Análise de sensibilidade na simulação dinâmica de um grande edifício escolar existente

Dado o panorama de conservação de energia a nível nacional e mundial, torna-se hoje em dia muito importante, que seja possível controlar e estimar o consumo energético nos edifícios. Assim, atendendo à actual problemática energética e ao crescente consumo energético nos edifícios, é importante parametrizar, avaliar e comparar este consumo. Neste sentido, nas últimas décadas, têm sido efectuados desenvolvimentos técnicos, quer ao nível do equipamento de campo para efectuar monitorização e medição, quer ao nível da simulação dinâmica de edifícios. Com esta dissertação de mestrado, pretendeu-se efectuar a simulação dinâmica de um edifício escolar existente a funcionar em pleno, e efectuar uma análise de sensibilidade relativamente ao grau de variação dos resultados obtidos através da aplicação de dois programas de cálculo térmico e energético. Foram utilizados, o programa VE-Pro da IES (Integrated Environmental Solutions) e o programa Trace 700 da TRANE. Ambos os programas foram parametrizados com os mesmos dados de entrada, tendo em atenção as opções de simulação disponibilizadas por ambos. Posteriormente, utilizaram-se os dados retirados da simulação para calcular a classificação energética no âmbito do sistema de certificação energética (SCE), através de uma folha de cálculo desenvolvida para o efeito. Foram ainda consideradas várias soluções de eficiência energética para o edifício, com vista a poupanças reais de energia, tendo sempre atenção ao conforto térmico dos ocupantes. Dessas medidas fazem parte, medidas relacionadas com a iluminação, como a substituição da iluminação existente por luminárias do tipo LED (Light Emitting Diode), soluções de energias renováveis, como a instalação de colectores solares para aquecimento das águas quentes sanitárias, e painéis fotovoltaicos para produção de energia, bem como medidas ligadas aos equipamentos de climatização. Posteriormente, recalculou-se a classificação energética afectada das melhorias. Os resultados obtidos nas duas simulações foram analisados sob o ponto de vista do aquecimento, arrefecimento, ventilação, iluminação e equipamentos eléctricos. A comparação das duas simulações para cada parâmetro acima referido, apresentaram variações inferiores a 5%. O desvio maior verificou-se na ventilação, com o valor de aproximadamente 4,9%. Transpondo estes resultados para o cálculo do IEE (Índice de Eficiência Energética), verificou-se um desvio inferior a 2%.

Valorização das águas corticeiras: extracção de antioxidantes

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica

A piezoelectric based energy harvester interface for a CMOS wireless sensor IC

In this thesis a piezoelectric energy harvesting system, responsible for regulating the power output of a piezoelectric transducer subjected to ambient vibration, is designed to power an RF receiver with a 6 mW power consump-tion. The electrical characterisation of the chosen piezoelectric transducer is the starting point of the design, which subsequently presents a full-bridge cross-coupled rectifier that rectifies the AC output of the transducer and a low-dropout regulator responsible for delivering a constant voltage system output of 0.6 V, with low voltage ripple, which represents the receiver’s required sup-ply voltage. The circuit is designed using CMOS 130 nm UMC technology, and the system presents an inductorless architecture, with reduced area and cost. The electrical simulations run for the complete circuit lead to the conclusion that the proposed piezoelectric energy harvesting system is a plausible solution to power the RF receiver, provided that the chosen transducer is subjected to moderate levels of vibration.

Effect of annealing temperature on photoluminescence and resistive switching characteristics of ZnO/Al2O3 multilayer nanostructures

This work demonstrates the role of defects generated during rapid thermal annealing of pulsed laser deposited ZnO/Al2O3 multilayer nanostructures in presence of vacuum at different temperatures (Ta) (500–900 C) on their electrical conductance and optical characteristics. Photoluminescence (PL) emissions show the stronger green emission at Ta 600 C and violet–blue emission at TaP800 C, and are attributed to oxygen vacancies and zinc related defects (zinc vacancies and interstitials) respectively. Current–voltage (I–V) characteristics of nanostructures with rich oxygen vacancies and zinc related defects display the electroforming free resistive switching (RS) characteristics. Nanostructures with rich oxygen vacancies exhibit conventional and stable RS behavior with high and low resistance states (HRS/LRS) ratio 104 during the retention test. Besides, the dominant conduction mechanism of HRS and LRS is explained by trap-controlled-space-charge limited conduction mechanism, where the oxygen vacancies act as traps. On the other hand, nanostructures with rich zinc related defects show a diode-like RS behavior. The rectifying ratio is found to be sensitive on the zinc interstitials concentration. It is assumed that the rectifying behavior is due to the electrically formed interface layer ZnAl2O4 at the Zn defects rich ZnO crystals – Al2O3 x interface and the switching behavior is attributed to the electron trapping/de-trapping process at zinc vacancies.

