Filmes de óxido de zinco e nitreto de zinco depositados por magnetron sputtering com diferentes pressões de argônio, oxigênio e nitrogênio.

O óxido de zinco é um material semicondutor que apresenta alta transparência óptica no espectro visível, alta energia de ligação de éxcitons e piezoeletricidade. Por suas propriedades, ele é utilizado na área de sensores, eletrodos transparentes e dispositivos optoeletrônicos. No entanto, sua utilização ainda é limitada pela dificuldade de obtenção de condutividade tipo p, cujo principal dopante é o nitrogênio, devido à assimetria de dopagem ocasionada por defeitos intrínsecos do material, dopagem em valências diferentes das esperadas e formação de níveis de aceitadores profundos na banda proibida. A aplicação em dispositivos piezoelétricos também exige alta resistividade e ótimas propriedades cristalinas. Muitos processos de deposição estabelecidos hoje ainda utilizam altas temperaturas, o que impede sua deposição sobre superfícies ou substratos sensíveis a altas temperaturas. O objetivo deste trabalho é desenvolver técnicas de deposição de filmes de ZnO, principalmente em baixas temperaturas ( 100°C), pelo método de magnetron sputtering de rádio frequência, para avaliar a influência dos gases de processo nas características estruturais, estequiométricas, elétricas e ópticas dos filmes. Para isso, foram obtidos filmes utilizando pressão total de argônio, e pressões parciais de argônio e oxigênio e argônio e nitrogênio, utilizando alvo cerâmico de óxido de zinco ou alvo metálico de zinco. Para alvo de ZnO, filmes com condutividade tipo n foram obtidos em ambiente de argônio, em condições que geraram deficiências de oxigênio. Filmes altamente resistivos foram obtidos com a utilização de pressão parcial de oxigênio no gás de processo, em condições que resultaram em filmes estequiométricos, inclusive com condutividade tipo p. Condutividade tipo p mais alta foi observada, apenas por ponta quente, para uma amostra obtida em argônio logo após a utilização de nitrogênio na câmara de processo, que provavelmente sofreu influência da dopagem não intencional do cobre, que foi identificado como um contaminante do processo devido à estrutura da câmara. Para alvo de Zn, observou-se a formação de nitreto de zinco, que demonstrou alta capacidade de oxidação em ambiente atmosférico, e portanto, transforma-se naturalmente ao longo do tempo ou por processos de oxidação térmica em ZnO dopado com nitrogênio. Filmes de ZnO produzidos a partir de nitreto de zinco foram os únicos dos testados que apresentaram fotoluminescência característica do ZnO, mesmo para processos onde não houve aquecimento intencional.

A extrusão em tecnologia alimentar: aplicações, características dos produtos, composição e tendências futuras

A extrusão de alimentos envolve transformações moleculares complexas que permitem grande diversidade nos produtos extrudidos existentes e nas suas propriedades físicas, químicas, sensoriais e nutricionais. Neste artigo são apresentadas aplicações atuais da extrusão na indústria alimentar, assim como as características dos produtos extrudidos.

The differential evolution of hot- and cold-dust in galaxies in the last 7.5 GYR

Tese de mestrado em Física, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2016

Recursos hídricos superficiais vs subterrâneos na Várzea da Nazaré : implicações na qualidade da água

Tese de doutoramento, Geologia (Hidrogeologia), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2016

Applications of thermal processing in pharmaceutical drug product development

Dissertação para obtenção do grau de Mestre no Instituto Superior de Ciências da Saúde Egas Moniz

Misturas betuminosas temperadas, do tipo SMA, com incorporação de material betuminoso reciclado e fibras celulósicas : contribuição para a sua caracterização

