Contribuição para o estudo da modelação da digestão anaeróbia de resíduos sólidos, estudo da influência da geometria do reactor na cinética do processo

O presente trabalho tem como objectivo contribuir para o estudo do desenvolvimento de um modelo matemático aplicado à digestão anaeróbia de resíduos sólidos, que incorpore os condicionamentos da geometria dos reactores e a sua influência na cinética do processo biológico. Nesse sentido, o trabalho propõe-se avaliar o comportamento cinético de três reactores, com o mesmo volume mas com diferentes relações tridimensionais, utilizando o mesmo substrato, e idênticos parâmetros ambientais e operacionais de funcionamento. Pretendeu-se estudar em que medida a relação do comprimento, largura e altura de um reactor pode interferir nas taxas de remoção de substrato, condicionando a respectiva difusão na biomassa e crescimento dos microrganismos. Considera-se que este aspecto é do maior interesse para o desenvolvimento de um modelo cinético, podendo minimizar desvios inerentes à própria modelação de processos biológicos complexos. A geometria do reactor, que se correlaciona com uma determinada relação tridimensional, pode constituir um parâmetro importante, que se designou por Kcig (Constante de Inibição Geométrica), dada a influência que poderá exercer na cinética do processo biológico. A sua avaliação, parametrização e consequente modelação, deverá facilitar a escolha da relação comprimento/largura/altura mais adequada, de forma a optimizar o funcionamento operacional do reactor. O plano experimental desenvolveu-se em duas fases, utilizando-se dois substratos com graus distintos de dificuldade de utilização pelos microrganismos, nomeadamente: Fase 1 (glucose), Fase 2 (FORSU e relva). Concluiu-se que a cinética do processo é influenciada pela relação entre as áreas de separação de biogás/biomassa (As) e de contacto biomassa/reactor (Ac), que interferem na geometria do reactor. Assim, através dos resultados das fases 1 e 2 pode observar-se que a variação da taxa de remoção de substrato se aproxima de uma função de saturação, pelo que se propõe uma adaptação do modelo de Monod, através de um formalismo que incorpora uma grandeza adimensional, Kcig, para reflectir o efeito da geometria do reactor. Verificou-se que a equação adoptada para Kcig se mostrou adequada, o que permitiu, através do modelo de Monod ajustado, estimar os valores de rx máx e Ks que se admite estarem mais próximos dos verdadeiros, embora se considere que apenas se pretende corrigi-los em função do efeito da geometria do reactor. Por outro lado, o estudo permitiu identificar um valor de Kcig para o reactor de 2,5 L, a partir do qual poderá não ser interessante a relação entre a taxa de remoção de substrato e a área de construção do reactor.

Case histories of infectious disease management in developing countries: Phnom Penh and Kabul

Healthcare in developing countries is affected by severe poverty, political instability and diseases that may be of lesser importance in industrialized countries. The aim of this paper was to present two cases and histories of physicians working in hospitals in developing countries and to discuss the opportunities for clinical investigation and collaboration. Cases of patients in Phnom Penh, Cambodia, with histoplasmosis, cryptococcal meningitis, crusted scabies, cerebral lesions and human immunodeficiency virus and of patients in Kabul, Afghanistan, with liver cirrhosis, nephrotic syndrome and facial ulcer are discussed. Greater developmental support is required from industrialized nations, and mutually beneficial cooperation is possible since similar clinical problems exist on both sides (e.g. opportunistic cardiovascular infections). Examples for possible support of hospital medicine include physician interchange visits with defined objectives (e.g. infection control or echocardiography training) and collaboration with clinical investigations and projects developed locally (e.g. epidemiology of cardiovascular diseases or nosocomial bloodborne infections).

