Desenvolvimento de uma ferramenta para cálculo de estruturas em material compósito

Os desafios à engenharia moderna são cada vez maiores, pretendendo-se quase sempre obter estruturas mais leves, com propriedades mecânicas atrativas e muitas vezes com geometrias complexas. Com tais requisitos, um dos materiais que tem vindo a ter uma crescente aplicação é o material compósito. Contudo, no que toca ao cálculo estrutural destes materiais, tudo se torna mais complexo, já que são materiais que geralmente são formados por empilhamento de várias camadas de material heterogéneo, podendo estas encontrarem-se dispostas segundo diferentes orientações. Assim, a utilização de um software que permita a previsão das propriedades mecânicas de uma estrutura em material compósito através da micromecânica, a aplicação da Teoria Clássica dos Laminados e de um critério de rotura, como por exemplo o de Tsai-Hill, é fundamental para agilizar o processo de estudo da estrutura a fabricar. Para dar uma resposta a tal necessidade foi desenvolvida uma aplicação, em MATLAB® GUI, denominada CAFE – Composite Analysis For Engineers, com ambiente gráfico apelativo, que permite determinar todas as variáveis importantes no estudo de estruturas em material compósito. Esta aplicação visa suportar e agilizar a aprendizagem desta área do conhecimento, permitindo também o acesso ao código de cálculo por parte do utilizador, de modo a conhecerem-se as equações utilizadas e, eventualmente, ser alvo de futuros desenvolvimentos. O programa desenvolvido foi alvo de validação, recorrendo-se para tal, a uma comparação dos resultados obtidos entre o respetivo programa e por um outro programa de grande fiabilidade. Assim sendo, concluiu-se que o software CAFE apresenta resultados válidos, encontrando-se apto a ser utilizado.

Application of green zero-valent iron nanoparticles to the remediation of soils contaminated with ibuprofen

Zero-valent iron nanoparticles (nZVIs) are often used in environmental remediation. Their high surface area that is associated with their high reactivity makes them an excellent agent capable of transforming/degrading contaminants in soils and waters. Due to the recent development of green methods for the production of nZVIs, the use of this material became even more attractive. However, the knowledge of its capacity to degrade distinct types of contaminants is still scarce. The present work describes the study of the application of green nZVIs to the remediation of soils contaminated with a common anti-inflammatory drug, ibuprofen. The main objectives of this work were to produce nZVIs using extracts of grape marc, black tea and vine leaves, to verify the degradation of ibuprofen in aqueous solutions by the nZVIs, to study the remediation process of a sandy soil contaminated with ibuprofen using the nZVIs, and to compare the experiments with other common chemical oxidants. The produced nZVIs had nanometric sizes and were able to degrade ibuprofen (54 to 66% of the initial amount) in aqueous solutions. Similar remediation efficiencies were obtained in sandy soils. In this case the remediation could be enhanced (achieving degradation efficiencies above 95%) through the complementation of the process with a catalyzed nZVI Fenton-like reaction. These results indicate that this remediation technology represents a good alternative to traditional and more aggressive technologies.

Brewer's spent grain from different types of malt: Evaluation of the antioxidant activity and identification of the major phenolic compounds

The antioxidant activity and phenolic composition of brewer's spent grain (BSG) extracts obtained by microwave-assisted extraction from twomalt types (light and darkmalts) were investigated. The total phenolic content (TPC) and antioxidant activity among the light BSG extracts (pilsen, melano, melano 80 and carared)were significantly different (p b 0.05) compared to dark extracts (chocolate and black types), with the pilsen BSG showing higher TPC (20 ± 1 mgGAE/g dry BSG). In addition, the antioxidant activity assessed by 2,2-diphenyl- 1-picrylhydrazyl, 2,2′-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) and deoxyribose assays decreased as a result of increasing kilning temperatures in the following order: pilsen N melano N melano 80 N carared N chocolate N black. HPLC-DAD/ESI-MS/MS analysis indicated the presence of phenolic acids, such as ferulic, p-coumaric and syringic acids, as well as several isomeric ferulate dehydrodimers and one dehydrotrimer. Chocolate and black extracts, obtained frommalts submitted to the highest kilning temperatures, showed the lowest levels of ferulic and p-coumaric acids. These results suggested that BSG extracts from pilsen malt might be used as an inexpensive and good natural source of antioxidants with potential interest for the food, pharmaceutical and/or cosmetic industries after purification.

Um site, um conteúdo e incontáveis dispositivos: as estratégias de design utilizadas para ambientes multiplataformas

Dissertação apresentada à Escola Superior de Comunicação Social como parte dos requisitos para obtenção de grau de mestre em Audiovisual e Multimédia.

