Caracterização química, propriedades ópticas e modelagem de filmes de carbono amorfo hidrogenado halogenado e similares produzidos por deposição à plasma

Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais - FC

Propriedades estruturais e ópticas de filmes finos a-C:H:CI obtidos por deposição à vapor químico assistido por plasma e deposição e implantação iônica por imersão em plasma

Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais - FC

Síntese e caracterização de vidros teluritos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo das propriedades ópticas, linear e não linear, e elétrica dos vidros da família Li2O-TeO2-WO3

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

FBG optimization using spline encoded evolution strategy

ABSTRACT: This paper presents an encoding scheme adapted for Fiber Bragg Grating (FBG) optimization using metaheuristics. The proposed encoding scheme uses spline approximations in order to build softened refractive index profiles from few encoded parameters. This approach is suitable for Fiber Bragg Grating (FBG) synthesis because it ensures both the reduction of the problem dimensionality and the respect of important restrictions associated to the FBG manufacture. Simulations are shown where an ES using the spline encoding was able to converge faster and produce more interesting filters, when compared with conventional encoding schemes.

Destilação fracionada do óleo essencial de P. aduncum L. rico em dilapiol

A espécie Piper aduncum L. é uma planta de porte arbustivo, popularmente conhecida na região amazônica como pimenta-de-macaco. Dela, pode ser extraído um óleo essencial, rico em dilapiol, de grande interesse econômico pela sua ação inseticida e combate às pragas na agricultura. Esse bioinseticida surge como alternativa para substituir os inseticidas sintéticos, pois sendo de origem natural não causam danos ao meio ambiente e à saúde do homem. Neste trabalho, foram analisadas as propriedades físicas do óleo essencial de pimenta-de-macaco, obtido por destilação por arraste com vapor que apresentou valores médios do índice de refração igual a 1,516 e massa específica igual a 1,08 g/cm³. Estudou-se o processo de destilação fracionada do óleo essencial, visando concentrar o composto de interesse agregando maior valor econômico, o que viabiliza seu emprego na produção de novos produtos. Nesse processo o composto principal é obtido com elevado grau de pureza. Avaliou-se um modelo matemático para a concentração de dilapiol no fundo do balão de destilação, via análise de regressão, em função do tempo de operação, o qual ajustou muito bem os dados experimentais. A análise dos resultados permite afirmar que o processo de destilação fracionada pode ser empregado para separar os constituintes úteis de óleos essenciais. Isso só é possível, pois os óleos essenciais são constituídos por vários compostos orgânicos voláteis de pontos de ebulição e pressões de vapor diferentes, tornando a separação viável. O maior teor de dilapiol obtido experimentalmente pelo processo de destilação fracionada a vácuo foi de 95 %, operando-se nas condições de vácuo (40 mmHg) e temperatura média da coluna de 122 ºC, obtendo-se um rendimento médio do processo de 41 % (v/v).

Craqueamento termocatalítico do óleo de fritura residual

Neste trabalho foi estudado o processo de craqueamento termocatalítico do óleo de fritura nas escalas de bancada e piloto, variando-se o percentual do catalisador carbonato de sódio de 5 e 10% m/m em relação a matéria prima utilizada e temperatura de 440 ºC. O objetivo foi obter misturas de hidrocarbonetos ricas na fração diesel. O óleo de fritura neutralizado e seco foi caracterizado em relação ao Índice de Acidez, Índice de saponificação, Viscosidade Cinemática, Densidade e Índice de Refração. Após o craqueamento, o produto líquido obtido foi purificado por decantação da fase aquosa e filtração simples em escala de bancada. Esse produto foi fracionado por destilação fracionada e os condensados foram coletados em um funil de decantação de acordo a faixa de destilação da gasolina (40ºC-175ºC), querosene (175ºC-235ºC), diesel leve (235°C-305ºC) e diesel pesado (305ºC-400 ºC). Foi realizada a caracterização tanto físico química quanto da composição dos produtos líquidos e suas respectivas frações. Também foi realizada a evolução do processo de craqueamento em escala piloto, acompanhando o comportamento das características físico químicas e de composição do produto formado no decorrer do processo de craqueamento. Os resultados mostraram que o catalisador carbonato de sódio forneceu produtos de baixa acidez e com boas características para uso como combustível. A variação do percentual de catalisador influencia significamente as propriedades físico químicas e composição tanto do produto quanto de suas frações. Verificou-se, ainda, que o craqueamento termocatalítico do óleo de fritura propicia a formação de hidrocarbonetos ricos na fração do diesel (19,16% diesel leve e 41,18% diesel pesado para o teste com 10% de Na₂CO₃ e de 13,53% leve e 52,73% diesel pesado para o teste com 5% de Na₂CO₃ ). Os intervalos de tempos finais do craqueamento geram um combustível com baixo teor de acidez e com propriedades físico químicas em conformidade a norma especificada para o diesel mineral.

