Investigação numérica do desempenho de um sensor de fibra ótica de índice de refração, baseado em SPR e utilizando COMSOL multiphysics

Esta tese é dedicada aos sensores de fibra ótica especificamente aos sensores baseados no fenómeno de ressonância de plasmão de superfície, SPR (Surface Plasmon Resonance), gerados em fibras óticas com configuração do tipo “D”, para aplicação em sensores refratométricos. Numa primeira parte desta dissertação são descritos os aspetos teóricos fundamentais para a compreensão dos fenómenos de ressonância de plasmões de superfície e a sua utilização em sistemas sensores. Estes fenómenos ocorrem na superfície de interface entre metais e outros meios materiais, sendo capazes de afetar as propriedades em reflexão e transmissão de uma onda eletromagnética incidente (feixe luminoso), de uma forma que é fortemente dependente dos meios na proximidade do metal. Assim, a medição das propriedades do feixe luminoso, como por exemplo o comprimento de onda de ressonância com SPR, permite monitorizar esses meios. Numa segunda fase foi implementada a simulação destes modelos, em COMSOL Multiphysics, que permitia não só a obtenção dos espetros de transmissão dos fenómenos de ressonância de plasmões de superfície, mas também a obtenção das distribuições do campo elétrico e magnético em função das dimensões do sensor. O COMSOL permitiu também a obtenção das curvas do deslocamento do comprimento de onda ressonante, perante variações do índice de refração exterior, da espessura do metal, da espessura da bainha e da espessura de outro elemento de elevado índice de refração. A fase seguinte foi verificar que os resultados dos métodos teóricos para os diferentes parâmetros de estudo eram semelhantes aos resultados obtidos no COMSOL. Conclui-se que com este programa é possível criar novos sensores em fibra ótica, baseados em SPR, para melhorar e otimizar os parâmetros de ressonância e sensibilidade do sensor. A última fase do trabalho baseou-se na modelização de uma fibra cuja configuração seja tal que possa criar um pequeno efeito de antena e fazer com que parte da luz seja guiada para o exterior da fibra e possa interatuar com o meio externo para melhor sensibilidade.

Processamento e análise de imagens na caracterização da superfície do titânio submetido a um ensaio de cultura de células

This work aims to develop a methodology for analysis of images using overlapping, which assists in identification of microstructural features in areas of titanium, which may be associated with its biological response. That way, surfaces of titanium heat treated for 08 (eight) different ways have been subjected to a test culture of cells. It was a relationship between the grain, texture and shape of grains of surface of titanium (attacked) trying to relate to the process of proliferation and adhesion. We used an open source software for cell counting adhered to the surface of titanium. The juxtaposition of images before and after cell culture was obtained with the aid of micro-hardness of impressions made on the surface of samples. From this image where there is overlap, it is possible to study a possible relationship between cell growth with microstructural characteristics of the surface of titanium. This methodology was efficient to describe a set of procedures that are useful in the analysis of surfaces of titanium subjected to a culture of cells

Estudo de revestimentos inorgânicos com inibidor de corrosão aplicado na superfície do concreto

The corrosive phenomenon on reinforced concrete structures is one of the most founded pathologies on the coastal area. With the objective to prevent the process development, or even, retard its beginning, it was studied the application of inorganic covering over concrete surfaces, after its cure, as well as, evaluate the efficiency of the covering applied on the concrete in reducing its porosity of concrete preventing the entrance of aggressive agents to preserve the integrity of the existing armor inside it, comparing the result obtained with the body-of-proof reference, that didn´t receive covering protection. On the concrete production it was used Portland Cement CP II 32, coarse aggregate, fine aggregate and water from the local distributive. Two types of covering were used, one resin based of silicon and solvent and other white cement based, selected sands and acrylic resin. The concrete mixture adopted was 1:1,5:2,5 (cement, fine aggregate, coarse aggregate) and 0.50 water/cement ratio. With the concrete on fresh state was made the experiment test to determinate the workability. On the hardened state was made the concrete resistance experiment, absorption of water and electrochemical experiments, through polarization curves. Also was held optical microscopy and Scanning Electron Microscopy experiments to analyze the layer of the covering applied to the concrete surface and the interface between the concrete and the layer. The obtained results shows that the covering applied to the concrete surface didn´t affect the resistance towards compression. On the absorption of water occurred a diminution of the percentage absorbed, improving the concrete development by making it more impermeable towards the entrance of aggressive agents. The electrochemical experiment results confirmed the water absorption results; the body-of-proof covered presented larger protection towards the development of corrosives process and retarded the evolution of the corrosive phenomenon

Estudo da viabilidade técnica para obtenção de superfície duplex em aço inoxidável martensítico AISI 410 através do processo de deposição a plasma por gaiola catódica

