Improving silicon probe performance through layer-by-layer coating

Fully comprehending brain function, as the scale of neural networks, will only be possi-ble with the development of tools by micro and nanofabrication. Regarding specifically silicon microelectrodes arrays, a significant improvement in long-term performance of these implants is essential. This project aims to create a silicon microelectrode coating that provides high-quality electrical recordings, while limiting the inflammatory response of chronic implants. To this purpose, a combined chitosan and gold nanoparticles coating was produced allied with electrodes modification by electrodeposition with PEDOT/PSS in order to reduce the im-pedance at 1kHz. Using a dip-coating mechanism, the silicon probe was coated and then charac-terized both morphologically and electrochemically, with focus on the stability of post-surgery performance in anesthetized rodents. Since not only the inflammatory response analysis is vital, the electrodes recording degradation over time was also studied. The produced film presented a thickness of approximately 50 μm that led to an increase of impedance of less than 20 kΩ in average. On a 3 week chronic implant, the impedance in-crease on the coated probe was of 641 kΩ, compared with 2.4 MΩ obtained for the uncoated probe. The inflammatory response was also significantly reduced due to the biocompatible film as proved by histological tests.

Analysis and Treatment of a male portrait in oil and a study of the size layer with reconstructions from Vibert’s recipe (1892)

This thesis project concentrated on both the study and treatment of an early 20th century male portrait in oil from Colecção Caixa Geral de Depósitos, Lisbon, Portugal. The portrait of Januário Correia de Almeida, exhibits a tear (approximately 4.0 cm by 2.3 cm) associated with paint loss on the right upper side, where it is possible to observe an unusually thick size layer (approximately 50 microns) and an open weave mesh canvas. Size layers made from animal glue remain subject to severe dimensional changes due to changes in relative humidity (RH), thereby affecting the stability of the painting. In this case, the response to moisture of the size layer is minimal and the painting is largely uncracked with very little active flaking. This suggests that the size layer has undergone pre-treatment to render it unresponsive to moisture or water. Reconstructions based on late nineteenth century recipes using historically appropriate materials are used to explore various options for modifying the characteristics of gelatine, some of which may relate to the Portrait’s size layer. The thesis is separated into two parts: Part 1: Describes the history, condition, materials and techniques of the painting. It also details the treatment of Januário Correia de Almeida as well as the choices made and problems encountered during the treatment. Part 2: Discusses the history of commercial gelatine production, the choice of the appropriate animal source to extract the collagen to produce reconstructions of the portrait’s size layer as well as the characterization of selected reconstructions. The execution of a shallow textured infill led to one publication and one presentation: Abstract accepted for presentation and publication, International Meeting on Retouching of Cultural Heritage (RECH3), Francisco Brites, Leslie Carlyle and Raquel Marques, ‘’Hand building a Low Profile Textured Fill for a Large Loss’’.

Dentro e fora de si: da fotografia como objecto cultural

Este artigo propõe um alargamento na abordagem normalmente aplicada à fotografia em Portugal, reclamando um espaço de abertura disciplinar e metodológica que permita, por um lado, deslocar o olhar do investigador de uma história feita de centros e de momentos marcantes e, por outro, reflectir sobre as várias dimensões discursivas e socioculturais em que a imagem fotográfica existe e dialoga com os seus públicos. Na linha da abertura fundadora que os estudos culturais provocaram na estrutura das Humanidades interessará, do mesmo modo, fomentar uma investigação baseada numa consciente focalização no objecto de estudo que seja capaz de articular diversos contributos teóricos e disciplinares no campo unificado dos estudos fotográficos. Partindo não apenas da profunda enunciação que Jean‑Pierre Esquenazi traça da noção de instituição, mas também da reformulação do termo estudos culturais que Mieke Bal propõe com o conceito de análise cultural, este artigo procurará sobretudo caracterizar e debater a pertinência de um campo de estudo para a fotografia, que se pretenda transnacional, interdisciplinar e metodologicamente flexível, e que permita abarcar criticamente as várias dimensões culturais que a imagem fotográfica sempre cumpre.

