Implication of the visual system in the regulation of activity cycles in the absence of solar light: 2-[I-125]iodomelatonin binding sites and melatonin receptor gene expression in the brains of demersal deep-sea gadiform fish

Relative eye size, gross brain morphology and central localization of 2-[I-125]iodomelatonin binding sites and melatonin receptor gene expression were compared in six gadiform fish living at different depths in the north-east Atlantic Ocean: Phycis blennoides (capture depth range 265-1260 m), Nezumia aequalis (445-1512 m), Coryphaenoides rupestris (706-1932 m), Trachyrincus murrayi (1010-1884 m), Coryphaenoides guentheri (1030 m) and Coryphaenoides (Nematonurus) armatus (2172-4787 m). Amongst these, the eye size range was 0.15-0.35 of head length with a value of 0.19 for C.(N.) armatus, the deepest species. Brain morphology reflected behavioural differences with well-developed olfactory regions in P.blennoides, T.murrayi and C. (N.) armatus and evidence of olfactory deficit in N. aequalis, C. rupestris and C. guentheri. All species had a clearly defined optic tectum with 2-[I-125] iodomelatonin binding and melatonin receptor gene expression localized to specific brain regions in a similar pattern to that found in shallow-water fish. Melatonin receptors were found throughout the visual structures of the brains of all species. Despite living beyond the depth of penetration of solar light these fish have retained central features associated with the coupling of cycles of growth, behaviour and reproduction to the diel light-dark cycle. How this functions in the deep sea remains enigmatic.

Role of the crystallite phase of TiO2 in heterogeneous photocatalysis for phenol oxidation in water

A series of TiO2 samples with different anatase-to-rutile ratios was prepared by calcination, and the roles of the two crystallite phases of titanium(IV) oxide (TiO2) on the photocatalytic activity in oxidation of phenol in aqueous solution were studied. High dispersion of nanometer-sized anatase in the silica matrix and the possible bonding of Si-O-Ti in SiO2/TiO2 interface were found to stabilize the crystallite transformation from anatase to rutile. The temperature for this transformation was 1200 degrees C for the silica-titania (ST) sample, much higher than 700 degrees C for Degussa P25, a benchmarking photocatalyst. It is shown that samples with higher anatase-to-rutile ratios have higher activities for phenol degradation. However, the activity did not totally disappear after a complete crystallite transformation for P25 samples, indicating some activity of the rutile phase. Furthermore, the activity for the ST samples after calcination decreased significantly, even though the amount of anatase did not change much. The activity of the same samples with different anatase-to-rutile ratios is more related to the amount of the surface-adsorbed water and hydroxyl groups and surface area. The formation of rutile by calcination would reduce the surface-adsorbed water and hydroxyl groups and surface area, leading to the decrease in activity.

The polar ionosphere at Zhongshan Station on May 11, 1999, the day the solar wind almost disappeared

The solar wind almost disappeared on May 11,1999: the solar wind plasma density and' dynamic pressure were less than 1 cm(-3) and 0.1 nPa respectively, while the interplanetary magnetic field was northward. The polar ionospheric data observed by the multi-instruments at Zhongshan Station in Antarctica on such special event day was compared with those of the control day (May 14). It was shown that geomagnetic activity was very quiet on May 11 at Zhongshan. The magnetic pulsation, which usually occurred at about magnetic noon, did not appear. The ionosphere was steady and stratified, and the F-2 layer spread very little. The critical frequency of dayside F-2 layer, f(0)F(2), was larger than that of control day, and the peak of f(0)F(2) appeared 2 hours earlier. The ionospheric drift velocity was less than usual. There were intensive auroral E-s appearing at magnetic noon. All this indicates that the polar ionosphere was extremely quiet and geomagnetic field was much more dipolar on May 11. There were some signatures of auroral substorm before midnight, such as the negative deviation of the geomagnetic H component, accompanied with auroral E-s and weak Pc3 pulsation.

