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Survival from out-of-hospital cardiac arrest depends largely on two factors: early cardiopulmonary resuscitation (CPR) and early defibrillation. CPR must be interrupted for a reliable automated rhythm analysis because chest compressions induce artifacts in the ECG. Unfortunately, interrupting CPR adversely affects survival. In the last twenty years, research has been focused on designing methods for analysis of ECG during chest compressions. Most approaches are based either on adaptive filters to remove the CPR artifact or on robust algorithms which directly diagnose the corrupted ECG. In general, all the methods report low specificity values when tested on short ECG segments, but how to evaluate the real impact on CPR delivery of continuous rhythm analysis during CPR is still unknown. Recently, researchers have proposed a new methodology to measure this impact. Moreover, new strategies for fast rhythm analysis during ventilation pauses or high-specificity algorithms have been reported. Our objective is to present a thorough review of the field as the starting point for these late developments and to underline the open questions and future lines of research to be explored in the following years.

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The high computational cost of correlated wavefunction theory (WFT) calculations has motivated the development of numerous methods to partition the description of large chemical systems into smaller subsystem calculations. For example, WFT-in-DFT embedding methods facilitate the partitioning of a system into two subsystems: a subsystem A that is treated using an accurate WFT method, and a subsystem B that is treated using a more efficient Kohn-Sham density functional theory (KS-DFT) method. Representation of the interactions between subsystems is non-trivial, and often requires the use of approximate kinetic energy functionals or computationally challenging optimized effective potential calculations; however, it has recently been shown that these challenges can be eliminated through the use of a projection operator. This dissertation describes the development and application of embedding methods that enable accurate and efficient calculation of the properties of large chemical systems.

Chapter 1 introduces a method for efficiently performing projection-based WFT-in-DFT embedding calculations on large systems. This is accomplished by using a truncated basis set representation of the subsystem A wavefunction. We show that naive truncation of the basis set associated with subsystem A can lead to large numerical artifacts, and present an approach for systematically controlling these artifacts.

Chapter 2 describes the application of the projection-based embedding method to investigate the oxidative stability of lithium-ion batteries. We study the oxidation potentials of mixtures of ethylene carbonate (EC) and dimethyl carbonate (DMC) by using the projection-based embedding method to calculate the vertical ionization energy (IE) of individual molecules at the CCSD(T) level of theory, while explicitly accounting for the solvent using DFT. Interestingly, we reveal that large contributions to the solvation properties of DMC originate from quadrupolar interactions, resulting in a much larger solvent reorganization energy than that predicted using simple dielectric continuum models. Demonstration that the solvation properties of EC and DMC are governed by fundamentally different intermolecular interactions provides insight into key aspects of lithium-ion batteries, with relevance to electrolyte decomposition processes, solid-electrolyte interphase formation, and the local solvation environment of lithium cations.

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The quasicontinuum (QC) method was introduced to coarse-grain crystalline atomic ensembles in order to bridge the scales from individual atoms to the micro- and mesoscales. Though many QC formulations have been proposed with varying characteristics and capabilities, a crucial cornerstone of all QC techniques is the concept of summation rules, which attempt to efficiently approximate the total Hamiltonian of a crystalline atomic ensemble by a weighted sum over a small subset of atoms. In this work we propose a novel, fully-nonlocal, energy-based formulation of the QC method with support for legacy and new summation rules through a general energy-sampling scheme. Our formulation does not conceptually differentiate between atomistic and coarse-grained regions and thus allows for seamless bridging without domain-coupling interfaces. Within this structure, we introduce a new class of summation rules which leverage the affine kinematics of this QC formulation to most accurately integrate thermodynamic quantities of interest. By comparing this new class of summation rules to commonly-employed rules through analysis of energy and spurious force errors, we find that the new rules produce no residual or spurious force artifacts in the large-element limit under arbitrary affine deformation, while allowing us to seamlessly bridge to full atomistics. We verify that the new summation rules exhibit significantly smaller force artifacts and energy approximation errors than all comparable previous summation rules through a comprehensive suite of examples with spatially non-uniform QC discretizations in two and three dimensions. Due to the unique structure of these summation rules, we also use the new formulation to study scenarios with large regions of free surface, a class of problems previously out of reach of the QC method. Lastly, we present the key components of a high-performance, distributed-memory realization of the new method, including a novel algorithm for supporting unparalleled levels of deformation. Overall, this new formulation and implementation allows us to efficiently perform simulations containing an unprecedented number of degrees of freedom with low approximation error.