Material particulado originario de queimadas e doencas respiratorias

OBJETIVO: Analisar os efeitos da exposição de partículas finas de queimadas sobre as internações por doenças respiratórias em crianças e idosos. MÉTODOS: Estudo ecológico de série temporal em Cuiabá, estado de Mato Grosso, região da Amazônia brasileira, durante 2005. Níveis diários de material particulado fino PM2.5 foram estimados e disponibilizados pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. Variáveis relacionadas a temperatura, umidade relativa e ajustes por tendência temporal, sazonalidade e efeitos de calendário foram incluídos no modelo. Utilizou-se a Regressão de Poisson por modelos aditivos generalizados. RESULTADOS: Crescimento de 10 mg/m3 nos níveis de exposição ao PM2.5 foi associado a aumentos de 9,1%, 9,2% e 12,1% das internações hospitalares de crianças, relacionados às médias móveis de 1, 2 e 5 dias, respectivamente. O nível de exposição ao material particulado foi associado a aumentos de 11,4%, 21,6% e 22,0% em crianças, referentes às médias móveis de 1, 5 e 6 dias, respectivamente, para a estação seca. Não foram observadas associações significativas para os idosos. CONCLUSÕES: Foi evidenciada a influência de PM2.5 sobre a ocorrência de internações por doenças respiratórias em crianças < 5 anos, na região estudada.

Faunes ichthyologiques du Néogène Supérieur d’Angola, leur âge, remarques sur le Pliocène marin en Afrique Australe

This note is concerned with fish remains from Upper Neogene beds at Farol das Lagostas (and nearby quarry of SECIL) and Baía Farta, mainly recovered by the author in 1960, 1961, 1963 and 1967. For further data see ANTUNES, 1964, pp. 213-215. All the forms identified until now (many of them for the first time) are show in «tableau I». Smaller ones are poorly represented. I. benedeni is provisorily accepted as a distinct species, though it may correspond to a dental morphotype that does exist equally in the extant I. oxyrhinchus (see text): therefore I. benedeni from Farol das Lagostas may after all represent only some dental variations that really belong in the form described as I. cf. oxyrhinchus. The presence of Aprionodon and Hypoprion could not be ascertained: Procarcharodon megalodon, Carcharodon carcharias, Isurus benedeni. Galeocerdo cuvieri, and Carcharhinus sp. I and sp. II are specially discussed. The whole fauna does not correspond either to a very shallow and coastal environment, or to deep waters far away from the coast. It clearly points out to warm waters: an acceptable model would be the fauna from the tropical Atlantic between Northern Angola and Senegal-Cape Verde. The age of this fauna was long regarded as Burdigalian. The data formerly presented (ANTUNES, 1963) that allowed us to ascribe a pliocene age to the uppermost Neogene beds of Farol das Lagostas (Neogene III, ANTUNES, 1964) are reviewed and developed in this paper. This view is corroborated by planctonic foraminifera and stratigraphical data which provide further evidence to prove the presence of miocene beds much younger than Burdigalian, and that some deposits previously correlated to this stage have instead a Plio-Pleistocene age. Fish fauna from Farol das Lagostas is very characteristic, with giant P. megalodon in association with C. carcharias (which predominates, and whose stratigraphical distribution is particularly discussed), and with other very advanced forms like the extant tiger shark, G. cuvieri, enormous I. Benedeni, Hemipristis, and Carcharhinus (whose size largely exceeds the maximum observed with miocene material). With the exception of P. megalodon (extinct) all the other forms show very close affinities, or even identity with modern species. Comparisons with very similar faunas from some South African localities that may also have a Pliocene age are also presented.

Faunes ichthyologiques du Néogène Supérieur d’Angola, leur âge, remarques sur le Pliocène marin en Afrique Australe

This note is concerned with fish remains from upper Neogene beds at Farol das Lagostas (and nearby quarry of SECIL) and Baía Farta, mainly recovered by the author in 1960, 1961, 1963 and 1967. For further data see ANTUNES, 1964, pp. 213-215. All the forms identified until now (many of them for the first time) are show in «tableau I». Smaller ones are poorly represented. I. benedeni is provisorily accepted as a distinct species, though it may correspond to a dental morphotype that does exist equally in the extant I. oxyrhinchus (see text): therefore I. benedeni from Farol das Lagostas may after all represent only some dental variations that really belong in the form described as I. cf. oxyrhinchus. The presence of Aprionodon and Hypoprion could not be ascertained: Procarcharodon megalodon, Carcharodon carcharias, Isurus benedeni. Galeocerdo cuvieri, and Carcharhinus sp. I and sp. II are specially discussed. The whole fauna does not correspond either to a very shallow and coastal environment, or to deep waters far away from the coast. It clearly points out to warm waters: an acceptable model would be the fauna from the tropical Atlantic between Northern Angola and Senegal-Cape Verde. The age of this fauna was long regarded as Burdigalian. The data formerly presented (ANTUNES, 1963) that allowed us to ascribe a pliocene age to the uppermost Neogene beds of Farol das Lagostas (Neogene III, ANTUNES, 1964) are reviewed and developed in this paper. This view is corroborated by planctonic foraminifera and stratigraphical data which provide further evidence to proove the presence of miocene beds much younger than Burdigalian, and that some deposits previously correlated to this stage have instead a Plio-Pleistocene age. Fish fauna from Farol das Lagostas is very characteristic, with giant P. megalodon in association with C. carcharias (which predominates, and whose stratigraphical distribution is particularly discussed), and with other very advanced forms like the extant tiger shark, G. cuvieri, enormous I. Benedeni, Hemipristis, and Carcharhinus (whose size largely exceeds the maximum observed with miocene material). With the exception of P. megalodon (extinct) all the other forms show very close affinities, or even identity with modern species. Comparisons with very similar faunas from some South African localities that may also have a Pliocene age are also presented.