Avaliação do risco de LMEMSLT : aplicação dos métodos RULA e SI / Florentino , António de Sousa Uva

RESUMO - A frequente insuficiência de informação e até, eventualmente, a presença de elementos cientificamente pouco robustos (ou mesmo hipotéticos) no procedimento de obtenção dos resultados finais (scores) com os diversos métodos de avaliação do risco, julga-se determinar a obtenção de distintos resultados no mesmo posto de trabalho e que interessam analisar. O presente estudo foi efectuado numa empresa da indústria automóvel e pretendeu contribuir para a efectividade do processo de avaliação do risco destas lesões em meio industrial. Utilizaram-se como ponto de partida as classificações de risco em postos de trabalho onde a aplicação do método OCRA — base do projecto de norma Europeu prEN 1005-5 para a estimativa do risco de LMEMSLT (Lesões Musculoesqueléticas do Membro Superior Ligadas ao Trabalho) — identificou níveis de risco moderados e/ou elevados (score OCRA ≥ 16,5). Assim nos postos de trabalho (n = 71) registou-se em vídeo a actividade de trabalho. Analisaram-se os principais factores de risco (postura, força, repetitividade e exposição a vibrações) com uma amostragem de segundo em segundo e aplicaram-se dois métodos: 1) RULA (McAtamney; Corlett, 1993); 2) SI (Moore; Garg, 1995). Dos resultados globais da aplicação dos métodos identificam- se discrepâncias evidentes: o método SI classificou 41 postos de risco elevado e o método RULA classificou apenas 26 postos de risco. Destaque para as divergências entre os postos classificados de risco elevado como, por exemplo: de entre os 41 postos com scores de risco da aplicação do método SI apenas se encontram 12 postos classificados de risco pelo método RULA. Os resultados permitem evidenciar validades preditivas diversas para os factores de risco analisados: 1) situações de aplicação de força (SI = 0,80; RULA = 0,66); 2) presença de posturas extremas (SI = 0,68; RULA = 0,48); 3) repetitividade (SI = 0,35; RULA = 0,43). Conclui-se pela divergência de resultados dos métodos SI e RULA aplicados nos mesmos postos de trabalho que tal situação alerta para a pertinência da utilização de um filtro que permita a identificação dos factores de risco presentes em cada posto de trabalho e que, por consequência, oriente a selecção do método mais indicado ou ainda, em oposição, do método contra-indicado. Este trabalho, como um contributo para uma efectiva identificação e avaliação do risco de LMEMSLT, conduz, no limite, à necessidade de elaboração de uma «grelha» das «grelhas» e de informação mais precisa sobre os métodos e sua aplicação, permitindo, desse modo, uma mais efectiva gestão do risco destas lesões.

Dispondo de si : autonomia, género e envelhecimento nos quotidianos de saúde

Esta tese de doutoramento tem como objectivo geral compreender as experiências de autonomia individual na actual geração de adultos mais velhos, enquadrados pelas construções identitárias de género e assumindo como plataforma de observação as vivências quotidianas de saúde. Para tanto, justifica-se a centralidade do valor da autonomia individual na contemporaneidade, para depois se problematizar o conceito a partir de uma perspectiva feminista, com base na conceptualização proposta por este corpo teórico. O feminismo propõe a adopção do conceito de autonomia relacional, que ao reconhecer a natureza social do self e das identidades, é capaz de proporcionar uma leitura crítica e contextualizada da autonomia de cada sujeito, por integrar não só as especificidades, estímulos, oportunidades e contingências de um tempo e de um espaço social, como também o poder resolutivo, transformador e de resistência da agência individual. A vivência da velhice constitui, cada vez mais, um exercício de individualidade. No envelhecer, a vivência da saúde ganha especiais contornos. Não só porque o cuidar de si se tornou um aspecto biográfico de progressiva acentuação, como também por ser este um tempo da vida em que os dilemas, inquietações e exigências com o corpo se acentuam. A individualização dos trajectos biográficos que nas sociedades contemporâneas surge com cada vez maior expressão sugere a importância do estudo das diferentes ecologias sociais, com base na precisão e no detalhe. A tese adoptou uma estratégia metodológica de estudos de casos, concretizada num estudo de caso múltiplo, de tipo qualitativo. Os sentidos conferidos às experiências da autonomia individual pela actual geração de adultos mais velhos, nos seus quotidianos de saúde, mobilizam e matizam diferentes modelos culturais, iluminando a ideia de uma transição sociocultural que abandona parcialmente certos aspectos, mas que mantém tantos outros. No envelhecer, a vivência da autonomia individual é mediatizada por diferentes performatividades femininas e masculinas, tendo sido três os espaços principais de expressão social da autonomia, resultantes do seu cruzamento com o género, enquanto dimensão de análise principal. Tem-se que estas diferenças entre espaços factoriais vêm demonstrar o hibridismo dos posicionamentos resultante da crescente individualidade das trajectórias de vida. Face à saúde, a capacidade de adaptação e de auto-gestão mais positivos relacionam-se, face às mulheres, com a expressão singular de uma maior individualidade e, face aos homens, com o valor social conferido a diferentes masculinidades.

