Melhoria da qualidade para modelos orientados a objectivos: o caso da abordagem KAOS

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Informática

Estudo eletroquímico do dano oxidativo promovido por RNS e PAH e o efeito protetor de antioxidantes no ADN

No dia-a-dia, os organismos vivos estão sujeitos a vários tipos de agressões de origem endógena e exógena. A produção endógena exagerada de contaminantes que ocorre nos processos metabólicos dos seres vivos está intimamente associada ao aparecimento e desenvolvimento de várias patologias. Por outro lado, e devido às atividades antropogénicas, muitos contaminantes de origem ambiental e alimentar entram por via exógena no organismo dos seres vivos provocando igualmente danos a nível celular. De modo a protegerem-se dos efeitos pejorativos provocados por estes compostos, os organismos vivos desenvolveram mecanismos complexos de defesa antioxidante. Este trabalho consistiu no estudo eletroquímico do dano oxidativo induzido por contaminantes (PAH (hidrocarbonetos aromáticos policíclicos), H2O2, NO• e HClO) e do efeito protetor, ao dano oxidativo, promovido por antioxidantes no material baseado no ADN recorrendo à utilização de um biossensor de bases púricas, adenina-EPC (elétrodo pasta de carbono) e dA20-EPC, utilizando a voltametria de onda quadrada (VOQ) como técnica de deteção. A aplicação da eletroquímica apresenta várias vantagens para a quantificação da capacidade antioxidante total (CAT) pois, permite a redução da quantidade de reagentes e amostra em análise, elimina a etapa de remoção de cor (a cor é um interferente nos métodos óticos) e não requer equipamentos dispendiosos. Foram seguidas diferentes abordagens para a construção dos biossensores. A primeira consistiu na construção de um adenina-EPC em três etapas: i) condicionamento do EPC, ii) eletrodeposição da adenina no EPC e iii) leitura do sinal eletroquímico. Assim, foram otimizados diversos parâmetros: concentração de adenina (150,0 mg/L), potencial de condicionamento (Ec) (+ 1,80 V), potencial de deposição (Ed) (+ 0,40 V), tempo de condicionamento (tc) (180 s) e tempo de deposição (td) (240 s). Foi aplicado o adenina-EPC no estudo do dano oxidativo provocado por PAH (benzo (g,h,i) perileno) e constatou-se que era necessário transformar o benzo (g,h,i) perileno num radical para se possível observar danos oxidativos induzidos no biossensor. A nova estratégia consistiu na construção de um dA20-EPC, através da adsorção física de uma gota de dA20 na superfície do EPC, com posterior secagem e leitura do sinal eletroquímico. Neste procedimento foi otimizada a concentração de dA20 (100,0 mg/L). O dano oxidativo provocado pelo H2O2, NO• e HClO foi estudado sobre o dA20-EPC e verificou-se que os três contaminantes induziam dano oxidativo no dA20-EPC. Confirmou-se a capacidade do ácido ascórbico (AA) em proteger o dA20-EPC do dano oxidativo induzido por H2O2 e NO•. O biossensor desenvolvido (dA20-EPC) foi aplicado na avaliação da CAT de diferentes amostras reais (café, sumo de laranja e água aromatizada de laranja) usando-se como contaminantes o H2O2 e NO•. Todas as amostras analisadas apresentaram ter capacidade antioxidante. Quando se usou o dA20-EPC na presença de H2O2, verificou-se que as amostras de café apresentam valores mais elevados de CAT (1130-1488 mg AAE/L) do que as amostras de bebidas (110 mg AAE/L em água aromatizada e 775 mg AAE/L em sumo). Os valores de CAT obtidos para amostras de sumo e água aromatizada na presença de NO• indicam que a amostra de sumo possui maior teor de CAT (526 mg AAE/L) conforme era esperado, do que a amostra de água aromatizada (172 mg AAE/L).

