Transport properties of YBa 2 Cu 3 O 7, PrBa 2 Cu 3 O 7-superlattices

The understanding of the coupling between superconducting YBa2Cu3O7 (YBCO) layers decoupled by non superconducting PrBa2Cu3O7 (PBCO) layers in c-axis oriented superlattices was the aim of this thesis. For this purpose two conceptually different kind of transport experiments have been performed. rnrnIn the first type of transport experiments the current is flowing parallel to the layers. Here the coupling is probed indirectly using magnetic vortex lines, which are penetrating the superlattice. Movement of the vortex segments in neighbouring YBCO layers is more or less coherent depending on the thickness of both the superconducting and non superconducting layers. This in-plane transport was measured either by sending an external current through bridges patterned in the superlattice or by an induced internal current. rnThe vortex-creep activation energy U was determined by analysis of the in-plane resistive transition in an external magnetic field B oriented along the c-axis. The activation energies for two series of superlattices were investigated. In one series the thickness of the YBCO layers was constant (nY=4 unit cells) and the number of the PBCO unit cells was varied, while in the other the number of PBCO layers was constant (nP=4) and nY varied. The correlation length of the vortex system was determined to be 80 nm along the c-axis direction. It was found that even a single PBCO unit cell in a superlattice effectively cuts the flux lines into shorter weakly coupled segments, and the coupling of the vortex systems in neighbouring layers is negligible already for a thickness of four unit cells of the PBCO layers. A characteristic variation of the activation energy for the two series of superlattices was found, where U0 is proportional to the YBCO thickness. A change in the variation of U0 with the current I in the specimen was observed, which can be explained in terms of a crossover in the vortex creep process, generated by the transport current. At low I values the dislocations mediated (plastic) vortex creep leads to thermally assisted flux-flow behaviour, whereas at high current the dc transport measurements are dominated by elastic (collective) creep.rnThe analysis of standard dc magnetization relaxation data obtained for a series superlattices revealed the occurrence of a crossover from elastic (collective) vortex creep at low temperature to plastic vortex creep at high T. The crossover is generated by the T dependent macroscopic currents induced in the sample. The existence of this creep crossover suggests that, compared with the well known Maley technique, the use of the normalized vortex creep activation energy is a better solution for the determination of vortex creep parameters.rnrnThe second type of transport experiments was to measure directly a possible Josephson coupling between superconducting CuO2 double planes in the superlattices by investigation of the transport properties perpendicular to the superconducting planes. Here three different experiments have been performed. The first one was to pattern mesa structures photolithographically as in previous works. The second used three-dimensional nanostructures cut by a focused ion beam. For the these two experiments insufficient patterning capabilities prevented an observation of the Josephson effect in the current voltage curves. rnA third experiment used a-axis and (110) oriented YBCO films, where in-plane patterning can in principle be sufficient to measure transport perpendicular to the superconducting planes. Therefore the deposition of films with this unusual growth orientation was optimized and investigated. The structural and microstructural evolution of c-axis to a-axis orientation was monitored using x-ray diffraction, scanning electron microscopy and magnetization measurements. Films with full a-axis alignment parallel to the substrate normal could be achieved on (100)SrTiO3. Due to the symmetry of the substrate the c-axis direction in-plane is twofold. Transferring the deposition conditions to films grown on (110)SrTiO3 allowed the growth of (110) oriented YBCO films with a unique in-plane c-axis orientation. While these films were of high quality by crystallographic and macroscopic visual inspection, electron microscopy revealed a coherent crack pattern on a nanoscale. Therefore the actual current path in the sample was not determined by the macroscopic patterning which prohibited investigations of the in-plane anisotropy in this case.rn

Femtosecond laser-based investigations of magnetic circular dichroism in near-threshold photoemission