Optimization of magnetoelectric composites based on electroactive polymers for energy harvesting and sensor application

Tese de Doutoramento em Engenharia de Materiais.

Novas funcionalidades para dispositivos médicos invasivos com imagem

Tese de Doutoramento em Engenharia Eletrónica e de Computadores.

Pharmacological evaluation of plant extracts from Chapada Diamantina (Bahia, Brazil): Focus on antioxidant and cytotoxic properties

Tese de Doutoramento em Biologia de Plantas MAP - Bioplant

Desenvolvimento e validação de um método para a caracterização de vinhos por HPLC-DAD

Dissertação de mestrado em Técnicas de Caracterização e Análise Química

Determinació de diferents compostos bioactius en ingredients naturals per a l'elaboració de bombons funcionals amb beneficis cardiovasculars

Durant les darreres dècades, i degut, principalment, a un canvi en els hàbits alimentaris, hi ha hagut un augment a nivell mundial de malalties cròniques (l’obesitat, malalties cardiovasculars, etc.). En els països mediterranis hi ha menys incidència d’aquestes malalties i sembla ser que això es deu a l’anomenada dieta mediterrània. La dieta mediterrània es caracteritza per una combinació d’oli d’oliva com a grassa principal, verdures, hortalisses i fruites en abundància, lleguminoses, fruits secs, formatges i iogurt, peix, pa, pasta, cereals i els seus derivats i un consum moderat de vi i carns. Aquest model alimentari, ric en tocoferols, fitosterols i fitoestanols que ajuden a reduir el contingut de colesterol en sang, fa que en les poblacions mediterrànies hi hagi menys incidència de malalties cardiovasculars. Aquests compostos inhibeixen el deteriorament oxidatiu dels olis, actuen com agent antipolimerització per olis de fregir. Tenen capacitat de reduir els nivells de colesterol, evitant la incidència de malalties cardiovasculars. Els fitoesterols y fitoestanols es poden trobar en forma lliure o esterificada amb àcids grassos, àcids fenòlics i glucosa. Els objectius d’ aquest treball han estat, primer en el desenvolupament de mètodes d'anàlisi ràpids, fiables i robusts dels tocoferols, fitoesterols i fitoestanols i la seva aplicació en fruits sec, oli de segó, oli de pinyol de raïm i productes que els continguin. El primer mètode va estar basat en la cromatografía líquida (HPLC-DAD) amb extracció en fase sòlida (SPE) com tècnica alternativa a la saponificació para la determinació de fitoesterols lliures. Aquest mètode va estar aplicada a mostres de bombons que contenia fitoesterols. El segon mètode va estar basat en la cromatografia de gasos (GCFID) amb aponificació i SPE per quantificar fitoesterols i fitoestanols lliures, esterificats i totals. En els documents annexos es descriuen a profunditat els mètodes desenvolupats.

Comparative study of human erythrocytes by digital holographic microscopy, confocal microscopy, and impedance volume analyzer.