The technique of plasma nitriding by the cathode cage mainly stands out for its ability to produce uniform layers, even on parts with complex geometries. In this study, it was investigated the efficiency of this technique for obtaining duplex surface, when used, simultaneously, to nitriding treatment and thin film deposition at temperatures below 500°C. For this, were used samples of AISI 41 0 Martensitic Stainless Steel and performed plasma treatment, combining nitriding and deposition of thin films of Ti and/or TiN in a plasma atmosphere containing N2-H2. It was used a cathodic cage of titanium pure grade II, cylindrical with 70 mm diameter and 34 mm height. Samples were treated at temperature 420ºC for 2 and 12 hours in different working pressures. Optical Microscopy (OM), Scanning Electron Microscopy (SEM) with micro-analysis by Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), X-Ray Diffraction (XRD), Atomic Force Microscopy (AFM) and analysis of Vickers Microhardness were used to investigate coating properties such as homogeneity and surface topography, chemical composition, layer thickness, crystalline phase, roughness and surface microhardness. The results showed there is a direct proportionality between the presence of H2 in plasma atmosphere and the quantity of titanium in surface chemical composition. It was also observed that the plasma treatment at lowpressure is more effective in formation of TiN thin film

Construção de um aparato experimental para monitoramento in situ da deposição de filmes finos de titânio por magnetron sputtering

The technique of surface coating using magnetron sputtering is one of the most widely used in the surface engineering, for its versatility in obtaining different films as well as in the micro / nanometric thickness control. Among the various process parameters, those related to the active species of the plasma are of the most fundamental importance in the mechanism and kinetics of deposition. In order to identify the active species of the plasma, parameters such as gas flow, pressure and density of electric power were varied during titanium coating on glass substrate. By flowing argon gas of 10, 20, 30, 40 and 50 sccm (cubic centimeters per minute) for each gas flow a sequential scan of the electric current of 0.10, 0.20, 0.30, 0.40 , 0.50 A. The maximum value of 0.50 A was chosen based both on literature data and on limitations of the equipment. The monitoring of plasma species present during the deposition was carried out in situ by the technique of optical emission spectroscopy (OES) through the spectrometer Ocean Optics USB2000 Series. For this purpose, an apparatus was developed to adapt the OES inside the plasma reactor to stay positioned closest to the target. The radiations emitted by the species were detected by an optical fiber placed behind the glass substrate and their intensities as a function of wavelength were, displayed on a monitor screen. The acquisition time for each condition of the plain parameters was related to the minima of spectral lines intensities due to the film formed on the substrate. The intensities of different emission lines of argon and titanium were then analyzed as a function of time, to determine the active species and estimate the thickness of the deposited films. After the deposition, the coated glasses thin films were characterized by optical transmittance through an infrared laser. It was found that the thickness and deposition rate determined by in situ analysis were consistent with the results obtained by laser transmittance

Atividade antibacteriana das plantas copaifera duckei dwyer e pseudobombax marginatum e sua interação com a superfície celular bacteriana

A resistência microbiana a antimicrobianos tem favorecido a busca por substâncias bioativas provenientes de plantas usadas na medicina popular, com o intuito de se obter novos fármacos com atividade antimicrobiana. Neste estudo, foi proposta a investigação da atividade antibacteriana do óleo-resina de Copaifera duckei e de diferentes extratos da casca de Pseudobombax marginatum, e seus possíveis mecanismos de ação. O potencial inibitório antibacteriano foi avaliado utilizando-se os métodos de difusão e diluição em ágar, e a bioautografia. O mecanismo de ação foi analisado por microscopia eletrônica, no qual se observou alterações na ultraestrutura bacteriana, e por eletroforese em SDS-PAGE, que determinou ação sobre as proteínas das superfícies celulares. A análise química foi realizada pelas técnicas de Espectrometria de massas acoplada ao Cromatógrafo a gás- EM/CG (C. duckei) e Cromatografia Líquida de Alta Eficiência- CLAE (P. marginatum). Entre as bactérias estudadas, B. cereus foi a mais suscetível às plantas em estudo, com concentrações inibitórias mínimas (CIMs) correspondentes a 0,3125 mg/mL para o óleo-resina de copaíba, e 0,5 mg/mL para extrato hidroalcoólico (1:1) e 0,512 mg/mL para a fração butanólica da casca P. marginatum, nos quais pôde-se observar alterações na parede celular do B. cereus, com remoção da camada S, espessamento da parede celular e formação de diversos septos nos centros de divisão celular. A análise química por EM/CG mostrou compostos terpênicos no óleo-resina de C. duckei, tendo como composto majoritário o β-bisaboleno, e a análise por CLAE mostrou a presença de compostos derivados da catequina na casca do P. marginatum. Desta forma, as plantas em estudo mostram um potencial antibacteriano considerável, podendo contribuir tanto na terapia antimicrobiana como na área de alimentos, tendo como um de seus prováveis sítios de ação a parede celular bacteriana

