Desenvolvimento e otimização de um fotodetector de silício bidimensional sensível à posição

O conhecimento da física de semicondutores foi usado para desenvolver e otimizar um sensor ótico de silício capaz de determinar com precisão a posição bidimensional de incidência de um feixe de luz em sua superfície. O sensor usa o efeito de fototensão lateral para gerar um sinal elétrico de saída que é função da posição de incidência da luz. Tecnologia planar do silício foi usada na fabricação do dispositivo, incluindo implantação iônica, difusão, fotolitografia, deposição de filmes metálicos e crescimento de dielétricos. A caracterização elétrica do sensor inclui medidas estáticas, com a distribuição de portadores em regime estacionário, medidas dinâmicas, onde é analisado o transiente do sinal elétrico e medidas espectroscópicas para analisar a resposta do sensor em função do comprimento de onda da luz incidente. Simulações dos processos de fabricação, parâmetros dos passos tecnológicos, distribuição dos portadores e do potencial elétrico bidimensional no sensor foram usadas para a otimização das características do sensor.

O uso da astronomia como instrumento para a introdução ao estudo das radiações eletromagnéticas no ensino médio

Este trabalho relata a utilização de tópicos ligados à Astronomia, como motivação educacional, a fim de inserir o estudo das radiações eletromagnéticas com abordagem na Física Moderna e Contemporânea. Em geral, a bibliografia atual disponível trata deste assunto (sob o título “ondas eletromagnéticas”) no capítulo relacionado a “ondas”, dentro da Física Clássica, não abordando assim, conceitos da Física Moderna: dualidade onda partícula, quantização da energia, efeito fotoelétrico, Lei de Planck, etc. O tema foi abordado utilizando atividades práticas: observação do Sol, observação do céu com telescópio, simulação computacional através de applets disponíveis na Internet, atividades de laboratório, sempre partindo de aspectos relacionados à Astronomia. A proposta foi aplicada em uma turma de terceira série de Ensino Médio, do Instituto Estadual de Educação de Sapiranga, cidade do Vale do Rio dos Sinos. Este trabalho foi embasado pela Teoria de Aprendizagem Significativa de Ausubel e de Novak, e pela Teoria de mediação de Vygotsky. A partir dos dados colhidos através de testes comparativos, entrevistas e depoimentos dos alunos, foi possível detectar que eles estiveram motivados para a aprendizagem, sendo que alguns inclusive passaram a interessar-se mais pela disciplina de Física. Ao finalizar a aplicação desta proposta de trabalho, foi criado um CD com textos, simulações e sugestões para aplicações em sala de aula.

Avaliação das variáveis analíticas dos métodos de determinação do teor de taninos totais baseados na formação de complexos com substâncias protéicas e derivados da polivinilpirrolidona

O presente trabalho objetivou estudar as principais variáveis analíticas associadas aos métodos espectrofotométricos de quantificação do teor de taninos utilizando caseína e pó-de-pele, os reagentes de Folin-Denis e Folin-Ciocalteu, bem como a avaliação de diferentes tipos de PVPP (Divergan® F, Divergan® RS, Kollidon® CL e PVPP-P6755) na substituição dos substratos protéicos. Para tanto, dois métodos de análise, um espectrofotométrico e outro por CLAE foram desenvolvidos, utilizando os polifenóis catequina, ácido tânico, ácido gálico e pirogalol como substâncias de referência e rutina como flavonóide modelo. Para maiores inferências uma solução extrativa de folhas secas de Psidium guajava L também foi quantificada. A análise comparativa assinalou o uso vantajoso do reagente de Folin-Ciocalteu, em relação ao reagente de Folin-Denis. Em termos de reprodutibilidade, a caseína grau técnico (GT) mostrou-se superior à caseína purificada, embora essa última possua maior afinidade pelos polifenóis testados. Contudo, as análises por UV-VIS e por CLAE em comprimentos de onda de 280m e 352 nm, demonstraram que tanto a caseína GT quanto o pó-de-pele não são seletivos para complexar taninos, de acordo com as normas do ICH. Tanto o pó-de-pele quanto a caseína GT foram capazes de complexar polifenóis e rutina de maneira inespecífica. Isso foi evidenciado quando misturas de um único polifenol e rutina ou a fração flavonoídica de P. guajava foram testadas. A capacidade de complexação de polifenóis e rutina por parte da PVPP foi avaliada por UV-VIS, DSC e CLAE. Os melhores resultados foram observados para PVPP-P6755, no entanto com restrições. De maneira similar a caseína GT e pó-depele a PVPP-P6755 foram capazes de complexar de maneira inespecífica rutina e outros flavonóides do extrato de P. guajava. Uma validação plena para o caso específico de folhas de P. guajava é questionável. No entanto, o método baseado na utilização de PVPP mostrou-se passível de padronização utilizando 500,0 mg de pó de droga, 2,0 mL de reagente de Folin-Ciocalteu, tempo de leitura 30 min após adição desse reagente e quantificação em 760 nm. Sob essas condições, a análise comparativa demonstrou que 50,0 mg de PVPP foram, em termos analíticos, equivalentes a 100,0 mg de pó-de-pele ou a 750 mg de caseína GT.

