Biomecânica e otimização topológica com H-adaptatividade em implantes dentários nitretados a plasma em cátodo oco

In recent years there has been a significant growth in technologies that modify implant surfaces, reducing healing time and allowing their successful use in areas with low bone density. One of the most widely used techniques is plasma nitration, applied with excellent results in titanium and its alloys, with greater frequency in the manufacture of hip, ankle and shoulder implants. However, its use in dental implants is very limited due to high process temperatures (between 700 C o and 800 C o ), resulting in distortions in these geometrically complex and highly precise components. The aim of the present study is to assess osseointegration and mechanical strength of grade II nitrided titanium samples, through configuration of hollow cathode discharge. Moreover, new formulations are proposed to determine the optimum structural topology of the dental implant under study, in order to perfect its shape, make it efficient, competitive and with high definition. In the nitriding process, the samples were treated at a temperature of 450 C o and pressure of 150 Pa , during 1 hour of treatment. This condition was selected because it obtains the best wettability results in previous studies, where different pressure, temperature and time conditions were systematized. The samples were characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscope, roughness, microhardness and wettability. Biomechanical fatigue tests were then conducted. Finally, a formulation using the three dimensional structural topology optimization method was proposed, in conjunction with an hadaptive refinement process. The results showed that plasma nitriding, using the hollow cathode discharge technique, caused changes in the surface texture of test specimens, increases surface roughness, wettability and microhardness when compared to the untreated sample. In the biomechanical fatigue test, the treated implant showed no flaws, after five million cycles, at a maximum fatigue load of 84.46 N. The results of the topological optimization process showed well-defined optimized layouts of the dental implant, with a clear distribution of material and a defined edge

Desenvolvimento de compósito de pu de mamona com carga de resíduo de couro para isolação térmica

The standardization of the bovine skin thickness in the leather industry generates a residue known as wet-blue . At the end of twentieth century, the brazilian industry discarded about 131 thousand tons of this residue in nature, provoking a great environmental liability. In this paper is presented the analyses of the termophysical properties, thermal and volumetric expansion performance of a composite of vegetable resin of castor oil plant (Ricinus communis) with load of industrial residue of leather "wet-blue", for application as thermal isolation material of warm surfaces. There were considered four percentile levels of residue load in the proportions in mass of 0%, 5%, 10% and 15%, added to the expansible resin of castor oil plant in two configurations: sawed leather and crushed leather in a smaller particle (powder) by grinding in a mill of balls. Twenty-one proof bodies were produced for termophysical properties analysis (three for each configuration) and four proof bodies for rehearsals of thermal acting. Analyses of thermal acting were done in test cameras. The results of the rehearsals were compared to those obtained considering the castor oil plant foam without residue addition. A small reduction of the thermal conductivity of the composite was observed in the proportion of 10% of leather residue in both configurations. Regarding thermal conductivity, calorific capacity and diffusivity, it was verified that the proposed composite showed very close values to the commercial insulating materials (glass wool, rock wool, EPS). It was still demonstrated the technical viability of the use of composite as insulating thermal for systems of low potency. The composite presented larger volumetric expansion with 15% of sawed residue of leather.

Análise térmica e mecânica de um compósito de matriz cerâmica com carga de EPS e raspa de pneu para construção de casas populares

Space Science was built using a composite made of plaster, EPS, shredded tires, cement and water. Studies were conducted to thermal and mechanical resistance. Inside the mold EPS plates were placed in order to obtain a higher thermal resistance on the wall constructed, as well as to give it an end environmentally friendly in view of both the tire and the EPS occupy a large space in landfills and year need to be degraded when released into the environment. Compression tests were performed according to ABNT blocks to seal, measurements of the temperature variation in the external and internal walls using a laser thermometer and check the temperature of the indoor environment using a thermocouple attached to a digital thermometer. The experiments demonstrated the heat provided by the composite values from the temperature difference between the internal and external surfaces on the walls, reaching levels of 12.4 ° C and room temperature in the interior space of the Science of 33.3 ° C, remaining within the zone thermal comfort for hot climate countries. It was also demonstrated the proper mechanical strength of such a composite for sealing walls. The proposed use of the composite can contribute to reducing the extreme housing shortage in our country, producing popular homes at low cost and with little time to work