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A padronização para a fabricação de instrumentos endodônticos em aço inoxidável contribuiu para o desenvolvimento de novos aspectos geométricos. Surgiram propostas de alterações no desenho da haste helicoidal, da seção reta transversal, da ponta, da conicidade e do diâmetro na extremidade (D0). Concomitantemente, o emprego de ligas em Níquel-Titânio possibilitou a produção de instrumentos acionados a motor, largamente empregados hoje. A cada ano a indústria lança instrumentos com diversas modificações, sem, contudo, disponibilizar informações suficientes quanto às implicações clínicas destas modificações. Existe um crescente interesse no estudo dos diferentes aspectos geométricos e sua precisa metrologia. Tradicionalmente, a aferição de aspectos geométricos de instrumentos endodônticos é realizada visualmente através de microscopia ótica. Entretanto, esse procedimento visual é lento e subjetivo. Este trabalho propõe um novo método para a metrologia de instrumentos endodônticos baseado no microscópio eletrônico de varredura e na análise digital das imagens. A profundidade de campo do MEV permite obter a imagem de todo o relevo do instrumento endodôntico a uma distância de trabalho constante. Além disso, as imagens obtidas pelo detector de elétrons retro-espalhados possuem menos artefatos e sombras, tornando a obtenção e análise das imagens mais fáceis. Adicionalmente a análise das imagens permite formas de mensuração mais eficientes, com maior velocidade e qualidade. Um porta-amostras específico foi adaptado para obtenção das imagens dos instrumentos endodônticos. Ele é composto de um conector elétrico múltiplo com terminais parafusados de 12 pólos com 4 mm de diâmetro, numa base de alumínio coberta por discos de ouro. Os nichos do conector (terminais fêmeas) têm diâmetro apropriado (2,5 mm) para o encaixe dos instrumentos endodônticos. Outrossim, o posicionamento ordenado dos referidos instrumentos no conector elétrico permite a aquisição automatizada das imagens no MEV. Os alvos de ouro produzem, nas imagens de elétrons retro-espalhados, melhor contraste de número atômico entre o fundo em ouro e os instrumentos. No porta-amostras desenvolvido, os discos que compõem o fundo em ouro são na verdade, alvos do aparelho metalizador, comumente encontrados em laboratórios de MEV. Para cada instrumento, imagens de quatro a seis campos adjacentes de 100X de aumento são automaticamente obtidas para cobrir todo o comprimento do instrumento com a magnificação e resolução requeridas (3,12 m/pixel). As imagens obtidas são processadas e analisadas pelos programas Axiovision e KS400. Primeiro elas são dispostas num campo único estendido de cada instrumento por um procedimento de alinhamento semi-automático baseado na inter-relação com o Axiovision. Então a imagem de cada instrumento passa por uma rotina automatizada de análise de imagens no KS400. A rotina segue uma sequência padrão: pré-processamento, segmentação, pós-processamento e mensuração dos aspectos geométricos.

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The resonant nuclear reaction 19F(p,αy)16O has been used to perform depth-sensitive analyses for both fluorine and hydrogen in solid samples. The resonance at 0.83 MeV (center-of-mass) in this reaction has been applied to the measurement of the distribution of trapped solar protons in lunar samples to depths of ~1/2µm. These results are interpreted in terms of a redistribution of the implanted H which has been influenced by heavy radiation damage in the surface region. Fluorine determinations have been performed in a 1-µm surface layer on lunar and meteoritic samples using the same 19F(p,αy)16O resonance. The measurement of H depth distributions has also been used to study the hydration of terrestrial obsidian, a phenomenon of considerable archaeological interest as a means of dating obsidian artifacts. Additional applications of this type of technique are also discussed.