During the last decades magnetic circular dichroism (MCD) has attracted much interest and evolved into various experimental methods for the investigation of magnetic thin films. For example, synchrotron-based X-ray magnetic circular dichroism (XMCD) displays the absolute values of spin and orbital magnetic moments. It thereby benefits from large asymmetry values of more than 30% due to the excitation of atomic core-levels. Similarly large values are also expected for threshold photoemission magnetic circular dichroism (TPMCD). Using lasers with photon energies in the range of the sample work function this method gives access to the occupied electronic structure close to the Fermi level. However, except for the case of Ni(001) there exist only few studies on TPMCD moreover revealing much smaller asymmetries than XMCD-measurements. Also the basic physical mechanisms of TPMCD are not satisfactorily understood. In this work we therefore investigate TPMCD in one- and two-photon photoemission (1PPE and 2PPE) for ferromagnetic Heusler alloys and ultrathin Co films using ultrashort pulsed laser light. The observed dichroism is explained by a non-conventional photoemission model using spin-resolved band-structure calculations and linear response theory. For the two Heusler alloys Ni2MnGa and Co2FeSi we give first evidence of TPMCD in the regime of two-photon photoemission. Systematic investigations concerning general properties of TPMCD in 1PPE and 2PPE are carried out at ultrathin Co films grown on Pt(111). Here, photon-energy dependent measurements reveal asymmetries of 1.9% in 1PPE and 11.7% in 2PPE. TPMCD measurements at decreased work function even yield larger asymmetries of 6.2% (1PPE) and 17% (2PPE), respectively. This demonstrates that enlarged asymmetries are also attainable for the TPMCD effect on Co(111). Furthermore, we find that the TPMCD asymmetry is bulk-sensitive for 1PPE and 2PPE. This means that the basic mechanism leading to the observed dichroism must be connected to Co bulk properties; surface effects do not play a crucial role. Finally, the enhanced TPMCD asymmetries in 2PPE compared to the 1PPE case are traced back to the dominant influence of the first excitation step and the existence of a real intermediate state. The observed TPMCD asymmetries cannot be interpreted by conventional photoemission theory which only considers direct interband transitions in the direction of observation (Γ-L). For Co(111), these transitions lead to evanescent final states. The excitation to such states, however, is incompatible with the measured bulk-sensitivity of the asymmetry. Therefore, we generalize this model by proposing the TPMCD signal to arise mostly from direct interband transitions in crystallographic directions other than (Γ-L). The necessary additional momentum transfer to the excited electrons is most probably provided by electron-phonon or -magnon scattering processes. Corresponding calculations on the basis of this model are in reasonable agreement with the experimental results so that this approach represents a promising tool for a quantitative description of the TPMCD effect. The present findings encourage an implementation of our experimental technique to time- and spatially-resolved photoemission electron microscopy, thereby enabling a real time imaging of magnetization dynamics of single excited states in a ferromagnetic material on a femtosecond timescale.

Rheology of arrested colloids : a parameter study using novel experimental methods

The steadily increasing diversity of colloidal systems demands for new theoretical approaches and a cautious experimental characterization. Here we present a combined rheological and microscopical study of colloids in their arrested state whereas we did not aim for a generalized treatise but rather focused on a few model colloids, liquid crystal based colloidal suspensions and sedimented colloidal films. We laid special emphasis on the understanding of the mutual influence of dominant interaction mechanisms, structural characteristics and the particle properties on the mechanical behavior of the colloid. The application of novel combinations of experimental techniques played an important role in these studies. Beside of piezo-rheometry we employed nanoindentation experiments and associated standardized analysis procedures. These rheometric methods were complemented by real space images using confocal microscopy. The flexibility of the home-made setup allowed for a combination of both techniques and thereby for a simultaneous rheological and three-dimensional structural analysis on a single particle level. Though, the limits of confocal microscopy are not reached by now. We show how hollow and optically anisotropic particles can be utilized to quantify contact forces and rotational motions for individual particles. In future such data can contribute to a better understanding of particle reorganization processes, such as the liquidation of colloidal gels and glasses under shear.