Manifestantes recorrem à Justiça dos EUA contra violência de policiais

Reportagem exibida pelo Jornal da Globo News

Repensando o duplo movimento polanyiano a partir do desenvolvimento de estratégias sociais: um olhar sobre o setor de energia nucleoelétrica à luz da opção decolonial

A tese de duplo movimento de Karl Polanyi teoriza mercado e sociedade como dois grandes blocos em oposição. Polanyi sugere que o mercado produziria um intenso efeito de degradação à sociedade que, por sua vez, estaria incumbida de proporcionar uma virada social. No entanto, esse contra movimento de proteção social não ocorreu da forma como prevista pelo autor, especialmente em um contexto semi periférico. Busquei repensar a tese polanyiana no contexto da energia nuclear, tomando por premissa, o argumento de que o processo de proteção social emergiria de diversos atores, por vezes ambivalentes e hegemônicos, por meio de Estratégias Sociais. Dessa maneira, o objetivo geral do trabalho foi analisar o desenvolvimento de Estratégias Sociais decorrentes do setor nuclear, a partir do lócus de atuação da Eletronuclear, engajado com a opção decolonial. No processo de investigação, coletei dados por meio de entrevistas, observação participante e por meio de documentos. A Análise Crítica do Discurso foi usada como base de inspiração, norteada pelo engajamento com a opção decolonial. Procurei, como forma de situar o problema no espaço-tempo, desenvolver um panorama histórico-geopolítico, que permitisse compreender elementos contextuais do setor. Os achados permitiram defender que o processo de proteção social em territórios historicamente subalternizados e sub-socializados ocorre de forma difusa e não necessariamente estruturada, por meio de Estratégias Sociais que emanam de múltiplos atores, inclusive ambivalentes e hegemônicos. Além da tese, destaco como principais contribuições do trabalho, (i) a concepção de um framework que evidencia o atual quadro de manutenção da ordem ocidental e da onda de longa duração, suportado pelo neoliberalismo e pelo neocolonialismo, legitimados por Tratados de Não Proliferação (TNP), e por organismos como ONU, IAEA, NRC, além de outros; (ii) o surgimento de infinitas possibilidades para as mercadorias fictícias de Polanyi, por meio da mercadificação de agendas; (iii) o desvelar da formação de Localidades Orientadas ao Mercado e, por conseguinte, de Cidades Orientadas ao Mercado.

Social media crises in the organization: exploring management strategies through cases from France and Brazil

The aim of this Master’s thesis has been to shed light on the response strategies that organizations are implementing when facing a crisis created on or amplified by social media. Since the development of social media in the late 1990s, the interplay between the online and the offline spheres has become more complex, and characterized by dynamics of a new magnitude, as exemplified by the wave of “Twitter” Revolutions or the Wikileaks scandal in the mid 2000s, where online behaviors deeply affected an offline reality. The corporate world does not escape to this worldwide phenomenon, and there are more and more examples of organizational reputations destroyed by social media “fireballs”. As such, this research aims to investigate, through the analysis of six recent cases of corporate crises (2013-2015) from France and Brazil, different strategies currently in use in order to identify examples of good and bad practices for companies to adopt or avoid when facing a social media crisis. The first part of this research is dedicated to a review of the literature on crisis management and social media. From that review, we were able to design a matrix model, the Social Media Crisis Management Matrix, with which we analyzed the response strategies of the six companies we selected. This model allows the conceptualization of social media crises in a multidimensional matrix built to allow the choice, according to four parameters, of the most efficient (that is: which will limit the reputational damage) response strategy. Attribution of responsibility for the crisis to the company by stakeholders, the origin of the crisis (internal or external), the degree of reputational threat, and the emotions conveyed online by stakeholders help companies determining whether to adopt a defensive response, or an accommodative response. The results of the analysis suggest that social media crises are rather manichean objects for they are, unlike their traditional offline counterparts, characterized by emotional involvement and irrationality, and cannot be dealt with traditionally. Thus analyzing the emotions of stakeholders proved to be, in these cases, an accurate thermometer of the seriousness of the crisis, and as such, a better rudder to follow when selecting a response strategy. Consequently, in the cases, companies minimized their reputational damage when responding to their stakeholders in an accommodative way, regardless of the “objective” situation, which might be a change of paradigm in crisis management.

Alterações qualitativas em contratos de obra pública e a teoria econômica dos contratos incompletos : é possível construir um avião em pleno voo?

