A unit cell waveguide model of a reflectarray formed by microstrip patches and slots

An equivalent unit cell waveguide approach (WGA) is described to obtain reflection coefficient phase curves for designing a microstrip patch reflectarray supported by a ground plane with periodic apertures or slots. Based on the presented theory, a computer algorithm for determining the reflection coefficient of a plane wave normally incident on a multi-layer structure of patches and apertures is developed. The validity of the developed algorithm is verified by comparing the obtained results with those published in the literature and the ones generated by Agilent High Frequency Structure Simulator (HFSS). A good agreement in all the presented examples is obtained, proving that the developed theory and computer algorithm can be an effective tool for designing multi-layer microstrip reflectarrays with a periodically perforated ground plane. (C) 2003 Wiley Periodicals, Inc.

Designing a 161-element Ku-band microstrip reflectarray of variable size patches using an equivalent unit cell waveguide approach

An equivalent unit cell waveguide approach (WGA) to designing 4 multilayer microstrip reflectarray of variable size patches is presented. In this approach, a normal incidence of a plane wave on an infinite periodic array of radiating elements is considered to obtain reflection coefficient phase curves for the reflectarray's elements. It is shown that this problem is equivalent to the problem of reflection of the dominant TEM mode in a waveguide with patches interleaved by layers of dielectric. This waveguide problem is solved using a field matching technique and a method of moments (MoM). Based on this solution, a fast computer algorithm is developed to generate reflection coefficient phase curves for a multilayer microstrip patch reflectarray. The validity of the developed algorithm is tested against alternative approaches and Agilent High Frequency Structure Simulator (HFSS). Having confirmed the validity of the WGA approach, a small offset feed two-layer microstrip patch array is designed and developed. This reflectarray is tested experimentally and shows good performance.

An electromagnetic-field method modeling of a radial line planar antenna with coupling probes

This communications describes an electromagnetic model of a radial line planar antenna consisting of a radial guide with one central probe and many peripheral probes arranged in concentric circles feeding an array of antenna elements such as patches or wire curls. The model takes into account interactions between the coupling probes while assuming isolation of radiating elements. Based on this model, computer programs are developed to determine equivalent circuit parameters of the feed network and the radiation pattern of the radial line planar antenna. Comparisons are made between the present model and the two-probe model developed earlier by other researchers.

Tyrosinase-Cre mice for tissue-specific gene ablation in neural crest and neuroepithelial-derived tissues

This study describes the derivation of two new lines of transgenic mice that express Cre recombinase under the control of tyrosinase transcriptional elements. To determine the suitability of the Tyrosinase-Cre transgene for tissue-specific gene ablation studies, a fate map of Cre expression domains was determined using the Z/AP reporter strain. It was shown that Cre-expressing cells contribute to a wide array of neural crest and neuroepithelial-derived lineages. The melanocytes of the harderian gland and eye choroid, sympathetic cephalic ganglia, leptomeninges of the telencephalon, as well as cranial nerves (V), (VII), and (IX) are derived either fully or partly from Cre-expressing cephalic crest. The cells contributing to the cranial nerves were the first to exhibit Cre expression at E10.5 as they were migrating into the branchial arches. The melanocytes, chromaffin cells of the adrenal medulla, and dorsal root ganglia are derived from trunk neural crest that either express Cre or were derived from Cre-expressing precursors. An array of brain tissue including the basal forebrain, hippocampus, olfactory bulb, and the granule cell layer of the lateral cerebellum, as well as the retinal pigmented epithelium and glia of the optic nerve originate from Cre-expressing neuroepithelial cells. (C) 2003 Wiley-Liss, Inc.

