e total. As obras públicas, que têm como finalidade atender a uma utilidade pública e cujos contratos são regidos pela Lei 8.666/93, são geralmente contratadas sob esse regime de execução. O artigo 58 desta Lei determina que deva ser mantido o equilíbrio econômicofinanceiro dos contratos celebrados com o Poder Público. A fundamentação teórica trata dos conceitos de obras públicas, dos principais aspectos da Lei 8.666/93, de análise econômico-financeira e de análise de riscos. Este trabalho apresenta também uma sistemática e uma simulação numérica para formação de preços para obras empreitadas de Construção Civil. O objetivo geral deste trabalho é a criação de parâmetros para o estabelecimento de margens de proteção para a dilatação do prazo e respectivos encaixes de preços, visando, como determina a Lei 8.666/93, a manutenção do equilíbrio original. Com base na análise dos resultados de 63 obras, verifica-se a manutenção do equilíbrio econômico-financeiro, comparando-se a taxa de retorno restrita esperada pelas empresas no momento das licitações com a realmente alcançada na operação. A partir dos desvios detectados nas taxas de retorno nesses dois momentos, cria-se, pelo processo de simulação e análise de sensibilidade, parâmetros para cobertura dos referidos riscos. No momento da licitação, a taxa de retorno restrita média das obras analisadas é de 9,45% ao mês. No segundo momento, essa taxa cai para em média para 5,16% ao mês. Isto representa, em média, uma variação de 45,39%. A taxa média de atratividade das obras públicas analisadas está dentro do intervalo de 6% a 13% ao mês. Como parâmetro de cobertura de riscos quanto aos desvios de prazo e encaixe do preço, tem-se o intervalo de 1,5% a 11,5% do preço. Portanto, entre as obras analisadas, não existe o equilíbrio econômico-financeiro.

Prazer-sofrimento e saúde no trabalho com automação: estudo com operadores em empresas japonesas no Pólo Industrial de Manaus

A atual configuração do mundo do trabalho caracteriza-se pela complexidade e intensificação dos riscos à saúde do trabalhador. A presente tese aborda trabalho e saúde a partir do referencial da psicodinâmica de Dejours, privilegiando a categoria prazer-sofrimento, no contexto do trabalho com automação no Pólo Industrial de Manaus - PIM. Visando situar os aspectos macroeconômicos, apresenta-se a condição sócio-econômica dos operadores e o contexto da reestruturação produtiva do PIM, que se caracterizou por intensificação da automação. O objetivo dessa pesquisa foi analisar a organização de trabalho com automação e seus desdobramentos sobre a saúde dos operadores e das operadoras de máquina de inserção automática, focalizando o prazer-sofrimento e seus reflexos sobre o processo de saúde-adoecimento. Elegeu-se a abordagem qualitativa, em consonância com a fundamentação teórico-metodológica de Dejours. A pesquisa empírica foi realizada na área de inserção automática das duas empresas de origem japonesa, de grande porte, do segmento eletroeletrônico do PIM. Participaram como sujeitos 21 operadores de máquinas (dez de uma e onze de outra empresa). A principal fonte de dados foi a fala dos sujeitos, que responderam a uma entrevista individual semi-estruturada. Para a análise de dados foi realizada uma articulação da sistemática da Grounded Theory à base psicodinâmica, como opção de técnica qualitatativa adequada a entrevistas individuais. A preocupação com a “qualidade” se destacou como categoria central, mostrando-se presente em todas as esferas da organização de trabalho e modulando a vivência de prazer-sofrimento: dentre as principais fontes de prazer, realizar o trabalho com perfeição foi reiteradamente mencionado; em contrapartida, o medo de errar é uma das principais fontes de sofrimento, causa permanente de tensão, agravante do risco de adoecimento. O prazer provém da identificação com a tarefa de operar máquinas, de alta tecnologia, sem cometer erros; aprender mais e dominar a “tecnologia de ponta” é uma fonte de mobilização subjetiva. O sofrimento decorre da sobrecarga de trabalho, mal remunerado, sob intensa pressão por “qualidade”. Para suportar o sofrimento, os trabalhadores constroem estratégias coletivas de defesa: usam gracejos direcionados aos colegas que cometem erros, interpretados como recurso para reduzir o sofrimento originário do medo de falhar. Utilizam ainda grande diversidade de estratégias individuais de defesa, reflexo do individualismo. O reconhecimento, considerado na psicodinâmica como via privilegiada para a ressignificação do sofrimento, é pouco presente: menos de metade dos operadores se considera devidamente reconhecido por seu trabalho; mencionam os baixos salários como evidência da falta de reconhecimento. Em uma das empresas também falta o reconhecimento simbólico, agravando o sofrimento. O predomínio do sofrimento sobre o prazer no trabalho conduz a um desequilíbrio que resulta no uso exacerbado de defesas: manifestam-se as patologias sociais do trabalho, dentre as quais foi identificada a patologia da sobrecarga, relacionada à carga excessiva de trabalho que é importa aos operadores e às operadoras, pois à aquisição de máquinas corresponde a redução de pessoas. O sofrimento no trabalho, no PIM, está sendo intensificado com a automação, inserida no contexto de super-exploração do trabalho, integrante da organização flexível do capital.

Avaliação de risco ambiental por contaminação metálica e material orgânico em sedimentos da bacia do Rio Aurá, Região Metropolitana de Belém - PA

A bacia do Rio Aurá está situada na região metropolitana de Belém, entre os municípios de Belém e Ananindeua, onde a taxa populacional tem aumentado sem qualquer medida de controle social ou ambiental. A região é intensamente explorada, sendo que os principais problemas ambientais são o desmatamento, erosão, inundação, poluição e contaminação das águas, especialmente por metais pesados e compostos orgânicos. O comportamento geoquímico dos elementos Al, Fe, Mn, Cr, Ni e Cu e os teores de compostos orgânicos foram avaliados em 30 pontos de amostragem no período entre 2008 e 2010 nos sedimentos fluviais. O aterro sanitário não controlado localizado nas proximidades da bacia do Rio Aurá é responsável, em parte, pela contaminação dos sedimentos. O estresse ambiental é resultado das atividades antrópicas locais, que contribuem no transporte de material clástico contendo metais para o rio. As variáveis estudadas foram classificadas segundo mecanismos de transporte e fonte (autóctone ou alóctone). Os resultados demonstraram que a principal contribuição de íons Al e Fe foi o aterro sanitário; Mn e Ni vieram principalmente dos solos adjacentes; Cr foi modificado (III/VI) por processo alobioquímico e Cu por processo bioinduzido.