Hydroxyapatite porous structures for bone tissue engineering

Esta dissertação teve como objetivo o desenvolvimento de espumas porosas de hidroxiapatite (HA) baseadas em réplicas invertidas de cristais coloidais (ICC) para substituição óssea. Um ICC é uma estrutura tridimensional de elevada porosidade que apresenta uma rede interconectada de poros com elevada uniformidade de tamanhos. Este tipo de arquitetura possibilita uma proliferação celular homogénea e superiores propriedades mecânicas quando comparada com espumas de geometria não uniforme. O cristal coloidal (CC) - o molde da espuma - foi criado por empacotamento de microesferas de poliestireno (270 μm) produzidas por microfluídica e posterior tratamento térmico. O molde foi impregnado com um gel de hidroxiapatite produzido via sol-gel utilizando pentóxido de fósforo e nitrato de cálcio tetrahidratado como percursores de fósforo e cálcio, respectivamente. A espuma cerâmica foi obtida num único passo depois de um tratamento térmico a 1100oC que permitiu a solidificação do gel e a remoção do CC. A análise por espetroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e difração de raios-X (XRD) revelou uma hidroxiapatite carbonatada tipo A com presença de fosfatos tricálcicos. As propriedades mecânicas foram avaliadas por testes de compressão. A biocompatibilidade in vitro foi demonstrada através de testes de adesão e proliferação celular de osteoblastos.

Filtragem de nuvens de pontos para geração de modelos digitais do terreno

As cartas topográficas são representações planas, generalizadas e reduzidas à escala, de zonas da superfície terrestre, contendo símbolos e informação textual para a descrição dos objectos. A forma mais comum de as produzir é por intermédio de fotografias aéreas, principalmente pela afinidade entre o conteúdo destas e aquilo que se convencionou representar na carta. O Instituto Geográfico do Exército (IGeoE) é uma entidade produtora de cartografia que provê, com informação geográfica, as Forças Armadas e a comunidade civil. A caracterização do relevo é parte da informação existente na carta, concretizada através das curvas de nível: linhas curvas que representam uma cota pré-definida (convencionado de 10 em 10 m nas cartas à escala 1/25 000), constante em toda a sua extensão. Estas acompanham as formas do terreno e indicam a altitude do nível do solo, independentemente de se cruzarem com outros objectos à superfície terrestre (como edifícios ou arvoredo). A informação do relevo é bastante completa, abrangendo a área de toda a carta. As curvas de nível são, por norma, restituídas, manualmente, por um operador numa estação fotogramétrica, numa tarefa compreensivelmente morosa. Uma das alternativas para a representação do relevo é por intermédio da correlação automática de fotografias aéreas, daí resultando uma nuvem de pontos cotados numa grelha regular, cada um com uma coordenada tridimensional. Alguns desses pontos contêm “ruído”, visto representarem não a cota ao nível do solo, mas a cota de objectos sobre a superfície terrestre. O processo de eliminação desse “ruído”, que permite corrigir a cota do topo do objecto para o solo, designa-se por filtragem. Há diversos processos de filtragem de nuvens de pontos, embora nenhum consiga obter resultados totalmente satisfatórios, apresentando mais ou menos dificuldades em algumas zonas de terreno específicas (zonas urbanizadas ou vegetação baixa, por exemplo). Um dos caminhos apontados para auxiliar a filtragem é a utilização de outros recursos que forneçam mais informação, para além da simples coordenada tridimensional do ponto a corrigir, bem como uma mistura de algoritmos, tentando conciliar os pontos fortes de cada uma destas abordagens. O presente trabalho desenvolveu uma metodologia automática para representar o relevo a partir de uma nuvem de pontos cotados, para ser integrada na cadeia de produção do IGeoE. A partir de uma nuvem de pontos primária, e utilizando como dados de entrada ortofotos e informação vectorial dos objectos da edição anterior e da edição de trabalho da carta (excepto relevo) da mesma região, efectua quatro filtragens: filtragem de edifícios, filtragem de áreas de arvoredo superiores a 150 m x 150 m, filtragem de áreas de arvoredo inferiores a 150 m x 150 m e árvores isoladas (envolvendo a detecção de árvores em ortofotos, ao nível do pixel, por algoritmo de aprendizagem automática), e filtragem por declives.

