Development of a new U 200 pultrusion die to produce GRP composite profiles using different thermosetting resins

In this work, a steel heated pultrusion die was designed, developed and manufactured to produce U200 glass fibre reinforced thermosetting matrix (GRP) profiles. The finite element analysis (FEA) was used to predict and optimise the developed die heating by using cylindrical electrical powered cartridges. To assess the new die performance it was mounted in the 120 kN pultrusion line of the Portuguese company Vidropol SA and used to produce continuously U200 profiles able to meet all requirements specified for the E23 grade accordingly to the European Standard EN 13706: 2002. After setting up the type, orientation and sequence of layers in laminate, orthophthalic, isophthalic and bisphenolic unsaturated polyester as well as vinylester resins were used to produce glass fibre reinforced U 200 composite profiles. An appropriated catalyst system was selected and the processing variables optimised for each case, namely, pultrusion pull-speed and die temperature. Finally, the produced U200 profiles were submitted to visual inspection, calcination and mechanical tests, namely, flexural, tensional and interlaminar shear strength (ILSS) tests, to assess their accomplishment with the EN 13706 requirements.

Mecanismos de controle da variação sazonal da transpiração de uma floresta tropical no nordeste da amazônia

No presente trabalho foram estudadas a variação sazonal da transpiração, de uma floresta tropical, e sua dependência com fatores bióticos e abióticos. Utilizaram-se dados do projeto CARBOPARÁ, parte integrante do Experimento de Grande Escala da Biosfera-Atmosfera na Amazônia (LBA), coletados na reserva florestal de Caxiuanã, região nordeste da Amazônia. A evapotranspiração total num intervalo de 39 dias para o período chuvoso foi 108,2 mm, com valor médio de 2,9 mm dia-1, enquanto, durante o período menos chuvoso, a evapotranspiração total num intervalo de 29 dias foi 128,8 mm, com média de 4,3 mm dia-1 para o período. Os valores máximos da condutividade de superfície (Cs), nos dois períodos, ocorreram às 08:00 hl, sendo estes valores de 0,060 m s-1 e 0,045 m s-1 para o período chuvoso e menos chuvoso, respectivamente. A condutância aerodinâmica média (Ca) foi 0,164 m s-1 e 0,210 m s-1, para os períodos chuvoso e menos chuvoso, respectivamente. Os valores máximos da Ca observados para os períodos chuvoso e menos chuvoso foram, respectivamente, 0,220 e 0,375 m s-1. Verificou-se que Cs guarda uma relação exponencial inversa com o déficit de vapor de água atmosférico, para diferentes intervalos de irradiância solar global. A análise horária do fator de desacoplamento sugere que a evapotranspiração, durante a manhã, tem um maior controle realizado pela disponibilidade de energia, quando comparado ao período menos chuvoso. Durante a tarde verifica-se que o dossel da floresta progressivamente tende a estar mais acoplado à atmosfera, para ambos os períodos estudados, demonstrando maior controle superficial na transpiração.

Design and optimization of an extrusion die for the production of wood–plastic composite profiles

In this work, the optimization of an extrusion die designed for the production of a wood–plastic composite (WPC) decking profile is investigated. The optimization was performed with the help of numerical tools, more precisely, by solving the continuity and momentum conservation equations that govern such flow, and aiming to balance properly the flow distribution at the extrusion die flow channel outlet. To capture the rheological behavior of the material, we used a Bird-Carreau model with parameters obtained from a fit to the (shear viscosity versus shearrate) experimental data, collected from rheological tests. To yield a balanced output flow, several numerical runs were performed by adjusting the flow restriction at different regions of the flow-channel parallel zone crosssection. The simulations were compared with the experimental results and an excellent qualitative agreement was obtained, allowing, in this way, to attain a good balancing of the output flow and emphasizing the advantages of using numerical tools to aid the design of profile extrusion dies.

Novel hybrid multifunctional magnetoelectric porous composite films

Novel multifunctional porous films have been developed by the integration of magnetic CoFe2O4 (CFO) nanoparticles into poly(vinylidene fluoride)-Trifuoroethylene (P(VDF-TrFE)), taking advantage of the synergies of the magnetostrictive filler and the piezoelectric polymer. The porous films show a piezoelectric response with an effective d33 coefficient of -22 pC/N-1, a maximum magnetization of 12 emu.g-1 and a maximum magnetoelectric coefficient of 9 mV.cm-1.Oe-1. In this way, a multifunctional membrane has been developed suitable for advanced applications ranging from biomedical to water treatment.