The Representation of Motherhood in Polish Cinema

The project aimed to analyse representations of motherhood in Polish cinema as a special case of a more general system within the representation of women. It concentrated on the image of the Polish Mother created during the 19th century in Polish culture under the influence of specific political, social and religious factors. Ms. Ostrowska's initial hypothesis was that this symbolic image became one of the most stable elements in Polish cinema and as her research revealed, it was valuable for the preservation of national identity but nevertheless a fiercely constraining model for Polish femininity. In order to fully understand the nature of this persistent image it was initially necessary to related it to broader contexts and issues in representation. These included the image of the Polish Mother within general mythological structures (using the notion of myth in the Barthesian sense). Following her initial research Ms. Ostrowska felt that it was most appropriate to view the myth of the Polish Mother as a dominant ideological structure in the discourse of motherhood within Polish culture. An analysis of the myth of the Polish Mother can provide an insight into how Polish society sees itself at different periods in time and how a national identity was constructed in relation to particular ideological demands stemming from concrete historical and political situations. The analysis of the film version of this myth also revealed some aspects of the national character of Polish cinema. There the image of woman has become enshrined as the "eternal feminine", with virtues which are inevitably derived directly from Catholicism, particularly in relation to the networks of meanings around the central figure of Mary, Mother of God. In 19th century Poland these were linked with patriotic values and images of woman became part of the defence of the very idea of Poland and Polishness. After World War Two, this religious-political image system was adapted to the demands of the new communist ideology. The possibility of manipulating the ideological dimensions of the myth of the Polish Mother is due to the very nature of the image, which as a symbol of civil religion had been able to function independently of any particular state or church institution. Although in communist ideology the stress was on the patriotic aspect of the myth, its pronounced religious aspect was also transmitted, consciously or not, in the denotation process, this being of great significance in the viewer's response to the female character. This appropriation of elements derived from the national patriotic tradition into the discourse of communist ideology was a very efficient strategy to establish the illusion of continuity in national existence, which was supposed to convince society of the rightness of the new political situation. The analysis of films made in the post-war period showed the persistence of this discourse on motherhood in a range of cinematic texts regardless of the changing political situation. Ms. Ostrowska claims that the stability of this discursive formation is to a certain extent the result of the mythological aspect of the mother figure. This mythological structure also belongs to the ideology of Romanticism which in general continues to prevail in Polish cultural discourse as a meta-language of national community. The analysis of the films confirmed the hypothesis of the Polish Mother as a myth-sign whose signifier is stable whereas the signified depends on the specific historical conditions in which it is set. Therefore in the famous propaganda documentary Kobiety naszych dni (Women of Our Days, 1951) by Jan Zelnik, and in other films made after the October 1956 "thaw" it functions as an "empty sign. She concludes that it would be difficult to deny that the myth of the Polish Mother has offered Polish women a special role in national life, granting them a high moral position in the social, hierarchy. However the processes of idealisation involved have resulted in a deprivation of her subjectivity and the right to decide about her own life. This idealisation also served to strengthen traditional patriarchal structures through this set of female obligations to the mother land. In Polish ideology it is not a man who demands sacrifice from a woman but the motherland, which, deprived of the institutions of male power for nearly 150 years, had functioned as a feminine structure. That is why oppressive aspects of the myth have been obscured for so long. While Polish women were doubtless able to accept the constrictions because of their sense of national duty and any misgivings were overridden by the argument of the cause, it is important to recognise that the strength of these constructions, compounded by the ways in which they spoke of and continue to speak of a certain perfection, make them persist into contemporary Poland. Poland is however no longer embattled and the signs that made these meanings are potentially empty. This space for meaning will be and is already being contested and increasingly colonised by current western models of femininity. Ms. Ostrowska's final question is whether this will help to prevent a possible resentful victimisation of the silent and noble Polish Mother.

Fotocontrol de la productividad y elongación de tallos de tres cultivares de Rosa x hybrida L. bajo cubiertas de polietileno fotoselectivas

Se evaluaron los cambios en la radiación transmitida a través de films fotoselectivos (FS) fluorescentes y el impacto de estos cambios sobre la producción de tres cultivares de rosa para corte Fuego Negro, Maroussia y Anna. Se observó que los FS nuevos o expuestos a la radiación solar vs. noFS disminuyen la transmisión de radiación azul (A) (-28,4 a -32,9%, respectivamente), incrementan el R produciendo una relación R:RL mayor (+3,6%), si bien transmiten algo menos de radiación fotosintéticamente activa que los noFS nuevos. El número de rosas producidas fue significativamente mayor bajo el FS vs. noFS en los tres cv (+24, +32 y +36% en Anna, Fuego Negro y Maroussia, respectivamente), con un peso fresco y seco (PF y PS) significativamente mayor y tallos florales más largos en Anna y Maroussia (50,69 y 43,91 cm vs. 38,91 y 40,04 cm en invierno y primavera, respectivamente), y pimpollos significativamente más largos y de mayor PF y PS en los tres cv. Mayor relación R:RL y menor UV-A y A en la radiación transmitida por films FS aumentaron la cantidad y calidad de determinados cultivares de rosas mostrando una alternativa a los reguladores químicos de crecimiento.