Um Sistema para evolução espácio-temporal de imagens

Atualmente os computadores, os telemóveis mais recentes e as câmaras fotográficas têm o poder de capturar momentos, e estes momentos são gravados em fotografias. Hoje em dia são tiradas imensas fotografias em todas as partes do mundo e com isto surgem alguns problemas, tais como organizar e visualizar as fotografias de forma a transmitir o sentimento e o momento vivido. Procura-se ainda como inovar e dar uma perceção evolutiva de estruturas ou de pessoas captadas nas fotografias. É neste contexto que esta dissertação se insere. A dissertação tem como principal objetivo, oferecer uma ferramenta que consiga proporcionar uma viagem cronológica ao longo do tempo, do passado até ao presente, dado um conjunto de imagens de várias épocas. A ferramenta, chamada Evolapse, permite visualizar uma representação tridimensional de um conjunto de imagens, podendo visualizar imagens de várias épocas para a mesma localização geográfica. A Evolapse processa automaticamente comparações entre imagens e estabelece relações entre as mesmas. Também oferece um método semiautomático para criar as relações. Todas as relações estabelecidas automaticamente e criadas, recorrendo ao método semi-automático, podem ser editadas. A ferramenta foi desenvolvida no âmbito do projeto LX Conventos e os seus resultados são testados no website do projeto. De modo a testar os resultados, a ferramenta produz documentos descritivos que contêm toda a informação necessária para reconstruir a representação tridimensional. O website do projeto LX Conventos ficará disponível ao público, dando a possibilidade a múltiplos utilizadores de visualizarem os resultados gerados pela ferramenta.

Echocardiographic parameters associated with pulmonary congestion in Chagas cardiomyopathy

INTRODUCTION: Discrepancy between the intensity of pulmonary congestion and the grade of cardiomegaly seems to be a common finding of Chagas cardiomyopathy, in spite of significant systolic dysfunction of the left ventricle. Its mechanism has not been established. The aim of this study was to investigate pulmonary congestion and to analyze if it correlated with Doppler echocardiographic parameters in patients with Chagas dilated cardiomyopathy. METHODS: Fifty-five patients with positive serology tests for Trypanosoma cruzi and Chagas dilated cardiomyopathy were studied. Chest x-rays, Doppler echocardiogram and plasmatic brain natriuretic peptide levels were obtained in all patients. The degree of pulmonary venous vessels changes on chest x-ray was graded using a pulmonary congestion score, and then compared to Doppler echocardiographic parameters. RESULTS: Mean age was 48.5 ± 11.2 years and 29% were women. The majority (95%) of patients were in NYHA functional class I and II. Mild pulmonary congestion by chest x-ray was found in 80% of the patients. In a multivariate analysis, left ventricular ejection fraction, right ventricular TEI index and the color M-mode velocity correlated with the degree of pulmonary congestion. CONCLUSIONS: Pulmonary venous changes on chest x-rays are frequent, but usually mild in patients with Chagas dilated cardiomyopathy. The degree of pulmonary congestion correlates with Doppler echocardiographic left and right ventricular dysfunction and with color M-mode velocity.

Simulação numérica da propagação e rebentação de ondas utilizando o código OpenFoam

