Estudi per calorimetria del recuit i la recristal·lització de coure trefilat

A la indústria de trefilatge de coure, el fil elèctric es fabrica per deformació en fred d'un alambró de secció considerable (uns 5 mm de diametre). Per tal d'aconseguir calibres inferiors al mm són necessaris multiples passos per sengles fileres on el gruix es redueix progressivament. La deformació plàstica en fred comporta una reducció de la ductilitat de tal manera que mes enllà d'una determinada reducció de secció el fil es trencaria. Per això, és necessari un recuit tèrmic amb el qual es recupera la ductilitat inicial. El procés microscòpic principal que explica el canvi de ductilitat és la recristal•lització de l'estructura deformada. L'optimització del procés requereix controlar la temperatura i la durada del recuit. Una tècnica que permet monitoritzar la recristal•lització és la calorimetria, ja que durant el recuit es desprèn calor. Per tant, l'estudi es proposa col laborar en l'optimització del procés amb la predicció de temperatures de recuit per a temps molt curts i per a temps molt llargs. L'estudi s'inicia amb mostres de fil de coure deformat a tracció. Aquestes mostres es recouen a diverses velocitats d'escalfament (des de 10 K/min fins a 80 K/min) per tal d'obtenir els paràmetres cinètics necessaris per a la predicci6 dels recuits isoterms. Aquests paràmetres corresponen a la cinètica de JMAK. Els resultats de la primera sèrie d'experiments s6n esperancadors, però es creu que la mostra comercial no es troba suficientment recuita abans de sotmetre-la a deformació

Critical thoughts on computing atom condensed Fukui functions

Different procedures to obtain atom condensed Fukui functions are described. It is shown how the resulting values may differ depending on the exact approach to atom condensed Fukui functions. The condensed Fukui function can be computed using either the fragment of molecular response approach or the response of molecular fragment approach. The two approaches are nonequivalent; only the latter approach corresponds in general with a population difference expression. The Mulliken approach does not depend on the approach taken but has some computational drawbacks. The different resulting expressions are tested for a wide set of molecules. In practice one must make seemingly arbitrary choices about how to compute condensed Fukui functions, which suggests questioning the role of these indicators in conceptual density-functional theory

Electron localization function at the correlated level

The electron localization function (ELF) has been proven so far a valuable tool to determine the location of electron pairs. Because of that, the ELF has been widely used to understand the nature of the chemical bonding and to discuss the mechanism of chemical reactions. Up to now, most applications of the ELF have been performed with monodeterminantal methods and only few attempts to calculate this function for correlated wave functions have been carried out. Here, a formulation of ELF valid for mono- and multiconfigurational wave functions is given and compared with previous recently reported approaches. The method described does not require the use of the homogeneous electron gas to define the ELF, at variance with the ELF definition given by Becke. The effect of the electron correlation in the ELF, introduced by means of configuration interaction with singles and doubles calculations, is discussed in the light of the results derived from a set of atomic and molecular systems

Síntesi i propietats de vidres metàl•lics massissos i materials nanocomposites basats en Fe per aplicacions com a materials magnètics tous