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Este trabalho pesquisou os usos do Jornal Eletrônico Educação & Imagem, feitos para e por professores da rede pública. As práticas narradas e as imagens trazidas pelos docentes, que são usuários do jornal, nos possibilitou refletir sobre os currículos e os conhecimentos que têm sido tecidos cotidianamente. Para analisar as narrativas e as imagens presentes nos artigos escritos pelos professores foram pesquisados os editoriais redigidos por cada grupo de pesquisa, que faz parte da elaboração do periódico, e a seção Voz do leitor que publica artigos escritos por professores. Este estudo tem suas relações teóricoepistemológicas e teórico-metodológicas com as pesquisas nos/dos/com os cotidianos (Lefebvre, Certeau) que têm permitido compreender as redes de conhecimentos e significações que se dão nos múltiplos cotidianos em que vivemos, entendendoos como contextos educativos. Para falar sobre a importância da narrativa em pesquisa alguns autores como Walter Ong e Nilda Alves embasaram este estudo. Para o tratamento das noções de tecnologia, currículo e imagens dialogamos com os autores Nilda Alves, MartinBarbero, Boris Kossoy, Roberto Macedo, Alice Lopes, Elisabeth Macedo, Arlindo Machado, Pierre Lévy, Edméa Santos e Marco Silva. Dos artigos analisados observei que as imagens utilizadas pelos professores que escreveram para o jornal apresentaram uma multiplicidade de usos. A maioria fez uso de material fotográfico. Em seus artigos temos imagens usadas nos seguintes contextos: como registro de suas atividades com os alunos, como registro/memória autobiográfica, como reflexão da própria imagem apresentada ou como ilustração do texto dentre outros. Ao trabalhar com estas narrativas e imagens temos a oportunidade de discutir como se dá e como se tem desdobrado os usos do periódico eletrônico, possibilitandonos compreender e complexificar sobre outros processos cotidianos, a partir destes que nos é retratado e narrado.

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The objective of the work was to develop a non-invasive methodology for image acquisition, processing and nonlinear trajectory analysis of the collective fish response to a stochastic event. Object detection and motion estimation were performed by an optical flow algorithm in order to detect moving fish and simultaneously eliminate background, noise and artifacts. The Entropy and the Fractal Dimension (FD) of the trajectory followed by the centroids of the groups of fish were calculated using Shannon and permutation Entropy and the Katz, Higuchi and Katz-Castiglioni's FD algorithms respectively. The methodology was tested on three case groups of European sea bass (Dicentrarchus labrax), two of which were similar (C1 control and C2 tagged fish) and very different from the third (C3, tagged fish submerged in methylmercury contaminated water). The results indicate that Shannon entropy and Katz-Castiglioni were the most sensitive algorithms and proved to be promising tools for the non-invasive identification and quantification of differences in fish responses. In conclusion, we believe that this methodology has the potential to be embedded in online/real time architecture for contaminant monitoring programs in the aquaculture industry.

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蛇纹石玉是我国利用最早的玉石之一。采用外束质子激发x射线荧光(PIXE)、x射线衍射(XRD)和拉曼光谱(Raman)技术对我国出土的古玉器以及辽宁省岫岩县出产的蛇纹石玉石进行矿物特征分析。通过对古玉器和玉石的对比研究,成功地对古玉器中的蛇纹石质玉器进行了无损鉴定,总结得出了蛇纹石质古玉器的无损鉴别方法,对于深化我国古玉器的研究具有重要意义。微量元素特征分析有助于探索古玉器玉料的来源。

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河南南阳独山玉的开采历史可以追溯到新石器时代,在我国玉文化中占有重要地位。鉴于当前对独山玉进行无损鉴别的方法较少,利用质子激发X荧光技术(proton induced X-ray emission,PIXE)、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、激光Raman光谱(laser Raman spectroscopy,LRS)和扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)等技术对河南南阳独山玉料进行岩石矿物学分析。结果表明:独山玉主要由钙长石矿物构成,晶粒细小且结合紧密的显微结构与独山玉具有极高的稳定性有较大关系。PIXE,XRD和Raman技术作为无损分析方法为鉴定独山玉提供了准确有效的方法,为研究贵重的古玉样品提供了技术支持。