Esta dissertação teve o intuito de validar o código numérico do OpenFoam para problemas na área da hidrodinâmica e propagação de ondas. Para a geração de ondas através do código numérico recorreu-se ao solver Waves2Foam, uma ferramenta do OpenFoam baseada no InterFoam, solver baseado no método VoF (Volume of fluid) com a implementação de zonas de relaxamento para a geração e dissipação da energia das ondas. Os casos simulados nesta dissertação tiveram o objectivo de testar a ferramenta para diferentes condições de propagação de ondas e diferentes teorias. Assim é apresentado um caso bidimensional com fundo horizontal e profundidade considerada infinita e outro bidimensional com fundo variável de forma a verificar a ocorrência ou não de rebentação, ambos para ondas regulares de primeira ordem ou ondas de Airy. Além dos casos bidimensionais também são apresentados dois casos tridimensionais com fundo variável, para ondas regulares e bicromáticas e em situação com e sem rebentação. Tanto o caso bidimensional de profundidade variável como o primeiro caso tridimensional foram baseados em ensaios e dados experimentais realizados num canal de profundidade variável para ondas regulares em situação com e sem rebentação. O segundo caso tridimensional também foi baseado em ensaios experimentais no mesmo canal de fundo variável para ondas geradas bicromáticas em situação com e sem rebentação. Através das simulações realizadas pode-se concluir que para casos de propagação de ondas sem rebentação o solver Waves2Foam obtém bons resultados. Já nos casos com rebentação os resultados apresentam alguma discrepância devida à não utilização de modelos de turbulência. No geral, o código numérico do OpenFoam dá bons resultados para resolver problemas de hidrodinâmica através de ondas regulares e de ondas bicromáticas.

Serological survey for Chagas disease in the rural areas of Manaus, Coari, and Tefé in the Western Brazilian Amazon

INTRODUCTION: Deforestation, uncontrolled forest, human population migration from endemic areas, and the large number of reservoirs and wild vectors naturally infected by Trypanosoma cruzi promote the endemicity of Chagas disease in the Amazon region. METHODS: We conducted an initial serological survey (ELISA) in a sample of 1,263 persons; 1,095 (86.7%) were natives of the State of Amazonas, 666 (52.7%) were male, and 948 (75.1%) were over 20 years old. Serum samples that were found to be reactive, indeterminate, or inconclusive by indirect immunofluorescence (IFI) or positive with low titer by IFA were tested by Western blot (WB). Serologically confirmed patients (WB) were evaluated in terms of epidemiological, clinical, ECG, and echocardiography characteristics. RESULTS: Fifteen patients had serologically confirmed T. cruzi infection, and 12 of them were autochthonous to the state of Amazonas, for an overall seroprevalence of 1.2% and 0.9% for the state of Amazonas. Five of the 15 cases were males, and the average age was 47 years old; most were farmers with low education. One patient who was not autochthonous, having originated from Alagoas, showed right bundle branch block, bundle branch block, and anterosuperior left ventricular systolic dysfunction with an ejection fraction of 54%. CONCLUSIONS: The results of this study ratify the importance of monitoring CD cases in Amazonia, particularly in the state of Amazonas.

Echocardiographic parameters associated with pulmonary congestion in outpatients with Chagas' cardiomyopathy and non-chagasic cardiomyopathy

INTRODUCTION: Despite significant left ventricular (LV) systolic dysfunction and cardiomegaly, pulmonary congestion does not seem to be a major finding in Chagas' cardiomyopathy (CC). This study sought to identify echocardiographic parameters associated with pulmonary congestion in CC and in dilated cardiomyopathy of other etiologies, such as non-CC (NCC), and to compare pulmonary venous hypertension between the two entities. METHODS: A total of 130 consecutive patients with CC and NCC, with similar echocardiographic characteristics, were assessed using Doppler echocardiography and chest radiography. Pulmonary venous vessel abnormalities were graded using a previously described pulmonary congestion score, and this score was compared with Doppler echocardiographic parameters. RESULTS: NCC patients were older than CC patients (62.4 ± 13.5 × 47.8 ± 11.2, p = 0.00), and there were more male subjects in the CC group (66.2% × 58.5%, p = 0.4). Pulmonary venous hypertension was present in 41 patients in the CC group (63.1%) and in 63 (96.9%) in the NCC group (p = 0.0), the mean lung congestion score being 3.2 ± 2.3 and 5.9 ± 2.6 (p = 0.0), respectively. On linear regression multivariate analysis, the E/e' ratio (β = 0.13; p = 0.0), LV diastolic diameter (β = 0.06; p = 0.06), left atrial diameter (β = 0.51; p = 0.08), and right ventricular (RV) end-diastolic diameter (β = 0.02; p = 0.48) were the variables that correlated with pulmonary congestion in both groups. CONCLUSIONS: Pulmonary congestion was less significant in patients with CC. The degree of LV of systolic and diastolic dysfunction and the RV diameter correlated with pulmonary congestion in both groups. The E/e' ratio was the hallmark of pulmonary congestion in both groups.