Analytical exclusion chromatography

This review summarizes the development of exclusion chromatography, also termed gel filtration, molecular-sieve chromatography and gel permeation chromatography, for the quantitative characterization of solutes and solute interactions. As well as affording a means of determining molecular mass and molecular mass distribution, the technique offers a convenient way of characterizing solute selfassociation and solute-ligand interactions in terms of reaction stoichiometry and equilibrium constant. The availability of molecular-sieve media with different selective porosities ensures that very little restriction is imposed on the size of solute amenable to study. Furthermore, access to a diverse array of assay procedures for monitoring the column eluate endows analytical exclusion chromatography with far greater flexibility than other techniques from the viewpoint of solute concentration range that can be examined. In addition to its widely recognized prowess as a means of solute separation and purification, exclusion chromatography thus also possesses considerable potential for investigating the functional roles of the purified solutes. (C) 2003 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Increased expression of the SNARE accessory protein Munc18c in lipid-mediated insulin resistance

Fatty acids inhibit insulin-mediated glucose metabolism in skeletal muscle, an effect largely attributed to defects in insulin-mediated glucose transport. Insulin-resistant mice transgenic for the overexpression of lipoprotein lipase (LPL) in skeletal muscle were used to examine the molecular mechanism(s) in more detail. Using DNA gene chip array technology, and confirmation by RT-PCR and Western analysis, increases in the yeast Sec1p homolog Munc18c mRNA and protein were found in the gastrocnemius muscle of transgenic mice, but not other tissues. Munc18c has been previously demonstrated to impair insulin-mediated glucose transport in mammalian cells in vitro. Of interest, stably transfected C2C12 cells overexpressing LPL not only demonstrated increases in Munc18c mRNA and protein but also in transcription rates of the Munc18c gene. jlr To confirm the relevance of fatty acid metabolism and insulin resistance to the expression of Munc18c in vivo, a 2-fold increase in Munc18c protein was demonstrated in mice fed a high-fat diet for 4 weeks. Together, these data are the first to implicate in vivo increases in Munc18c as a potential contributing mechanism to fatty acid-induced insulin resistance.

Therapeutic potential of venom peptides

Venomous animals have evolved a vast array of peptide toxins for prey capture and defence. These peptides are directed against a wide variety of pharmacological targets, making them an invaluable source of ligands for studying the properties of these targets in different experimental paradigms. A number of these peptides have been used in vivo for proof-of-concept studies, with several having undergone preclinical or clinical development for the treatment of pain, diabetes, multiple sclerosis and cardiovascular diseases. Here we survey the pharmacology of venom peptides and assess their therapeutic prospects.

Resolution enhancement by subtraction of confocal signals taken at different pinhole sizes

Subtractive imaging in confocal fluorescence light microscopy is based on the subtraction of a suitably weighted widefield image from a confocal image. An approximation to a widefield image can be obtained by detection with an opened confocal pinhole. The subtraction of images enhances the resolution in-plane as well as along the optic axis. Due to the linearity of the approach, the effect of subtractive imaging in Fourier-space corresponds to a reduction of low spatial frequency contributions leading to a relative enhancement of the high frequencies. Along the direction of the optic axis this also results in an improved sectioning. Image processing can achieve a similar effect. However, a 3D volume dataset must be acquired and processed, yielding a result essentially identical to subtractive imaging but superior in signal-to-noise ratio. The latter can be increased further with the technique of weighted averaging in Fourier-space. A comparison of 2D and 3D experimental data analysed with subtractive imaging, the equivalent Fourier-space processing of the confocal data only, and Fourier-space weighted averaging is presented. (C) 2003 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Desenvolvimento e análise de uma rede neural artificial para estimativa da erosividade da chuva para o Estado de São Paulo

O conhecimento do valor da erosividade da chuva (R) de determinada localidade é fundamental para a estimativa das perdas de solo feitas a partir da Equação Universal de Perdas de Solo, sendo, portanto, de grande importância no planejamento conservacionista. A fim de obter estimativas do valor de R para localidades onde este é desconhecido, desenvolveu-se uma rede neural artificial (RNA) e analisou-se a acurácia desta com o método de interpolação "Inverso de uma Potência da Distância" (ID). Comparando a RNA desenvolvida com o método de interpolação ID, verificou-se que a primeira apresentou menor erro relativo médio na estimativa de R e melhor índice de confiança, classificado como "Ótimo", podendo, portanto, ser utilizada no planejamento de uso, manejo e conservação do solo no Estado de São Paulo.