Melanocytic nevi, solar keratoses, and divergent pathways to cutaneous melanoma

Background: Some melanomas form on sun-exposed body sites, whereas others do not. We previously proposed that melanomas at different body sites arise through different pathways that have different associations with melanocytic nevi and solar keratoses. We tested this hypothesis in a case-case comparative study of melanoma patients in Queensland, Australia. Methods: We randomly selected patients from among three prespecified groups reported to the population-based Queensland Cancer Registry: those with superficial spreading or nodular melanomas of the trunk (n = 154, the reference group), those with such melanomas of the head and neck (n = 77, the main comparison group), and those with lentigo maligna melanoma (LMM) (n = 75, the chronic sun-exposed group). Each participant completed a questionnaire, and a research nurse counted melanocytic nevi and solar keratoses. We calculated exposure odds ratios (ORs) and 95% confidence intervals (CIs) to quantify the association between factors of interest and each melanoma group. Results: Patients with head and neck melanomas, compared with patients with melanomas of the trunk, were statistically significantly less likely to have more than 60 nevi (OR = 0.34, 95% CI = 0.15 to 0.79) but were statistically significantly more likely to have more than 20 solar keratoses (OR = 3.61, 95% CI = 1.42 to 9.17) and also tended to have a past history of excised solar skin lesions (OR = 1.87, 95% CI = 0.89 to 3.92). Patients with LMM were also less likely than patients with truncal melanomas to have more than 60 nevi (OR = 0.32, 95% CI = 0.14 to 0.75) and tended toward more solar keratoses (OR = 2.14, 95% CI = 0.88 to 5.16). Conclusions: Prevalences of nevi and solar keratoses differ markedly between patients with head and neck melanomas or LMM and patients with melanomas of the trunk. Cutaneous melanomas may arise through two pathways, one associated with melanocyte proliferation and the other with chronic exposure to sunlight.

Estudo morfofisiológico e anatômico de dois genótipos de cacaueiro (Theobroma cacao L.) submetidos a diferentes condições de radiação solar

A luminosidade desponta como um dos fatores abióticos de maior importância no estabelecimento das plantas, podendo ocasionar alterações a nível fisiológico e anatômico, interferindo diretamente no desenvolvimento das mesmas e consequentemente, sua produtividade. O cacaueiro (Theobroma cacao – Malvaceae) possui grande interesse econômico devido à utilização de suas sementes para produção de manteiga de cacau e chocolate. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi comparar características fisiológicas e anatômicas de dois genótipos de cacaueiro (PH 16 e IPIRANGA 01), submetidos a diferentes condições de radiação solar de modo a inferir a respeito das condições de luminosidade mais favoráveis ao desenvolvimento dos mesmos. Foram realizadas análises de crescimento, teor de pigmentos, trocas gasosas e anatômicas caulinares e foliares. O delineamento experimental foi em Blocos casualizados (DBC), com 4 repetições em arranjo fatorial 2 x 5, constituído de dois genótipos e 5 níveis de luminosidade (0% - pleno sol -, 18%, 30%, 50% e 80% de sombreamento), totalizando 40 parcelas com 10 plantas cada. Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância e regressão. Os resultados de crescimento indicam maior adaptação, de ambos os genótipos, em condições de irradiância alta a moderada. O índice de qualidade de Dickson demonstrou maior capacidade de sobrevivência em condições de campo a níveis altos de irradiância para o genótipo PH 16 e a níveis de irradiância moderada para IPIRANGA 01. Os teores de pigmentos fotossintetizantes de IPIRANGA 01 mostram-se mais elevados na condição de 30% de sombreamento, enquanto que, para PH 16 os maiores teores foram observados em 50% de sombreamento. Ambos os genótipos demonstraram altas taxas de A, Ci, E, A/E, A/Gs e A/Ci, sob elevadas irradiâncias, assim como adaptações anatômicas caulinares e foliares a maiores luminosidades, tais como, maior espessamento do limbo foliar, parênquima paliçádico, esponjoso, limbo foliar, epiderme adaxial e densidade estomática, além de maior densidade e frequência de elementos de vaso e espessura do xilema secundário. Os genótipos PH 16 e IPIRANGA 01 apresentaram uma grande plasticidade em relação aos diferentes níveis de irradiância, no entanto, constatou-se que PH 16 apresentou melhor desempenho sob condições de alta irradiância, como as obtidas nos tratamentos a pleno sol e 18% de sombreamento, enquanto que, IPIRANGA 01 mostrou-se mais adaptado sob sombreamento moderado, a 30% de sombra.