One-year cardiac morphological and functional evolution following permanent pacemaker implantation in right ventricular septal position in chagasic patients

INTRODUCTION: The septal position is an alternative site for cardiac pacing (CP) that is potentially less harmful to cardiac function. METHODS: Patients with Chagas disease without heart failure submitted to permanent pacemaker (PP) implantation at the Clinics Hospital of the Triângulo Mineiro Federal University (UFTM), were selected from February 2009 to February 2010. The parameters analyzed were ventricular remodeling, the degree of electromechanical dyssynchrony (DEM), exercise time and VO2 max during exercise testing (ET) and functional class (NYHA). Echocardiography was performed 24 to 48h following implantation and after one year follow-up. The patients were submitted to ET one month postprocedure and at the end of one year. RESULTS: Thirty patients were included. Patient mean age was 59±13 years-old. Indication for PP implantation was complete atrioventricular (AV) block in 22 (73.3%) patients and 2nd degree AV block in the other eight (26.7%). All patients were in NYHA I and no changes occurred in the ET parameters. No variations were detected in echocardiographic remodeling measurements. Intraventricular dyssynchrony was observed in 46.6% of cases and interventricular dyssynchrony in 33.3% of patients after one year. CONCLUSIONS: The findings of this work suggest that there is not significant morphological and functional cardiac change following pacemaker implantation in septal position in chagasic patients with normal left ventricular function after one year follow-up. Thus, patients may remain asymptomatic, presenting maintenance of functional capacity and no left ventricular remodeling.

Fisiopatologia da microcirculação coronária e perfusão do miorcárdio : ecocardiografia de contraste do miocárdio e doppler transtorácico

