Controlo de qualidade de matrizes de fotodíodos de avalanche no projecto "PET - Desenvolvimento de tecnologia PET para mamografia"

Dissertação mest. em Imagiologia Médica, Faculdade de Ciências e Tecnologia da Univ. do Algarve, 2006

Segurança da Informação no Ciberespaço – A Cibereducação no caminho da Cibersegurança

O papel das Tecnologias de Informação (TI) nas sociedades atuais épreponderante. O aparecimento da Internet e a vulgarização do seu uso veio alterar o paradigma do modo de funcionamento das sociedades. As sociedades industriais transformaram-se em sociedades da informação, onde o conhecimento e a informação são valorizados e têm um papel fulcral. A internet,primeiramente considerada como um espaço de liberdade absoluta e que possibilitava oacesso e compartilhamento de dados instantaneamente e a partir de qualquer ponto do globo, é hoje vista como um fator de insegurança. O ciberespaço está suscetível a novas formas de ameaça sobre a forma de crimeno mundo virtual. Os ciberataques colocam em risco a privacidade e liberdade dos cidadãos, põem em causa a soberania do Estado e podem, ainda, divulgar informação queameace a segurança nacional. O presente trabalho discute os desafios que o ciberespaço nos coloca e analisa acomponente legal que contribui para a cultura de segurança no ciberespaço, por forma autilizá-lo de forma mais livre e fiável. E não só, também propõe formas de mitigar os resultados de um ciberataqueatravés de mecanismos de formação, onde cada um tem conhecimento dos problemasatuais da internet e quais as eventuais soluções para se protegerem.

Construção do conhecimento agroecológico com agricultores familiares no PDS Nova Esperança, Iranduba, AM.

Na perspectiva de viabilizar sistemas de produção mais sustentáveis do ponto de vista ambiental e para saúde dos agricultores, principalmente, sem a utilização de agrotóxicos, é que foram instalados em áreas de agricultores familiares, do PDS Nova Esperança, unidades de construção de conhecimento em práticas agroecológicas. Nesses locais os agricultores põem em prática os conteúdos trabalhados nas oficinas teóricas e são estimulados a realizarem pequenas modificações no seu cotidiano visando a transição de uma agricultura baseada em agroquímicos para a agroecologia.

ELECTROCATALYTIC PROCESSING OF RENEWABLE BIOMASS-DERIVED COMPOUNDS FOR PRODUCTION OF CHEMICALS, FUELS AND ELECTRICITY

The dual problems of sustaining the fast growth of human society and preserving the environment for future generations urge us to shift our focus from exploiting fossil oils to researching and developing more affordable, reliable and clean energy sources. Human beings had a long history that depended on meeting our energy demands with plant biomass, and the modern biorefinery technologies realize the effective conversion of biomass to production of transportation fuels, bulk and fine chemicals so to alleviate our reliance on fossil fuel resources of declining supply. With the aim of replacing as much non-renewable carbon from fossil oils with renewable carbon from biomass as possible, innovative R&D activities must strive to enhance the current biorefinery process and secure our energy future. Much of my Ph.D. research effort is centered on the study of electrocatalytic conversion of biomass-derived compounds to produce value-added chemicals, biofuels and electrical energy on model electrocatalysts in AEM/PEM-based continuous flow electrolysis cell and fuel cell reactors. High electricity generation performance was obtained when glycerol or crude glycerol was employed as fuels in AEMFCs. The study on selective electrocatalytic oxidation of glycerol shows an electrode potential-regulated product distribution where tartronate and mesoxalate can be selectively produced with electrode potential switch. This finding then led to the development of AEMFCs with selective production of valuable tartronate or mesoxalate with high selectivity and yield and cogeneration of electricity. Reaction mechanisms of electrocatalytic oxidation of ethylene glycol and 1,2-propanediol were further elucidated by means of an on-line sample collection technique and DFT modeling. Besides electro-oxidation of biorenewable alcohols to chemicals and electricity, electrocatalytic reduction of keto acids (e.g. levulinic acid) was also studied for upgrading biomass-based feedstock to biofuels while achieving renewable electricity storage. Meanwhile, ORR that is often coupled in AEMFCs on the cathode was investigated on non-PGM electrocatalyst with comparable activity to commercial Pt/C. The electro-biorefinery process could be coupled with traditional biorefinery operation and will play a significant role in our energy and chemical landscape.