A educação em cena : a Revista de Educação como circulação de representações sobre saberes educacionais no Espírito Santo (1934-1937)

Este estudo analisa os processos de circulação e apropriação das representações sobre os saberes da educação escolarizada difundidos pela Revista de Educação do Espírito Santo, entre os anos de 1934 e 1937. Como referencial teórico baseamo- nos em Chartier (1990) acerca do conceito de representação, em Balandier (1982) em relação ao conceito de encenação de poder instituído que assume visibilidade quando circula na Revista, concedendo publicização aos feitos políticos realizados por dado grupo social, e em Julia (2001), junto ao conceito de cultura escolar. A partir desse arcabouço teórico, empreendemos metodologia de pesquisa a partir da análise histórica da fonte, dialogando, para tanto, com diferentes documentos e registros que configuram uma série de dados que constituem nossa fonte. Trata-se da análise das representações travadas no debate sobre a formação, divulgação e apropriação do conjunto de práticas e saberes pedagógicos dirigido aos professores, por parte de um grupo de intelectuais locais que se apresentava como portador do projeto de modernização do Espírito Santo inserido no contexto nacional. A Revista de Educação/ES tinha entre seus principais objetivos o de (in)formar os professores, ou seja, enquadrar suas práticas às novas demandas educacionais. Deste modo, a Revista esteve atrelada a um projeto educacional em que os intelectuais corroboravam a ampla circulação de um conjunto de representações sobre a modernidade, utilizando a Revista como suporte, visto que, desde as capas, são expostos “monumentos de modernização”, como os prédios escolares e todo um complexo arranjo de artefatos simbólicos, traduzidos muitas vezes em festas e rituais escolares que evocavam “um novo tempo para a Educação do Estado”, ou seja, fazendo da educação escolarizada um espetáculo.

Remoção do herbicida 2,4-D por meio do tratamento convencional da água e adsorção em carvão ativado granular em instalação piloto

O crescimento populacional empurra a produção agrícola em direção ao uso intensivo dos agrotóxicos que aumentam a produtividade. Porém, seu uso incorreto pode resultar em grave problema para as estações de tratamento da água e impactar negativamente na saúde pública. Segundo estudos em escala laboratorial, o tratamento convencional, um dos mais utilizados no Brasil, apresenta remoção insignificante do 2,4-D. A adsorção em carvão ativado tem se demonstrado como tecnologia eficiente na remoção de diversos contaminantes, dentre eles os agrotóxicos. Assim, foi avaliada a remoção dos herbicidas 2,4-D e 2,4,5-T e metabólito 2,4-DCP, utilizando o tratamento convencional e a adsorção em coluna de carvão ativado granular em instalação piloto. O carvão ativado granular empregado foi o derivado da casca de coco. A concentração dos herbicidas foi analisada por cromatografia líquida de alta eficiência com detector por arranjo de diodos e extração em fase sólida. A associação do tratamento convencional com a adsorção em carvão ativado granular apresentou elevada remoção do 2,4-D (99%) atingindo concentrações finais abaixo do limite da Portaria MS n° 2914/2011. O tratamento convencional, no entanto, também apresentou remoção do 2,4-D (35 a 59%), sendo o maior percentual obtido na decantação (30 a 52%), indicando que houve interação entre a matéria orgânica natural e o 2,4-D, contribuindo para sua remoção nessa etapa. O 2,4-DCP e 2,4,5-T apresentaram concentrações abaixo do limite de detecção.