RESUMO: Este trabalho tentou contribuir para a caracterização da fisiopatologia da microcirculação coronária em diferentes formas de patologia com o auxílio da ecocardiografia transtorácica. Com a aplicação da ecocardiografia Doppler transtorácica foi efectuado o estudo da reserva coronária da artéria descendente anterior e com a ecocardiografia de contraste do miocárdio foram analisados parâmetros de perfusão do miocárdio como a velocidade da microcirculação coronária, o volume de sangue miocárdico e a reserva de fluxo miocárdico. Estas técnicas foram utilizadas em diferentes situações fisiopatológicas com particular interesse na hipertrofia ventricular esquerda de diferentes etiologias como a hipertensão arterial, estenose aórtica e cardiomiopatia hipertrófica. Também na diabetes mellitus tipo 2 e na doença coronária aterosclerótica, estudámos as alterações da microcirculação coronária. Com a mesma técnica de ecocardiografia de contraste do miocárdio foi analisada a perfusão do miocárdio num modelo experimental animal sujeito a uma dieta aterogénica. Além das conclusões específicas em relação a cada um dos trabalhos efectuados há a referir como conclusões gerais a sua fácil aplicabilidade e exequibilidade em âmbito clínico, a sua reprodutibilidade e precisão. Quando comparadas com técnicas consideradas de referência mostraram resultados com significativa correlação estatística. Em todos os doentes e nos grupos controle foi possível comprovar e quantificar o gradiente de perfusão transmural em repouso e durante a acção de stress vasodilatador, relevando a importância da perfusão sub-endocárdica na função do ventrículo esquerdo. O estudo da microcirculação coronária no grupo de doentes com hipertrofia ventricular esquerda revelou que no grupo com hipertensão arterial existe disfunção da microcirculação coronária ainda antes de se observar aumento de massa do ventrículo esquerdo, e que esta disfunção é diferente em função da geometria ventricular. Nos doentes com estenose aórtica foi demonstrado que além da disfunção da microcirculação coronária, explicada pelo fenómeno de hipertrofia, existe outro componente extrínseco que depois de corrigido através de cirurgia de substituição valvular, conduziu a uma parcial normalização dos valores de reserva coronária. Na cardiomiopatia hipertrófica observou-se uma grande heterogeneidade de perfusão transmural e foi documentado, em imagens de ecocardiografia de contraste do miocárdio e após análise paramétrica, a ausência de perfusão do miocárdio na região sub-endocárdica durante o stress vasodilatador de reserva coronária diminuídos em fases precoces de evolução da doença. Foi demonstrado que a reserva coronária na DM2 em fases mais avançadas estava significativamente diminuída. Descrevemos também em doentes com DM2 e sem doença coronária angiográfica a existência de disfunção da microcirculação coronária. Durante o stress vasodilatador, observámos e documentámos neste grupo de doentes, a existência de defeitos de perfusão transitórios ou de diminuição da velocidade da microcirculação coronária. No grupo de doentes com doença coronária confirmámos o interesse da avaliação da reserva coronária após intervenção percutânea na definição de prognóstico pós EAM, em termos de recuperação funcional do ventrículo esquerdo. Em doentes com BCRE e de difícil estratificação de risco, foi possível calcular o valor de reserva coronária e estratificar o risco de doença coronária. Num modelo experimental animal demonstrámos a exequibilidade da técnica de ECM, e verificámos que nessas condições experimentais, uma sobrecarga aterogénica na dieta, ao fim de 6 semanas, comprometia severamente a reserva coronária. Estes resultados foram parcialmente reversíveis quando à dieta foi adicionada uma estatina. Estas técnicas pela sua não invasibilidade, fácil acesso, repetibilidade e inocuidade perspectivam-se de grande utilidade na caracterização de doentes com disfunção da microcirculação coronária, nas diferentes áreas de diagnóstico, terapêutica e prevenção. A possibilidade de adaptar a técnica em modelos experimentais animais também nos parece poder vir a ter grande utilidade em investigação.----------------ABSTRACT: This work is intended to be a contribution to the study of coronary microcirculation applying new echocardiographic techniques as transthoracic Doppler echocardiography of coronary arteries and myocardial contrast echocardiography. Coronary flow reserve may be assessed by transthoracic Doppler echocardiography, and important functional microcirculation parameters as microcirculation flow velocity, myocardial blood volume and myocardial flow reserve may be evaluated through myocardial contrast echocardiography. Microcirculation was analysed in different pathophysiological settings. We addressed situations with increased left ventricular mass as systemic arterial hypertension, aortic stenosis and hypertrophic cardiomyopathy. Also coronary microcirculation was studied in type 2 Diabetes and in different clinical forms of atherosclerotic coronary artery disease. Specific and detailed conclusions were withdrawn from each experimental work. In the overall it was concluded that these two techniques were important tools to easily assess specific pathophysiological information about coronary microcirculation at bed side which would be difficult to get through other techniques. When compared with gold standard techniques, similar sensibility and specificity was found. Because of their better temporal and spatial resolution it was possible to analyse the importance of transmural perfusion gradients, both in basal and during vasodilatation, and their relation to ischemia, and mechanical wall kinetics, as wall thickening and motion. Coronary microcirculation dysfunction was found in systemic arterial hypertension early evolution stages, also related to different left ventricular geometric patterns. Different etiopathogenical explanations for aortic stenosis coronary microcirculation dysfunction were analysed and compared after aortic valve replacement. Transmural myocardial perfusion heterogeneity pattern was observed in hypertrophic cardiomyopathy which was aggravated during adenosine challenge. Coronary microcirculation dysfunction was diagnosed in type 2 diabetes both with coronary artery disease and with normal angiographic coronary arteries. Dynamic transitory subendocardial perfusion defects with adenosine vasodilatation were visualized in these patients.In patients with left branch block, transthoracic Doppler echocardiography was able to suggest a coronary reserve cut-off value for risk stratification. Also it was possible with this technique to calculate coronary flow reserve and predict restenosis after PTCA Again, in an experimental animal model, applying myocardial contrast echocardiography technique it was possible to study the consequences of an atherogenic diet and statins action on the coronary microcirculation function. Because these techniques are easily performed at bed side, are harmless, use no ionizing radiation and because of their repeatability, reproducibility and accuracythey are promissory tools to assess coronary microcirculation. Both in clinic and research areas these techniques will probably have a role in clinical diagnosis, prevention and therapeutically decision.

