A piezoelectric based energy harvester interface for a CMOS wireless sensor IC

In this thesis a piezoelectric energy harvesting system, responsible for regulating the power output of a piezoelectric transducer subjected to ambient vibration, is designed to power an RF receiver with a 6 mW power consump-tion. The electrical characterisation of the chosen piezoelectric transducer is the starting point of the design, which subsequently presents a full-bridge cross-coupled rectifier that rectifies the AC output of the transducer and a low-dropout regulator responsible for delivering a constant voltage system output of 0.6 V, with low voltage ripple, which represents the receiver’s required sup-ply voltage. The circuit is designed using CMOS 130 nm UMC technology, and the system presents an inductorless architecture, with reduced area and cost. The electrical simulations run for the complete circuit lead to the conclusion that the proposed piezoelectric energy harvesting system is a plausible solution to power the RF receiver, provided that the chosen transducer is subjected to moderate levels of vibration.

Foresight exercises as a tool for decision-making: the example of two case studies in health

Based on the report for the unit “Foresight Methods Analysis” of the PhD programme on Technology Assessment at the Universidade Nova de Lisboa, under the supervision of Prof. Dr. António B. Moniz

Estudo experimental do efeito da geometria da ancoragem no comportamento ao arrancamento de varão em betão

O presente estudo experimental pretende avaliar o comportamento da aderência entre varões em aço nervurado e o betão, a influência da geometria, do estado de fendilhação do betão e da presença de um varão transversal na zona de ancoragem, no comportamento desta. O bom desempenho das estruturas de betão armado depende da sua ligação e aderência entre os diferentes materiais utilizados na sua conceção, aço e betão. Foi com esse pressuposto que a presente dissertação avançou, de forma a serem estudadas as diversas geometrias e condições a que podem estar sujeitas as ancoragens. Para isso, foram elaborados e ensaiados dezasseis modelo de ancoragem: seis modelos em betão fendilhado e dez modelos em betão não fendilhado. Do estudo experimental desenvolvido, os resultados obtidos em betão não fendilhado dos ensaios de arrancamento “Pull-Out” são comparados com as recomendações NP EN 1992-1-1 [27], fib Model Code 2010 [14] e o Structural Concrete Building Code ACI 318-11 [4]. No presente estudo experimental também foi analisado o efeito da fendilhação do betão, permitindo assim compreender melhor o funcionamento e a resistência de uma ancoragem sujeita a essa situação. O efeito da presença de um varão transversal aplicado na zona do mandril foi também estudado.

Flood resilient housing recovery models: a theoretical case study in Maldives

Natural disasters are events that cause general and widespread destruction of the built environment and are becoming increasingly recurrent. They are a product of vulnerability and community exposure to natural hazards, generating a multitude of social, economic and cultural issues of which the loss of housing and the subsequent need for shelter is one of its major consequences. Nowadays, numerous factors contribute to increased vulnerability and exposure to natural disasters such as climate change with its impacts felt across the globe and which is currently seen as a worldwide threat to the built environment. The abandonment of disaster-affected areas can also push populations to regions where natural hazards are felt more severely. Although several actors in the post-disaster scenario provide for shelter needs and recovery programs, housing is often inadequate and unable to resist the effects of future natural hazards. Resilient housing is commonly not addressed due to the urgency in sheltering affected populations. However, by neglecting risks of exposure in construction, houses become vulnerable and are likely to be damaged or destroyed in future natural hazard events. That being said it becomes fundamental to include resilience criteria, when it comes to housing, which in turn will allow new houses to better withstand the passage of time and natural disasters, in the safest way possible. This master thesis is intended to provide guiding principles to take towards housing recovery after natural disasters, particularly in the form of flood resilient construction, considering floods are responsible for the largest number of natural disasters. To this purpose, the main structures that house affected populations were identified and analyzed in depth. After assessing the risks and damages that flood events can cause in housing, a methodology was proposed for flood resilient housing models, in which there were identified key criteria that housing should meet. The same methodology is based in the US Federal Emergency Management Agency requirements and recommendations in accordance to specific flood zones. Finally, a case study in Maldives – one of the most vulnerable countries to sea level rise resulting from climate change – has been analyzed in light of housing recovery in a post-disaster induced scenario. This analysis was carried out by using the proposed methodology with the intent of assessing the resilience of the newly built housing to floods in the aftermath of the 2004 Indian Ocean Tsunami.