Hollywood y Eisenstein filman multitudes : Representaciones cinematográficas de la conciencia social y la experiencia de clase

El artículo analiza las representaciones fílmicas de la conciencia social y la experiencia de clase, en relación a varias series de películas del cine clásico, tanto europeo como hollywoodense, que ponen en escena a sujetos sociales colectivos y conflictos sociales. Se intenta responder a la pregunta sobre la posibilidad y alcances de la representación visual y fílmica de las categorías teóricas de las ciencias sociales En esta dirección se examina la homogeneización de las masas en la epopeya de multitudes anónimas en la época del cine mudo, en el cine épico-histórico de la Italia fascista y en las superproducciones históricas estadounidenses de los años cincuenta, así como la aparición fílmica del sujeto histórico proletariado en el cine de la vanguardia rusa de la década de 1920 y su preocupación por filmar expresamente la conciencia revolucionaria y los conflictos de concientización.

Hollywood y Eisenstein filman multitudes : Representaciones cinematográficas de la conciencia social y la experiencia de clase

El artículo analiza las representaciones fílmicas de la conciencia social y la experiencia de clase, en relación a varias series de películas del cine clásico, tanto europeo como hollywoodense, que ponen en escena a sujetos sociales colectivos y conflictos sociales. Se intenta responder a la pregunta sobre la posibilidad y alcances de la representación visual y fílmica de las categorías teóricas de las ciencias sociales En esta dirección se examina la homogeneización de las masas en la epopeya de multitudes anónimas en la época del cine mudo, en el cine épico-histórico de la Italia fascista y en las superproducciones históricas estadounidenses de los años cincuenta, así como la aparición fílmica del sujeto histórico proletariado en el cine de la vanguardia rusa de la década de 1920 y su preocupación por filmar expresamente la conciencia revolucionaria y los conflictos de concientización.

Hollywood y Eisenstein filman multitudes : Representaciones cinematográficas de la conciencia social y la experiencia de clase

El artículo analiza las representaciones fílmicas de la conciencia social y la experiencia de clase, en relación a varias series de películas del cine clásico, tanto europeo como hollywoodense, que ponen en escena a sujetos sociales colectivos y conflictos sociales. Se intenta responder a la pregunta sobre la posibilidad y alcances de la representación visual y fílmica de las categorías teóricas de las ciencias sociales En esta dirección se examina la homogeneización de las masas en la epopeya de multitudes anónimas en la época del cine mudo, en el cine épico-histórico de la Italia fascista y en las superproducciones históricas estadounidenses de los años cincuenta, así como la aparición fílmica del sujeto histórico proletariado en el cine de la vanguardia rusa de la década de 1920 y su preocupación por filmar expresamente la conciencia revolucionaria y los conflictos de concientización.

CARACTERÍSTICAS COMUNICACIONAIS DO DOCUMENTARISMO NA INTERNET: ESTUDO DE CASO SITE PORTA CURTAS

O projeto de pesquisa Características comunicacionais do documentarismo na Internet: estudo de caso site Porta Curtas apresenta as características encontradas na exibição de documentários na Internet com as atuais tecnologias disponíveis. Tal gênero audiovisual migrou para a Internet junto a outros gêneros audiovisuais, como o telejornalismo, a telenovela e os filmes de ficção, todos com características específicas. Foi definido como corpus do trabalho o site Porta Curtas, especializado em produção audiovisual e que disponibiliza aos usuários da Internet diversas produções documentais e ficcionais gratuitamente. Espera-se, a partir deste trabalho, que adota a metodologia estudo de caso do site Porta Curtas, especializado em exibição de vídeos dos gêneros ficção e documentário, provocar novos estudos no sentido de possibilitar um maior desenvolvimento de estudos sobre a produção de documentários para as novas tecnologias que estão cada vez mais presentes no cotidiano dos processos comunicacionais, possibilitadas pelos efeitos da convergência tecnológica, assim como oferecer à comunidade científica detalhes analíticos sobre o objeto da pesquisa.(AU)