Estudi realitzat a partir d’una estada a l’ Institut für Komplexe Materialien, Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden, entre 2010 i 2011. S'ha explorat l'efecte de les condicions i influència dels elements d'aleació en la capacitat de formació de vidre, l'estructura i les propietats tèrmiques i magnètiques de vidres metàl•lics massissos i materials nanocristal•lins en base Fe. La producció d'aquests materials en forma de cintes de unes 20 micres de gruix ha estat àmpliament estudiada i s'ha vist que presenten unes propietats excel•lents com a materials magnètics tous. El propòsit general d'aquest projecte era l'obtenció de composicions òptimes amb alta capacitat de formar vidre i amb excel•lents propietats magnètiques com a materials magnètics tous combinat amb bones propietats mecàniques. El projecte prenia com a punt de partida l'aliatge [FeCoBSi]96Nb4 ja que és el que presenta millor capacitat de formar vidre i presenta una alta imantació de saturació i baix camp coercitiu. S'ha fet un estudi dels factors fonamentals que intervenen en la formació de l'estat vitri. La composició abans esmentada ha estat variada amb l'addició d'altres elements per estudiar com afecten aquests nous elements a les propietats, la formació de vidre i l'estructura dels aliatges resultants amb l'objectiu de millorar-ne les propietats magnètiques i la capacitat de formació de vidre. Entre altres s'ha usat el Zr, Mo, Y i el Gd per millorar la formació de vidre; i el Co i el Ni per millorar les propietats magnètiques a alta temperatura. S'han estudiat les relacions entre la capacitat de formació de vidre i la seva estabilitat tèrmica, la resistència a la cristal•lització i la estructura de l'aliatge resultant després del procés de solidificació. Per aquest estudi s'han determinat els mecanismes que controlen la transformació i la seva cinètica així com les fases que es formen durant el tractament tèrmic permetent la formulació de models predictius.

Simulation methods with extended stability for stiff biochemical kinetics

Background: With increasing computer power, simulating the dynamics of complex systems in chemistry and biology is becoming increasingly routine. The modelling of individual reactions in (bio)chemical systems involves a large number of random events that can be simulated by the stochastic simulation algorithm (SSA). The key quantity is the step size, or waiting time, τ, whose value inversely depends on the size of the propensities of the different channel reactions and which needs to be re-evaluated after every firing event. Such a discrete event simulation may be extremely expensive, in particular for stiff systems where τ can be very short due to the fast kinetics of some of the channel reactions. Several alternative methods have been put forward to increase the integration step size. The so-called τ-leap approach takes a larger step size by allowing all the reactions to fire, from a Poisson or Binomial distribution, within that step. Although the expected value for the different species in the reactive system is maintained with respect to more precise methods, the variance at steady state can suffer from large errors as τ grows. Results: In this paper we extend Poisson τ-leap methods to a general class of Runge-Kutta (RK) τ-leap methods. We show that with the proper selection of the coefficients, the variance of the extended τ-leap can be well-behaved, leading to significantly larger step sizes.Conclusions: The benefit of adapting the extended method to the use of RK frameworks is clear in terms of speed of calculation, as the number of evaluations of the Poisson distribution is still one set per time step, as in the original τ-leap method. The approach paves the way to explore new multiscale methods to simulate (bio)chemical systems.

MODELO DE TRANSFORMAÇÃO DE ENERGIA EÓLICA NUM FLUXO DE ÁGUA COM ALTA PRESSÃO PARA DESSALINIZAÇÃO POR OSMOSE REVERSA OU/E GERAÇÃO DE ELETRICIDADE

Este trabalho apresenta uma configuração alternativa para a dessalinização de água e geração de energia elétrica com recurso à energia eólica. Trata-se de um modelo físico que permite armazenar água do mar ou água salobra sob a forma de energia potencial gravitacional, através do seu bombeamento até um reservatório a uma determinada altura. O bombeamento é feito com o recurso à energia do vento. Uma vez, tendo a água sido acumulada no reservatório, sua energia potencial gravitacional EPG é usada para a sua dessalinização ou/e para a geração de eletricidade. O referido modelo é semelhante a um grupo de bombas de pistões. Os pistões possuem formato especial de modo que se consiga obter pressões elevadas suficientes quer para a dessalinização de água por osmose reversa, quer para a geração de eletricidade através de turbinas Pelton. Consegue-se o movimento alternado dos pistões a partir da transferência da energia da água acumulada (EPG) através dum sistema de roldanas e contrapesos. Assim sendo, provar que o modelo é capaz de transformar a EPG de baixa pressão (inferior a 2 bar) em energia cinética de um fluxo com alta pressão (superior a 55 bar) se apresenta como o foco principal deste trabalho. Com esse foco em mira, construiu-se um protótipo com o objetivo de demonstrar a viabilidade técnica da proposta. Imagens do protótipo são apresentadas neste trabalho. Em relação à osmose reversa, a referida configuração difere do que é convencional em plantas de dessalinização que usam esse processo, pelo fato de contemplar o uso de EPG. Com o modelo proposto, consegue-se um fluxo à entrada dos módulos de membrana (ou à saída do injetor da turbina Pelton) com pressão suficiente para a osmose reversa (ou para geração de eletricidade). Em relação à captação da energia eólica para o bombeamento de água, o modelo é divido em dois sistemas. O primeiro (sistema 1) usa cataventos tradicionais e o segundo (sistema 2) aerogeradores. É feita a comparação qualitativa entre os dois sistemas com base em alguns parâmetros tais como área ocupada, versatilidade etc.