A onda do turismo na cidade do sol: a reconfiguração urbana de Natal

Space reading of Natal City and its reconfiguration from the intensification of tourist activity and the expansion of the services' sector, transiting, primarily, through the geography, the social sciences, the economy, in one main approach that is unaware of science's traditional limitations and recognizes the complexity that involves current world. In face of this agreement it analyzes the social-economic implications that remodel the spaces under the new economic view of services' sector, commanded by the tourism, in an intense process of city's reconfiguration, concentrating in three great axles and their irrigation ways. These changes were about the public-private relation (by the public politics) in the formation of new spaces and in the remodeling of the city's old areas, which, together, had contributed to the tourist activity's appropriation, returning it in a social-economic mosaic that owns obvious reflexes in its space. This fragmentation in the urbane cloth of Natal is expressed by social nature and economic points and, in the scenery, is manifested through the modern forms of city's space occupation by the local elites and services' sector, evidencing their status' district, as well as selecting those areas with bigger capacity to reply to the capital

Avaliação de características morfométricas na relação solo-superfície da Bacia Hidrográfica do Córrego Rico, Jaboticabal (SP)

Com a análise das características morfométricas procura-se entender a relação solo-superfície, em decorrência dos processos erosivos sobre estruturas e litologias variadas. Neste trabalho, objetivou-se avaliar as características morfométricas do padrão de drenagem e do relevo em microbacias hidrográficas de 2ª ordem de magnitude, em Latossolo Vermelho-Escuro e Argissolo Vermelho-Amarelo, com vistas ao planejamento agroambiental da Bacia Hidrográfica do Córrego Rico, município de Jaboticabal, SP. O estudo foi baseado em fotografias aéreas, pancromáticas, verticais na escala 1:35.000 da região administrativa de Ribeirão Preto. Com técnicas de fotointerpretação, foram traçadas a rede de drenagem e respectivas microbacias hidrográficas, onde as variáveis selecionadas foram determinadas. As classes de risco de degradação, resultando no uso potencial do solo, foram determinadas de acordo com o coeficiente de rugosidade. As características do padrão de drenagem e do relevo repercutiram no comportamento hidrológico e litológico das microbacias hidrográficas, possibilitando a diferenciação entre as unidades de solos. A densidade de drenagem e a amplitude altimétrica foram as características que mais contribuíram para o poder discriminatório na relação solo-superfície. Na análise conjunta do potencial de uso do solo, verificou-se, principalmente, adequação para agricultura nos Latossolos e pecuária e, ou, reflorestamento nos Argissolos.

Transmissão de Radiação Ultravioleta Através do Pelame e da Epiderme de Bovinos

A transmissão de radiação ultravioleta de comprimentos de onda entre 250 e 360 nm através do pelame e da epiderme de bovinos foi determinada em laboratório, usando-se amostras de couro de animais recém-abatidos. A quantidade de radiação transmitida através do pelame depende da coloração e também das características estruturais do pelame (espessura da capa; comprimento, diâmetro, número e inclinação dos pêlos), pelas quais é definido o trajeto médio de um fóton pela massa de pêlos (L). A maior transmissão é proporcionada por pelames brancos com altos valores de L, ao passo que pelames negros em geral apresentam transmissão nula ou muito baixa. Quanto menos pigmentada a epiderme, maior a transmissão de radiação através da sua superfície. A melhor proteção é proporcionada por pelames negros com baixo valor de L sobre epiderme igualmente negra, mas em vista do aquecimento causado pela absorção de radiação térmica (em vacas Holandesas a temperatura das malhas negras atinge 44,1ºC ao mesmo tempo em que a das malhas brancas é 37,7ºC), a combinação ideal para ambientes tropicais é um pelame branco com baixo valor de L sobre epiderme negra, uma combinação dificilmente encontrada em animais de raças européias. Uma alternativa seria um pelame negro com um baixo valor de L. Animais vermelhos apresentam alta transmissão de radiação UV através da epiderme e do pelame, sendo desaconselhados para ambientes tropicais. Entretanto, foi observada uma vaca Holandesa com áreas isoladas de epiderme negra coberta com pelame branco, o que pode trazer perspectivas para uma seleção para combinações mais adequadas de epiderme e pelame em bovinos de raças européias.