WATER TRANSPORT THROUGH POROUS MEDIA AND IN FLOW CHANNELS OF PROTON EXCHANGE MEMBRANE FUEL CELL

Proton exchange membrane (PEM) fuel cell has been known as a promising power source for different applications such as automotive, residential and stationary. During the operation of a PEM fuel cell, hydrogen is oxidized in anode and oxygen is reduced in the cathode to produce the intended power. Water and heat are inevitable byproducts of these reactions. The water produced in the cathode should be properly removed from inside the cell. Otherwise, it may block the path of reactants passing through the gas channels and/or gas diffusion layer (GDL). This deteriorates the performance of the cell and eventually can cease the operation of the cell. Water transport in PEM fuel cell has been the subject of this PhD study. Water transport on the surface of the GDL, through the gas flow channels, and through GDL has been studied in details. For water transport on the surface of the GDL, droplet detachment has been measured for different GDL conditions and for anode and cathode gas flow channels. Water transport through gas flow channels has been investigated by measuring the two-phase flow pressure drop along the gas flow channels. As accumulated liquid water within gas flow channels resists the gas flow, the pressure drop increases along the flow channels. The two-phase flow pressure drop can reveal useful information about the amount of liquid water accumulated within gas flow channels. Liquid water transport though GDL has also been investigated by measuring the liquid water breakthrough pressure for the region between the capillary fingering and the stable displacement on the drainage phase diagram. The breakthrough pressure has been measured for different variables such as GDL thickness, PTFE/Nafion content within the GDL, GDL compression, the inclusion of a micro-porous layer (MPL), and different water flow rates through the GDL. Prior to all these studies, GDL microstructural properties have been studied. GDL microstructural properties such as mean pore diameter, pore diameter distribution, and pore roundness distribution have been investigated by analyzing SEM images of GDL samples.

Study of the Electrochemical, Physical and Morphological Characteristics of Anode Catalysts for Perfluorosulfonic Acid (PFSA) Membrane Water Electrolysers

A number of supported and un-supported Oxygen Evolution Reaction (OER) iridium based electrocatalysts for Polymer Electrolyte Membrane Water Electrolysis (PEMWE) were synthesized using a polyol method. The electrocatalysts and the supports were characterized using a wide range of physical and electrochemical characterization methods. The effect of morphological characteristics of the OER electrocatalyst and the support on the OER activity was studied. The results of this thesis contribute to the existing research to reduce the cost of PEMWE by enhancing the utilization of precious metal for OER electrocatalysis. Iridium electrocatalysts supported on antimony tin oxide (Ir/ATO) were synthesized using the polyol method with two different heating techniques: conventional and microwave-irradiation. It was shown that the physical morphology and electrochemical properties of Ir/ATO synthesized with the two heating methods were comparable. However, the microwave irradiation method was extremely faster than the conventional heating method. Additionally, the effect of heat treatment (calcination temperature) on the morphology and OER activity of Ir/ATO synthesized electrocatalyst with the conventional polyol method. It was found that the iridium electrocatalyst synthesized with the polyol method, consisted of 1-5 nm particles, possessed an amorphous structure, and contained iridium with an average oxidation state of less than +4. Calcining the catalyst at temperatures more than 400 ºC and less than 700ºC: 1) increased the size of the iridium particles to 30 nm, 2) changed the structure of iridium particles from amorphous to crystalline, 3) increased the iridium oxidation state to +4 (IrO2), 4) reduced the electrochemically active surface area by approximately 50%, and 5) reduced the OER activity by approximately 25%; however, it had no significant effect on the physical and chemical morphology of the ATO support. Moreover, potential support metal carbides and oxides including: Tantalum Carbide (TaC), Niobium Oxide (Nb2O5), Niobium Carbide (NbC), Titanium Carbide (TiC), Tungsten Carbide (WC) and Antimony-doped Tin Oxide (ATO, Sb2O5-SnO2), were characterized, and used as support for the iridium OER electrocatalysts. TaC was found to be a promising support, and increasing its surface area by 4% improved the OER performance of the final supported catalyst by approximately 50%.