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De um território livre, construído em torno dos princípios da liberdade e da colaboração um ambiente onde pode ser exercida a liberdade de ser (ou parecer), de dizer (ou escrever) e de ouvir (ou ler), para o bem ou para o mal, a massificação do uso da Internet tem constituído um espaço social (virtual) contraditório e diversificado, onde forças cuja vocação parece ser homogeneizar (e possivelmente pasteurizar) esse território livre da diferença têm sido postas em cena. Dentre essas forças, lugar especial é ocupado pelo que se convencionou chamar portais de interesse geral. Tais sites, ao procurar responder a diferentes interesses, de modo a assegurar que o máximo possível de anseios de seus usuários seja satisfeito sem a necessidade de navegarem para fora dos seus domínios, são construídos como empreendimentos cujo sucesso requer o controle do comportamento de navegação dos usuários o que, neste caso, não pode ser feito senão através do discurso (persuasivo). A hipótese que salta aos olhos é evidente: e se este não for apenas um controle pelo discurso, mas um controle do discurso? A premissa é, evidentemente, que tais sites constituem uma categoria especial de artefatos de linguagem produzidos no interior de eventos comunicativos bem determinados, isto é, um gênero emergente do discurso. Assim, o objetivo primário da presente pesquisa consistiu em determinar como o modo de funcionamento discursivo do portal contribui para afetar os hábitos de navegação dos seus usuários, curvando e distorcendo o ciberespaço nas suas vizinhanças. Para isso procuramos abordar o que chamamos atratores retóricos, isto é, aquelas estratégias (discursivas) destinadas a seduzir, convencer ou mesmo fraudar os usuários de modo a assegurar sua permanência na órbita dos portais, fazendo desses websites vetores da ordem do discurso, um elemento de controle do caos típico do ciberespaço, um agente de exorcismo da diferença e subjugação do discurso desenfreado.

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Os INDELs são polimorfismos de comprimento, gerados a partir de inserções e/ou deleções de um ou mais nucleotídeos. Os marcadores INDELs, que estão amplamente distribuídos pelo genoma e se caracterizam pela alta estabilidade devido à baixa taxa mutacional (10-9), podem ser analisados a partir da amplificação por PCR (Reação em Cadeia da Polimerase). A facilidade de análise e a possibilidade de construção de sistemas multiplex capazes de gerar amplicons curtos (menores que 100 pb) tornam os INDELs uma importante ferramenta para identificação humana por DNA. Para avaliar a eficiência e validar a metodologia que emprega os polimorfismos de inserção/deleção na identificação humana, utilizamos o sistema Indel-plex ID, capaz de amplificar simultaneamente 38 loci INDELs bialélicos de cromossomos autossomos. Diferentes amostras biológicas (cabelo, saliva, sangue, sêmen e urina) foram genotipadas apresentando reprodutibilidade entre todas as tipagens. A concentração mínima de DNA necessária para amplificação dos 38 loci INDELs foi de 0,5 ng. Artefatos do tipo split peaks foram observados em algumas amostras. Os produtos da PCR foram purificados em resina Sephadex proporcionando melhores condições de análise, redução de artefatos e aumento na intensidade média de fluorescência dos alelos amplificados. A eficiência do sistema Indel-plex ID na amplificação de DNA degradado foi verificada durante as análises das amostras de DNA extraídas de restos mortais (ossos e dentes). Comparativamente ao sistema Identifiler, o Indel-plex ID, se mostrou mais eficiente em termos de número de loci genotipados e qualidade de amplificação. Nas investigações de vínculos genéticos realizadas com o sistema Indel-plex ID foi possível corroborar resultados anteriores obtidos pela análise de marcadores STR. Nas análises com amostras in vivo foram obtidos valores máximos de Probabilidades de Paternidade de 99,99998%. Para casos envolvendo supostos pais falecidos, o sistema Indel-plex ID reforçou resultados obtidos com o sistema Identifiler e Minifiler. A Probabilidade de Paternidade de 99,953%, obtida com o sistema Indel-plex ID, conjugada com a Probabilidade de Paternidade de 99,957%, obtida como o sistema Minifiler, possibilitou um índice final de 99,99998%. Os resultados evidenciaram que os loci INDELs do sistema Indel-plex ID são altamente informativos, constituindo uma ferramenta importante em estudos de identificação humana e de relações de parentesco