Enhanced resistive switching and multilevel behavior in bilayered HfAlO/HfAlOx structures for non-volatile memory applications

In this work, hafnium aluminum oxide (HfAlO) thin films were deposited by ion beam sputtering deposition technique on Si substrate. The presence of oxygen vacancies in the HfAlOx layer deposited in oxygen deficient environment is evidenced from the photoluminescence spectra. Furthermore, HfAlO(oxygen rich)/HfAlOx(oxygen poor) bilayer structures exhibit multilevel resistive switching (RS), and the switching ratio becomes more prominent with increasing the HfAlO layer thickness. The bilayer structure with HfAlO/HfAlOx thickness of 30/40 nm displays the enhanced multilevel resistive switching characteristics, where the high resistance state/ intermediate resistance state (IRS) and IRS/low resistance state resistance ratios are 102 and 5 105 , respectively. The switching mechanisms in the bilayer structures were investigated by the temperature dependence of the three resistance states. This study revealed that the multilevel RS is attributed to the coupling of ionic conduction and the metallic conduction, being the first associated to the formation and rupture of conductive filaments related to oxygen vacancies and the second with the formation of a metallic filament. Moreover, the bilayer structures exhibit good endurance and stability in time.

Intermetallic layer formation and influence in solder joints reliability

Dissertação de mestrado integrado em Materials Engineering

Flexible organic–inorganic hybrid layer encapsulation for organic opto-electronic devices

In this work we produce and study the flexible organic–inorganic hybrid moisture barrier layers for the protection of air sensitive organic opto-electronic devices. The inorganic amorphous silicon nitride layer (SiNx:H) and the organic PMMA [poly (methyl methacrylate)] layer are deposited alternatingly by using hot wire chemical vapor deposition (HW-CVD) and spin-coating techniques, respectively. The effect of organic–inorganic hybrid interfaces is analyzed for increasing number of interfaces. We produce highly transparent (∼80% in the visible region) hybrid structures. The morphological properties are analysed providing a good basis for understanding the variation of the water vapor transmission rate (WVTR) values. A minimum WVTR of 4.5 × 10−5g/m2day is reported at the ambient atmospheric conditions for 7 organic/inorganic interfaces. The hybrid barriers show superb mechanical flexibility which confirms their high potential for flexible applications.

Layer-by-layer technique to developing functional nanolaminate films with antifungal activity

The layer-by-layer (LbL) deposition method was used to build up alternating layers (five) of different polyelectrolyte solutions (alginate, zein-carvacrol nanocapsules, chitosan and chitosan-carvacrol emulsions) on an aminolysed/charged polyethylene terephthalate (A/C PET) film. These nanolaminated films were characterised by contact angle measurements and through the determination of water vapour (WVTR) and oxygen (O2TR) transmission rates. The effect of active nanolaminated films against the Alternaria sp. and Rhizopus stolonifer was also evaluated. This procedure allowed developing optically transparent nanolaminated films with tuneable water vapour and gas properties and antifungal activity. The water and oxygen transmission rate values for the multilayer films were lower than those previously reported for the neat alginate or chitosan films. The presence of carvacrol and zein nanocapsules significantly decreased the water transmission rate (up to 40 %) of the nanolaminated films. However, the O2TR behaved differently and was only improved (up to 45 %) when carvacrol was encapsulated, i.e. nanolaminated films prepared by alternating alginate with nanocapsules of zein-carvacrol layers showed better oxygen barrier properties than those prepared as an emulsion of chitosan and carvacrol. These films containing zein-carvacrol nanocapsules also showed the highest antifungal activity (30 %), which did not significantly differ from those obtained with the highest amount of carvacrol, probably due to the controlled release of the active agent (carvacrol) from the zein-carvacrol nanocapsules. Thus, this work shows that nanolaminated films prepared with alternating layers of alginate and zein-carvacrol nanocapsules can be considered to improve the shelf-life of foodstuffs.

Production and characterization of ZrCN-Ag coatings deposited by mganetron sputtering

Tese de Doutoramento (Programa doutoral em Engenharia de Materiais)

Festigkeitsverhalten der Al-Si-Gusslegierung AlSi12CuNiMg bei erhöhten Temperaturen

Magdeburg, Univ., Fak. für Maschinenbau, Diss., 2011

Impact of casting parameters and chemical composition on the solidification behaviour of Al-Si-Cu hypoeutectic alloy

Magdeburg, Univ., Fak. für Maschinenbau, Diss., 2010

Epitaxial growth and properties of AlGaN-based UV-LEDs on Si(111) substrates

Magdeburg, Univ., Fak. für Naturwiss., Diss., 2010

Einstellung der mechanischen Eigenschaften eines Mo-Si-B Werkstoffes durch Optimierung der pulvermetallurgischen Herstellung

Magdeburg, Univ., Fak. für Maschinenbau, Diss., 2011