Estudo de um compósito de matriz cerâmica com carga de recicláveis para o uso na construção civi

With a view to revitalizing public environments through criteria that include economy, tourism, aesthetics and respect for the environment, this paper proposes a model of kiosk manufactured with composite material blocks, to be employed as a public instrument. . The model consists of a structure composed of planned blocks and manufactured in cement-based composite, gypsum, ground and water, having the styrofoam inside filled with pet bottles of 500 ml dose. The social and environmental issue is the critical point of the work when it can, through the reuse of environmentally harmful materials such as polyethylene terephthalate PET, using such modules for the construction of various areas of Commerce, promoting the protection of the environment combined with the improvement of the quality of life of the population. The tourism factor, which is significant in the economy of the North, is also considered as the modulated kiosk has a visual aspect innovative and differentiated. The environmental issue is addressed by encouraging the reuse of PET material and EPS (polystyrene)

Modelagem dinâmica do escoamento de um sistema de elevação por plunger lift

A critical problem in mature gas wells is the liquid loading. As the reservoir pressure decreases, gas superficial velocities decreases and the drag exerted on the liquid phase may become insufficient to bring all the liquid to the surface. Liquid starts to drain downward, flooding the well and increasing the backpressure which decreases the gas superficial velocity and so on. A popular method to remedy this problem is the Plunger Lift. This method consists of dropping the "plunger"to the bottom of the tubing well with the main production valve closed. When the plunger reaches the well bottom the production valve is opened and the plunger carry the liquid to the surface. However, models presented in literature for predicting the behavior in plunger lift are simplistic, in many cases static (not considering the transient effects). Therefore work presents the development and validation of a numerical algorithm to solve one-dimensional compressible in gas wells using the Finite Volume Method and PRIME techniques for treating coupling of pressure and velocity fields. The code will be then used to develop a dynamic model for the plunger lift which includes the transient compressible flow within the well

Modificação superficial do tecido de malha de ácido polilatico (PLA) por tratamento plasma

Some fibrous materials, for having properties such as biocompatibility, strength and flexibility, are of great interest for medical and pharmaceutical applications. Among these materials, the fabric made from polylactic acid (PLA) has received special attention, and beside to present these features, is derived from biological source, antimicrobial and bioabsorbable. One of the limitations of PLA is its low wettability and capillarity. Due to this, it is necessary to perform surface modification of the knitted fabric, increasing its hydrophilicity. This work aims to realize the plasma treatment at low pressure in order to increase the surface energy of the polymer. The work was divided into three steps: i) Influence of the gas ratio (oxygen and nitrogen) in the surface modification of PLA fabric after the plasma treatment, ii) physical characterization and physicochemical surface tissue; iii) Evaluation of the effect from current and gas ratio in the capillary rise of tissues and iv) Study of capillarity in yarns and fabrics. The results showed that better gas ratios were the atmospheres: 100% oxygen; 100% nitrogen and 50% oxygen and 50% nitrogen. The surface characterization showed changes in topography and introduction of polar groups which increased the wettability of the fabric. In another part of this study, it was found that the atmosphere containing only nitrogen gas showed the most capillary rise to a current of 0.15 A. The results in capillary yarns and fabrics showed that the thread reached equilibrium in a time much less than the fabric to an atmosphere of 100% nitrogen and 0.15 A. Current Plasma technology was effective to increase the hydrophilicity of PLA fabric, providing surface characteristics favorable for future application in the biomedical field

Características agronômicas, produtividade e qualidade fisiológica da soja safrinha sob semeadura direta, em função da cobertura vegetal e da calagem superficial