A crescente necessidade de reabilitação de pavimentos rodoviários tem conduzido ao aumento dos materiais resultantes das intervenções e ao consumo de quantidades significativas de energia e de novos materiais. Umas das formas de reduzir o consumo de energia decorrente da execução de trabalhos de reabilitação, e consequentemente a emissão de gases poluentes associada, é a produção de Misturas Betuminosas Temperadas. Estas são produzidas a temperaturas inferiores a 140ºC, o que permite poupar energia em relação às fabricadas a quente a uma temperatura superior a 140ºC. Por outro lado, a adição de Misturas Betuminosas Recuperadas (MBR) na produção de novas misturas, em substituição de parte dos agregados naturais e do betume novo, contribui para a diminuição do consumo de novos materiais, o que constitui uma prática ambientalmente sustentável e economicamente vantajosa. Reunindo os aspetos referidos no fabrico de misturas Stone Mastic Asphalt (SMA), caracterizadas pela sua elevada durabilidade e baixo custo de manutenção ao longo do seu ciclo de vida, pode obter-se uma mistura com inúmeras vantagens do ponto de vista económico e ambiental, destacando-se a redução do consumo e do custo de matérias-primas naturais, a redução do volume de resíduos a transportar a vazadouro, a redução do consumo de energia e a redução dos custos na manutenção e reabilitação dos pavimentos. Ao longo deste trabalho, descrevem-se as diversas tecnologias usadas para produzir misturas betuminosas temperadas, caracterizam-se as misturas do tipo Stone Mastic Asphalt, e mencionam-se os aspetos mais relevantes na incorporação de MBR na produção de novas misturas. Por último, foram realizados estudos experimentais com o intuito de investigar as propriedades volumétricas e o comportamento mecânico de misturas temperadas do tipo SMA com incorporação de MBR, contribuindo para o desenvolvimento deste tipo de misturas não tradicionais, com o objetivo de promover a sua utilização futura em trabalhos de pavimentação rodoviária.

Sobre formas e processos: projeto de um condomínio de casas a partir de princípios da gramática da forma

With the intention of studying and developing the design process based on a specific methodology, the object of this work is to present the design of a gated condominium community in Natal based on the application of principles of shape grammar, used in their design process. The shape grammar is a design method developed in the 1970s by George Stiny and James Gips. It is used for the analysis of the project as well as for its synthesis, with the goal of creating a "formal vocabulary" through mathematical and/or geometrical operations. Here, the methodology was used in the synthesis of the design process, through the relationship between formal subtractions and the houses’ architectural planning. As a result, five dwellings configurations were proposed, each one different from the other with respect to their shape and architectural programming, distributed in three twin groups, which are repeated until the final total of nine architectural volumes. In addition to studies of the condominium’s ventilation and the buildings’ shading simulations, studies of spatial flexibility and acoustic performance were also performed. The mapping of the design process, one of the specific objectives of the dissertation, was composed not only by the record of formal constraints (the preparation and application of rules), but also by physical, environmental, legal and sustainability aspects in relation to, on one hand, the optimization of the shading and passive ventilation for hot and humid climates, and, on the other hand, the modulation and rationalization of the construction.

Arquitetura bioclimática para instituição de ensino fundamental em São Gonçalo do Amarante/RN

In the design of a building process must consider climatic variations in the region, the external conditions and the use of available resources in nature, like the sun, vegetation, rain and winds, to provide a built environment with comfort and environment reduced energy expenditure. However, increasing urbanization, often with an occupancy of disordered ground comes disregarding this knowledge and disregarding local characteristics, drastically reducing the green areas. This disordered occupation associated with the reduction of green spaces, is modifying aspects of climate and thus, damaging the thermal comfort of users. Given this situation was born the question: What projetuais strategies can bring better thermal conditions to an educational building located in a region of hot and humid weather? Thus, faced with two important issues , education and environmental comfort , the research is justified by the fact that there is a large national demand for expansions and renovations in its public schools , but not in most areas provides students with quality for good learning development. This paper aims to draw up a project for establishment of Primary Education with the application of the concepts of bioclimatic, highlighting the use of vegetation as a regulatory element of the climate. Initially we carried out a literature search; we analyzed architectural solutions and set up the site. The next phases, called understanding, were raised with the laws, rules and environmental restrictions. Subsequently, the program needs and the development of architectural design was defined. The conclusion of this paper presents the definition of criteria and solutions for the use of vegetation to design of bioclimatic architecture in hot and humid climates and contributes a catalog of plant species for schools in the metropolitan region of Natal, RN.