Energia solar térmica: uma contribuição para a melhoria do RCCTE

O presente estudo pretende avaliar o desempenho energético dos vários sistemas de preparação de águas quentes sanitárias (AQS) em edifícios de habitação. Segundo o RCCTE, decreto de lei nº 80/2006 de 4 de Abril, o recurso a sistemas de colectores solares térmicos é obrigatório sempre que haja uma exposição solar adequada. O RCCTE indica parâmetros de referência para o dimensionamento e cálculo do desempenho do sistema solar térmico. Indica nomeadamente um consumo de AQS a 60º C médio de referência de 40 l por pessoa e exige uma área mínima de captação na base de lm2 de colector padrão por ocupante convencional previsto. Existe no mercado a tendência para dimensionar o sistema para o mínimo exigido pela lei. Este relatório mostra que os parâmetros de referência do RCCTE estão desajustados à realidade portuguesa. Segundo este estudo, o consumo médio diário é o dobro do referido, resultando na redução muito significativa do desempenho energético do sistema solar, dado que existe um subdimensionamento da área de captação. Nestas condições, conclui-se que um sistema tradicional de esquentador a gás é mais eficiente que um sistema de colectores solares térmicos com apoio por efeito de Joule. Em Portugal, cerca de 35% dos sistemas solares em edifícios de habitação, utilizam esta energia de apoio. Este estudo apresenta fortes fundamentos para se rever os parâmetros de referência do RCCTE e permite concluir que o apoio por efeito de Joule, nas actuais condições, não deve ser permitido.

Acompanhamento e caracterização do desempenho de uma UTA baseada em tecnologia DEC assistida por energia solar

Neste trabalho referiremos em particular a tecnologia do arrefecimento evaporativo com desumidificação prévia por exsicantes e far-se-á a apresentação da Unidade de Demonstração instalada no INETI (Instituto Nacional de Engenharia Tecnologia e Inovação) que faz uso dessa tecnologia que recorre a um sistema de captação de energia solar do tipo CPC (Colectores Parabólicos Compostos). Em funcionamento desde 1999, este sistema já sofreu várias alterações que serão referidas, realçando-se as que tiveram lugar mais recentemente, e serão apresentados alguns resultados entretanto obtidos. O funcionamento de todo o sistema foi acompanhado de perto, possibilitando assim, uma melhor compreensão do funcionamento do mesmo e, no caso de surgirem anomalias, actuar de imediato na tentativa de resolução. Para além da descrição dos componentes principais, modos de operação e alterações introduzidas, neste trabalho são apresentados e analisados os resultados obtidos nesta nova fase de funcionamento da UTA, após introdução de um humidificador na conduta de insuflação. Concluí-se que para períodos que antecedem e procedem o pico do Verão, esta unidade executa a sua função na perfeição apresentando valores de eficiência energética bastante favoráveis. Ao longo da estação fria, a captação de energia por parte dos colectores solares, possibilita o aquecimento dos espaços a climatizar.

Monitorização e caracterização de uma UTA com tecnologia exsicante-evaporativa assistida por energia solar de acordo com a metodologia definida no âmbito da AIE SHC task 38