A produtividade da soja, no sistema de semeadura direta (SSD), pode ser influenciada pelo tipo de cobertura vegetal que antecede, bem como pela calagem superficial. Todavia, os efeitos dessa técnica sobre os componentes da produção e sobre a qualidade fisiológica das sementes têm sido pouco estudados, principalmente para a soja safrinha sob SPD. Assim, objetivou-se avaliar algumas características agronômicas, os componentes da produção, a produtividade e a qualidade fisiológica da semente da soja cultivada na safrinha, em função de diferentes coberturas vegetais, com e sem calagem superficial, sob SSD. O experimento foi conduzido no ano de 1999/00, na Fazenda Experimental Lageado, FCA/UNESP/Botucatu-SP. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados em parcela subdividida, com 4 repetições. As parcelas de 6m x 10m, foram constituídas de sorgo de Guiné vermelho e branco (Sorghum bicolor), milheto (Pennisetum americanum), painço (Panicum dichotomiflorum), vegetação espontânea e sem vegetação. Aos 53 dias após a emergência, as coberturas vegetais foram dessecadas e acamadas, seguindo-se a aplicação superficial de 3,1 t.ha-1 de calcário na metade das parcelas, visando à elevação da V%=70%. Após 2 semanas, realizou-se a semeadura da soja, cv. IAC-19, em safrinha. Determinou-se o estande final, a altura de inserção da primeira vagem, a altura de planta, o número total de vagens e vagens chochas por planta, o número de sementes por vagem total, a massa de 100 sementes e a produtividade. Com relação à qualidade fisiológica das sementes determinou-se a germinação e o vigor, por meio dos testes de envelhecimento artificial, germinação a temperatura subótima, M.S. de plântula e condutividade elétrica. Na implantação do SSD, a cobertura vegetal e a calagem superficial não afetam as características agronômicas, os componentes da produção, a produtividade de sementes e a qualidade fisiológica das sementes de soja cultivadas em safrinha, com exceção da condutividade elétrica.

Tensão superficial estática de soluções aquosas com óleos minerais e vegetais utilizados na agricultura

O trabalho teve como objetivo avaliar a tensão superficial estática de soluções aquosas com formulações de óleos minerais e vegetais emulsionáveis utilizados como adjuvantes na agricultura. Os óleos minerais e vegetais, quando adicionados aos produtos fitossanitários, podem imprimir características desejáveis à calda de pulverização, como reduzir a tensão superficial em soluções aquosas, possibilitar maior contato da calda com a superfície vegetal ou reduzir o potencial de deriva durante as pulverizações. Foram testados os seguintes produtos comerciais: óleos minerais (Assist, Attach, Dytrol, Iharol, Mineral Oil, Spinner, Sunspray-E e Triona) e óleos vegetais (Agrex'oil Vegetal, Crop Oil, Natur'l Óleo, Óleo Vegetal Nortox e Veget Oil), todos com registro de uso na agricultura. A tensão superficial das soluções aquosas foi avaliada em 11 concentrações para cada produto (0,025; 0,05; 0,1; 0,25; 0,5; 0,75; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 e 3,0% v/v). Essa propriedade dos óleos minerais e dos óleos vegetais foi estimada medindo-se a massa das gotas formadas na extremidade de uma bureta. Ao conjunto de dados obtidos para cada produto, na avaliação da tensão superficial, foram determinadas as análises de variância e de regressão, ajustando-se os dados ao Modelo de Mitscherlich. Entre os óleos minerais, destacaram-se os produtos: Assist, Dytrol, Iharol e Mineral Oil por apresentarem as menores tensões superficiais mínimas estimadas pelo Modelo, respectivamente, 29,255; 28,442; 26,097 e 28,584 mN m-1. Os óleos vegetais que apresentaram os menores valores de tensão superficial mínima estimados pelo Modelo, foram: Agrex' oil Vegetal (27,716 mN m-1), Natur'l óleo (28,216 mN m-1), Veget Oil (27,308 mN m-1) e Crop Oil (29,964 mN m-1).

