Estudo da ligação entre componentes estruturais de GFRP (glass fiber reinforced polymer) e componentes estruturais em betão

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil

Análise de fragmentos arqueológicos: um diálogo entre a Química, Biologia e Arqueologia

Dissertação de mestrado em Técnicas de Caracterização e Análise Química

The design and development of heat extraction technologies for the utilisation of compost thermal energy

A composting Heat Extraction Unit (HEU) was designed to utilise waste heat from decaying organic matter for a variety of heating application The aim was to construct an insulated small scale, sealed, organic matter filled container. In this vessel a process fluid within embedded pipes would absorb thermal energy from the hot compost and transport it to an external heat exchanger. Experiments were conducted on the constituent parts and the final design comprised of a 2046 litre container insulated with polyurethane foam and kingspan with two arrays of qualpex piping embedded in the compost to extract heat. The thermal energy was used in horticultural trials by heating polytunnels using a radiator system during a winter/spring period. The compost derived energy was compared with conventional and renewable energy in the form of an electric fan heater and solar panel. The compost derived energy was able to raise polytunnel temperatures to 2-3°C above the control, with the solar panel contributing no thermal energy during the winter trial and the electric heater the most efficient maintaining temperature at its preset temperature of 10°C. Plants that were cultivated as performance indicators showed no significant difference in growth rates between the heat sources. A follow on experiment conducted using special growing mats for distributing compost thermal energy directly under the plants (Radish, Cabbage, Spinach and Lettuce) displayed more successful growth patterns than those in the control. The compost HEU was also used for more traditional space heating and hot water heating applications. A test space was successfully heated over two trials with varying insulation levels. Maximum internal temperature increases of 7°C and 13°C were recorded for building U-values of 1.6 and 0.53 W/m2K respectively using the HEU. The HEU successfully heated a 60 litre hot water cylinder for 32 days with maximum water temperature increases of 36.5°C recorded. Total energy recovered from the 435 Kg of compost within the HEU during the polytunnel growth trial was 76 kWh which is 3 kWh/day for the 25 days when the HEU was activated. With a mean coefficient of performance level of 6.8 calculated for the HEU the technology is energy efficient. Therefore the compost HEU developed here could be a useful renewable energy technology particularly for small scale rural dwellers and growers with access to significant quantities of organic matter

Mechanische Charakterisierung von Konstruktionskeramik im oberflächennahen Bereich

Engineering ceramics, indentation methods, crack-resistance, Rayleigh waves, acoustic microscopy, machining parameters, green ceramic bodies, ultrasonic contact impedance, acoustic impedance, residual stress

Hohlkugelkomposit - Charakterisierung thermischer und mechanischer Eigenschaften eines neuen Leichtbauwerkstoffes

Hollow-sphere-composit, syntactical foam, filler, reactive resin system, light-weight-construction, machine tool construction, robot, test methods, thermal and mechanical properties

Reproductive behavior of Leptodactylus mystacinus (Anura, Leptodactylidae) with notes on courtship call of other Leptodactylus species

Here we present data on the reproductive behavior of Leptodactylus mystacinus (Burmeister, 1861), including details on courtship behavior. We also describe and compared the courtship calls of L. mystacinus, L. furnarius Sazima & Bokermann, 1978 and Leptodactylus sp. (L. aff. andreae). Field works were conducted in Uberlândia (central Brazil). During courtship, a female approaches a calling male and is led to a previously excavated chamber; a female can approach a silent male that beat his hands and/or feet on the ground as well. The courtship call of L. mystacinus consists of one single arch-shaped note (duration = 0.04 s) repeated 258 times per minute; the courtship calls of L. furnarius (0.06 s, 84 times per minute) and Leptodactylus sp. (0.15 s, 5 times per minute) also are arch-shaped. The courtship behavior of L. mystacinus is similar to that of other species of the L. fuscus (Schneider, 1799) group; unique to it is that males can beat his hands and/or feet on the ground while courting. The male behavior of conducting the female to a previously excavates chamber and the arch-shaped courtship call may represent other shared derived features of members of the L. fuscus group, including the former Adenomera species.