Remoção em fase líquida do fármaco Diclofenac por adsorção em biocarvão

Grande parte dos resíduos de biomassa gerados na indústria agro-alimentar encontram-se subvalorizados. Como tal, é fundamental desenvolver processos capazes de converter esses resíduos em produtos de valor acrescentado. Por outro lado, os compostos farmacêuticos são considerados contaminantes emergentes das águas residuais e com efeitos nocivos para a saúde humana e dos animais. Tendo em conta este enquadramento, resíduos industriais de processamento de batata, foram convertidos em biocarvão activado e utilizados como adsorventes do fármaco Diclofenac, em fase líquida. Os resíduos de biomassa, maioritariamente casca de batata, foram submetidos a caracterização química e a análise termogravimétrica. O biocarvão foi obtido por activação química dos resíduos de biomassa com K2CO3 a 700ºC durante 1 hora, em atmosfera de azoto. Seguidamente foi submetido a caracterização textural e química. O biocarvão (CRB) foi aplicado à remoção de diclofenac sódico (DCF), em fase aquosa, e o seu desempenho foi comparado com o de um carvão activado comercial (GAC). Ambos os carvões, apresentaram-se como materiais microporosos, mas o CRB revelou possuir uma extensa rede macroporosa que se reflectiu numa cinética de adsorção do DCF significativamente mais rápida que a do GAC. Concluiu-se que a cinética de adsorção do DCF com o biocarvão obedecia a um modelo de pseudo 2ªordem e a cinética do GAC se ajustava a um modelo de pseudo 1ª ordem. Apesar do GAC apresentar uma capacidade superior de adsorção no equilíbrio, a sua constante cinética foi inferior à do CRB. No estudo das isotérmicas de adsorção, observou-se que ambos os carvões seguiam o modelo de Langmuir. Apesar da maior capacidade de adsorção do carvão comercial, a constante de Langmuir para o carvão CRB apresentou-se acentuadamente superior, revelando maior afinidade do DCF com este carvão. Para além disso, a cinética superior do CRB representa uma vantagem para processos em que este parâmetro seja determinante.

The firm delocalization decision

In the current paper, the determinants of firm international relocation decision in twenty-six European countries during the period 2004-2014 are analyzed. We demonstrate, at light of three different but complementary theories that neoclassical, behavioural and institutional „push‟ factors have an impact in a firm decision-making process. Findings support that firm size, access to a global network, foreign capital, and negative internal growth in the workforce induce firm relocation. On the other hand, the degree of sunk assets has a negative effect on the probability of relocation. Delocalization decisions are also sector-dependent with low-tech manufacturing firms paying high salaries relocating abroad with a greater likelihood.

Aderência de varões nervurados sujeitos a esforços de compressão

O presente trabalho surge na continuação do trabalho realizado pela autora Ana Sofia Louro na sua dissertação de Doutoramento. Após análise efetuada ao seu trabalho e pesquisa bibliográfica, é notória a necessidade de melhor se compreender os efeitos resultantes de esforços de compressão na aderência, para que se possa comparar com o verificado nas situações de tração, levando a uma melhor compreensão das diferentes variáveis e do seu papel nas diferentes situações. Para tal estudo, utilizaram-se os provetes remanescentes do trabalho da autora, e foi traçado um plano de ensaios que permitisse compreender os fenómenos da ligação. Os provetes visam simular uma ligação viga-pilar, na medida em que é um dos locais onde ocorrem maiores solicitações na ligação entre os dois materiais. Os provetes foram executados com betões C30/37 e C50/60, e os varões com aço do tipo A500NR SD com 16 e 25 mm de diâmetro, de modo a obter resultados representativos das construções em Portugal. Durante os ensaios ocorreram problemas de encurvadura nos provetes com betões de maior resistência. Ainda assim, quando analisados os resultados de compressão e comparados com os ensaios de tração, foi possível verificar e concluir que a resistência do betão continua a assumir o papel de maior importância na ligação uma vez que a variação da resistência do betão conduziu a diferenças mais relevantes nas restantes variáveis.