Influência do teor de água na superfície do solo sobre a eficácia e seletividade do flazasulfuron, na cultura de cana-de-açúcar

Objetivou-se avaliar a eficácia e a seletividade do herbicida flazasulfuron aplicado em pré-emergência de Panicum maximum, Brachiaria plantaginea e Digitaria horizontalis e das plantas de cana-de-açúcar, em solos argilosos com diferentes teores de água na superfície, após os primeiros cinco dias da aplicação. Foram testadas as seguintes doses de flazasulfuron isolado: 37,5; 50,0; e 75,0 g ha-1. O herbicida foi misturado, na menor dose (37,5 g ha-1), com ametrine e diuron, ambos a 1.000 g ha¹, e com acetochlor na dose de 1.536 g ha-1. Esses tratamentos foram comparados aos padrões comerciais: isoxaflutole (112,5 g ha-1), tebuthiuron (1.000 g ha-1), sulfentrazone (800 g ha-1) e diuron + hexazinone (1.500 g ha-1). Mantiveram-se as testemunhas capinada e infestada. Todos os herbicidas foram seletivos aos cultivares de cana-de-açúcar testados (RB 845257 e RB 855536). O herbicida flazasulfuron, bem como alguns padrões comerciais, proporcionou ótimos níveis de controle das plantas daninhas onde o solo se encontrava com bons teores de água nesse período. Os resultados foram insatisfatórios - sobretudo para o flazasulfuron isolado ou em misturas com ametrine, acetochlor e diuron - para o controle de P. maximum e B. plantaginea em solo com menor teor de água na superfície. Com a dose de 37,5 g ha-1 do flazasulfuron, o controle de B. plantaginea aos 90 dias após a aplicação, foi de 42,5% em função da redução do teor de água de 22% (CC) a 7,1%, na camada de 0 a 2,5 cm do solo. O controle aumentou para 97,5% quando a variação foi de 25% a 21%.

Pressão e temperatura da água de lavagem na população microbiana da superfície de carcaças bovinas

The aimm of this study was to evaluate the influence of washing water temperature and pressure on mesophilic and psycluotrophic aerobic bacterial populations, yeasts and molds, total conforms and fecal coliforms population, whereas the cattle carcass surface may become contaminated during the different slaughter procedures and the final carcass washing may reduce microbial population Samples were taken by sponge swabbing in four areas of carcass surface (flank, neck, chest and rump), from which 20 were washed with write, at 25 degrees C and without artificial pressure, 20 with water under a pressure of 3atm, 20 with water at 40 degrees C and without artificial pressure and 20 with water at 40 degrees C under a pressure of 3atm For control purpose and using the same method to collect more 20 carcasses samples were taken without washing., loading 100 samples The results showed that the water at 25 degrees C undo 3atm pressure was more efficient to remove microorganisms from carcass surface than the heated water, although this latter promoter a mote visible clean carcasses

Alterações em atributos químicos do solo pela aplicação de calcário na superfície ou incorporado

The application of lime oil the soil surface is necessary in son-le agricultural situations. The objective of this work was to verify changes ill chemical attributes of a medium texture soil as a result of lime application with and without amending. The experiment was carried out in a laboratory setting, in PVC columns, in a completely randomized design, with a 2 x 4 factorial design and a control, with four replicates, totaling 36 columns. The treatments were the combination of two little rates (4 and 2 t ha(-1)) and four types of little application (oil surface without amending, and amending in layers of 0 to 5; 0 to 10 and 0 to 20 cm depths), in addition to the control, to which lime was not applied. After 326 days of soil incubation with lime, there was a corrective effect front the lime until 5 cm or 10 cm below the depth in which there was the application or amending. The application of little resulted in increases of soil base saturation until 10 cm of depth, and until 40 cut of depth when the little was amended in the layers of 0 to 5, 0 to 10 or 0 to 20 cm depth.

Análise de estruturas de superfície delgadas axissimétricas via método dos elementos finitos com utilização de elemento retilíneo

The present work deals with the linear analysis of bi-dimensional axisymmetric structures, through development and implementation of a Finite Element Method code. The structures are initially studied alone and afterwards compatibilized into coupled structures, that is, assemblages, including tanks and pressure vessels. Examples are analysed and, in order to prove accuracy, the results were compared with those furnished by the analytical solutions

Modelagem de dados de falhas de equipamentos de sub-superfície em poços de petróleo da Bacia Potiguar

This master´s thesis presents a reliability study conducted among onshore oil fields in the Potiguar Basin (RN/CE) of Petrobras company, Brazil. The main study objective was to build a regression model to predict the risk of failures that impede production wells to function properly using the information of explanatory variables related to wells such as the elevation method, the amount of water produced in the well (BSW), the ratio gas-oil (RGO), the depth of the production bomb, the operational unit of the oil field, among others. The study was based on a retrospective sample of 603 oil columns from all that were functioning between 2000 and 2006. Statistical hypothesis tests under a Weibull regression model fitted to the failure data allowed the selection of some significant predictors in the set considered to explain the first failure time in the wells

Variação anual de características morfológicas e da temperatura de superfície do pelame de vacas da raça Holandesa em ambiente semiárido

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)