O Património musical das catedrais – o órgão e o fundo musical da Sé de Évora

Continua a faltar em Portugal um trabalho sistemático de levantamento exaustivo de fontes musicais relativas a repertórios, sobretudo posteriores a meados do século XVII. O investimento tem privilegiado o Livro Antigo e no que se refere aos fundos musicais portugueses concentra-se no período entre a Idade Média até cerca de 1600. Importa citar a este propósito a base de dados online PEM (Portuguese Early Music Database) que disponibiliza uma série de manuscritos musicais oriundos das principais instituições arquivísticas portuguesas, entre as quais se incluem as sés. Esta plataforma informática encontra-se em construção, tendo vindo a ser gradualmente enriquecida com novas digitalizações acompanhadas das respectivas descrições técnicas e codicológicas, encontrando-se ainda muito por fazer no que respeita à abrangência dos fundos musicais catedralícios. Importa todavia salientar que entre antifonários, santorais, graduais e livros de coro com polifonia, para citar apenas algumas espécies, dispomos já para estudo na PEM de uma série de digitalizações de manuscritos do Arquivo da Sé de Braga (Ms. 28, 32 e 34), um Antifonário dos finais do século XII na Sé de Lamego e dois Livros de Coro em polifonia dos séculos XVII e XVIII oriundos do Fundo Musical da Sé de Évora. Para além das existências na PEM, ressalvam-se vários trabalhos, muitos deles relacionados com essa plataforma informática, resultantes da investigação em musicologia histórica. Mencione-se, a título de exemplo, os Próprios polifónicos quinhentistas produzidos para a Sé de Braga (d´ Alvarenga, 2002: pp. 35-87).

Diferentes concentrações de ácido indol butírico no enraizamento de estacas de marmeleiro (Croton blanchetianus).

Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito de diferentes concentrações de ácido indol butírico (AIB) no enraizamento de estacas de marmeleiro. O experimento foi realizado no Laboratório de Biotecnologia e no viveiro de mudas da Embrapa Semiárido utilizando-se estacas sub apicais com 20 cm de comprimento, coletadas no Município de Petrolina, PE. As estacas foram imersas em solução de AIB nas concentrações de 2.000 mg.L-1, 4.000 mg.L-1, 6.000 mg.L- 1 e 8.000 mg.L-1, por 1 minuto (imersão rápida). A ausência de AIB foi usada como tratamento controle. As estacas foram plantadas em tubetes contendo substrato comercial para mudas, mantidas em viveiro telado e irrigadas diariamente por um período de 90 dias. Depois, foi realizada a avaliação do número de brotos por estaca (NBE), porcentagem de estacas enraizadas (PEE), número de raíz por estaca (NRE), número de folhas por broto (NFB), porcentagem de estacas mortas (PEM), biomassa fresca (BF) e biomassa seca (BS) das estacas. Concluiu-se que, para a obtenção de maior porcentagem de estacas enraizadas e do número de raízes por estacas, deve-se utilizar estacas subapicais imersas na concentração de 8.000 mg.L-1 de AIB por 1 minuto. Entretanto, novos estudos sobre propagação do marmeleiro por estaquia devem ser realizados.