Avaliação do desempenho ambiental da produção de mobiliário em Portugal

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia do Ambiente, perfil de Gestão e Sistemas Ambientais

Fractais - Aplicações em Engenharia

Num universo despovoado de formas geométricas perfeitas, onde proliferam superfícies irregulares, difíceis de representar e de medir, a geometria fractal revelou-se um instrumento poderoso no tratamento de fenómenos naturais, até agora considerados erráticos, imprevisíveis e aleatórios. Contudo, nem tudo na natureza é fractal, o que significa que a geometria euclidiana continua a ser útil e necessária, o que torna estas geometrias complementares. Este trabalho centra-se no estudo da geometria fractal e na sua aplicação a diversas áreas científicas, nomeadamente, à engenharia. São abordadas noções de auto-similaridade (exata, aproximada), formas, dimensão, área, perímetro, volume, números complexos, semelhança de figuras, sucessão e iterações relacionadas com as figuras fractais. Apresentam-se exemplos de aplicação da geometria fractal em diversas áreas do saber, tais como física, biologia, geologia, medicina, arquitetura, pintura, engenharia eletrotécnica, mercados financeiros, entre outras. Conclui-se que os fractais são uma ferramenta importante para a compreensão de fenómenos nas mais diversas áreas da ciência. A importância do estudo desta nova geometria, é avassaladora graças à sua profunda relação com a natureza e ao avançado desenvolvimento tecnológico dos computadores.

Estudo electroquímico de compostos naturais e semicondutores com possível utilização em células foto voltaicas

As células foto voltaicas orgânicas ou células de Gräetzel (depois do seu descobridor) são aparelhos para a colecta de energia solar que utilizam um semicondutor inorgânico e uma molécula orgânica. Dita molécula orgânica é capaz de excitar-se na presença de radiação electromagnética e ceder esta energia através da doação de electrões a este semicondutor. Embora estas estruturas e o seu processo de fabrico sejam relativamente pouco onerosas, o aproveitamento da energia solar é ainda muito baixo. Para além desta deficiência, os corantes sintéticos sofrem de “bleaching” ou então são reduzidos ou oxidados facilmente quando não conseguem transferir a energia que foi absorvida ou quando é difícil voltar ao estado original por dificuldades no completamento de circulação de electrões. Neste trabalho pretende-se então estudar o comportamento de moléculas e misturas complexas de moléculas com capacidade para serem excitadas pela luz solar. Como a dita xcitação promove a transferência de um electrão, este processo será seguido pela técnica de Voltametria cíclica. Como substâncias absorventes de luz utilizaremos compostos naturais (principalmente flavonóides) puros, ou então na forma de complexos naturais extraídos de algumas plantas. Estas misturas de corantes serão extractos aquosos (infusões) de casca de laranja e limão assim como extractos de folhas de cerejeira, com o objectivo de proporcionar lternativas aos flavonóides utilizados neste estudo. A caracterização voltamétrica desta célula é feita em diferentes formas de iluminação. Sobre a célula assim formada faz-se incidir rimeiro luz de lâmpadas fluorescentes, depois luz ultra violeta e por fim sem qualquer tipo de luz incidente. Na base do fabrico da variante mais clássica destas células está o semicondutor óxido de itânio (TiO2), por ser uma substância muito comum e barata e com propriedades semicondutoras notáveis. Uma forma comum de melhorar a eficiência deste material é introduzir dopantes com o intuito de melhorar a eficiência do processo de transferência electrónica. Um segundo objectivo deste trabalho é o estudo de sistemas semicondutor/molécula foto activa. Semicondutores como ZnO, TiO2 e TiO2 dopado serão então estudados. O gels de TiO2 ou o TiO2 dopado serão depositados sobre lâminas de vidro comum, nas quais foi anteriormente depositado uma película de alumínio que serve de condutor (eléctrodo egativo). Uma outra variante será a utilização de óxido de zinco, um semicondutor de baixo custo que por sua vez vai ser depositado em lâminas de alumínio comercial. A nossa célula foto electroquímica será então formada por moléculas de corante, uma lâmina e um semicondutor (que funcionará como eléctrodo de trabalho), com ou sem electrólito/catalizador (solução de iodo/iodeto), e eléctrodos de referência de Ag/AgCl, e outro auxiliar de grafite. Um outro objectivo é fazer um pequeno estudo sobre influencia do catalisador I2/etilenodiamina no comportamento electroquímico da célula, de forma a poder utilizar o solvente (etilenodiamina) com menor volatilidade do que a água, que é empregada no par I2/I3.m A importância deste facto prende-se com a limitada vida destas células quando o electrólito/solvente é evaporado pelas altas temperaturas da radiação incidente.