ANÁLISE DAS INSTITUIÇÕES E POLÍTICAS DE PESCA EM CABO VERDE

O presente trabalho faz uma análise de coerência das instituições e políticas de pesca em Cabo Verde com relação às mudanças climáticas, enquadrado no projecto de adaptação das políticas de pesca as mudanças climáticas na África Ocidental (APPECCAO). O intuito é de analisar os impactos das alterações climáticas nas pescas, facilitar diálogos políticos, locais, nacionais e sub-regional, de forma a ajudar a melhorar as práticas e políticas de pesca, adaptando-as às mudanças climáticas que vêm acontecendo, com o apoio dos saberes científicos e endógenos. Os modelos do painel intergovernamental prevêem para a região do Atlântico Tropical Oriental aumento nas temperaturas médias, diminuição da humidade e precipitação, e ainda um aumento do nível do mar. Com estas projecções torna-se imprescindível conhecer as instituições e politicas de pescas existentes, para um melhor planeamento e adaptação as possíveis alterações ambientais causadas pelas mudanças climáticas e desenvolver políticas coerentes sustentáveis de uso dos recursos.

ANÁLISE DOS SABERES ENDÓGENOS DA PESCA ARTESANAL E AS MUDANÇAS CLIMÁTICAS Mindelo, Maio

O presente trabalho faz uma análise dos saberes endógenos da pesca artesanal e as mudanças climáticas em Cabo Verde, enquadrado no projecto de adaptação das políticas de pesca às mudanças climáticas na África Ocidental (APPECCAO). O intuito é de identificar e compreender os saberes tradicionais dos pescadores na prática da actividade pesqueira e analisar as percepções que eles têm dos problemas causados pela influência das alterações climáticas na pesca. Constituindo, contributo para elaboração de políticas direccionadas à adaptação das práticas da pesca às alterações climáticas. Pois, os modelos do painel intergovernamental prevêem para a região do Atlântico Tropical Oriental aumento nas temperaturas médias, diminuição da humidade e precipitação, e ainda um aumento do nível do mar. Com estas projecções torna-se imprescindível este estudo de saberes endógenos, para um melhor planeamento e adaptação as possíveis alterações ambientais causadas pelas mudanças climáticas e desenvolver políticas coerentes sustentáveis de uso dos recursos.

Análise das Instituições e Políticas de Pesca em Cabo Verde

O presente trabalho faz uma análise de coerência das instituições e políticas de pesca em Cabo Verde com relação às mudanças climáticas, enquadrado no projecto de adaptação das políticas de pesca as mudanças climáticas na África Ocidental (APPECCAO). O intuito é de analisar os impactos das alterações climáticas nas pescas, facilitar diálogos políticos, locais, nacionais e sub‐regional, de forma a ajudar a melhorar as práticas e políticas de pesca, adaptando‐as às mudanças climáticas que vêm acontecendo, com o apoio dos saberes científicos e endógenos. Os modelos do painel intergovernamental prevêem para a região do Atlântico Tropical Oriental aumento nas temperaturas médias, diminuição da humidade e precipitação, e ainda um aumento do nível do mar. Com estas projecções torna‐se imprescindível conhecer as instituições e politicas de pescas existentes, para um melhor planeamento e adaptação as possíveis alterações ambientais causadas pelas mudanças climáticas e desenvolver políticas coerentes sustentáveis de uso dos recursos.