Modelo teórico de sensores ópticos baseados em fibras com grade de Bragg

Ao se aplicar uma tração exterior a uma fibra óptica, seu índice de refração pode modificar devido ao efeito foto-elástico. Quando a fibra contém uma grade de Bragg inscrita em seu núcleo, além do índice de refração seu período espacial também modifica, permitindo sua aplicação como sensores ópticos de temperatura e/ou deformação de alta sensitvidade. Do ponto de vista teórico, até o presente a operação de sensores baseados em fibras ópticas com grade de Brag (FGB) é explicada pelo efeito foto-elástico, através de componentes adequadas do tensor foto-elástico de fibras de sílica dopadas com germânio (germano-silicatadas). Em praticamente toda a literatura previamente estudada, apenas este tipo de fibra óptica tem suas propriedades optomecânicas bem definidas, o que pode representar uma restrição. Nesta dissertação apresentamos uma formulação teórica alternativa para o estudo das propriedades de um sensor de deformação longitudinal baseado em fibra óptica com grade de Bragg (FGB) que não depende do conhecimento prévio das componentes do tensor foto-elástico, e que leva a resultados que dependem apenas da razão de Poisson da fibra, uma característica mecânica facilmente mensurável, e de seu índice de refração efetivo. Os resultados obtidos com este modelo apresentam ótima concordância com aqueles obtidos pelo modelo conhecido da literatura, além de permitir estimar o comportamento de outros parâmetros relacionados ao espectro de refletividade da FGB.

Propriedades ópticas e térmicas da oleína de palma

Usamos uma metodologia experimental para investigar propriedades ópticas e térmicas da oleína de palma (OP), a fração líquida do azeite de palma (Elaies guineensis) obtida por fracionamento natural, com propriedades físicas que diferem apreciavelmente do azeite. Em uma primeira abordagem, estudamos os espectros de absorção e emissão monitorando a modificação dos espectros com o aumento da concentração β-caroteno misturado com OP, o que permitiu encontrar o coeficiente de absorção molar do β-caroteno (ε = 920,802 mol ^-1.cm^-1.L). Este valor é muito baixo em relação aos conhecidos para o β-caroteno diluído em um solvente puro, como o benzeno ou o n-hexano. Experimentos feitos com β-caroteno diluído em hexano nos permitiram medir ε = 117.900 L.mol^-1.cm^-1, que representa aproximadamente 18% abaixo dos valores reportados na literatura. Em uma segunda abordagem, os espectros de absorção foram usados para medir o coeficiente de absorção da OP, A = 0,028 cm^-1 em 532 nm, o comprimento de onda de um laser usado como fonte de excitação no estudo das propriedades térmicas da OP usando a técnica de lente térmica. Neste sentido foi medido também o coeficiente térmico do índice de refração da OP, dn/dt = - 3,821 x 10 ^-4 °C ^-1. Estes resultados, associados ao modelo aberrante para estudos de espectroscopia de lente térmica, levaram à medição do coeficiente de difusão, D = 2,19 ± 0,11 x 10^-4 cm²/s, e da condutividade térmica, k = 5,96 ± 0,08 W/m°C. Embora as medidas das propriedades térmicas da OP não sejam ainda conhecidas na literatura, observa-se que elas têm as mesmas ordens de grandeza daquelas já conhecidas para outros óleos vegetais que foram relatadas na literatura.

Structural and optical properties of brominated plasma polymers

Novel brominated amorphous hydrogenated carbon (a-C:H:Br) films were produced by the plasma polymerization of acetylene-bromoform mixtures. The main parameter of interest was the degree of bromination, which depends on the partial pressure of bromoform in the plasma feed, expressed as a percentage of the total pressure, R-B. When bromoform is present in the feed, deposition rates of up to about 110 nm min(-1) may be obtained. The structure and composition of the films were characterized by Transmission Infrared Reflection Absorption Spectroscopy (IRRAS) and X-ray Photo-electron Spectroscopy (XPS). The latter revealed that films with atomic ratios Br:C of up to 0.58 may be produced. Surface contact angles, measured using goniometry, could be increased from similar to 63 degrees (for an unbrominated film) to similar to 90 degrees for R-B of 60 to 80%. Film surface roughness, measured using a profilometer, does not depend strongly on R-B. Optical properties the refractive index, n, absorption coefficient, alpha(E), where E is the photon energy, and the optical gap, E-g, were determined from film thicknesses and data obtained by Transmission Ultraviolet-Visible Near Infrared Spectroscopy (UVS). Control of n was possible via selection of R-B. The measured optical gap increases with increasing F-BC, the atomic ratio of Br to C in the film, and semi-empirical modeling accounts for this tendency. A typical hardness of the brominated films, determined via nano-indentation, was similar to 0.5 GPa. (C), 2013 Elsevier B.V. All rights reserved.

Metallic nanoparticles grown in the core of femtosecond laser micromachined waveguides

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

Near-infrared nonlinearity of a multicomponent tellurium oxide glass at 800 and 1,064 nm

We report on the nonlinear (NL) optical properties of glassy TeO2-GeO2-K2O-Bi2O3 at lambda = 800 nm and lambda = 1,064 nm. Using the Kerr gate technique with a laser delivering 150 fs pulses at 800 nm, we demonstrated the fast NL response of the samples. The modulus of the NL refractive index, n (2), at 800 nm was similar to 10(-15) cm(2)/W. The Z-scan technique was used to determine n (2) a parts per thousand +10(-15) cm(2)/W, at 1,064 nm with pulses of 17 ps. The two-photon absorption coefficient, alpha (2), was smaller than the minimum that we can measure (< 0.003 cm/GW). The figure of merit n (2)/alpha (2) lambda was calculated and indicates that this glass composition has large potential to be used for all-optical switching.

SeP hole injection layer for devices based on organic materials

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Writing saturated holograms in LiNbO3 crystals through phase control and double diffraction

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

Picosecond nonlinearity of GeO2-Bi2O3-PbO-TiO2 glasses at 532 and 1,064 nm

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)