Efficiency and environmental regulation: a 'complex situation'

Production of desirable outputs is often accompanied by undesirable by products that have damaging effects on the environment, and whose disposal is frequently regulated by public authorities. In this paper, we compute directional technology distance functions under particular assumptions concerning disposability of bads in order to test for the existence of what we call ‘complex situations’, where the biggest producer is not the greatest polluter. Furthermore, we show that how in such situations, environmental regulation could achieve an effective reduction in the aggregate level of bad outputs without reducing the production of good outputs. Finally, we illustrate our methodology with an empirical application to a sample of Spanish tile ceramic producers.

Metodología de diseño de filtros CRF/SCF basada en modelos de resonadores BAW acoplados acústicamente

La creixent utilització de sistemes de comunicacions mòbils ha impulsat la demanda de filtres passabanda miniaturitzats d'elevades prestacions operant en el rang de freqüències de microones. Els Film Bulk Acoustic Resonators (FBAR) estan esdevenint la principal alternativa als filtres basats en ressonadors Surface Acoustic Wave (SAW) o als basats en ressonadors ceràmics. Els Stacked Crystal Filters (SCF) i els Coupled Resonator Filters (CRF) són configuracions FBAR que permeten assolir una excel·lent atenuació en la banda de refús. Aquest treball presenta un innovador circuit equivalent elèctric que modela el CRF. Llavors, es desenvolupa una metodologia de síntesi de filtres per al SCF i per al CRF utilitzant els seus circuits equivalents elèctrics. La metodologia de disseny presentada permet obtenir les dimensions de l'estructura del filtre acústic partint de les especificacions del filtre i de les restriccions pròpies de la tecnologia. S'han implementat diferents respostes de Chebyshev per a sistemes de comunicacions reals per tal de validar el procediment de disseny dels filtres obtenint els resultats esperats.

Una arqueometria del canvi tecnològic: producció i consum d'àmfores durant el canvi d'era en la zona nord de la costa catalana

L’objectiu de la recerca és definir un marc teòric i metodològic per a l’estudi del canvi tecnològic en Arqueologia. Aquest model posa èmfasi en caracteritzar els compromisos que configuren una tecnologia i avaluar-los en funció dels factors de situació —tècnics, econòmics, polítics, socials i ideològics. S’ha aplicat aquest model a un cas d’estudi concret: la producció d’àmfores romanes durant el canvi d’Era en la província Tarraconensis. L’estudi tecnològic dels envasos s’ha realitzat mitjançant diverses tècniques analítiques: Fluorescència de raigs X (FRX), Difracció de raigs X (DRX), Microscòpia òptica (MO) i Microscòpia electrònica de rastreig (MER). Les dades obtingudes permeten, a més, establir els grups de referència per a cada centre productor d’àmfores i, així, identificar la provinença dels individus recuperats en els centres consumidors. Donat que les àmfores en estudi són artefactes dissenyats específicament per a ser estibats en una nau i servir com a envàs de transport, l’estudi inclou la caracterització de les propietats mecàniques de resistència a la fractura i de tenacitat. En aquest sentit, i per primera vegada, s’ha aplicat l’Anàlisi d’Elements Finits (AEF) per a conèixer el comportament dels diferents dissenys d’àmfora en ésser sotmesos a diverses forces d’ús. L’AEF permet simular per ordinador les activitats en què les àmfores haurien participat durant el seu ús i avaluar-ne el seu comportament tècnic. Els resultats mostren una gran adequació entre les formulacions teòriques i el programa analític implementat per a aquest estudi. Respecte el cas d’estudi, els resultats mostren una gran variabilitat en les eleccions tecnològiques preses pels ceramistes de diferents tallers, però també al llarg del període de funcionament d’un mateix taller. L’aplicació del model ha permès proposar una explicació al canvi de disseny de les àmfores romanes.