Hidrossedimentologia e disponibilidade hídrica da bacia hidrográfica da Barragem de Poilão

TEIXEIRA, José João Lopes. Departamento de Engenharia Agrícola, Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Ceará, Agosto de 2011. Hidrossedimentologia e disponibilidade hídrica da bacia hidrográfica da Barragem de Poilão, Cabo Verde. Orientador: José Carlos de Araújo. Examinadores: George Leite Mamede, Pedro Henrique Augusto Medeiros. O Arquipélago de Cabo Verde, situado na costa ocidental africana, sofre influência do deserto de Saara tornando o clima caraterizado por pluviometria muito baixa e distribuída irregularmente no espaço e no tempo. As chuvas são muito concentradas, gerando grandes escoamentos para o mar. O aumento da disponibilidade hídrica requer além da construção e manutenção de infraestrutura de captação e conservação de águas pluviais, uma gestão eficiente destes recursos. Atualmente, constitui um dos eixos estratégicos da política do estado de Cabo Verde, a captação, armazenamento e mobilização de águas superficiais através de construção de barragens. Estudos do comportamento hidrológico e sedimentológico do reservatório e da sua bacia de contribuição constituem premissas básicas para um ótimo dimensionamento, gestão e monitoramento da referida infraestrutura. É neste sentido que o presente estudo objetivou sistematizar informações hidrológicas e sedimentológicas da bacia hidrográfica da Barragem de Poilão (BP) e apresentar proposta operacional de longo prazo. A área de estudo ocupa 28 km² a montante da Bacia Hidrográfica da Ribeira Seca (BHRS) na Ilha de Santiago. A altitude da bacia varia de 99 m, situada na cota da barragem, até 1394 m. Para o estudo, foram utilizados e sistematizados, série pluviométrica de 1973 a 2010, registos de vazão instantânea do período 1984 a 2000 e registos agroclimáticos da área de estudo (1981 a 2004). Para o preenchimento das falhas tanto dos escoamentos como da descarga sólida em suspensão, foi utilizado o método de curva chave. Para estimativa de produção de sedimentos na bacia, aplicou-se a Equação Universal de Perda de Solo (USLE) e a razão de aporte de sedimentos (SDR). O índice de retenção de sedimentos no reservatório foi estimado pelo método de Brune e a distribuição de sedimento pelo método empírico de redução de área descrito por Borland e Miller e, revisado por Lara. Para gerar e simular curvas de vazão versus garantia foi utilizado código computacional VYELAS, desenvolvido por Araújo e baseado na abordagem de Campos. Também foi avaliada a redução da vazão de retirada do período 2006 a 2026, provocado pelo assoreamento do reservatório. Concluiu-se que em média a precipitação anual é de 323 mm, concentrando-se 73% nos meses de agosto e setembro; a bacia de contribuição apresenta como valor um número de curva (CN) de 76, com abstração inicial (Ia) de 26 mm, coeficiente de escoamento de 19% e uma vazão anual afluente de 1,7 hm³(cv= 0,73); a disponibilidade hídrica para uma garantia de 85% é avaliada em 0,548 hm³/ano e não 0,671 hm³/ano como indica o projeto original. Com uma descarga sólida estimada em 22.185 m³/ano conclui-se que até o ano de 2026, a capacidade do reservatório reduz a uma taxa de 1,8 % ao ano, devido ao assoreamento, provocando uma redução de 41% da disponibilidade hídrica inicial. Nessa altura, as perdas por evaporação e sangria serão da ordem de 81% da vazão afluente de entrada no reservatório. Na base desses resultados se apresentou proposta de operação da BP.