CARACTERÍSTICAS COMUNICACIONAIS DO DOCUMENTARISMO NA INTERNET: ESTUDO DE CASO SITE PORTA CURTAS

O projeto de pesquisa Características comunicacionais do documentarismo na Internet: estudo de caso site Porta Curtas apresenta as características encontradas na exibição de documentários na Internet com as atuais tecnologias disponíveis. Tal gênero audiovisual migrou para a Internet junto a outros gêneros audiovisuais, como o telejornalismo, a telenovela e os filmes de ficção, todos com características específicas. Foi definido como corpus do trabalho o site Porta Curtas, especializado em produção audiovisual e que disponibiliza aos usuários da Internet diversas produções documentais e ficcionais gratuitamente. Espera-se, a partir deste trabalho, que adota a metodologia estudo de caso do site Porta Curtas, especializado em exibição de vídeos dos gêneros ficção e documentário, provocar novos estudos no sentido de possibilitar um maior desenvolvimento de estudos sobre a produção de documentários para as novas tecnologias que estão cada vez mais presentes no cotidiano dos processos comunicacionais, possibilitadas pelos efeitos da convergência tecnológica, assim como oferecer à comunidade científica detalhes analíticos sobre o objeto da pesquisa.(AU)

Biossensores de pH, ureia e glicose utilizando a microeletrônica de filmes finos de AZO e TIO2

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de biossensores de pH, ureia e glicose, utilizando óxidos como plataforma para a parte seletiva. Os filmes finos de óxidos condutores foram produzidos por diferentes técnicas de deposição, como spin-coat, dip-coat, spray-pyrolysis e casting. Os materiais fabricados foram AZO e TiO2, ambos depositados sobre substratos de FTO, ITO ou vidro hidroflilizado. O número de camadas foi variado para cada técnica e as caracterizações morfológicas e estruturais foram feitas por MEV, DRX e FTIR. As caracterizações elétricas foram feitas por EGFET e voltametria cíclica. Os filmes foram testados como sensores de pHs na faixa de 2 a 8. O filme depositado com AZO em substrato de FTO pela técnica de spray-pyrolysis apresentou melhor resposta, com sensibilidade de 31,7 mV/pH entre toda a faixa de pHs do 2 ao 8. Já para os filmes de TiO2, o filme produzido por dip-coat com 5 camadas em substrato de FTO apresentou sensibilidade de 37,8 mV/pH entre a faixa de pHs de 2 a 8. Paralelamente, os filmes tiveram suas superfícies funcionalizadas com proteínas como urease ou glicose oxidase. Neste caso, os dispositivos foram testados entre as concentrações de 5 a 200 mg/dL de ureia e glicose. Como biossensor de ureia, o filme de TiO2 depositado por spin-coat com 5 camadas em substrato de FTO apresentou a maior sensibilidade, com valor 3,32 mV/(mg/dL) entre as concentrações de 5 a 120 mg/dL. Para os filmes estudados como biossensores de glicose, o melhor resultado também foi obtido pelo filme de TiO2 depositado por spin-coat com 5 camadas em substrato de FTO, apresentando sensibilidade em torno de 6,18 mV/(mg/dL) entre as concentrações de 5 a 200 mg/dL. Alguns resultados encontrados foram iguais ou melhores aos encontrados na literatura vigente, mesmo que os dispositivos ainda são passíveis de otimização.

Investigação do mecanismo cinético da reação de redução de oxigênio em solventes não aquosos