A necessária implicação das fontes na produção da verdade jornalística e na concreta realização da Justiça

Na fundamentada opinião de Javier del Moral1, a fonte de informação é “uma pessoa, um grupo de pessoas, organizadas ou não, que foram testemunhas ou conhecem os factos que o jornalista vai converter em notícia, de maneira direta (informação verbal) ou mediante a entrega de documentos”. O autor refere ainda que estes dois tipos de fontes se complementam. Desta forma, são um elemento central no processo de investigação, quer ao nível do jornalismo, quer ao nível dos órgãos de polícia criminal. Ambas as instâncias, para desenvolverem um trabalho aprofundado, necessitam de ter por base diversas informações, sendo estas fornecidas pelas fontes. Quanto mais credíveis forem as fontes, mais credíveis são as informações. A presente dissertação pretende averiguar qual o papel desenvolvido pelas fontes na investigação judiciária e na investigação jornalística. Tentaremos, ao longo deste estudo, perceber que diferenças existem entre aquelas que são as fontes da comunicação e aquelas que são as fontes da Justiça. Existirão semelhanças entre ambas? Podem os dois sistemas funcionar como fonte um do outro? É a estas perguntas que procurámos dar resposta. Queremos ainda identificar os cuidados necessários no relacionamento com as fontes de informação. E entender como é que estas podem contribuir para a produção da verdade jornalística e para a concreta realização da Justiça. Não deixaremos de parte um olhar abrangente sobre o relacionamento entre o sistema da Justiça e os Media. Uma relação que ao longo dos anos se tem revelado conflituosa, distante de uma comunicação possível, mas estritamente necessária ao funcionamento de uma sociedade democrática. Para que esta dissertação estivesse à luz daquilo que acontece atualmente nas redações e nos tribunais, entrevistámos agentes da Justiça e dos Media, que nos apresentam a sua visão sobre as fontes, sobre o segredo de justiça e sobre o jornalismo judiciário. Por fim e a título de ilustração, elaborámos um estudo de caso sobre a Tragédia do Meco, onde analisaremos dois dos principais jornais diários portugueses: o Correio da Manhã e o Público. O objetivo é verificar o tratamento jornalístico-­‐judiciário que foi feito durante a primeira semana do acontecimento.

Períodos de Fidelização

This dissertation aims to study the loyalty clauses present in most of the long lasting service contracts. We introduce its main features and the consequences that arise from breaching of contract. We analyze the presence of loyalty periods in the Portuguese legislation. In this sense, we discuss Decree-Law 446/85, Law 24/96, Decree-Law 57/2008 and Decree-Law 56/2010. The loyalty period is the minimum period of time for which the contract should be maintained. In most cases, when this obligation is not fulfilled a penalty clause is set, intending to push the weaker party to comply with the contract or sanction it when the party fails to do so. We conclude that the contractual relationship where there is a loyalty period is usually an unbalanced relationship because it only protects the interest of one party. The penalty clause should not be admitted between parties with unequal bargaining powers. The contractual imbalance is not limited to consumer contracts.

Modelação numérica da reflexão e do espraiamento em praias e em estruturas marítimas