Projeto de desenvolvimento do sistema de contas nacionais financeiras em Moçambique

As Contas Nacionais ocupam uma posição de destaque no conjunto de todas as estatísticas económicas produzidas por um determinado país ou região, pois o sistema no qual assenta a sua produção, estabelece um padrão internacionalmente aceite em termos de conceitos, definições, classificações e metodologias permitindo a comparabilidade entre as várias estatísticas produzidas ao nível nacional e internacional, assim como a adaptação a qualquer país e a harmonização entre os diferentes sistemas estatísticos. No seu cerne está a medição do nível de crescimento e desempenho de uma economia, assim como a determinação da capacidade (+) / necessidade (‐) de financiamento de uma economia A produção das contas nacionais baseia‐se no Sistema de Contas Nacionais das Nações Unidas, cujo objetivo é a medição do nível de atividade económica (produto interno bruto), através do registo dos fluxos e stocks gerados entre os agentes económicos de uma economia, e entre estes e o resto do mundo, com base em padrões e recomendações internacionalmente aceites. O presente trabalho apresenta uma proposta de modelo de produção das estatísticas de contas nacionais financeiras em Moçambique, com vista a completar o modelo atualmente existente que comporta apenas a produção das contas não financeiras. Os resultados apresentados pelo modelo estão organizados em matrizes que resumem as operações financeiras realizadas entre os agentes económicos, onde se cruzam os instrumentos financeiros com os diversos setores institucionais residentes e o resto do mundo enquanto intervenientes nas operações realizadas. Nesse sentido, são apresentados, (i) quadros de património que apresentam o stock de ativos financeiros e passivos existentes num dado momento, assim como o saldo que representa o património líquido, (ii) a matriz “quem a quem” que resume as operações em forma de matriz tridimensional, onde aparecem os instrumentos financeiros e as duas partes intervenientes na operação na qualidade de credor e devedor, e (iii) a matriz de variação de stocks que, para efeitos deste trabalho, é apresentado como proxy da matriz de transações em ativos financeiros e passivos realizados num determinado momento, assim como a poupança financeira.

Modelação numérica de entrada em ponte ferroviária

O crescente interesse pelo transporte ferroviário de alta-velocidade como transporte de médio curso obriga ao estudo do comportamento de vias-férreas para cumprir requisitos funcionais. As zonas de transição são um dos locais problemáticos que requerem um estudo aprofundado, onde a modelação numérica surge como uma poderosa ferramenta de análise. Neste trabalho é analisado o comportamento de um modelo numérico bidimensional de uma entrada numa ponte ferroviária situada sobre o Rio Sado e que faz parte da variante de Alcácer do Sal. Trata-se de um modelo numérico bidimensional de elementos lineares elásticos com uma execução mais rápida em relação a outros modelos. A resposta deste modelo é comparada com resultados de um modelo numérico tridimensional validado na mesma transição. Para atingir resultados fiáveis, o modelo bidimensional foi alvo de uma parametrização precisa que consistiu num processo de calibração com o modelo tridimensional referido anteriormente. As curvas de receptância da via foram o principal meio de calibração entre os dois modelos. Deste modo, realizou-se um estudo paramétrico de ambos os modelos para avaliar a influência de diversos parâmetros no cálculo de curvas de receptância. Analisou-se, também, o comportamento deste modelo para diferentes velocidades de circulação do veículo. Dentro deste campo foi dado especial atenção ao fenómeno da velocidade crítica de um veículo num solo flexível.