Análise de vários modelos numéricos de captura de superfície livre e aplicação a um dispositivo conversor de energia do tipo coluna de água oscilante

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Implantação Percutânea de Válvulas Pulmonares: Experiência Inicial

Os doentes com cardiopatias submetidos a intervenção cirúrgica com implantação de condutos entre o ventrículo direito e a artéria pulmonar (VD-AP) podem desenvolver estenose e/ou insuficiência pulmonares ao longo do tempo. Nestas situações, associadas a arritmias cardíacas, disfunção ventricular direita e morte súbita, a re-intervenção cirúrgica permanece um desafio pela complexidade, mortalidade e morbilidade significativas. A implantação percutânea de válvulas pulmonares (IPVP), recentemente desenvolvida, representa uma abordagem alternativa para estes doentes. Objectivo: Reportar a experiência inicial com a IPVP, analisando o seu impacto no manejo destes doentes. Material e Métodos: Avaliação prospectiva dos dados clínicos, ecocardiográficos, da ressonância magnética, hemodinâmicos e angiográficos dos doentes submetidos a IPVP. Resultados: Seis doentes em classe funcional igual ou superior a II com disfunção do conduto VD-AP foram submetidos a IPVP. Tinham todos evidência de insuficiência e 5/6 de estenose. O procedimento consistiu na implantação de stents não cobertos no conduto para reforçar a sua rigidez e prevenir fracturas dos stents valvulados pulmonares Melody ® (Medtronic), que foram em seguida implantados com sucesso em todos. Obteve-se uma redução da pressão ventricular direita (94±27 para 44±7mmHg), da relação entre a pressão ventricular direita e esquerda (94±27 para 44±7%), do gradiente do conduto (65±28 para 11±4mmHg) e ausência de regurgitação pulmonar. O procedimento teve uma duração mediana de 180 minutos e decorreu sem complicações major. Os doentes tiveram alta em mediana dois dias após o procedimento. Na última avaliação, em mediana 7,8 meses após o procedimento, os doentes encontramse em classe funcional I (5) ou II (1), sem evidência não invasiva de disfunção do conduto. Conclusões: Os nossos resultados acompanham a experiência actual com esta modalidade terapêutica, com excelentes resultados nestes grupo de doentes complexos. A implementação da IPVP em doentes com cardiopatia congénita que requerem re-intervenção no tracto de saída do ventrículo direito tem-se revelado uma técnica promissora, embora complexa, alternativa a mais uma intervenção cirúrgica.

Sinergias BIM-Lean na redução dos tempos de interrupção de exploração em obras de manutenção de infraestruturas de elevada utilização – um caso de estudo

Dissertação para obtenção do Grau Mestre em Engenharia Civil – Perfil de Construção