Energy harvesting device based on a metallic glass/PVDF magnetoelectric laminated composite

A flexible and low cost energy harvester device based on the magnetoelectric (ME) effect has been designed using Fe64Co17Si7B12 as amorphous magnetostrictive ribbons and PVDF as the piezoelectric element. Sandwich-type laminated composite of 3 cm long has been fabricated by gluing these ribbons to the PVDF with the Devcon 5 minute epoxy. Good power output and power density of 6.4 μW and 1.5 mW/cm3, respectively, have been obtained through a multiplier circuit. All values have been measured at the magnetomechanical resonance of the laminate. The effect of the length of the ME laminate on the power output has been also studied, exhibiting a decay as the length of the ME laminate does. Nevertheless, good performance of such device has been obtained for a 0.5 cm long device, working already at 337 KHz, within the low radio frequency (LRF) range.

Hedylidae (Lepidoptera: Hedyloidea) coletados à luz a 40 metros de altura no dossel da floresta da Estação Experimental de Silvicultura Tropical em Manaus, Amazonas, Brasil

Os Hedylidae constituem um grupo de lepidópteros exclusivamente neotropical com 35 espécies conhecidas em um gênero, Macrosoma Hübner, 1818. Antes classificados entre as mariposas Geometridae, agora são considerados um grupo basal e noturno de borboletas. Foram realizadas coletas mensais de janeiro a dezembro de 2004 no dossel de uma floresta em área de terra-firme, utilizando um lençol branco iluminado por luz mista de mercúrio e outra luz negra UV-BLB, instalado a 40 m de altura em uma torre. As coletas foram realizadas das 18:00 às 6:00 h do dia seguinte. Foram coletados 55 exemplares , a maioria machos, somente dois exemplares fêmeas pertencentes a nove espécies, uma delas provavelmente nova, a saber: M. hedylaria Warren (1894), M. bahiata (Felder & Rogenhofer, 1875), M. conifera (Warren, 1897), M. heliconiaria (Guenée, 1857), M. hyacinthina (Warren, 1905), M. klagesi (Prout, 1916), M. lucivittata (Walker, 1863) M. nigrimacula (Warren, 1897) e Macrosoma sp. Os Hedylidae foram mais abundantes na estação mais chuvosa, dezembro a maio, com 65,5% dos espécimes coletados. O horário de maior atividade foi entre 19:00 e 22 h com 80% dos espécimes coletados.

One-step in situ synthesis of polyamide microcapsules with inorganic payload and their transformation into responsive thermoplastic composite materials

Well-dispersed loads of finely powdered metals, metal oxides, several carbon allotropes or nanoclays are incorporated into highly porous polyamide 6 microcapsules in controllable amounts via an original one-step in situ fabrication technique. It is based on activated anionic polymerization (AAP) of ε-caprolactam in a hydrocarbon solvent performed in the presence of the respective micro- or nanosized loads. The forming microcapsules with typical diameters of 25-50 µm entrap up to 40 wt% of load. Their melt processing produces hybrid thermoplastic composites. Mechanical, electric conductivity and magnetic response measurements show that transforming of in situ loaded microcapsules into composites by melt processing (MP) is a facile and rapid method to fabricate materials with high mechanical resistance and electro-magnetic characteristics sufficient for many industrial applications. This novel concept requires low polymerization temperatures, no functionalization or compatibilization of the loads and it is easy to scale up at industrial production levels.

Efeitos das variações sazonais do clima tropical úmido sobre as águas e sedimentos de manguezais do estuário do rio Marapanim, costa nordeste do Estado do Pará

Para avaliar o impacto das variações climáticas, de curta duração, sobre os ecossistemas de manguezais amazônicos, foi estudada a costa nordeste do Pará entre as coordenadas: 00º 32' 30" S / 00º 52' 30" S e 47º 28' 45" W / 47º 45' 00" W. Foram amostrados os sedimentos, águas superficiais e intersticiais com medidas de salinidade, potencial hidrogeniônico (pH), potencial de oxi-redução (Eh) e determinações mineralógicas por difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura. Na água foram determinados o conteúdo de sulfetos dissolvidos, sulfato e cloreto, além da alcalinidade, sílica, ortofosfato, sódio, potássio, cálcio e magnésio, em meses chuvosos e de estiagem, sob marés de sizígia e quadratura. As variações sazonais do cloreto nas águas intersticiais mostram concentrações mais elevadas na estiagem que no período chuvoso, enquanto em superfície são mais elevadas nas marés de quadratura (período chuvoso) e de sizígia (período de estiagem). Os sulfetos dissolvidos foram encontrados em quantidades detectáveis somente a partir da profundidade de 10 cm o que indica exposição dos sedimentos aos fluxos advectivos de oxigênio atmosférico. Os teores de ferro dissolvido aumentam entre 0-10 cm e o potencial hidrogeniônico (pH) tende à neutralidade. A saturação das águas intersticiais na estiagem é indicada pelos minerais evaporíticos: gipso e halita. As variações pluviométricas são responsáveis por graduais mudanças nos teores de nutrientes e nas propriedades físico-químicas (pH, Eh e salinidade) das águas superficiais e intersticiais, no controle do equilíbrio salino das águas costeiras, na salinização e dessalinização dos sedimentos e na distribuição da vegetação de mangue no estuário. A exposição prolongada dos sedimentos na estiagem e as características morfológicas contribuem decisivamente para a oxidação total ou parcial dos sedimentos em superfície, o que modifica a mineralogia e as características químicas e físico-químicas das águas intersticiais.