Produção e caracterização de espumas 3D obtidas por electrofiação para aplicação em engenharia de tecidos

A produção de estruturas tridimensionais poliméricas tem sido foco de estudo por parte da Engenharia de Células e Tecidos, pelo que mimetizam melhor as condições in vivo dos tecidos. A conjugação das propriedades eléctricas com arquitectura 3D permite uma regeneração tecidual mais eficaz. Desta forma este estudo incidiu na construção de scaffolds, que conjugasse as propriedades mecânicas, eléctricas e biológicas num só suporte. O processo utilizado para produção de scaffolds baseou-se na electrofiação de soluções poliméricas de PCL (8% m/m) com incorporação de óxido de grafeno em diferentes concentrações: 0.01%, 0.1% e 0.25% (m/V). Foram avaliados os parâmetros de electrofiação que permitiram a organização tridimensional. A composição química e a morfologia das membranas foram avaliadas por FTIR-ATR e por microscopia electrónica de varrimento (MEV), respectivamente. Através de ensaios de tracção e de permeabilidade estudou-se a influência de óido de grafeno na matriz polimérica. Foram feitas experiências de redução de óxido de grafeno nas fibras electrofiadas, tanto nas membranas como das espumas, através do uso de vapores de hidrazina. Este mecanismo mostrou-se ineficaz, uma vez que afectou a sua morfologia. As espumas foram avaliadas quanto à sua bioactividade e propriedades mecânicas (ensaios de compressão). Também foram realizados testes de viabilidade celular nas membranas e de adesão celular nas espumas, de forma a avaliar o seu potencial para aplicação biomédica. Os resultados destes ensaios revelaram que óxido de grafeno não apresenta efeitos citotóxicos para o organismo e a sua presença promove a adesão celular ao scaffold.

Análise e otimização de materiais compósitos de microestrutura periódica

A presente dissertação tem como principais objetivos a otimização topológica de materiais compósitos de microestrutura periódica e a análise de efeitos de escala na caracterização das propriedades elásticas dos mesmos. No desenvolvimento deste trabalho, é abordada a teoria da homogeneização que é usualmente utilizada para estimar as propriedades elásticas de materiais compósitos periódicos de modo a tratar um meio heterogéneo como um meio homogéneo com propriedades mecânicas equivalentes. É realizada uma verificação e validação das hipóteses utilizadas por esta teoria, com o fim de determinar em que condições os resultados homogeneizados são credíveis e qual a margem de erro associada a esses mesmos resultados. O modelo de material aqui utilizado é obtido pela repetição de uma célula de base unitária (microestrutura representativa) em todas as direções espaciais. Trata-se de um modelo de material tridimensional de duas fases, sólido e vazio (material poroso). São estudadas diferentes topologias de microestruturas, obtidas através de um algoritmo de otimização topológica utilizando o método da homogeneização inversa. Para que fosse utilizada uma amostra suficientemente representativa de diferentes casos de anisotropia de material, foi utilizado um gerador de números aleatórios para reproduzir os estados de tensão ou deformação a serem utilizados no processo de otimização das microestruturas. Desta forma, é realizado um estudo quanto à anisotropia de material e a sua influência nas propriedades elásticas do material. O estudo de efeitos de escala toma uma grande importância neste trabalho, sendo estimados numericamente os tensores elásticos que caracterizam o material e estudada a sua convergência em relação aos tensores obtidos pelo método da homogeneização. Da mesma forma, é realizado um estudo numérico de convergência da densidade de energia de deformação e de tensão para diferentes condições de ensaios mecânicos. Os resultados indicam que um baixo fator de escala é suficiente para substituir um compósito heterogéneo por um material homogéneo com propriedades elásticas calculadas pela teoria da homogeneização.