Processing of highly porous titanium parts by metal injection moulding in combination with innovative plasma treatment

A combinação da Moldagem por Injeção de pós Metálicos (Metal Injection Moulding MIM) e o Método do Retentor Espacial (Space Holder Method - SHM) é uma técnica promissora para fabricação de peças porosas de titânio com porosidade bem definida como implantes biomédicos, uma vez que permite um alto grau de automatização e redução dos custos de produção em larga escala quando comparado a técnica tradicional (SHM e usinagem a verde). Contudo a aplicação desta técnica é limitada pelo fato que há o fechamento parcial da porosidade na superfície das amostras, levando ao deterioramento da fixação do implante ao osso. E além disso, até o presente momento não foi possível atingir condições de processamento estáveis quando a quantidade de retentor espacial excede 50 vol. %. Entretanto, a literatura descreve que a melhor faixa de porosidade para implantes de titânio para coluna vertebral está entre 60 - 65 vol. %. Portanto, no presente estudo, duas abordagens foram conduzidas visando a produção de amostras altamente porosas através da combinação de MIM e SHM com o valor constante de retentor espacial de 70 vol. % e uma porosidade aberta na superfície. Na primeira abordagem, a quantidade ótima de retentor espacial foi investigada, para tal foram melhorados a homogeneização do feedstock e os parâmetros de processo com o propósito de permitir a injeção do feedstock. Na segunda abordagem, tratamento por plasma foi aplicado nas amostras antes da etapa final de sinterização. Ambas rotas resultaram na melhoria da estabilidade dimensional das amostras durante a extração térmica do ligante e sinterização, permitindo a sinterização de amostras de titânio altamente porosas sem deformação da estrutura.

Entre rios e ruas: água, açude e tragédia em uma cidade do agreste potiguar (Santa Cruz, 1º de abril de 1981)

On the evening of April 1, 1981, the city of Santa Cruz was taken by a flood that destroyed the spillway weir Santa Cruz and much of the city, causing the population of the lower areas to abandon their homes. Residences and closest to the dam, the river and the creek Trairi Sin streets were totally affected, and many of the houses and public buildings completely destroyed. Located in the state of Rio Grande do Norte, the city of Santa Cruz is marked by a very hot climate and semi-arid. With an average normal rainfall of 498.7 mm per year, the city is affected by drought since the beginning of its foundation, around the year 1831. For its development had continued, it was necessary that the population actualize various environmental interventions Nature, especially as regards the storage and distribution of water. Considering the process of occupying the space in question, as well as the relationships that human groups have with the natural environment, we aim to analyze how human interventions affect the environment around them, modifying it to meet their needs and interests. Thus, we intend to understand how media coverage enabled the construction of a framework of tragedy. We intend to observe how the occupation of Santa Cruz led to the modification of their surroundings, trying to discuss the effects of human intervention on natural disasters. Among the research sources include newspapers A República, Diário de Natal, Tribuna do Norte, O Poti and Folha de São Paulo, as well as interviews with the then mayor of Santa Cruz, Hildebrando Teixeira de Souza, and with the couple José Henrique de Pontes and Severina Aguida de Pontes, whose house was hit by the flood. We will also take messages from the state government, the minutes of the city council of Santa Cruz and reports produced by DNOCS on the construction of the weir and its survey after the flood.

Estudo de duas pseudoligas de Nb-Cu obtidas pela rota da metalurgia do pó

The Nb-Cu pseudoalloys present themselves as potential substitutes for the alloys from a well known system and already commercially applied, as the W-Cu alloys, used in applications such as heat sinks, electrical contacts and coils for the generation of high magnetic fields. Because it is an immiscible system, where there is mutual insolubility and low wettability of the liquid Cu on the Nb surface, the processing route used in this work was the Powder Metallurgy. Two Nb alloys were used, with additions of 10% and 20% in weight of Cu, and times of 20, 30 and 40 hours for the high energy milling of the starting powders. The milling evolution of the powders is presented through the characterization techniques, such as the LASER diffraction for particle size, XRD, SEM, EDS, DSC, dilatometry, TEM and chemical analysis. After the milling, portions of the loads were submitted to the annealing heat treatment. The process used for the samples consolidation was the hot pressing, which has been applied both on some milled powders samples, as on the annealed powders. Subsequent heat treatments were performed in the samples at temperatures of 1000ºC (solid phase) and 1100ºC (in the Cu liquid phase). All sets of consolidated samples, and also the two sets of the heat treated, were analyzed by XRD, SEM, EDS, density and Vickers microhardness. Moreover, other Nb powder samples with 10% and 20% in weight of Cu obtained by simple mechanical mixing, were consolidated, thermally treated and characterized with the same techniques applied to the others, and the results were compared among themselves. Despite the difficulty of consolidation and densification of the two pseudoalloys of the Nb-Cu system of this study, on the route that passes through the HEM, samples were obtained with densities around 90% of the theoretical density. And, on the processing route of which were only mixed, the values reached up to 97%. Therefore, in this work are also emphasized the processes that made possible these results.