O aumento no consumo energético e a crescente preocupação ambiental frente à emissão de gases poluentes criam um apelo mundial favorável para pesquisas de novas tecnologias não poluentes de fontes de energia. Baterias recarregáveis de lítio-ar em solventes não aquosos possuem uma alta densidade de energia teórica (5200 Wh kg-1), o que as tornam promissoras para aplicação em dispositivos estacionários e em veículos elétricos. Entretanto, muitos problemas relacionados ao cátodo necessitam ser contornados para permitir a aplicação desta tecnologia, por exemplo, a baixa reversibilidade das reações, baixa potência e instabilidades dos materiais empregados nos eletrodos e dos solventes eletrolíticos. Assim, neste trabalho um modelo cinético foi empregado para os dados experimentais de espectroscopia de impedância eletroquímica, para a obtenção das constantes cinéticas das etapas elementares do mecanismo da reação de redução de oxigênio (RRO), o que permitiu investigar a influência de parâmetros como o tipo e tamanho de partícula do eletrocatalisador, o papel do solvente utilizado na RRO e compreender melhor as reações ocorridas no cátodo dessa bateria. A investigação inicial se deu com a utilização de sistemas menos complexos como uma folha de platina ou eletrodo de carbono vítreo como eletrodos de trabalho em 1,2-dimetoxietano (DME)/perclorato de lítio (LiClO4). A seguir, sistemas complexos com a presença de nanopartículas de carbono favoreceu o processo de adsorção das moléculas de oxigênio e aumentou ligeiramente (uma ordem de magnitude) a etapa de formação de superóxido de lítio (etapa determinante de reação) quando comparada com os eletrodos de platina e carbono vítreo, atribuída à presença dos grupos laterais mediando à transferência eletrônica para as moléculas de oxigênio. No entanto, foi observada uma rápida passivação da superfície eletrocatalítica através da formação de filmes finos de Li2O2 e Li2CO3 aumentando o sobrepotencial da bateria durante a carga (diferença de potencial entre a carga e descarga > 1 V). Adicionalmente, a incorporação das nanopartículas de platina (Ptnp), ao invés da folha de platina, resultou no aumento da constante cinética da etapa determinante da reação em duas ordens de magnitude, o qual pode ser atribuído a uma mudança das propriedades eletrônicas na banda d metálica em função do tamanho nanométrico das partículas, e estas modificações contribuíram para uma melhor eficiência energética quando comparado ao sistema sem a presença de eletrocatalisador. Entretanto, as Ptnp se mostraram não específicas para a RRO, catalisando as reações de degradação do solvente eletrolítico e diminuindo rapidamente a eficiência energética do dispositivo prático, devido ao acúmulo de material no eletrodo. O emprego de líquido iônico como solvente eletrolítico, ao invés de DME, promoveu uma maior estabilização do intermediário superóxido formado na primeira etapa de transferência eletrônica, devido à interação com os cátions do líquido iônico em solução, o qual resultou em um valor de constante cinética da formação do superóxido de três ordens de magnitude maior que o obtido com o mesmo eletrodo de carbono vítreo em DME, além de diminuir as reações de degradação do solvente. Estes fatores podem contribuir para uma maior potência e ciclabilidade da bateria de lítio-ar operando com líquidos iônicos.

Propriedades de soluções filmogênicas e de filmes de gelatina ou colágeno com extrato de boldo-do-Chile