Desenvolvimento e Controlo de um Veículo Autónomo Aéreo Quadrotor

A crescente necessidade de meios de inspecção e recolha de informação de infraestruturas e do meio ambiente natural, origina o recurso a meios tecnológicos cada vez mais evoluídos. Neste contexto, os robôs móveis autónomos aéreos surgem como uma ferramenta importante. Em particular, os veículos aéreos de asa móvel, pela sua manobrabilidade e controlo podem-se utilizar eficazmente em meios complexos como cenários interiores onde o ambiente é parcialmente controlado. A sua utilização em coordenação com outros veículos robóticos móveis e em particular com a crescente autonomia de decisão, permitem uma eficiência elevada, por exemplo, em tarefas de recolha automática de informação, vigilância, apoio a comunicações, etc. A inexistência de um veículo autónomo de asa móvel no cenário multi-robótico desenvolvido pelo Laboratório de Sistemas Autónomos do Instituto Superior de Engenharia do Porto, aliada às suas aplicações referidas, criou a necessidade do desenvolvimento de um veículo desta gama. Identificou-se, pois, o desenvolvimento de um veículo autónomo aéreo do tipo quadrotor com capacidade de vôo base estabilizado como o problema a resolver. Foi efectuado um levantamento de requisitos do sistema, a caracterização de um veículo autónomo aéreo Vertical Take-off and Landing - VTOL, e efectuado um trabalho de pesquisa a fim de possibilitar o conhecimento das técnicas e tecnologias envolvidas. Tendo em vista o objectivo de controlo e estabilização do veículo, foi efectuada a modelização do sistema que serviu não só para a melhor compreensão da sua dinâmica mas também para o desenvolvimento de um simulador que possibilitou a validação de estratégias de controlo e avaliação de comportamentos do veículo para diferentes cenários. A inexistência de controladores de motores brushless adequada (frequência de controlo), originou o desenvolvimento de um controlador dedicado para motores brushless, motores esses utilizados para a propulsão do veículo. Este controlador permite uma taxa de controlo a uma frequência de 20KHz, possui múltiplas interfaces de comunicação (CAN, RS232, Ethernet, SPI e JTAG), é de reduzido peso e dimensões e modular, visto ter sido implementado em dois módulos, i.e., permite a sua utilização com diferentes interfaces de potência. Projectou-se um veículo autónomo aéreo em termos físicos com a definição da sua arquitectura de hardware e software bem como o sistema de controlo de vôo. O sistema de estabilização de vôo compreende o processamento de informação fornecida por um sistema de navegação inercial, um sonar e o envio de referências de velocidade para cada um dos nós de controlo ligados a um barramento CAN instalado no veículo. A implementação do veículo foi alcançada nas suas vertentes mecânica, de hardware e software. O UAV foi equipado com um sistema computacional dotando-o de capacidades para o desempenho de tarefas previamente analisadas. No presente trabalho, são também tiradas algumas conclusões sobre o desenvolvimento do sistema e sua implementação bem como perspectivada a sua evolução futura no contexto de missões coordenadas de múltiplos veículos robóticos.

Inversão estocástica de sísmica 3D post-stack e dados de poço para a caracterização de reservatórios e modelação de propriedades

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Geológica (Georrecursos)

A memória colectiva religiosa em danças dramática de Penafiel, Sobrado e Braga

Em 2002, comecei a gravar música popular portuguesa no terreno, para, em seguida, estudar mais profundamente as danças de paus, de espadas e as danças mouriscas portuguesas a Norte do rio Douro. • Actualmente, concentro- me no Baile dos Ferreiros da procissão do Corpo de Deus, de Penafiel, a Dança dos Mourisqueiros e dos Bugios da festa de S. João Baptista, de Sobrado e a Dança do Rei David da festa de S. João de Braga. Os dois complexos festivos em que estas danças se inserem são, portanto, o Corpo de Deus e o S. João - festas religiosas com grande importância em Portugal. Os critérios para a selecção destes complexos festivos são as danças dramáticas que neles se encontram e, sobretudo, encontraram. Em primeiro lugar, analiso até que ponto se trata, nestas danças dramáticas, de "danças mouriscas", um gênero de dança pan-europeu, e vejo, além disso, até que ponto se encontra nelas uma representação do "mouro". O termo "mouro" é, no meu estudo, categórico para "o infiel, o marginalizado e/ou o louco", e o termo "dança mourisca", utilizo como categoria de manifestações teatrais, coreográficas e festivas em que os mouros são representados. Estas categorias servem-me aqui para uma reflexão sobre a memória colectiva em complexos festivos, principalmente a memória colectiva rehgiosa que une em si diferentes memórias. Mostro também a manipulação da memória e a invenção da tradição, assim como factores de resistência da memória. Além disso, explico, principalmente em teoria, o efeito ou poder dos ritos comemorativos, aos quais pertencem as representações dramáticas estudadas. Não me concentro apenas na representação do "mouro" nas danças, mas discuto também o quadro religioso em que estas representações se manifestam, em primeiro lugar, a procissão do Corpo de Deus.