Tensão superficial dinâmica e ângulo de contato de soluções aquosas com surfatantes em superfícies artificiais e naturais

O trabalho objetivou avaliar o efeito de surfatantes em soluções aquosas sobre a tensão superficial dinâmica e ângulo de contato das gotas em diferentes superfícies: artificiais (lâmina de vidro e de óxido de alumínio) e naturais (superfícies adaxiais de folhas de Euphorbia heterophylla, Ipomoea grandifolia e Brachiaria plantaginea). Seis formulações de surfatantes (Antideriva®; Uno®; Pronto 3®; Li-700®; Supersil® e Silwet L-77®), respectivamente nas doses recomendadas do produto comercial (0,050; 0,025; 0,100; 0,250; 0,100 e 0,100 % v v-1) e o dobro delas, foram avaliadas em soluções aquosas. A tensão superficial dinâmica e o ângulo de contato formado sobre as superfícies naturais foram medidos por tensiômetro. Os ângulos de contato formados pelas gotas nas superfícies artificiais foram obtidos por análise de imagens capturadas por uma câmera digital. Os surfatantes influenciam nas propriedades físico-químicas de soluções aquosas. As soluções contendo os surfatantes Silwet L-77® e Supersil®; nas doses de 0,100 e 0,200% v v-1; proporcionaram maiores reduções na tensão superficial dinâmica e menores ângulos de contato das gotas sobre as superfícies artificiais e naturais. Os surfatantes organossiliconados em solução aquosa foram mais eficientes na redução da tensão superficial e proporcionaram maior molhamento de superfícies natural e artificial. em alvos naturais, essas propriedades obtidas com organossiliconados são dependentes das características de superfície das espécies vegetais.

Efeitos de surfatantes sobre a tensão superficial e a área de molhamento de soluções de glyphosate sobre folhas de tiririca

Com o objetivo de avaliar a eficiência da agregação de surfatantes ao herbicida glyphosate analisou-se a tensão superficial de diferentes soluções de pulverização contendo o hebicida e o surfatante, e a área de molhamento destas soluções nas folhas de Cyperus rotundus L.. Foram desenvolvidos métodos para avaliação da tensão superficial e da área de molhamento. Para analisar a tensão fez-se pesagens das gotas formadas na extremidade de uma bureta, com os seguintes tratamentos combinados de forma fatorial (3 x 5 x 11): 3 surfatantes (Extravon, Aterbane e Silwet L-77), 5 concentrações do herbicida, produto comercial Roundup (0; 1; 2; 3,5 e 5 %) e 11 concentrações de cada surfatantes (0; 0,005; 0,01; 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1; 2 e 3,5 %), num total de 165 tratamentos. Para avaliar a área de molhamento nas folhas de tiririca aplicou-se gotas de 0,48 .l. Os dados foram ajustados pelo modelo de Mitscherlich e, observou-se que para o surfatante Extravon que a eficiência decrescia gradativamente a medida em que aumentava a concentração do herbicida; para o Aterbane a eficiência foi reduzida apenas em baixas concentrações; já o surfatante Silwet L-77 apresentou eficiência bem superior aos demais e sua eficiência foi pouco alterada com a adição herbicida. Houve uma correlação positiva entre área de molhamento e tensão superficial. Concluiu-se, ainda, que não basta um surfatante reduzir a tensão superficial da água destilada, para que possa ser recomendado seu uso agrícola, assim, o surfatante deve ser submetido a testes preliminares com os defensivos em que serão conjugados para posterior recomendação.