Associação entre exposição ao material particulado e internações por doenças respiratórias em crianças

O objetivo desse estudo foi estimar a associação entre exposição a material particulado com menos de 2,5 micra de diâmetro aerodinâmico e internações por doenças respiratórias em crianças. Foi realizado estudo ecológico de séries temporais com indicadores diários de internação por doenças respiratórias, em crianças de zero a dez anos de idade, residentes em Piracicaba, SP, entre 1º de agosto de 2011 e 31 de julho de 2012. Utilizou-se modelo aditivo generalizado da regressão de Poisson. Os riscos relativos foram RR = 1,008; IC95% 1,001;1,016 para o lag 1 e RR = 1,009; IC95% 1,001;1,017 para o lag 3. O incremento de 10 μg/m 3 de material particulado com menos de 2,5 micra de diâmetro implicou aumento no risco relativo entre 7,9 e 8,6 pontos percentuais. Concluiu-se que a exposição ao material particulado com menos de 2,5 micra de diâmetro aerodinâmico esteve associada às internações por doenças respiratórias em crianças.

Logística de coleta e transporte de material biológico e organização do laboratório central no ELSA-Brasil

O Estudo Longitudinal de Saúde do Adulto (ELSA-Brasil) é um estudo de coorte multicêntrico com o objetivo de identificar os fatores de risco associados ao diabetes tipo 2 e à doença cardiovascular na população brasileira. O artigo descreve as estratégias de coleta, processamento, transporte e de controle de qualidade dos exames de sangue e urina no ELSA. O estudo optou pela centralização dos exames em um único laboratório. O processamento das amostras foi realizado nos laboratórios locais, reduzindo o peso do material a ser transportado e diminuindo os custos do transporte para o laboratório central no Hospital da Universidade de São Paulo. O estudo incluiu exames para avaliação de diabetes, resistência à insulina, dislipidemias, alterações eletrolíticas, hormônios tireoidianos, ácido úrico, alterações de enzimas hepáticas, inflamação e hemograma completo. Além desses exames, foram estocados DNA de leucócitos, amostras de urina, plasma e soro. O laboratório central realizou aproximadamente 375.000 exames.

Aço em varão para betão armado: caracterização do material e enquadramento atual

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil

Estudo da influência do material inorgânico na formação de H2S e HCl durante a co-gasificação de CDR com carvão

O objectivo principal deste trabalho relaciona-se com a compreensão dos mecanismos de formação de H2S e HCl durante a co-gasificação de C.D.R com carvão. A presença de material inorgânico nas cinzas dos combustíveis utilizados poderá ter alguma influência na formação e subsequentes reacções de H2S e HCl, tornando-se importante compreender qual a extensão da influência destes materiais na formação destas espécies, encaradas como contaminantes do gás produzido. A utilização de misturas de C.D.R. com carvão em gasificação poderá contribuir para a redução das quantidades de resíduos depositadas em aterro. Sendo a gasificação um processo menos poluente do que a incineração, a gasificação destes materiais poderá traduzir-se num menor impacto ambiental. Os C.D.R. são materiais heterogéneos e portanto as quantidades de S, Cl e material inorgânico poderão variar tornando relevante o estudo de potenciais sinergias entre os C.D.R. e o carvão com o objectivo de 1) minimizar a emissão de poluentes gasosos, 2) minimizar a quantidade de cinza produzida e 3) aproveitar o material inorgânico, que pode desempenhar actividade catalítica conduzindo à redução da formação de H2S e HCl. Com este estudo foi determinada uma aparente relação linear entre os teores de enxofre nos combustíveis e a formação de H2S, sendo que no entanto a forma sob a qual o enxofre se encontra nos combustíveis poderá desempenhar um importante papel na conversão do enxofre em H2S. No caso do HCl, a referida relação não pareceu ser tão clara. Foi igualmente determinado que maiores temperaturas de operação promovem a formação de H2S, ao mesmo tempo que reduzem a formação de HCl, e que enquanto o aumento da quantidade de oxigénio poderá conduzir à redução da formação de H2S, não terá impacto significativo na formação de HCl. No que diz respeito aos metais foi verificado que Ca, Fe e Zn terão um papel importante na redução da formação de H2S e HCl, enquanto que K e Na terão apenas influência na formação de HCl e o Al e a Si, não afectaram nem a formação de H2S nem a de HCl.