Filmes à base de biopolímeros podem ser utilizados para produção de embalagens ativas, que além de proteger os alimentos, podem interagir com o produto. No caso de embalagens ativas com atividade antioxidante, tem-se privilegiado o uso de agentes antioxidantes naturais, considerando-se que o uso de antioxidantes sintéticos tem sido questionado, sobretudo em relação à sua inocuidade. Existem muitos extratos de plantas já conhecidos por sua atividade antioxidante, que têm sido utilizados com frequência em estudos de filmes à base de biopolímeros, não somente por serem ricos em polifenóis, mas principalmente por sua boa interação com a matriz polimérica. O extrato de boldo-do-Chile (Peumus boldus) possui atividade antioxidante comprovada, entretanto, não existem relatos sobre sua adição em filmes. Dessa forma, o objetivo geral desta tese foi o desenvolvimento de filmes à base de colágeno ou gelatina adicionados de extrato de boldo-do-Chile, com propriedades físicas e funcionais para seu emprego como embalagens bioativas. Foram realizadas as caracterizações (fenólicos totais, ABTS, DPPH, cor, °Brix e pH) do extrato aquoso de boldo-do-Chile, preparado em quatro diferentes temperaturas. Além disso, foram avaliadas as propriedades reológicas e térmicas da solução de gelatina, e também foram elaborados filmes com as soluções de gelatina e colágeno a partir de soluções filmogênicas com diferentes concentrações de macromoléculas e extrato de boldo. Esses filmes foram caracterizados para conhecimento de suas propriedades mecânicas (tração e perfuração), propriedades óticas (cor e opacidade), espessura, umidade e solubilidade em água. Uma concentração de macromoléculas foi escolhida para a realização de análises complementares, a saber: análises térmicas (DSC), cristalinidade por difração de raio X (DRX), permeabilidade ao vapor de água (PVA), microscopia eletrônica de varredura (MEV), brilho, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), ângulo de contato, propriedades de barreira UV/Visível e atividade antioxidante. A adição do extrato de boldo-do-Chile nos filmes de gelatina e colágeno produziu filmes com atividade antioxidante, sem prejuízo às demais propriedades estudadas. Observou-se que o extrato aquoso de boldo-do-Chile apresentou propriedades antioxidantes, mas que foram dependentes da temperatura de extração. O extrato de boldo-do-Chile foi capaz de modificar as propriedades térmicas das soluções filmogênicas de gelatina, não sendo observado efeito nas análises reológicas. Por outro lado, o extrato aquoso de boldo-do-Chile não influenciou as propriedades mecânicas, solubilidade, umidade, cristalinidade e a permeabilidade ao vapor de água dos filmes de gelatina ou colágeno. Algumas propriedades térmicas sofreram efeito dos extratos, mas as análises de FTIR não mostraram a formação de novas interações. As propriedades óticas e de barreira UV/Visível foram influenciadas pelo extrato de boldo-do-Chile, sendo que os filmes se apresentaram mais amarelados com o aumento da concentração do extrato de boldo-do-Chile. As micrografias mostraram filmes de gelatina bastante homogêneos e filmes de colágeno com superfícies mais rugosas. Os resultados de brilho e ângulo de contato corroboraram com estas respostas. Em conclusão, os filmes de ambas macromoléculas apresentaram atividade antioxidante, podendo dessa forma, serem considerados como filmes ativos.

Effects of Ultrasound Irradiation on the Synthesis of Metal Oxide Nanostructures

High intensity ultrasound can be used for the production of novel nanomaterials, including metal oxides. According to previous works in this field, the most notable effects are consequence of acoustic cavitation. In this context, we have studied the preparation of different materials in the presence of ultrasound, including N-doped TiO2 nanopowder, NiTiO3 nanorods and MnOx thin films. Ultrasound did not show a significant effect in all the cases. Exclusively for NiTiO3 nanorods a reduction of the final particle size occurs upon ultrasonic irradiation. From these results, it can be concluded that the ultrasound irradiation does not always play a key role during the synthesis of metal oxides. The effects seem to be particularly relevant in those cases where mass transport is highly hindered and in those procedures that require the rupture of nanoparticle aggregates to obtain a homogenous dispersion.

The effect of carbon nanofillers on the performance of electromechanical polyaniline-based composite actuators

Different types of crystalline carbon nanomaterials were used to reinforce polyaniline for use in electromechanical bilayer bending actuators. The objective is to analyze how the different graphitic structures of the nanocarbons affect and improve the in situ polymerized polyaniline composites and their subsequent actuator behavior. The nanocarbons investigated were multiwalled carbon nanotubes, nitrogen-doped carbon nanotubes, helical-ribbon carbon nanofibers and graphene oxide, each one presenting different shape and structural characteristics. Films of nanocarbon-PAni composite were tested in a liquid electrolyte cell system. Experimental design was used to select the type of nanocarbon filler and composite loadings, and yielded a good balance of electromechanical properties. Raman spectroscopy suggests good interaction between PAni and the nanocarbon fillers. Electron microscopy showed that graphene oxide dispersed the best, followed by multiwall carbon nanotubes, while nitrogen-doped nanotube composites showed dispersion problems and thus poor performance. Multiwall carbon nanotube composite actuators showed the best performance based on the combination of bending angle, bending velocity and maximum working cycles, while graphene oxide attained similarly good performance due to its best dispersion. This parallel testing of a broad set of nanocarbon fillers on PAni-composite actuators is unprecedented to the best of our knowledge and shows that the type and properties of the carbon nanomaterial are critical to the performance of electromechanical devices with other conditions remaining equal.