Comportamiento tribomecánico de sistemas de sustrato: recubrimiento duros

En aplicaciones como la conformación en frío, donde los metales duros recubiertos con películas de naturaleza cerámica son ampliamente empleados, la existencia de un contacto mecánico repetitivo induce tensiones Hertzianas y origina el fallo por fatiga. En este trabajo, se investigan diversos recubrimientos cerámicos depositados por deposición física desde fase vapor sobre calidades diferentes de metal duro y un acero rápido pulvimetalúrgico para evaluar sus respectivas respuesta al contacto y comportamiento a fatiga. El trabajo experimental incluye la caracterización de los sistemas mediante ensayos de rayado y nanoindentación y la evaluación de las curvas tensión-deformación de indentación esférica de los sustratos, tanto desnudos como recubiertos, poniendo especial atención en determinar las tensiones de contacto críticas asociadas a la deformación plástica y a la aparición de grietas circulares en la superficie recubierta. A este estudio, le siguen numerosos ensayos a fatiga a cargas inferiores a aquéllas identificadas como críticas bajo carga monotónica y para un número de ciclos comprendido entre 1.000 y 1.000.000 de ciclos. Los resultados experimentales indican que las películas cerámicas no parecen desempeñar un papel relevante en la aparición de la cedencia plástica, siendo la deformación plástica global controlada por la deformación del sustrato. No obstante, para tensiones elevadas de indentación durante el régimen plástico, existe la aparición de grietas circulares en los recubrimientos cerámicos. Además, la aparición de las mismas es sensible a la fatiga por contacto. Este análisis mecánico se complementa con una inspección detallada del daño generado en profundidad y superficie.

Caracteritació de models funcionals d'àmfores romanes mitjançant Finite Element Analysis

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada al Laboratory of Archaeometry del National Centre of Scientific Research “Demokritos” d’Atenes, Grècia, entre juny i setembre 2006. Aquest estudi s’emmarca dins d’un context més ampli d’estudi del canvi tecnològic que es documenta en la producció d’àmfores de tipologia romana durant els segles I aC i I dC en els territoris costaners de Catalunya. Una part d’aquest estudi contempla el càlcul de les propietats mecàniques d’aquestes àmfores i la seva avaluació en funció de la tipologia amforal, a partir de l’Anàlisi d’Elements Finits (AEF). L’AEF és una aproximació numèrica que té el seu origen en les ciències d’enginyeria i que ha estat emprada per estimar el comportament mecànic d’un model en termes, per exemple, de deformació i estrès. Així, un objecte, o millor dit el seu model, es dividit en sub-dominis anomenats elements finits, als quals se’ls atribueixen les propietats mecàniques del material en estudi. Aquests elements finits estan connectats formant una xarxa amb constriccions que pot ser definida. En el cas d’aplicar una força determinada a un model, el comportament de l’objecte pot ser estimat mitjançant el conjunt d’equacions lineals que defineixen el rendiment dels elements finits, proporcionant una bona aproximació per a la descripció de la deformació estructural. Així, aquesta simulació per ordinador suposa una important eina per entendre la funcionalitat de ceràmiques arqueològiques. Aquest procediment representa un model quantitatiu per predir el trencament de l’objecte ceràmic quan aquest és sotmès a diferents condicions de pressió. Aquest model ha estat aplicat a diferents tipologies amforals. Els resultats preliminars mostren diferències significatives entre la tipologia pre-romana i les tipologies romanes, així com entre els mateixos dissenys amforals romans, d’importants implicacions arqueològiques.

Estudi de la reductibilitat de catalitzadors basats en cobalt i el seu comportament en la reacció de desplaçament de gas d'aigua de CO

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la universitat d'Udine, Itàlia, entre setembre i desembre del 2006.S'han caracteritzat mitjançant la reducció a temperatura programada i tests catalítics catalitzadors en pols basats en cobalt i supostats en òxid de zinc i monòlits ceràmics funcionaliltzats també amb cobalt i òxid de zinc. L'addició de promotors (manganès, crom i ferro ) als catalitzadors en pols, preparats per impregnació i precipitació, no afecta significativament ni la temperatura a la qual té lloc la reducció ni al percentatge global de reducció. En els cicles de reducció-oxidació sí que s'observen diferències entre el primer perfil de reducció i els següents, especialment en el cas de la mostra que té ferro com a promotor, on les diferències s'accentuen en cicles successius (fins al quart). S'ha evaluat l'activitat d'aquests catalitzadors en la reacció de desplaçament de gas d'aigua, obtenint uns resultats satisfactoris. Finalment s'han realitzat reduccions a temperatura programada i tests catalítics en la reacció de desplaçament de gas d'aigua amb monòlits funcionalitzats amb cobalt i òxid de zinc (en cap d'ells s'ha introduït promotors). El nivell de conversió assolit és menor que en el cas de catalitzadors en pols, fet que s'associa a la geometria d'aquests sistemes catalítics, però la relació CH4/CO2 és més favorable que en els catalitzadors en pols, el que els converteix en sistemes molt selectius.