Desenvolvimento biotecnológico de uma emulsão de uso tópico a base de óleo de rã-touro Rana catesbeiana Shaw

The skin is one of the largest organs of the human body and accounts for about 16% of body weight. The body protection against the external environment microorganisms is one of its most important functions, however is necessary that the skin remain intact for this function be exercised, so that when there is an injury on the skin, the process of restructuring needs to be starts, however this restructuration may also be compromised due to some diseases, justifying even more the need for the development of topical products that promote or accelerate the skin healing. Thus the aim of this study was to extract bullfrog oil and to develop a suitable topical emulsion. Two different oil samples were extracted by hot or organic solvent process. Titration techniques and gas chromatography- mass spectrometry were used to characterize the bullfrog oil. The required hydrophile-lipophile balance (HLBr) of bullfrog oil was determined and a pseudo-ternary phase diagram was constructed. The stability of the topical emulsion was evaluated. Then, cellular viability was determined by MTT assay using normal fibroblasts (3T3) and melanoma (B16F10) cells lines. The hot extraction yield was 60.6%. The major polyunsaturated compounds found were Eicosapentaenoic acid (17.6%) and Arachidonic acid (8.4%). HLBr study demonstrated the presence of stable systems with HLB ranging from 12.1 to 13.5 and the pseudo-ternary phase diagram showed mainly emulsion systems (62%). Topical emulsion showed 390 nm, polydispersity 0.05, zeta potential -25 mV and remained stable for ninety days. The bullfrog oil and topical emulsion did not showed citotoxicity in normal fibroblasts cells. However, these systems showed significantly inhibition of melanoma cells growth. In conclusion, the bullfrog oil presented desirable chemical characteristics required to be used for the development of a pharmaceutical and cosmetic products.

Otimização de parâmetros mecânicos e microestruturais dos moldes em areia de sílica ligados quimicamente pelo processo de cura a frio em fundição de aço

Surface defects on steel parts borne costs of smelting industries due to the need of rework. Sand molds are frequently used in foundry industries and largely responsible for providing surface defects. This study aims to optimize the levels of the molding process variables to minimize the occurrence of surface defects in steel castings in silica sand molds chemically linked by cold cure process. The methodology used the experimental design with split plot, being considered in the study the resin percentage factors in the mold formulation, addition of iron oxide, type of paint, the paint application method, amount of ink layers, use of hot air along the lines and waiting time of the mold before casting. They were analyzed as response variables erosion defects, sand inclusion, penetration, porosity and surface finish. Tensile strength tests were performed to evaluate the influence of factors on mechanical parameters and the microstructural parameters were carried out the analysis of X-ray diffraction, scanning electron microscopy (SEM) and thermal analysis (TG / DSC / dilatometry). The results elucidate that for the faulty erosion, the only significant factor with a 95% confidence level was the type of ink and the ink alumina-based superior results obtained. For the sand inclusion of defect, there were three significant factors, with best results obtained with alumina-based paint and spray applied using hot air in the mold before casting the metal. For the defect penetration, there were four significant factors, the best results being achieved with 0.8% of resin and addition of iron oxide in the molding formulation, the paint being applied by brush and standby time of 24 hours before leak. For the defect porosity with a 95% confidence level, no significant factors. For the defect surface finish, the best results were achieved with the 0.8% formulation of the resin in the mold and application of the paint brush. To obtain the levels of the factors that optimize all defects simultaneously, we performed a weighted average of the results of each type of fault, concluding that the best levels of the factors were: 0.8% resin and addition of iron oxide in the formulation of the template, application of two coats of paint applied with a brush or spray, using hot air in the mold before casting and 24 hours of waiting ready the mold before casting. These levels of the optimized factors were used in an experiment to confirm that ratified the results, helping to reduce rework and consequently reducing costs of cast steel parts.