Composição, diversidade e similaridade florística de uma floresta tropical semidecídua submontana em Marcelândia - MT

O objetivo deste estudo foi avaliar a composição, diversidade e similaridade florística de uma área de floresta estacional semidecidual localizada no município de Marcelândia-MT, em área de tensão ecológica, na região de contato floresta ombrófila/floresta estacional. Foram amostrados 4008 indivíduos, pertencentes a 33 famílias e 92 espécies, em 74 parcelas de 10 m x 250 m. As famílias que apresentaram maior valor percentual de árvores foram: Lauraceae (15,99%), Melastomataceae (12,97%), Sapotaceae (12,50%), Fabaceae - Mimosoideae (9,91%), Burseraceae (9,13%) e Moraceae (7,29%). Os valores obtidos para os índices de diversidade Shannon-Weaver, de concentração de Simpson e de equitabilidade de Pielou indicaram que a área apresenta diversidade relativamente alta e baixa concentração de espécies com alta uniformidade nas proporções indivíduos/espécies dentro da comunidade vegetal. Os padrões de similaridade florística evidenciaram baixa similaridade entre as áreas avaliadas evidenciando existência de padrões fitogeográficos baseados na distribuição das espécies.

Análise estrutural da floresta tropical úmida do município de Alta Floresta, Mato Grosso, Brasil

Este trabalho teve como objetivo estudar a composição e estrutura de um estrato arbóreo da floresta tropical úmida em Alta Floresta - MT, determinando os padrões de semelhança com outras regiões da Amazônia brasileira. O estudo foi realizado em uma área de 2 hectares, dividida em 20 parcelas de 10x 100m, onde foram mensurados a altura e o DAP ≥ 10 cm de todos os indivíduos. Para avaliação do grau de similaridade entre a composição florística e estrutura arbórea de Alta Floresta com as nove regiões pertencentes à Amazônia Legal brasileira, utilizou-se o método de agrupamento hierárquico aglomerativo com ligações pela média dos grupos (UPGMA), por meio do índice de Sorensen (qualitativo). Para a ordenação, foi utilizado o mesmo programa, utilizando a Escalonamento Multidimensional não-métrica (NMS) por meio do índice de Jaccard aplicado à presença e ausência de famílias e gêneros. Para análise de similaridade entre as 10 regiões, comparando a matriz de distâncias físicas entre elas com as matrizes de composição de famílias e gêneros, utilizou-se o programa PATN por meio do Teste de Mantel com o índice de Jaccard. A região apresentou 1101 indivíduos, pertencentes a 32 famílias, 54 gêneros e 68 espécies. A família com maior riqueza de espécie foi Leguminosae. A espécie Helicostilys podogyne e o gênero Cecropia sp. foram as mais importantes no levantamento. A floresta tropical úmida de Alta Floresta não se assemelhou com nenhuma das nove regiões comparadas neste estudo.

Comportamento de Sterculia pruriens (Aubl.) Schum. em floresta tropical manejada em Moju-PA

Foi avaliado o crescimento diamétrico de uma população de Sterculia pruriens (Aublet) Schumann (axixá) após exploração florestal seletiva, na Estação Experimental da Embrapa Amazônia Oriental, Moju, Pará, localizada entre as coordenadas geográficas 02º 07' 30" e 2º 12' 06" de Latitude Sul e 48º 46' 57" e 48º 48' 30" de Longitude Oeste. Em cada uma das nove clareiras selecionadas foram instaladas faixas de 10m x 50m, começando na bordadura da clareira para o interior da floresta, nas direções Norte, Sul, Este e Oeste. Cada faixa foi dividida em parcelas quadradas de 10m de lado, que foram numeradas de 1 a 5 da borda para o interior da floresta e constituem o nível II de abordagem. Foi analisado a distribuição diamétrica da espécie com amplitude de DAP e" 5cm em intervalos de 5cm de diâmetro, até o valor máximo de 66,8cm encontrado no início do monitoramento. Na área de estudo foi encontrado densidade elevada da espécie, logo após a exploração florestal e após três anos desta. Ao final do estudo, foi observado um acréscimo de 9,8% na densidade dos indivíduos acima de 5cm de diâmetro. O crescimento diamétrico da espécie em três anos de observação foi de 0,37cm. Embora baixo ele é crescente, justificado pela abertura do dossel. A análise da distribuição diamétrica mostra que a abertura do dossel foi benéfica para o incremento diamétrico da espécie, aumentando o número de indivíduos em cinco das oito classes de diâmetro analisadas, mantendo-se ainda como uma distribuição decrescente.