Influência dos Íons Mg, Ca, Fe, Cu e Zn sobre a tensão superficial estática de soluções contendo surfatante

O objetivo do estudo foi avaliar a influência da presença de cinco íons em uma calda de pulverização contendo o surfatante Aterbane. A tensão superficial foi analisada por meio da medição da massa de um conjunto de 25 gotas, com quatro repetições constituindo um tratamento. O trabalho foi dividido em duas etapas. Na primeira, os tratamentos foram combinados em esquema fatorial 9x5x2, sendo nove concentrações do surfatante Aterbane (0,01; 0,025; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1; 2; e 3%), cinco íons (Mg++, Ca++, Fe+++, Cu+++ e Zn+++) e duas concentrações desses elementos (10 e 100 ppm). Na segunda etapa, os tratamentos foram combinados em esquema fatorial 5x5x1, utilizandose os mesmos cinco elementos (Mg++, Ca++, Fe+++, Cu+++ e Zn+++), em cinco concentrações (1, 5, 20, 50 e 200 ppm), com apenas uma concentração do surfatante Aterbane (0,025%). Outros nove tratamentos permitiram avaliar as tensões superficiais das concentrações do surfatante (0,01; 0,025; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1; 2; e 3%) sem a adição dos íons. Os resultados mostraram que houve interferência dos íons sobre as soluções, já que, com exceção do Fe+++ (na concentração de 10 e 100 ppm) e do Cu+++ (na concentração de 100 ppm), todos os íons reduziram a tensão mínima alcançada e aumentaram a eficiência do surfatante, implicando benefícios à ação do surfatante e sobre as características de possíveis soluções de aplicação. Todos os íons avaliados promoveram reduções nas tensões superficiais de soluções do surfatante na concentração de 0,025%.

Desenvolvimento de microcápsulas contendo as antocianinas presentes no corante do extrato do jambo por polimerização interfacial

The industries of food, medicine and cosmetic apply microencapsulation for many reasons, among them, stabilize the active, control the release of encapsulated and separate incompatible components of the formulation. In this context, microencapsulation techniques have been used in the food industry to provide stable liquid and solid ingredients. Anthocyanins have high antioxidant potential, but they are photodegradable. The challenges are therefore directed to the research for techniques that could make this potential remaining active and bioavailable and could be used as a vehicle for the delivery release of bioactive and micronutrients in appropriate conditions and levels. This work has as main objective to propose a method to encapsulate the anthocyanins in the extract of mountain apple using the interfacial polymerization technique. As well as to define the ideal conditions of temperature and agitation system for this procedure. The microparticles were characterized for size, morphology, active distribution, surface charge, degradation, composition and stability. The results, like particle diameter of 5.94 μm and Zeta potential of 7.03 mV, showed that the technique used to obtain these microparticles was satisfactory and has potential for application in cosmetics and food

Recuperação e purificação de quitosanases usando adsorção em leito expandido com streamline DEAE com modelagem e simulação usando redes neurais

Expanded Bed Adsorption (EBA) is an integrative process that combines concepts of chromatography and fluidization of solids. The many parameters involved and their synergistic effects complicate the optimization of the process. Fortunately, some mathematical tools have been developed in order to guide the investigation of the EBA system. In this work the application of experimental design, phenomenological modeling and artificial neural networks (ANN) in understanding chitosanases adsorption on ion exchange resin Streamline® DEAE have been investigated. The strain Paenibacillus ehimensis NRRL B-23118 was used for chitosanase production. EBA experiments were carried out using a column of 2.6 cm inner diameter with 30.0 cm in height that was coupled to a peristaltic pump. At the bottom of the column there was a distributor of glass beads having a height of 3.0 cm. Assays for residence time distribution (RTD) revelead a high degree of mixing, however, the Richardson-Zaki coefficients showed that the column was on the threshold of stability. Isotherm models fitted the adsorption equilibrium data in the presence of lyotropic salts. The results of experiment design indicated that the ionic strength and superficial velocity are important to the recovery and purity of chitosanases. The molecular mass of the two chitosanases were approximately 23 kDa and 52 kDa as estimated by SDS-PAGE. The phenomenological modeling was aimed to describe the operations in batch and column chromatography. The simulations were performed in Microsoft Visual Studio. The kinetic rate constant model set to kinetic curves efficiently under conditions of initial enzyme activity 0.232, 0.142 e 0.079 UA/mL. The simulated breakthrough curves showed some differences with experimental data, especially regarding the slope. Sensitivity tests of the model on the surface velocity, axial dispersion and initial concentration showed agreement with the literature. The neural network was constructed in MATLAB and Neural Network Toolbox. The cross-validation was used to improve the ability of generalization. The parameters of ANN were improved to obtain the settings 6-6 (enzyme activity) and 9-6 (total protein), as well as tansig transfer function and Levenberg-Marquardt training algorithm. The neural Carlos Eduardo de Araújo Padilha dezembro/2013 9 networks simulations, including all the steps of cycle, showed good agreement with experimental data, with a correlation coefficient of approximately 0.974. The effects of input variables on profiles of the stages of loading, washing and elution were consistent with the literature