Aprendizagens da relatividade: as experiências químicas de Matias Aires

O conceito de relatividade admite dois grandes sentidos, os quais, para a respectiva compreensão, deverão ser difraccionados pelo prisma dos planos de efectuação e dominância, ontolôgico, ético, gnosiológico, metafísico: um, lato, que corresponde a estar em relação, ser relacionado, ser perspectivado, etc, e, outro, estrito, estabelecido no campo da Física. Constantemente em acção na história do pensamento, porquanto conota um processo típico da racionalidade, o de estabelecer relações, funcionou no interior de sistemas complexos, assumindo maior ou menor destaque, permitindo uma aproximação a determinadas categorias, mas só a partir da modemidade se toma num centro de discursividade com potencial para determinar uma orientação epistemológica global, uma configuração determinada do saber, um programa de investigação, e suscitar a designação de uma teoria com o estatuto de concepção do mundo. Podemos apreender devidamente esta alteração se tivermos em conta como aparecia em Aristóteles sujeita à prevalência da substância, enquanto, a admitir-se, hoje, a validade da categoria da substância será, inevitavelmente, como resultado da relação. Todavia, a diferença mais significativa está dada na própria linguagem pela substituição da relação pela relatividade, ou seja, pela valorização de uma modalidade de uma modalidade.

Estudo da qualidade de processos na fabricação de semicondutores

A indústria de semicondutores é um sector em permanente evolução tecnológica. A tendência de miniaturização e de otimização do espaço, a necessidade de produzir circuitos cada vez mais complexos, a tendência para o incremento do número de camadas em cada circuito integrado, são as condições necessárias para que a evolução tecnológica nesta área seja uma constante. Os processos ligados à produção de semicondutores estão também em permanente evolução, dada a pressão efetuada pelas necessidades acima expostas. Os equipamentos necessitam de uma crescente precisão, a qual tem que ser acompanhada de procedimentos rigorosos para que a qualidade atingida tenha sempre o patamar desejado. No entanto, a constante evolução nem sempre permite um adequado levantamento de todas as causas que estão na origem de alguns problemas detetados na fabricação de semicondutores. Este trabalho teve por objetivo efetuar um levantamento dos processos ligados ao fabrico de semicondutores a partir de uma pastilha de silício (wafer) previamente realizada, identificando para cada processo os possíveis defeitos introduzidos pelo mesmo, procurando inventariar as causas possíveis que possam estar na origem desse defeito e realizar procedimentos que permitam criar regras e procedimentos perfeitamente estabelecidos que permitam aprender com os erros e evitar que os mesmos problemas se possam vir a repetir em situações análogas em outros produtos de uma mesma família.

Gestão de sistemas de abastecimento de água através de modelação hidráulica

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia do Ambiente - Perfil Engenharia Sanitária

Tentativa de construção de um modelo (teórico) para análises socio-antropológicas em literatura oral, popular e tradicional

Antes de tudo terei que referir o que qu ero dizer com modelo sacio-antropológico, sobretudo qu e é um modelo. Definir modelo é muito difícil poi s pode significar muita co isa: aquilo que serve ou deve servir de obj ecto de imitação para fazer ou reproduzir qualquer coi sa ; pode, ainda, ser um cânon, um ensaio de explicação da chamada estrutura, poi s vivemos num mundo de es truturas organizadas com as qu ai s construímos e apercebemos es te mesmo mundo. Na investigação da dita realidade soc ia l, passamos desta para o modelo e vice -versa . Este contínuo vai-vem nun ca deve ser interrompido. O modelo imita e representa, mas nun ca co nstitui, um elemento de controlo da investigação , é um instrumento de comparação e, ainda, pode significar uma forma de verificação da so lidez e da própria vida de uma dada es trutura. Em Hi stória, por exemplo, Braudel afirma que pode se r hipóteses de explicação so lidamente vinculado, segundo a forma de equação ou da função. Daí o facto de os modelos poderem ser considerados como si stemas de explicação, variando até o infi nito : simples ou complexos, físicos ou abstrac tos, qualitativos ou quantitativos, estatísticos ou dinâmi co s, mecâni cos ou estatísticos.