Comparação de desempenho entre a formulação direta do Método dos Elementos de Contorno com Funções Radiais e o Método dos Elementos Finitos em problemas de Poisson e Helmholtz

O presente trabalho objetiva avaliar o desempenho do MECID (Método dos Elementos de Contorno com Interpolação Direta) para resolver o termo integral referente à inércia na Equação de Helmholtz e, deste modo, permitir a modelagem do Problema de Autovalor assim como calcular as frequências naturais, comparando-o com os resultados obtidos pelo MEF (Método dos Elementos Finitos), gerado pela Formulação Clássica de Galerkin. Em primeira instância, serão abordados alguns problemas governados pela equação de Poisson, possibilitando iniciar a comparação de desempenho entre os métodos numéricos aqui abordados. Os problemas resolvidos se aplicam em diferentes e importantes áreas da engenharia, como na transmissão de calor, no eletromagnetismo e em problemas elásticos particulares. Em termos numéricos, sabe-se das dificuldades existentes na aproximação precisa de distribuições mais complexas de cargas, fontes ou sorvedouros no interior do domínio para qualquer técnica de contorno. No entanto, este trabalho mostra que, apesar de tais dificuldades, o desempenho do Método dos Elementos de Contorno é superior, tanto no cálculo da variável básica, quanto na sua derivada. Para tanto, são resolvidos problemas bidimensionais referentes a membranas elásticas, esforços em barras devido ao peso próprio e problemas de determinação de frequências naturais em problemas acústicos em domínios fechados, dentre outros apresentados, utilizando malhas com diferentes graus de refinamento, além de elementos lineares com funções de bases radiais para o MECID e funções base de interpolação polinomial de grau (um) para o MEF. São geradas curvas de desempenho através do cálculo do erro médio percentual para cada malha, demonstrando a convergência e a precisão de cada método. Os resultados também são comparados com as soluções analíticas, quando disponíveis, para cada exemplo resolvido neste trabalho.

Variabilidade espacial do estado nutricional do cafeeiro conilon utilizando índice DRIS

A combinação da agricultura de precisão e do Sistema Integrado de Recomendação Foliar (DRIS) possibilita monitorar espacialmente o balanço nutricional dos cafezais para fornecer recomendações de adubação mais equilibradas e mais ajustadas economicamente. O objetivo deste trabalho foi avaliar a variabilidade espacial do estado nutricional do cafeeiro conilon, utilizando o Índice de Balanço Nutricional (IBN) e sua relação com a produtividade. A produtividade das plantas em cada ponto amostral foi determinada e construiu-se o seu mapa considerando a variabilidade espacial; determinou-se o Índice de Equilíbrio Nutricional (IBN) das plantas em cada ponto amostral e construiu-se o seu mapa; e utilizou-se a análise de componentes principais (ACP) para estimar o IBN do cafeeiro por cokrigagem. Os dados do cafeeiro conilon foram coletados em fazenda experimental, no município de Cachoeiro de Itapemirim-ES. O IBN do cafeeiro e a sua produtividade foram analisados por meio de geoestatística, com base nos modelos e parâmetros dos semivariogramas, utilizando o método de interpolação krigagem ordinária para estimar valores para locais não amostrados. O índice de Balanço Nutricional da lavoura do cafeeiro conilon apresentou dependência espacial, porém não apresentou correlação linear e nem espacial com a produtividade. A lavoura em estudo se encontra em desequilíbrio nutricional, sendo que entre os macronutrientes, o Potássio foi o que apresentou maior desequilíbrio na área, entre os micronutrientes, o Zinco e o Ferro foram os que apresentaram menores concentrações nas folhas. A confecção dos mapas possibilitou a distinção de regiões com maior e menor desequilíbrio nutricional e produtividade, o que possibilita adotar o manejo de forma diferenciada e localizada. A análise multivariada baseada em componentes principais fornece componentes com alta correlação com as variáveis originais P, Ca, Zn , Cu, K e B. A cokrigagem utilizando as componentes principais permite estimar o IBN e a produtividade da área.