Fine litter accumulation in Central Amazonian Tropical Rainforest canopy

Fine litter dynamics within the canopy differ from litter dynamics on the forest floor for reasons such as differences in microclimate, substrate, disturbance level, stratum influence and decomposition rates. This study is the first attempt to quantify the fine litter accumulated in the canopy of Central Amazonian forests. We compared the canopy litter accumulation to fine litter-layer on forest floor and to other forests and also investigated which were the mostly accumulated litter omponents. We found that Central Amazonian Rainforest intercepts greater fine litter in the canopy (294 g.m-2) compared to other forest formations with higher winds speed as in a Costa Rican Cloud Forest (170 g.m-2). The mean canopy fine litter accumulated at the end of the dry season was less than a half of that on soil surface (833 g.m-2) and the fine wood component dominates the canopy samplings (174 g.m-2) while leafy component predominate on soil surface litter (353 g.m-2).

Outcrossing rate of Couratari multiflora (J.Smith) Eyma (Lecythidaceae), a low-density tropical tree species from a central Amazonian rainforest

A multilocus mixed-mating model was used to evaluate the mating system of a population of Couratari multiflora, an emergent tree species found in low densities (1 individual/10 ha) in lowland forests of central Amazonia. We surveyed and observed phenologically 41 trees in an area of 400 ha. From these, only four mother trees were analyzed here because few of them set fruits, which also suffered high predation. No difference was observed between the population multilocus outcrossing rate (t mp = 0.953 ± 0.040) and the average single locus rate (t sp = 0.968 ± 0.132). The four mother trees were highly outcrossed (t m ~ 1). Two out of five loci showed departures from the Hardy-Weinberg Equilibrium (HWE) expectations, and the same results occurred with the mixed-mating model. Besides the low number of trees analyzed, the proportion of loci in HWE suggests random mating in the population. However, the pollen pool was heterogeneous among families, probably due to both the small sample number and the flowering of trees at different times of the flowering season. Reproductive phenology of the population and the results presented here suggest, at least for part of the population, a long-distance pollen movement, around 1,000 m.

Perfil hematológico de búfalas da raça Murrah, criadas ao sol e à sombra, em clima tropical da Amazônia Oriental

Foram avaliadas as respostas hematológicas de 20 búfalas, criadas ao sol (grupo - SS) e à sombra (grupo - CS), em Belém, Pará. Os animais do grupo CS (n = 10) estavam em sistema silvipastoril, com Racosperma mangium e os do SS (n = 10), em piquetes sem sombra, em pastagem de Brachiaria humidicola, água para beber e sal mineral. Foram mensuradas temperatura do ar (TA), umidade relativa do ar (UR) e temperatura de globo negro, em cada tratamento. A coleta de sangue para eritrograma e número total de leucócitos foi realizada a cada 14 dias, às 13 h, durante o ano de 2009. Através da análise de variância constatou-se que em todos os períodos do ano, a TA e índice de temperatura de globo e umidade (ITGU) foram diferentes (P < 0,05), com níveis mais elevados no grupo SS. No período mais chuvoso, o grupo CS apresentou valores elevados de leucócitos, enquanto nos períodos de transição e menos chuvoso, foram maiores no grupo SS. No período menos chuvoso do ano, o grupo SS apresentou maiores valores de hemácias. O teor de hemoglobina teve maiores níveis (P < 0,05) nos períodos de transição e menos chuvoso. Somente a hemoglobina teve correlação significativa e negativa (P < 0,05) com a UR. Conclui-se que as novilhas búfalas Murrah estão sujeitas a um ambiente hostil e o período menos chuvoso é o mais propício a causar estresse térmico.

Does nitrogen availability have greater control over the formation of tropical heath forests than water stress?A hypothesis based on nitrogen isotope ratios

Global scale analyses of soil and foliage δ15N have found positive relationships between δ15N and ecosystem N loss (suggesting an open N cycle) and a negative relationship between δ15N and water availability. We show here that soils and leaves from tropical heath forests are depleted in 15N relative to 'typical' forests suggesting that they have a tight N cycle and are therefore limited by N rather than by, often suggested, water availability.