A presente dissertação fundamenta-se na monitorização e análise de uma “Unidade de Tratamento de Ar” baseada em tecnologia exsicante evaporativa assistida por energia solar. Primeiramente é apresentado um conjunto de conceitos associados ao tema abordado, de modo a facilitar a compreensão dos fenómenos termodinâmicos envolvidos. Após a abordagem inicial que serve de consolidação, é feito o ponto da situação actual, quer em termos tecnológicos, quer em termos de instalações existentes. A etapa seguinte da dissertação descreve pormenorizadamente a instalação do LNEG e seus princípios de funcionamento, nesta fase também é contemplada a descrição sumária dos equipamentos, dos componentes e dos elementos de medição e controlo presentes no sistema. A metodologia seguida assenta fortemente em dois pontos; primeiro, a monitorização do sistema através do software “Agilent VEE Pro” e pela análise dos dados recolhidos com auxílio da folha de cálculo do LNEG, desenvolvida especialmente para este sistema. Em segundo lugar, a metodologia seguida será a imposta pela “Tarefa 38” de acordo com a Agência Internacional de Energia, no âmbito do programa de Aquecimento e Arrefecimento Solar o que permite a comparação de sistemas a nível internacional. Alias a “Tarefa 38” pretende desenvolver esta tecnologia, ao nível da concepção, estandardização, optimização das instalações, conceder o fácil acesso à informação e promover a comparabilidade de resultados. O desempenho global do sistema é bastante positivo, o bom comportamento do sistema é ilustrado na análise gráfica feita nos modos de aquecimento e arrefecimento. O grau de satisfação dos utilizadores é bom e o sistema demonstra capacidade para manter o conforto térmico dos espaços a climatizar de acordo com as normas e regulamentos em vigor. A utilização das energias renováveis nos dias de hoje, como por exemplo a energia solar é mais do que uma obrigação, é um dever.

Nanocrystalline p-layer for a-Si:H p-i-n solar cells and photodiodes

We report on structural, electronic, and optical properties of boron-doped, hydrogenated nanocrystalline silicon (nc-Si:H) thin films deposited by plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) at a substrate temperature of 150 degrees C. Film properties were studied as a function of trimethylboron-to-silane ratio and film thickness. The absorption loss of 25% at a wavelength of 400 nm was measured for the 20 nm thick films on glass and glass/ZnO:Al substrates. By employing the p(+) nc-Si:H as a window layer, complete p-i-n structures were fabricated and characterized. Low leakage current and enhanced sensitivity in the UV/blue range were achieved by incorporating an a-SiC:H buffer between the p- and i-layers.

Transport properties in microcrystalline silicon solar cells under AM1.5 illumination analysed by two-dimensional numerical simulation

Microcrystalline silicon is a two-phase material. Its composition can be interpreted as a series of grains of crystalline silicon imbedded in an amorphous silicon tissue, with a high concentration of dangling bonds in the transition regions. In this paper, results for the transport properties of a mu c-Si:H p-i-n junction obtained by means of two-dimensional numerical simulation are reported. The role played by the boundary regions between the crystalline grains and the amorphous matrix is taken into account and these regions are treated similar to a heterojunction interface. The device is analysed under AM1.5 illumination and the paper outlines the influence of the local electric field at the grain boundary transition regions on the internal electric configuration of the device and on the transport mechanism within the mu c-Si:H intrinsic layer.

Torre solar: estudo do rendimento e viabilidade de centrais térmicas solares para produção de energia eléctrica de pequena e média dimensão

O aproveitamento da radiação solar representa um recurso energético extremamente benéfico, quer no âmbito energético, quer no ambiental, contribuindo para a redução das emissões de gases nocivos para a atmosfera. Portugal apresenta uma radiação solar total média anual bastante elevada, colocando-se entre um dos países que apresentam melhores potencialidades para o aproveitamento da energia solar. A torre solar consiste numa estufa com uma determinada extensão com uma chaminé no seu centro e o seu funcionamento baseia-se no aquecimento do ar que circula por baixo da estufa, sendo expelido pela chaminé. Nesta tese é abordado o tema da torre solar e os princípios físicos inerentes ao seu funcionamento. Foi estudado e descrito o método de cálculo de diversos parâmetros e resultados associados ao funcionamento da torre solar. Elaborou-se uma folha de cálculo para obtenção dos valores de simulações de torres com diversas dimensões, tecendo-se conclusões quanto aos resultados e às variações dos mesmos, consoante as alterações de dimensão dos elementos que a constituem. Foram descritos os vários elementos que constituem uma torre solar, bem como as suas características e tipologias. Efectuou-se um estudo com aplicação a um caso real, para se tecer algumas conclusões e comentários relativamente à viabilidade de uma torre solar para a situação em causa. Por fim, com base em todo o trabalho desenvolvido e abordado, foi possível tecer-se algumas conclusões quanto à viabilidade das torres solares.