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[EN]Hyperventilation, which is common both in-hospital and out-of-hospital cardiac arrest, decreases coronary and cerebral perfusion contributing to poorer survival rates in both animals and humans. Current resucitation guidelines recommend continuous monitoring of exhaled carbon dioxide (CO2) during cardiopulmonary resucitation (CPR) and emphasize good quality of CPR, including ventilations at 8-10 min1. Most of commercial monitors/de- brilators incorporate methods to compute the respiratory rate based on capnography since it shows uctuations caused by ventilations. Chest compressions may induce artifacts in this signal making the calculation of the respiratory rate di cult. Nevertheless, the accuracy of these methods during CPR has not been documented yet. The aim of this project is to analyze whether the capnogram is reliable to compute ventilation rate during CPR. A total of 91 episodes, 63 out-of-hospital cardiac arrest episodes ( rst database) and 28 in-hospital cardiac arrest episodes (second database) were used to develop an algorithm to detect ventilations in the capnogram, and the nal aim is to provide an accurate ventilation rate for feedback purposes during CPR. Two graphic user interfaces were developed to make the analysis easier and another two were adapted to carry out this project. The use of this interfaces facilitates the managment of the databases and the calculation of the algorithm accuracy. In the rst database, as gold standard every ventilation was marked by visual inspection of both the impedance, which shows uctuations with every ventilation, and the capnography signal. In the second database, volume of the respiratory ow signal was used as gold standard to mark ventilation instants since it is not a ected by chest compressions. The capnogram was preprocessed to remove high frequency noise, and the rst di erence was computed to de ne the onset of inspiration and expiration. Then, morphological features were extracted and a decission algorithm built based on the extracted features to detect ventilation instants. Finally, ventilation rate was calculated using the detected instants of ventilation. According to the results obtained in this project, the capnogram can be reliably used to give feedback ventilation rate, and therefore, on hyperventilation in a resucitation scenario.

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A África e os africanos são, sem dúvida, objetos especiais para a abordagem das Ciências Sociais e Humanas. O Brasil foi um dos países que receberam mais escravos negros oriundos da África. Houve momentos na história que a população negra e escrava suplantavam a população branca de origem européia, dona daqueles escravos. No início do século XIX, a capital do império, o Rio de Janeiro, era denominado por pequena África, tal o número da população negra existente. Devido a esta forte ligação, discursos foram criados para intermediar a relação destes dois povos. A teoria das representações sociais é convocada neste trabalho como instrumento teórico metodológico com os objetivos de investigar o processo de formação e a estrutura da representação social da África e dos africanos. Para alcançar tais finalidades foram realizados dois tipos de entrevistas: o primeiro foi uma entrevista fechada, realizada com 200 estudantes de graduação da UERJ, os sujeitos da presente pesquisa, com a finalidade de obter dados que pudessem ser analisados pela abordagem estrutural. Desses 200 entrevistados, 25 também responderam perguntas abertas, caracterizando uma entrevista semi-estruturada que visava abordar os aspectos processuais das representações. Na análise, verificou-se que a representação da África está muito ligada as mazelas, como pobreza, fome e miséria enquanto a representação social dos africanos está relacionada a aspectos mais positivos, como alegria, luta e cultura. A discrepância destes resultados gerou a necessidade de voltar a campo para investigar o porquê das gritantes diferenças entre estas duas representações. Destes 20 alunos entrevistados, 35% acreditam que as imagens negativas da África têm relação com as imagens veiculadas pela mídia e outros 30% crêem que isso é conseqüência da grande pobreza que existe lá. Já a imagem positiva dos africanos está relacionada a naturalização de aspectos positivos atribuídos aos africanos, como alegres e obstinados (30%) e uma identificação entre brasileiros e africanos(25%). A análise mostra que enquanto a representação social da África é muito veiculada ao discurso midiático, a representação social dos africanos relaciona-se fortemente aos discursos politicamente corretos como a democracia racial.