Study of porcelain-zirconia composites for dental applications

Materiais compósitos restauradores representam um dos mais bem sucedidos biomateriais na pesquisa moderna, na substituição do tecido biológico em aparência e função. Nesta linha, a porcelana feldspática tem sido largamente usada em odontologia devido suas interessantes qualidades como estabilidade de cor, propriedades estéticas, elevada durabilidade mecânica, biocompatibilidade, baixa condutividade térmica e elevada resistência ao desgaste. Entretanto, este material é frágil e pode falhar em ambiente oral devido ao micro-vazamento, baixa resistência à tração, descolagem ou fratura. Assim, para melhorar as propriedades mecânicas da porcelana, a zircônia parcialmente estabilizada com Ítria (Y-TZP) pode ser uma boa alternativa para fortalecer e produzir infraestruturas totalmente cerâmicas (coroas e próteses parciais fixas). Portanto, este estudo tem por objetivo avaliar as propriedades mecânicas e características microestruturais da porcelana reforçada com zircônia (3Y-TZP) em diferentes conteúdos e as variáveis que afetam as propriedades mecânicas destes materiais. O estudo de caracterização revelou que a zircônia comercial apresenta melhores resultados quando comparada com a zircônia sintetizada pelo CPM. Assim, os estudos seguintes utilizaram a zircônia comercial para todos os testes requeridos. As partículas de zircônia apresentam elevadas propriedades mecânicas quando comparadas a zircônia aglomerada. Os diferentes conteúdos revelam que as propriedades mecânicas dos compósitos aumentam com o aumento do conteúdo volumétrico até 30% vol.% (198,5Mpa), ou seja, maior resistência à flexão quando comparada com os outros compósitos. Do mesmo modo, a resistência ao desgaste para os compósitos com (30%, vol.% de zircônia) apresenta valores superiores quando comparado aos demais compósitos. Na adesão cerâmico-cerâmico a porcelana exibe elevada adesão para a superfície de zircônia porosa quando comparada a superfície rugosa. Os furos superficiais (PZ) e aplicação de compósitos com camada intermediária (RZI) na zircônia causam separadamente uma melhoria da resistência ao cisalhamento da zircônia-porcelana quando comparados as amostras convencionais de zircônia-porcelana (RZ), embora não sejam estatisticamente significativas (p>0.05). A presença de uma camada intermediaria produz um aumento significativo na força de ligação (~55%) em relação as amostras convencionais (RZ). Portanto, a correta a correta configuração e tratamento superficial podem produzir subestruturas com qualidade e força de ligação adequadas aos requisitos odontológicos.

Determinação de recomendações bioclimáticas para habitação de interesse social de quatro climas do Rio Grande do Norte

Recomendações projetuais baseadas no clima são fontes importantes de diretrizes para os arquitetos. Uma das formas de obtenção dessas recomendações é por meio de normas, como a NBR 15220 (ABNT, 2005), que agrupa as cidades em zonas homogêneas quanto as estratégias sugeridas. O zoneamento bioclimático brasileiro divide o território do Rio Grande do Norte em duas zonas, a ZB 7 e ZB 8, que possuem algumas recomendações distintas, como aberturas grandes e vedações leves para a região litorânea contra aberturas pequenas e vedações pesadas para a região semiárida. Entretanto, outras configurações climáticas estão presentes no RN e não possuem clara recomendação. Este é o caso das regiões serranas e das regiões intermediárias entre o litoral e a região semiárida. Em virtude disso, este estudo visa encontrar recomendações bioclimáticas para habitações de interesse social nessas quatro condições climáticas. Para tanto, utilizou-se ferramenta computacional para realização de simulações das condições térmicas de três tipos de habitações populares - alongada, ramificada e compacta - e das seguintes estratégias: presença ou ausência de ventilação natural e sombreamento, massa térmica leve ou pesada, e Fator de Calor Solar alto ou baixo. Essas simulações foram realizadas para quatro condições climáticas do estado. Foram analisados os desempenhos de cada caso para identificar as estratégias e tipos de habitação recomendados para cada clima. De maneira geral, nos climas deNatal, Mossoró e Caicó viu-se que habitações com FCS baixo e com presença de ventilação natural possuem os melhores desempenhos. No clima de Areia, a ausência de ventilação aliada ao baixo FCS é que produziu os melhores desempenhos. O sombreamento melhora o desempenho nas cidades de clima quente, mas aumenta as horas com desconforto ao frio em Areia. A massa térmica varia de acordo com as demais estratégias, tendo casos em que habitações com massa térmica alta possuem melhores desempenhos que outros casos com massa térmica baixa. Por fim, viu-se que as estratégias para Natal, Caicó e Mossoró são bem semelhantes, com a recomendação de ventilação natural, FCS baixo nas vedações e sombreamento. Para Areia, a recomendação é não ventilar, ter FCS baixo e massa térmica alta.