Estudo do Uso de Hidrotalcites de Mg-Al como Catalisadores Heterogéneos para Produção de Biodiesel

A transesterificação de óleos vegetais ou gorduras animais com um álcool de baixo peso molecular é o principal processo utilizado na produção de biodiesel. Actualmente os processos industriais utilizam catalisadores homogéneos para acelerar a reacção. No entanto a utilização de catalisadores heterogéneos, no processo de transesterificação, tem sido sugerido por vários investigadores pois, são amigos do ambiente e podem ser regenerados e reutilizados portanto possibilitam a utilização de processos contínuos. Neste contexto, a utilização de hidrotalcites Mg-Al, como catalisadores heterogéneos para produção de biodiesel foi investigada neste trabalho experimental. As hidrotalcites com diferentes razões molares Mg/Al (Mg/Al=1, 2, 3 e 4) foram preparadas pelo método de co-precipitação. As diversas matrizes catalíticas obtidas, calcinadas a diferentes temperaturas, foram caracterizadas por difracção de raios X (DRX), análise térmica (TG-DSC), espectroscopia de infravermelhos (MIR), microscopia electrónica de varrimento (SEM) e isotérmicas de adsorção com azoto (BET). Estes catalisadores foram testados na metanólise de óleos vegetais para produzir biodiesel. As hidrotalcites Mg/Al=2, HT2A e HT2B (preparada com metade da quantidade de NaOH) calcinadas a 507 ºC e 700 ºC, respectivamente, foram as que apresentaram melhores resultados ao catalisar a reacção com um rendimento em éster superior a 97%, utilizando 2.5% da massa de catalisador, em relação à massa do óleo, razão molar metanol/óleo igual a 12, temperatura reaccional de 65 ºC durante 4h. Foi também investigada a reutilização do catalisador e o efeito da temperatura de calcinação. Constatou-se que o catalisador hidrotalcite HT2B apresentou melhor comportamento catalítico pois permitiu catalisar a reacção de transesterificação até três ciclos reaccionais, convertendo em ésteres 97%, 92% e 34% no primeiro, segundo e terceiro ciclos reaccionais, respectivamente. A análise de, algumas propriedades do biodiesel obtido como, o índice de acidez, a viscosidade e o índice de iodo mostraram que os resultados obtidos estão dentro dos valores limite recomendados pela norma EN 14214. Em anexo apresenta-se uma comunicação à First International Conference on Materials for Energy, Karlsruhe, 2010.

Dinâmica populacional e parasitismo de Himenópteros parasitóides de Chrysomya megacephala (Fabricius) (Diptera, Calliphoridae), no Rio de Janeiro, RJ

Este estudo foi realizado no período de agosto de 1999 a julho de 2000 com o objetivo de conhecer os parasitóides de Chrysomya megacephala (Fabricius, 1794) (Diptera, Calliphoridae) e avaliar sua dinâmica populacional no Instituto Oswaldo Cruz (IOC/ FIOCRUZ) e Jardim Zoológico, na cidade do Rio de Janeiro, RJ. As coletas foram realizadas semanalmente através da exposição de larvas de terceiro instar da mosca e seu substrato de criação, carne bovina moída em putrefação. Foram identificadas três espécies de himenópteros parasitóides: Tachinaephagus zealandicus Ashmead, 1904 (Encyrtidae), Pachycrepoideus vindemiae (Rondani, 1875) (Pteromalidae) and Nasonia vitripennis (Walker, 1836) (Pteromalidae). Nos dois locais, T. zealandicus foi a espécie com maior taxa de parasitismo de C. megacephala, seguida por P. vindemiae e N. vitripennis. A população de parasitóides diminuiu drasticamente no verão (temperatura média = 28°C; precipitação = 6,5 mm).O pico populacional desses insetos foi verificado no final do outono e durante todo o inverno. No Jardim Zoológico, o lixo acumulado no local de coleta exerceu forte influência na dinâmica populacional dos himenópteros parasitóides identificados nesse estudo e o pico populacional de parasitismo foi verificado em junho e julho de 2000.