Red blood cell (RBC) parameters such as morphology, volume, refractive index, and hemoglobin content are of great importance for diagnostic purposes. Existing approaches require complicated calibration procedures and robust cell perturbation. As a result, reference values for normal RBC differ depending on the method used. We present a way for measuring parameters of intact individual RBCs by using digital holographic microscopy (DHM), a new interferometric and label-free technique with nanometric axial sensitivity. The results are compared with values achieved by conventional techniques for RBC of the same donor and previously published figures. A DHM equipped with a laser diode (lambda = 663 nm) was used to record holograms in an off-axis geometry. Measurements of both RBC refractive indices and volumes were achieved via monitoring the quantitative phase map of RBC by means of a sequential perfusion of two isotonic solutions with different refractive indices obtained by the use of Nycodenz (decoupling procedure). Volume of RBCs labeled by membrane dye Dil was analyzed by confocal microscopy. The mean cell volume (MCV), red blood cell distribution width (RDW), and mean cell hemoglobin concentration (MCHC) were also measured with an impedance volume analyzer. DHM yielded RBC refractive index n = 1.418 +/- 0.012, volume 83 +/- 14 fl, MCH = 29.9 pg, and MCHC 362 +/- 40 g/l. Erythrocyte MCV, MCH, and MCHC achieved by an impedance volume analyzer were 82 fl, 28.6 pg, and 349 g/l, respectively. Confocal microscopy yielded 91 +/- 17 fl for RBC volume. In conclusion, DHM in combination with a decoupling procedure allows measuring noninvasively volume, refractive index, and hemoglobin content of single-living RBCs with a high accuracy.

Avaluació de vitamines i antioxidants en aliments vegetals mitjançant tècniques HPLC-DAD i UPLC-MS/MS

El programa experimental s’ha portat a terme dins el marc de les activitats del projecte TRUEFOOD, finançat per la UE per als anys 2007-2010. L’objectiu principal d’aquesta activitat ha estat l’avaluació dels continguts en àcid ascòrbic (vitamina C), polifenols totals, àcids fenòlics i flavonoides en mostres de tomàquet i enciam, produïts sota diferents condicions de camp (producció ecològica i convencional). Per aconseguir els resultats s’han utilitzat mètodes analítics basats en tècniques de cromatografia líquida d’alta eficàcia (HPLC) i d’ultra-alta eficàcia (UHPLC) acoblades a sistemes de detecció de diode array (DAD) i espectrometria de masses (MSn). Per a l’àcid ascòrbic, s’ha desenvolupat un mètode ràpid que ha permès la determinació d’aquest compost en diferents matrius vegetals amb el mínim pretractament de les mostres, utilitzant una fase estacionària HILIC (Fluorinated Stationary Phase). Els mètodes desenvolupats d’anàlisi de compostos fenòlics han permès realitzar les anàlisi de forma ràpida, a fi de processar el màxim nombre de mostres per a obtenir resultats representatius. S’ha realitzat una completa caracterització dels extractes de tomàquet i enciam, ampliant el coneixement descrit en la bibliografia sobre la seva composició fenòlica. En el cas de l’enciam, s’ha identificat quatre compostos fenòlics que mai abans han estat descrits i quantificats en aquesta hortalissa. La definició, amb precisió, dels continguts en vitamina C i compostos fenòlics en les mostres analitzades ha permès comparar els efectes de diferents tècniques de cultiu sobre les característiques nutricionals dels vegetals objecte de l’estudi. Els mètodes d’anàlisi desenvolupats i els resultats derivats del projecte seran publicats properament en revistes científiques de reconegut prestigi.

Monitoring switch-type sensors and powering autonomous sensors via inductive coupling: application to removable seats in vehicles

Aquesta tesi explora la possibilitat de fer servir enllaços inductius per a una aplicació de l’automòbil on el cablejat entre la centraleta (ECU) i els sensors o detectors és difícil o impossible. S’han proposat dos mètodes: 1) el monitoratge de sensors commutats (dos possibles estats) via acoblament inductiu i 2) la transmissió mitjançant el mateix principi físic de la potència necessària per alimentar els sensors autònoms remots. La detecció d'ocupació i del cinturó de seguretat per a seients desmuntables pot ser implementada amb sistemes sense fils passius basats en circuits ressonants de tipus LC on l'estat dels sensors determina el valor del condensador i, per tant, la freqüència de ressonància. Els canvis en la freqüència són detectats per una bobina situada en el terra del vehicle. S’ha conseguit provar el sistema en un marge entre 0.5 cm i 3 cm. Els experiments s’han dut a terme fent servir un analitzador d’impedàncies connectat a una bobina primària i sensors comercials connectats a un circuit remot. La segona proposta consisteix en transmetre remotament la potència des d’una bobina situada en el terra del vehicle cap a un dispositiu autònom situat en el seient. Aquest dispositiu monitorarà l'estat dels detectors (d'ocupació i de cinturó) i transmetrà les dades mitjançant un transceptor comercial de radiofreqüència o pel mateix enllaç inductiu. S’han avaluat les bobines necessàries per a una freqüència de treball inferior a 150 kHz i s’ha estudiat quin és el regulador de tensió més apropiat per tal d’aconseguir una eficiència global màxima. Quatre tipus de reguladors de tensió s’han analitzat i comparat des del punt de vista de l’eficiència de potència. Els reguladors de tensió de tipus lineal shunt proporcionen una eficiència de potència millor que les altres alternatives, els lineals sèrie i els commutats buck o boost. Les eficiències aconseguides han estat al voltant del 40%, 25% i 10% per les bobines a distàncies 1cm, 1.5cm, i 2cm. Les proves experimentals han mostrat que els sensors autònoms han estat correctament alimentats fins a distàncies de 2.5cm.