Funzionalizzazione e caratterizzazione di pigmenti organici per applicazioni in transistor a effetto di campo

Questo lavoro di tesi ha avuto come scopo la preparazione di film dei semiconduttori organici Indaco e Chinacridone con metodi da soluzione, che sono i preferiti per la fabbricazione di dispositivi. Per la caratterizzazione dei film si è utilizzata la microscopia Raman nell’intervallo dei numeri d’onda delle vibrazioni reticolari, per identificare la natura della fase cristallina presente. Indaco e Chinacridone sono pigmenti fortemente insolubili in tutti i solventi organici, a causa della presenza dei forti legami a ponte di idrogeno intermolecolari che ne influenzano notevolmente le proprietà di stato solido. Questo rende difficile l’ottenimento di film omogenei per deposizione diretta di loro soluzioni. Per ovviare al problema, si è utilizzata una strategia di letteratura, che passa attraverso la preparazione di loro derivati solubili, con una reazione di protezione dei gruppi amminici presenti sulle molecole con gruppi termolabili (tBoc). Una volta depositato su substrato, il pigmento originale può essere rigenerato per riscaldamento del film. L’analisi Raman ha permesso di caratterizzare strutturalmente per la prima volta i film preparati con questa procedura. In particolare si è verificato che sui film di Indaco è sempre presente il polimorfo B, in accordo con quanto trovato nei film preparati con metodi di deposizione da vapore. Per quanto riguarda il Chinacridone invece dell’attesa β, la fase ottenuta è la metastabile α’, ottenibile in fase bulk solo in condizioni drastiche. In entrambi in casi si conferma la selettività del substrato verso un polimorfo specifico.

CeO2 depositato su schiuma di Cu per la riduzione elettrochimica selettiva di 5-idrossimetilfurfurale a 2,5-bis(idrossimetil)furano

Il 5-idrossimetilfurfurale (HMF) è una delle principali molecole piattaforma ricavabili da biomassa e può essere trasformato, con diversi processi, in altre molecole utili, tra cui il 2,5-bis(idrossimetil)furano (BHMF), utilizzato nel campo dei polimeri come precursore, e ottenibile tramite reazione di idrogenazione. L’idrogenazione elettrocatalitica dell’HMF è una via sostenibile per ottenere BHMF che opera a temperatura e pressione ambiente, utilizzando acqua come solvente e sorgente di idrogeno, evitando l’utilizzo di H2 gassoso. Per catalizzare la reazione vengono utilizzate schiume di rame con alta area superficiale che possono essere ricoperte con fase attiva a base di argento per aumentarne l’attività. In questo lavoro, viene realizzato e studiato un nuovo tipo di elettrocatalizzatore a base di ceria elettrodepositata su schiuma di rame, con l’obiettivo di replicare o migliorare i risultati ottenuti con i catalizzatori Ag/Cu. Le prestazioni dei catalizzatori dei catalizzatori Ce/Cu sono state studiate in soluzioni di HMF 0,05 M, 0,10 M e 0,50 M e confrontate con schiume Ag/Cu e Cu bare. I catalizzatori a base di Ce dimostrano la capacità di convertire selettivamente HMF in BHMF. A 0,05 M i catalizzatori Ag/Cu si sono dimostrati i migliori per conversione, selettività, efficienza faradica e produttività, invece, i catalizzatori Ce/Cu forniscono risultati migliori rispetto alla schiuma di rame in termini di selettività e produttività, che risulta comparabile con quello dei catalizzatori Ag/Cu. A 0,10 M i catalizzatori Ce/Cu riescono a migliorarsi in termini di conversione e a superare i catalizzatori Ag/Cu in produttività, grazie al minore tempo di reazione impiegato. All’aumentare della concentrazione di HMF, comunque, i risultati di selettività dei catalizzatori Ce/Cu diminuiscono ma rimangono in linea con quelli ottenuti con i catalizzatori Ag/Cu.