Variabilidade espacial e temporal de atributos químicos do solo em povoamento de eucalipto

Nos anos mais recentes, observa-se aumento na adoção das técnicas de silvicultura de precisão em florestas plantadas no Brasil. Os plantios de eucalipto ocorrem preferencialmente em áreas com baixa fertilidade de solo e consequentemente baixa produtividade. Logo, para otimizar ao máximo a produção, é necessário saber o quanto essa cultura pode produzir em cada local (sítio). Objetivou-se aplicar uma metodologia que utiliza técnicas de estatística, geoestatística e geoprocessamento, no mapeamento da variabilidade espacial e temporal de atributos químicos do solo cultivado com eucalipto, em área de 10,09 ha, situada no sul do estado do Espírito Santo. Os atributos químicos da fertilidade do solo estudados foram: fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca) e magnésio (Mg), no ano da implantação do povoamento do eucalipto, em 2008, e três anos após, em 2011. O solo foi amostrado em duas profundidades, 0-0,2 m e 0,2-0,4 m, nos 94 pontos de uma malha regular, com extensão de 33 x 33 m. Os dados foram analisados pela estatística descritiva e, em seguida, pela geoestatística, por meio do ajuste de semivariogramas. Diferentes métodos de interpolação foram testados para produzir mapas temáticos mais precisos e facilitar as operações algébricas utilizadas. Com o auxílio de índices quantitativos, realizou-se uma análise geral da fertilidade do solo, por meio da álgebra de mapas. A metodologia utilizada neste estudo possibilitou mapear a variabilidade espacial e temporal de atributos químicos do solo. A análise variográfica mostrou que todos os atributos estudados apresentaram-se estruturados espacialmente, exceto para o atributo P, no Ano Zero (camada 0-0,2 m) e no Ano Três (ambas as camadas). Os melhores métodos de interpolação para o mapeamento de cada atributo químico do solo foram identificados com a ajuda gráfica do Diagrama de Taylor. Mereceram destaque, os modelos esférico e exponencial nas interpolações para a maioria dos atributos químicos do solo avaliados. Apesar de a variação espacial e temporal dos atributos estudados apresentar-se, em média, com pequena variação negativa, a metodologia usada mostrou variações positivas na fertilidade do solo em várias partes da área de estudo. Além disso, os resultados demonstram que os efeitos observados são majoritariamente em função da cultura, uma vez que não foram coletadas amostras de solo em locais adubados. A produtividade do sítio florestal apresentou-se com tendências semelhantes às variações ocorridas na fertilidade do solo, exceto para o magnésio, que se mostrou com tendências espaciais para suporte de elevadas produtividades, de até 50 m3 ha-1 ano-1. Além de mostrar claramente as tendências observadas para as variações na fertilidade do solo, a metodologia utilizada confirma um caminho operacional acessível para empresas e produtores florestais para o manejo nutricional em florestas plantadas. O uso dos mapas facilita a mobilização de recursos para melhorar a aplicação de fertilizantes e corretivos necessários.

Estudo da evolução da paisagem da área do município de Linhares (ES) nos anos de 1985 e de 2013/2014, por meio das métricas

Trata a presente pesquisa sobre o estudo da evolução da área da paisagem que compõe o município de Linhares (ES), nos anos de 1985 e 2013/2014, que constitui o maior município do Estado do Espírito Santo. Foi realizada, por meio de processamento digital de imagens de satélites LANDSAT 5 e 8, a classificação de uso e ocupação da terra da área em estudo. Além disso usou-se as imagens do satélite RapdEye para acurácia da classificação digital das imagens. A partir dos resultados levantados de uso e ocupação foram definidas as matrizes da paisagem para 1985 e 2013/2014, bem como avaliadas as manchas que compõem a matriz. Foram aplicadas as métricas da paisagem utilizando a ferramenta de estatística Fragstats, possibilitando o cálculo dos Índices de Paisagem afim de avaliar a evolução qualitativa e quantitativa da paisagem do município de Linhares.