Considerações sobre Coprophanaeus ensifer (Germar) (Coleoptera, Scarabaeidae) em um remanescente de Mata Atlântica no Estado da Paraíba, Brasil

Os insetos da família Scarabaeidae se alimentam da matéria orgânica em decomposição, participando ativamente da ciclagem de nutrientes. C. ensifer é um necrófago de grande porte que ocorre em áreas de florestas tropicais. Este estudo teve por objetivo conhecer o padrão sazonal da espécie neste ambiente e avaliar a atratividade das iscas utilizadas. Foram realizadas 13 coletas entre os meses de Dezembro/98 e Dezembro/99 na Mata do Buraquinho, um remanescente de Mata Atlântica em João Pessoa, PB. Foram coletados 71 espécimes usando armadilhas com quatro tipos de isca: 35 em carne de porco, 22 em rim bovino e 14 indivíduos em carne bovina, não havendo diferenças significativas entre as iscas em relação a sua atratividade para com os insetos. Não foi coletado nenhum espécime em fígado bovino. A abundância mensal esteve diretamente correlacionada com a precipitação (r s=0,65; p<0,05) e com a umidade (r s=0,55; p<0,05) e inversamente com a temperatura (r s=-0,70; p<0,01). Os espécimes somente foram coletados entre os meses de Abril a Setembro, coincidindo com o período chuvoso na região, o que corrobora o padrão sazonal da espécie.

Aspectos ecológicos da população de Culex quinquefasciatus Say (Diptera, Culicidae) em abrigos situados no Parque Ecológico do Tietê, São Paulo, SP

O estudo objetivou conhecer, ao longo das estações do ano, aspectos ecológicos da população adulta de Culex quinquefasciatus em abrigos. As coletas dos adultos foram realizadas mensalmente, cobrindo-se o período de um ano, na vegetação da margem de um canal de circunvalação. Os insetos foram capturados com o auxílio de um aspirador à bateria. O material foi acondicionado e transportado ao laboratório e, posteriormente, a espécie de interesse foi identificada; machos e fêmeas foram quantificados e o desenvolvimento ovariano foi identificado segundo o critério de Sella. Dados metereológicos foram coletados visando correlacioná-los com a variação sazonal da população de mosquitos. Foram coletados 8.298 mosquitos da espécie Culex quinquefasciatus. Desse total, 6.313 (76%) eram machos e 1.985 (24%) fêmeas. As fêmeas foram encontradas com o abdome vazio (90,1%), com sangue (7,4%) ou com óvulos maduros (2,5%). As correlações de número de mosquitos coletados versus temperatura mensal média e precipitação mensal total não indicaram influência forte e positiva desses fatores na freqüência de mosquitos. A maior freqüência de machos pode ser explicada pela dispersão das fêmeas e pela permanência dos machos nos abrigos, representados pela vegetação na margem do canal favorecendo o acúmulo de mosquitos.

Desenvolvimento de Aplicação para Dosagem de Radiofármacos

Neste projecto foi desenvolvida uma ferramenta informática para dosagem de radiofármacos que permite o cálculo automático de doses (em unidades de volume) a administrar a vários sujeitos inscritos para uma sessão de exames/tratamentos numa unidade de Medicina Nuclear. O cálculo das doses tem em conta as características e quantidade do radiofármaco disponível, a cinética do decaimento radioactivo, os horários previstos de administração e a massa corporal dos sujeitos a tratar. As mais-valias da ferramenta são a precisão dos resultados e a rapidez de cálculo. A ferramenta foi desenvolvida sobre uma folha de cálculo electrónica. Ademais, procedeu-se à estimativa do impacto económico da ordenação (por ordem decrescente da massa corporal) dos sujeitos a tratar numa sessão. Uma vez que muitos radiofármacos são materiais caros o conhecimento das economias potenciais da ordenação é útil para estabelecer estratégias de marcação de exames. Esta estimativa foi feita com o recurso a técnicas de simulação.