Progetto concettuale di dirigibile per trasporto di gas

Lo scopo principale di questo elaborato di tesi è poter fornire degli strumenti per il progetto concettuale di un dirigibile non-rigido e per valutare la fattibilità del trasporto di idrogeno gassoso. L’innovazione rispetto ai dirigibili utilizzati fino ad ora risiede nell’utilizzo di idrogeno sia come fonte di energia, che come gas di sollevamento; entrambi gli utilizzi verranno approfonditi con speciale attenzione alle problematiche legate alla sicurezza, fattore che ha interrotto l’uso dell’idrogeno come gas di sollevamento dagli anni ‘30. Oltre a ciò, verrà illustrato un breve confronto tra i due gas di sollevamento più utilizzati: elio ed idrogeno. Dopo un accenno storico, l’elaborato propone una metodologia per il dimensionamento di un dirigibile non-rigido, utilizzando strumenti matematici derivanti da modelli presenti in bibliografia e da considerazioni ed esperimenti svolti dai progettisti e dai ricercatori nei campi principali coinvolti nella progettazione dei dirigibili non-rigidi: aerodinamica, aerostatica, propulsione e stima delle masse. La progettazione di un dirigibile non-rigido ad idrogeno sicuro ed affidabile è influenzata dallo sviluppo di materiali che garantiscano, in primis, resistenza e bassa permeabilità: verrà presentato uno schema di un materiale composito laminato che potrebbe garantire requisiti di sicurezza superiori ai materiali utilizzati in passato, dei quali si farà un accenno. Alla fine dell’elaborato sarà presentato un caso di studio dove verranno utilizzati gli strumenti illustrati nella prima parte della tesi, con l’obbiettivo finale di dimensionare un dirigibile non-rigido ad idrogeno. Per questo caso di studio è stato implementato un breve codice MATLAB. A conclusione di questo lavoro di tesi si può dire che la fattibilità di un dirigibile per trasporto idrogeno dipende dallo sviluppo di materiali e tecniche adeguate alla gestione dell’idrogeno che costituisce enormi problematiche a livello di sicurezza.

How to get an equation named after you (part I)

Abstract|IT Nelle lauree triennali le pubblicazioni scientifiche non vengono studiate. Per quanto possa rivelarsi un piccolo intervento, lo scopo di questa tesi è invece quello di rendere più accessibili ai pochi interessati alcune vecchie e polverose pubblicazioni. Inoltre, la presente tesi non dovrebbe essere trattata come un lavoro a se stante, ma come il primo mattone di un progetto che comprende tutte le maggiori pubblicazioni della storia. How to get an equation named after you (Part I) in particolare discute la serie di pubblicazioni del 1926 di Schrödinger "Quantisierung als Eigenwertproblem" e l’articolo del 1928 di Dirac "The Quantum Theory of the Electron", ovvero quei lavori dove le equazioni di Schrödinger e Dirac vennero per prime derivate. La serie di articoli del 1926 sommano ad un totale di oltre 100 pagine. Inizialmente Schrödinger dimostra come ciò su cui è basata la sua teoria possa spiegare correttamente fenomeni conosciuti come l’atomo di idrogeno e l’effetto Stark, per poi derivare la famosa equazione d’onda complessa del secondo ordine. I procedimenti matematici, in questi articoli, sono complicati e molte delle dimostrazioni non vengono mostrate oppure risultano inutilmente lunghe. La pubblicazione di Dirac invece ha principalmente a che fare con la derivazione dell’equazione, la sua generalizzazione e l’invarianza relativistica. Dimostra inoltre che tale equazione è compatibile con passate teorie. La lettura di Dirac è molto più sistematica, dato il largo utilizzo di dimostrazioni matematiche laddove Schrödinger avrebbe usato parole.