Estudi de tecnologies a través de ressonadors acoblats per a la síntesi de filtres

Aquest treball és un estudi de viabilitat sobre una tecnologia, actualment molt desenvolupada i de baix cost, per a la implementació de circuits de microones anomenada LTCC (Low Temperature Cofired Ceramic), i que permet, entre altres coses, la implementació i miniaturització dels dissenys de circuits de RF i microones gràcies als processos de fabricació i als materials que empra. S’ha comparat aquesta tecnologia, que està a l’abast de la UAB ja que s’utilitza en el departament de química, amb la tecnologia utilitzada en el departament d’electrònica de la UAB, i que es basa en un substrat anomenat Rogers3010. Les característiques electromagnètiques d’uns i altres materials, i les limitacions tecnològiques i de fabricació d’ambdues tecnologies han sigut la base d’aquest estudi.

Acute hypersensitivity pneumonitis in a paint quality controller : a case report

Introduction: Isocyanates are sensitizing chemicals used in various industries such as polyurethane foam production or paint-related purposes. Acting as haptens recognized by T-lymphocytes, they can cause allergic asthma and rarely hypersensitivity pneumonitis (HP). We aim to present a case report of acute HP due to hexamethylene diisocyanate (HDI) in a paint quality controller, a profession not generally considered at a high risk for work-related Isocyanates exposure. Case report: A 30-yr-old otherwise healthy female, light smoker working as a paint quality controller developed shortness of breath, malaise, sweating and chills at workplace six hours after handling a HDI-based hardener. Upon admission to emergency department, symptoms had progressed to severe respiratory failure. HR computer tomography (HRCT) showed bilateral ground-glass attenuation without pleural effusion. Rapid clinical and radiological improvement occurred under facial oxygen supply and systemic steroid therapy. Occupational medicine investigations revealed regular handling of HDI using latex gloves without respiratory protection. Assessment at workplace showed insufficient air renewal (1.5 times per hour), inadequate local aspiration and HDI exposure at levels of 1-4.25 ppb/m3 (Swiss Occupation Exposure Limit 5 ppb/m3). Biological monitoring after identical work procedure executed by a co-worker showed HDI exposure (5.1 micrograms hexamethylene diamine/g creatinine). Resumption of work was disadvised because of the life-threatening event. Discussion: The diagnosis of occupational HP is highly supported by classical findings on imagery and typical symptoms occurring within approved latency interval, associated with rapid clinical improvement. Although neither broncho-alveolar lavage nor specific IgG diagnosis (en route) were performed during the acute episode, various blood tests managed to rule out evidence of an infection or autoimmune disease. Other causes of HP seem unlikely as the patient did not have any recurrence of symptoms since absence from work. Workplace evaluation provided significant information on HDI exposure and allowed substantial recommendations to diminish Isocyanate exposure for the 20 still healthy laboratory co-workers. Although the entryways (air or skin) and precise mechanism of toxicity remain unclear, the present case clearly shows that Isocyanates may trigger acute HP in susceptible workers in a profession not generally considered at a high risk.

Suitability of containers from different sources as breeding sites of Aedes aegypti (L.) in a cemetery of Buenos Aires City, Argentina

Cemeteries are ideal urban areas to study the importance of different types of containers as breeding sites of Aedes aegypti (L.). In the present study, the suitability of plastic, glass, ceramic and metal containers was evaluated in four patches within a cemetery of Buenos Aires City, Argentina. Between October 1998 and May 2000, we found 215 breeding sites of Ae. aegypti out of 13,022 water-filled containers examined. In two patches containing microenvironments sheltered from the sun, the use of the different types of containers was proportional to the offer (correlation coefficient = 0.99, P < 0.05 in both cases). In the remaining patches, plastic and metal containers were the most and less frequent breeding sites, respectively (P < 0.001 in both cases). The number of immatures per breeding site (median = 4.5) did not show significant differences among the four types of containers examined (H3, 215 = 1.216, P = 0.749). Differences found in patches from a same cemetery suggest that different microenvironmental conditions affect the suitability of each type of container for Ae. aegypti breeding. Plastic containers appeared as key breeding sites that should be removed to reduce the Ae. aegypti population in the study area.