As preocupações de projetistas na conceção de estruturas marítimas utilizando modelos numéricos como ferramentas de dimensionamento, prendem-se com a sua fiabilidade, tempo de processamento e precisão. Assim, a calibração e validação de modelos numéricos é essencial para os tornar ferramentas úteis para o projeto de obras marítimas. A presente dissertação tem como objetivo a calibração e validação do modelo numérico AMAZON, baseado na teoria da onda em condições de águas pouco profundas, para dois casos de estudo distintos com base em dados de ensaios realizados anteriormente. O primeiro caso consiste no estudo do espraiamento numa praia barra-fossa cujas condições de batimetria, nível da água e condições de agitação marítima inseridas no AMAZON correspondem às de ensaios em modelo físico realizados à escala 1:5 na Universidade Politécnica da Catalunha, Barcelona. Como o modelo utiliza parâmetros que devem ser calibrados, na sua aplicação e exploração realizou-se um estudo de sensibilidade a esses parâmetros. Com base nos resultados do AMAZON, utilizaram-se programas desenvolvidos em MatLab para o cálculo do espraiamento e do coeficiente de reflexão e compararam-se os resultados com os obtidos nos ensaios em modelo físico. Verificou-se que os resultados do AMAZON são bastante próximos dos valores obtidos pelos ensaios. O segundo caso consiste no estudo de uma estrutura conversora de energia das ondas do tipo coluna de água oscilante - OWC-WEC (Oscillating Water Column - Wave Energy Converter), para a qual o modelo AMAZON nunca tinha sido utilizado. Os dados introduzidos no modelo relativos ao perfil da estrutura, nível da água e condições de agitação correspondem aos dos ensaios realizados à escala 1:35 no LNEC (Laboratório Nacional de Engenharia Civil). Realizou-se um estudo de sensibilidade dos parâmetros do modelo no que respeita à elevação da superfície livre junto e no interior da câmara de água, ao fator de amplificação e ao desfasamento, e compararam-se os resultados com os obtidos nos ensaios em modelo físico. Os resultados do AMAZON constituem um incentivo para a realização e/ou análise de ensaios para diferentes profundidades, aberturas da parede vertical da câmara de água e períodos de onda incidente, que permitam calibração e validação adicionais dos parâmetros do modelo.

Product extension services deployment platform

Due to the progresses made in the branch of embedded technologies, manufacturers are becoming able to pack their shop floor level manufacturing resources with even more complex functionalities. This technological progression is radically changing the way production systems are designed and deployed, as well as, monitored and controlled. The dissemination of smart devices inside production processes confers new visibility on the production system while enabling for a more efficient and effective management of the operations. By turning the current manufacturing resources functionalities into services based on a Service Oriented Architecture (SOA), in order to expose them as a service to the user, the binomial manufacturing resource/service will push the entire manufacturing enterprise visibility to another level while enabling the global optimization of the operations and processes of a production system while, at the same time, supporting its accommodation to the operational spike easily and with reduced impact on production. The present work implements a Cloud Manufacturing infrastructure for achieving the resource/service value-added i.e. to facilitate the creation of services that are the composition of currently available atomic services. In this context, manufacturing resource virtualization (i.e. formalization of resources capabilities into services accessible inside and outside the enterprise) and semantic representation/description are the pillars for achieving resource service composition. In conclusion, the present work aims to act on the manufacturing resource layer where physical resources and shop floor capabilities are going to be provided to the user as a SaaS (Software as a Service) and/or IaaS (Infrastructure as a Service).

Experimental determination of bone cortex holding power of orthopedic screw

Cylindrical specimens of bone measuring 15 mm in diameter were obtained from the lateral cortical layer of 10 pairs of femurs and tibias. A central hole 3.2 mm in diameter was drilled in each specimen. The hole was tapped, and a 4.5 mm cortical bone screw was inserted from the outer surface. The montage was submitted to push-out testing up to a complete strip of the bone threads. The cortical thickness and rupture load were measured, and the shear stress was calculated. The results were grouped according to the bone segment from which the specimen was obtained. The results showed that bone cortex screw holding power is dependent on the bone site. Additionally, the diaphyseal cortical bone tissue is both quantitatively and qualitatively more resistant to screw extraction than the metaphyseal tissue.