Studio dei tannini del legno come additivi multifunzionali per biopolimeri

Il problema dello smaltimento delle plastiche tradizionali di origine petrolchimica ha stimolato l’interesse verso i materiali plastici bio-based biodegradabili come i PHB che, al contrario, possono essere degradati facilmente e in tempi rapidi dai batteri naturalmente presenti nell’ecosistema. Uno dei principali campi di applicazione dei PHA è quello del food packaging. L’uso di imballaggi attivi dove un antiossidante, disperso nella matrice polimerica, migra dall’imballaggio al cibo può essere utile per aumentare la shelf life degli alimenti ma anche per introdurre con la dieta fonti antiossidanti esogene che neutralizzano gli effetti dannosi dei radicali liberi, normalmente prodotti dai processi biologici. I tannini sono antiossidanti naturali che agiscono da riducenti, donano un idrogeno ai radicali liberi stabilizzandoli (free radical scavengers). Si può quindi usare il tannino estratto dal legno come bioadditivo per matrici biopolimeriche (PHB). Recuperando questo prodotto di scarto dell’industria agro-alimentare, si riesce ad abbassare il costo del prodotto finale che risulterà inoltre 100% biodegradabile e con capacità antiossidanti, quindi particolarmente adatto per il food packaging monouso. La bioplastica finale è stata ottenuta “melt mixando” il tannino in polvere, il PHB in pellets e il catalizzatore Ti(OBu)4 liquido in un mescolatore interno Brabender. Sono stati creati 4 campioni a percentuale crescente di tannino e catalizzatore. Sono state effettuate: - Prove di estrazione in acqua per capire quanto tannino non si fosse legato alla matrice biopolimerica. - Analisi FTIR per capire se fosse avvenuto un legame di transesterificazione tra matrice e tannino usando il Ti(OBu)4. - Prove di radical scavenging activity attraverso la spettroscopia uv-visibile per quantificare il potere antiossidante del tannino. - Analisi GPC, DSC e prove di trazione per confrontare le proprietà meccaniche e termiche dei campioni con quelle del PHB puro.

Caratterizzazione ottica e fotoelettrochimica di fotoanodi di triossido di tungsteno e bismuto vanadato (WO3/BiVO4) con catalizzatore (CoFe-PB)

Il presente lavoro di tesi si propone di illustrare il meccanismo di funzionamento delle celle fotoelettrochimiche (PEC cell) per la produzione di idrogeno, grazie allo studio di diversi semiconduttori, attraverso il cosiddetto fenomeno del water splitting. Nella cella `e stata testata un’eterogiunzione di Triossido di Tungsteno (WO3), una di Triossido di Tungsteno e Bismuto Vanadato (BiVO4) e una terza analoga alla precedente con l’aggiunta di un catalizzatore (CoFe–PB, cobalto-ferro blu di Prussia) per diminuire l’effetto della ricombinazione delle coppie elettrone - lacuna. All’interno della cella il campione era immerso in una soluzione di Acetato (CH3 COO – ) 0.2 M a pH 5. Le principali grandezze misurate sono la fotocorrente prodotta all’interno della cella e il tasso di riduzione e ossidazione dell’acqua.

Mock HI observations of Milky Way-like simulated galaxies

L'obiettivo di questo lavoro di tesi consiste nel descrivere sia il processo necessario per la creazione di osservazioni sintetiche di galassie simulate simili alla Via Lattea nella riga di emissione a 21 cm dell'idrogeno neutro (HI), sia il lavoro di analisi fondamentale che serve a confrontare in modo efficace l'output generato con delle osservazioni di galassie reali. Come prima cosa è descritta la teoria quantistica che sta alla base dell'emissione a 21 cm di HI, illustrando l'importanza di tale riga di emissione nell'ambito dell'astronomia e come si possano ottenere informazioni fondamentali sulle sorgenti di questa radiazione a partire dai dati osservativi. Il lavoro poi si focalizza sull'utilizzo del software MARTINI per la creazione di osservazioni sintetiche della linea a 21 cm per una galassia simulata con proprietà simili alla Via Lattea generata utilizzando il modello numerico SMUGGLE. Infine, si passa ad una breve descrizione dell'analisi dei dati sintetici creati, e al loro confronto con dei dati provenienti da osservazioni reali di galassie con proprietà simili, per ottenere una valutazione qualitativa della bontà del modello SMUGGLE impiegato nella simulazione numerica.