Alteração de atributos físicos em latossolo com aplicação superficial de escória de aciaria, lama cal, lodos de esgoto e calcário

Os resíduos industriais e urbanos podem atuar como condicionadores do solo, pois possuem a capacidade de alterar suas propriedades físicas. Contudo, não há referência para os atributos físicos do solo quando esses resíduos são aplicados sobre a superfície do solo no sistema plantio direto. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da aplicação superficial de escória de aciaria, lama cal, lodos de esgoto e calcário nos atributos físicos de um Latossolo Vermelho distrófico sob sistema plantio direto. Os tratamentos foram constituídos por quatro resíduos: lodos de esgoto centrifugado - LC e de biodigestor - LB, escória de aciaria - E, e lama cal - Lcal, interagindo com quatro doses (0, 2, 4 e 8 t ha-1, aplicadas na forma seca) mais uma testemunha (controle), constituída da aplicação de 2 t ha-1 de calcário. O delineamento experimental foi em blocos casualizados no esquema fatorial 4 x 4 + 1, com quatro repetições. A presença de Ca na composição de lama cal, lodo de esgoto centrifugado, escória de aciaria e calcário permite o aumento da agregação das partículas, diâmetro médio ponderado, índice de estabilidade de agregados, porosidade e retenção de água, sendo essas alterações distintas para cada fonte, dose e profundidade de reação no solo. A aplicação superficial da lama cal na dose de 8 t ha-1, após 27 meses de reação, proporcionou a maior agregação das partículas no solo, desde a superfície até 40 cm de profundidade.

Disponibilidade de metais pesados em Latossolo com aplicação superficial de escória, lama cal, lodos de esgoto e calcário

O objetivo deste trabalho foi avaliar alguns atributos químicos do solo e a disponibilidade de cádmio (Cd), cromo (Cr), níquel (Ni), mercúrio (Hg), chumbo (Pb) e arsênio (As), por meio da extração pelo DTPA, em conseqüência da aplicação superficial de escória de aciaria, lama cal e lodos de esgoto centrifugados e de biodigestores, nas doses 0 (testemunha), 2, 4 e 8 Mg ha-1 e um tratamento adicional composto pela calagem superficial na dose 2 Mg ha-1. O experimento foi conduzido em delineamento de blocos ao acaso, em condições de campo, em área sob sistema plantio direto, durante 2003 e 2004. A aplicação superficial de escória de aciaria, lama cal, lodo de esgoto centrifugado e de biodigestor, até a dose 8 Mg ha-1, assim como o calcário na dose 2 Mg ha-1, não trazem problemas de disponibilidade ao ambiente, com relação aos metais pesados Cd, Cr, Hg, Pb, Ni e As, quando aplicados sobre a superfície em Latossolo Vermelho distrófico, no sistema plantio direto. A fitodisponibilidade de metais pesados às culturas da soja e aveia-preta foi nula, quando foram aplicadas doses de até 8 Mg ha-1 de lodo de esgoto, escória e lama cal sobre a superfície do solo, no sistema plantio direto.