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Desde a década de 1990, os esforços internacionais para a obtenção de genomas completos levaram à determinação do genoma de inúmeros organismos. Isto, aliado ao grande avanço da computação, tem permitido o uso de abordagens inovadoras no estudo da estrutura, organização e evolução dos genomas e na predição e classificação funcional de genes. Entre os métodos mais comumente empregados nestas análises está a busca por similaridades entre sequências biológicas. Análises comparativas entre genomas completamente sequenciados indicam que cada grupo taxonômico estudado até o momento contém de 10 a 20% de genes sem homólogos reconhecíveis em outras espécies. Acredita-se que estes genes taxonomicamente restritos (TRGs) tenham um papel importante na adaptação a nichos ecológicos particulares, podendo estar envolvidos em importantes processos evolutivos. Entretanto, seu reconhecimento não é simples, sendo necessário distingui-los de ORFs não-funcionais espúrias e/ou artefatos derivados dos processos de anotação gênica. Além disso, genes espécie- ou gêneroespecíficos podem representar uma oportunidade para o desenvolvimento de métodos de identificação e/ou tipagem, tarefa relativamente complicada no caso dos procariotos, onde o método padrão-ouro na atualidade envolve a análise de um grupo de vários genes (MultiLocus Sequence Typing MLST). Neste trabalho utilizamos dados produzidos através de análises comparativas de genomas e de sequências para identificar e caracterizar genes espécie- e gênero-específicos, os quais possam auxiliar no desenvolvimento de novos métodos para identificação e/ou tipagem, além de poderem lançar luz em importantes processos evolutivos (tais como a perda e ou origem de genes em linhagens particulares, bem como a expansão de famílias de genes em linhagens específicas) nos organismos estudados.

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O objetivo dessa pesquisa foi analisar como se dão as relações afetivas através da socialização de jovens cariocas de classe média da zona sul do Rio de Janeiro, estabelecidas através do contato por telefonia celular. Com isso, foi possível verificar as novas dinâmicas na subjetividade contemporânea, pautadas na cultura de consumo, a partir da apropriação desse conjunto de tecnologias da comunicação, nas relações sociais e afetivas, em especial na ficação, além das relações entre amigos e namorados. Parto do pressuposto de que os indivíduos contemporâneos estão se apropriando, em larga escala, das tecnologias de comunicação, tornando cotidiana e corriqueira a efetuação de contatos sociais intermediados por tais artefatos tecnológicos. Para este estudo, utilizei como metodologia uma compilação de etnografias (visto que cada antropólogo organiza no campo a sua etnografia), para que fosse possível o acesso de diversas nuanças das relações afetivas em territórios privados e íntimos dos jovens que participaram deste estudo através de entrevistas e observação participante. Constatei que eles se apropriaram do celular como conjunto de tecnologias de comunicação pessoal portáteis e, em especial, das mensagens de texto como uma forma de manutenção e ampliação das relações afetivas através de estratégias de performance que possibilitam: seduzir concomitantemente diversas pessoas com mínimo investimento afetivo e exposição e máximo aproveitamento no tocante a estímulos de sedução; manter registros afetivos regulares entre namorados, independente de onde e do que estejam fazendo, visto que as mensagens podem ficar armazenadas e serem acessadas com discrição mesmo em lugares e situações em que seria inapropriado falar por telefone; registrar memórias afetivas, em virtude de no celular poder ser armazenado e revisto um grande número de dados que se tornam marcos de referência de situações amorosas; estimular recordações de emoções vivenciadas em cada situação e; marcar encontros de sociabilização entre amigos com o mínimo investimento de tempo e baixo custo de comunicação e máxima eficiência na recepção do conteúdo informacional. Dentro deste cenário, verifiquei que a dinâmica social gerada possivelmente reflete em mudanças nas formas com que os relacionamentos afetivos são mantidos e ampliados, favorecendo com isso a constituição de novas subjetividades.