In-situ X-ray diffraction studies during growth of Ni-Ti shape memory alloy films and their complementary ex-situ characterization

Shape Memory Alloy (SMA) Ni-Ti films have attracted much interest as functional and smart materials due to their unique properties. However, there are still important issues unresolved like formation of film texture and its control as well as substrate effects. Thus, the main challenge is not only the control of the microstructure, including stoichiometry and precipitates, but also the identification and control of the preferential orientation since it is a crucial factor in determining the shape memory behaviour. The aim of this PhD thesis is to study the optimisation of the deposition conditions of films of Ni-Ti in order to obtain the material fully crystallized at the end of the deposition, and to establish a clear relationship between the substrates and texture development. In order to achieve this objective, a two-magnetron sputter deposition chamber has been used allowing to heat and to apply a bias voltage to the substrate. It can be mounted into the six-circle diffractometer of the Rossendorf Beamline (ROBL) at the European Synchrotron Radiation Facility (ESRF), Grenoble, France, enabling an in-situ characterization by X-ray diffraction(XRD) of the films during their growth and annealing. The in-situ studies enable us to identify the different steps of the structural evolution during deposition with a set of parameters as well as to evaluate the effect of changing parameters on the structural characteristics of the deposited film. Besides the in-situ studies, other complementary ex-situ characterization techniques such as XRD at a laboratory source, Rutherford backscattering spectroscopy(RBS), Auger electron spectroscopy (AES), cross-sectional transmission electron microscopy (X-TEM), scanning electron microscopy (SEM), and electrical resistivity (ER) measurements during temperature cycling have been used for a fine structural characterization. In this study, mainly naturally and thermally oxidized Si(100) substrates, TiN buffer layers with different thicknesses (i.e. the TiN topmost layer crystallographic orientation is thickness dependent) and MgO(100) single crystals were used as substrates. The chosen experimental procedure led to a controlled composition and preferential orientation of the films. The type of substrate plays an important role for the texture of the sputtered Ni-Ti films and according to the ER results, the distinct crystallographic orientations of the Ni-Ti films influence their phase transformation characteristics.

Unstabilized rammed Earth: characterization of material collected from old constructions in South Portugal and comparison to normative requirements

Unstabilized rammed earth is a recyclable, economical, and eco-friendly building material, used in the past and still applied today. Traditionally, its use was based on a long empirical knowledge of the local materials. Because this knowledge was mostly lost or is no longer sufficient, in many countries normative documents have been produced to allow the assessment of rammed earth soils. With the aim of contributing for a refining of these normative requirements, this article presents a research work that included: (i) collection of Unstabilized rammed earth samples from six constructions in Portugal; (ii) a literature survey of normative and complementary documents to identify the most mentioned key-properties, the test procedures and the corresponding threshold limits; and (iii) a discussion of the test procedures and of the thresholds limits in the light of the experimental results. The analyzed properties are the particle size distribution, maximum particle size, plasticity, compaction, linear shrinkage, organic content, and salt content. The work highlights the advantages of taking into account the characteristics of existing constructions as a basis for the establishment and further refining of consistent threshold values. In particular, it shows that it is essential to adjust the requirements to the specificities of local materials.

Estudo da influência do material de enchimento na remoção de matéria orgânica, azoto e sólidos em leitos de macrófitas do tipo ESSH

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Sanitária

Comparative analysis of drills for composite laminates

The characteristics of carbon fiber-reinforced plastics allow a very broad range of uses. Drilling is often necessary to assemble different components, but this can lead to various forms of damage, such as delamination which is the most severe. However, a reduced thrust force can decrease the risk of delamination. In this work, two variables of the drilling process were compared: tool material and geometry, as well as the effect of feed rate and cutting speed. The parameters that were analyzed include: thrust force, delamination extension and mechanical strength through open-hole tensile test, bearing test, and flexural test on drilled plates. The present work shows that a proper combination of all the factors involved in drilling operations, like tool material, tool geometry and cutting parameters, such as feed rate or cutting speed, can lead to the reduction of delamination damage and, consequently, to the enhancement of the mechanical properties of laminated parts in complex structures, evaluated by open-hole, bearing, or flexural tests.