In vivo antileishmanial activity and chemical profile of polar extract from Selaginella sellowii

The polar hydroethanolic extract from Selaginella sellowii(SSPHE) has been previously proven active on intracellular amastigotes (in vitro test) and now was tested on hamsters infected with Leishmania (Leishmania) amazonensis (in vivo test). SSPHE suppressed a 100% of the parasite load in the infection site and draining lymph nodes at an intralesional dose of 50 mg/kg/day × 5, which was similar to the results observed in hamsters treated with N-methylglucamine antimonate (Sb) (28 mg/Kg/day × 5). When orally administered, SSPHE (50 mg/kg/day × 20) suppressed 99.2% of the parasite load in infected footpads, while Sb suppressed 98.5%. SSPHE also enhanced the release of nitric oxide through the intralesional route in comparison to Sb. The chemical fingerprint of SSPHE by high-performance liquid chromatography with diode-array detection and tandem mass spectrometry showed the presence of biflavonoids and high molecular weight phenylpropanoid glycosides. These compounds may have a synergistic action in vivo. Histopathological study revealed that the intralesional treatment with SSPHE induced an intense inflammatory infiltrate, composed mainly of mononuclear cells. The present findings reinforce the potential of this natural product as a source of future drug candidates for American cutaneous leishmaniasis.

Differential effects of glutamate transporter inhibitors on the global electrophysiological response of astrocytes to neuronal stimulation

Astrocytes are responsible for regulating extracellular levels of glutamate and potassium during neuronal activity. Glutamate clearance is handled by glutamate transporter subtypes glutamate transporter 1 and glutamate-aspartate transporter in astrocytes. DL-threo-beta-benzyloxyaspartate (TBOA) and dihydrokainate (DHK) are extensively used as inhibitors of glial glutamate transport activity. Using whole-cell recordings, we characterized the effects of both transporter inhibitors on afferent-evoked astrocyte currents in acute cortical slices of 3-week-old rats. When neuronal afferents were stimulated, passive astrocytes responded by a rapid inward current followed by a persistent tail current. The first current corresponded to a glutamate transporter current. This current was inhibited by both inhibitors and by tetrodotoxin. The tail current is an inward potassium current as it was blocked by barium. Besides inhibiting transporter currents, TBOA strongly enhanced the tail current. This effect was barium-sensitive and might be due to a rise in extracellular potassium level and increased glial potassium uptake. Unlike TBOA, DHK did not enhance the tail current but rather inhibited it. This result suggests that, in addition to inhibiting glutamate transport, DHK prevents astrocyte potassium uptake, possibly by blockade of inward-rectifier channels. This study revealed that, in brain slices, glutamate transporter inhibitors exert complex effects that cannot be attributed solely to glutamate transport inhibition.

Unipolar transport and shot noise in metal-semiconductor-metal structures

We carry out a self-consistent analytical theory of unipolar current and noise properties of metal-semiconductor-metal structures made of highly resistive semiconductors in the presence of an applied bias of arbitrary strength. By including the effects of the diffusion current we succeed in studying the whole range of carrier injection conditions going from low level injection, where the structure behaves as a linear resistor, to high level injection, where the structure behaves as a space charge limited diode. We show that these structures display shot noise at the highest voltages. Remarkably the crossover from Nyquist noise to shot noise exhibits a complicated behavior with increasing current where an initial square root dependence (double thermal noise) is followed by a cubic power law.