Estudo da ligação entre camadas betuminosas de pavimentos flexíveis

A ligação entre camadas constitui um dos aspetos fundamentais no comportamento de um pavimento rodoviário. O modo de funcionamento de um pavimento flexível está dependente das características dos materiais de cada camada, mas também das respetivas condições de fronteira, ou seja, das características das respetivas interfaces. Uma correta ligação entre camadas permite ao pavimento funcionar como um todo, esta ligação é normalmente alcançada com a aplicação de uma fina camada de emulsão betuminosa. Com a entrada em serviço de um pavimento, devido às tensões geradas pela passagem dos veículos, este começa a sofrer degradações à superfície, até que finda a sua vida útil procede-se à sua reabilitação. Na reabilitação de pavimentos é necessário um especial cuidado na interface do pavimento existente com novo pavimento aplicado, para que as fissuras existentes não se propaguem para as novas camadas reabilitadas. A presente dissertação de mestrado, estuda a ligação entre camadas de um pavimento cuja técnica de reforço de reabilitação é a introdução de uma grelha que limita a propagação de fendas. A ligação entre camadas é avaliada através de ensaios de corte pelo método de Leutner modificado e de tração pelo método Pull-off, para duas obras distintas, com constituições de pavimentos e com taxas de aplicação de regas de colagem diferentes, com dois tipos de grelhas de reforço e para amostras recolhidas em obra e fabricadas em laboratório. Os resultados são analisados e comparados entre si, de onde se conclui existir uma melhor ligação entre camadas para interfaces que não possuem grelhas de reforço em detrimento das que possuem, contudo a diminuição da resistência da ligação aquando desta introdução não é demasiado expressiva, o que valida esta técnica de reforço como não prejudicial à integridade da ligação entre camadas. Uma maior dosagem de rega de colagem contribui para uma maior ligação entre camadas, embora careça de um estudo mais aprofundado para definir intervalos de aplicação óptimos para uma dada constituição de pavimento. Este estudo valida para os pavimentos nacionais, os valores recomendados na norma Suíça e na norma Alemã, de resistência ao corte mínima para interfaces de ligação entre camadas de base de 12 kN e para interfaces de ligação entre camadas de desgaste de 15 kN. No entanto, considera-se que estes valores poderão ser mais exigentes, deixando os valores obtidos margem para recomendar valores mais elevados, requerendo portanto mais estudos para confirmar estes limites.

Um modelo Data Envelopment Analysis para avaliação da eficiência dos terminais de contentores do grupo TERTIR

O transporte marítimo tem vindo a adquirir uma considerável importância na economia mundial desde o século XV. O transporte marítimo é visto como um dos meios de transporte mais viáveis, que engloba um largo número de destinos no mundo e representa, para uma determinada distância a percorrer, o menor custo por tonelada. É, também, comparativamente com o transporte aéreo e rodoviário, o meio de transporte menos poluente, tornando-o, assim, uma alternativa “amiga do ambiente”. Em particular, o transporte via contentores tem vindo a ser cada vez mais utilizado devido às suas inúmeras vantagens. O contentor permite o transporte de qualquer tipo de mercadoria em boas condições de acondicionamento e permitiu otimizar as operações efetuadas através da redução de tempo de trabalho, custos e espaço. Ademais, com a globalização, a evolução do mercado, a construção de navios de maiores dimensões e a maior tecnologia investida no setor, a competição entre os portos alcançou níveis que exigem uma maior eficiência de toda a estrutura portuária. Neste contexto, a presente dissertação visa avaliar a eficiência dos terminais de contentores do grupo TERTIR, nomeadamente os de Lisboa, Leixões e Setúbal, utilizando o método Data Envelopment Analaysis (DEA). De um modo geral, o método DEA avalia a capacidade dos terminais em converter inputs em outputs. Mais especificamente os inputs selecionados nesta dissertação dizem respeito às infraestruturas e equipamentos dos terminais em estudo, e o output considera a carga movimentada por cada terminal, sendo neste caso representada pelo número de TEUs movimentados. O modelo proposto é aplicado a um conjunto de 30 terminais de contentores Europeus de 6 países diferentes, nomeadamente, Alemanha, Bélgica, Espanha, França, Holanda e Portugal. De um modo geral, os terminais TERTIR apresentam níveis de eficiência baixos quando comparados com outros terminais Europeus. Os resultados contribuem, também, para auxiliar o grupo TERTIR no debate de algumas questões atuais com as autoridades portuárias, nomeadamente no que se refere à descida dos tarifários praticados aos seus clientes e à enunciada construção do terminal de contentores do Barreiro.

Predictive control of a current-source inverter for solar photovoltaic grid interface

Solar photovoltaic systems are an increasing option for electricity production, since they produce electrical energy from a clean renewable energy resource, and over the years, as a result of the research, their efficiency has been increasing. For the interface between the dc photovoltaic solar array and the ac electrical grid is necessary the use of an inverter (dc-ac converter), which should be optimized to extract the maximum power from the photovoltaic solar array. In this paper is presented a solution based on a current-source inverter (CSI) using continuous control set model predictive control (CCS-MPC). All the power circuits and respective control systems are described in detail along the paper and were tested and validated performing computer simulations. The paper shows the simulation results and are drawn several conclusions.