Não é de hoje que o país assiste à descoberta de incontáveis casos de desvios de recursos públicos ou mesmo à má gestão de contratos de obra pública que ocasionam, além de grave prejuízo ao Erário, danos à sociedade, muitas vezes desprovida da utilidade que seria proporcionada pelo pactuado. Essas condutas normalmente são ensejadas por projetos de engenharia que podem ser considerados meras peças de ficção, pois não representam o esforço correto para a execução do bem que se deseja construir. A Lei nº 8.666/93 permite a licitação com base em projeto básico, o que, segundo a atual onda de pensamento brasileira, seja da doutrina, dos órgãos de controle, do Poder Legislativo e até mesmo da mídia, é, de fato, um sério problema a ser enfrentado, pois a sua contratação dá margem a aditivos, entendidos como os grandes vilões das obras públicas. Por isso, o Tribunal de Contas da União vem decidindo no sentido de fortemente restringir a possibilidade de alteração contratual e, além disso, tem capitaneado projetos no Congresso Nacional que visam praticamente à extinção da empreitada por preço unitário, espécie contratual na qual o risco do projeto, ainda sem as definições necessárias, acaba por ser assumido pela Administração contratante, responsável pela elaboração, e não pelo seu executor. Contudo, no caso de obras complexas de infraestrutura, deve-se perquirir se essa postura, que pretende acabar com a margem decisória do gestor público quanto à extensão da incompletude do projeto básico - e, portanto, do objeto do contrato -, merece ser repensada, não com vistas a possibilitar os recorrentes danos, mas no caminho de uma melhor programação das ações estatais. Isso porque nessas hipóteses, a busca por todas as informações necessárias para a confecção do projeto a ser ao final executado, no momento da elaboração do edital, ou é muito custosa ou simplesmente não é possível. Assim, seria mais eficiente a contratação integrada, prevista na Lei do Regime Diferenciado de Contratação, na qual o risco do projeto pode se alocado ao contratado. Ocorre que, como existem restrições, nem sempre é viável esse caminho. Nessa ordem de ideias, deve-se encontrar uma solução para que o tradicional contrato de obra pública supere os seus graves problemas de incentivos. A proposta do presente trabalho é a introdução de um procedimento de tomada de decisão transparente, que confira segurança jurídica e amplo conhecimento da sociedade, além de livre acesso aos órgãos de controle, a partir de critérios não apenas jurídicos, mas econômicos e técnicos.

Uma abordagem de óptica física e física moderna para Engenharia Ambiental

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Espectofotômetro

Este modelo é parte de um conjunto de modelos 3D produzidos pela equipe de audiovisual da SEaD/UFSCar para o jogo de realidade virtual “O Laboratório de Química”.

Simulação do comportamento espectral de redes de período longo em fibra óptica

Esta tese é dedicada às redes de período longo, LPG’s, em fibra óptica, escritas por exposição a radiação ultravioleta (UV) ou por exposição a descargas eléctricas, e às suas aplicações em comunicações ópticas e em sistemas sensores. Numa primeira fase estudaram-se os aspectos teóricos fundamentais para a compreensão das LPG, nomeadamente os dois modelos matemáticos propostos na literatura, para a transmissão espectral de uma LPG, o modelo de duas camadas e o modelo de três camadas. Em seguida, estudou-se o deslocamento do comprimento de onda ressonante perante mudanças de parâmetros externos. Aqui, verificou-se que para variações da temperatura no exterior da LPG, o deslocamento do comprimento de onda ressonante é linear. Por outro lado, para variações de índice de refracção exterior, verificou-se que à medida que o índice exterior se aproxima dos valores do índice de refracção da bainha, o comprimento de onda ressonante tende para valores mais baixos. Por último, realizou-se um estudo da transmissão espectral de duas aplicações que envolvem LPG’s, nomeadamente dois tipos de interferómetros e filtros ópticos. Numa segunda fase, foi desenvolvida uma ferramenta de simulação destes modelos, que permitia não só a obtenção dos espectros de transmissão das LPG’s mas também a obtenção das curvas de phase matching em função do período da rede e do comprimento de onda ressonante. A aplicação permitia também a obtenção das curvas do deslocamento do comprimento de onda ressonante, perante variações do índice de refracção exterior ou da temperatura. Para além disso, essa ferramenta realiza a simulação dos espectros de transmissão de filtros ópticos e de interferómetros de Michelson e de Mach-Zehnder construídos com base em LPG’s. A última fase do trabalho, a componente laboratorial, foi realizada na Unidade de Optoelectrónica e Sistemas Electrónicos do INESC Porto, onde foram construídos e testados os dispositivos estudados anteriormente, com o intuito de validar a aplicação desenvolvida. A ferramenta de simulação demonstrou ser capaz de simular de forma adequada os diversos aspectos do comportamento das LPG’s que foram estudados. A comparação dos resultados obtidos permitiu concluir que o modelo mais correcto para o estudo das LPG’s é o modelo de três camadas, o que está de acordo com o esperado.

Entre a Madeira e as Antilhas: a emigração para a Ilha de Trindade: século XIX

As crises agrícolas, o sistema de colonia vigente na ilha, o excesso demográfico, a Guerra Civil entre 1820-1834, e um recrutamento militar obrigatório sem precedentes, afectaram o quotidiano dos madeirenses. Também a indústria do vinho, âncora da economia de exportação vinícola insular, entrou em declínio na segunda metade do século XIX, originando graves crises de subsistência. Todo este panorama contribuiu para uma onda emigratória dos insulares Madeirenses. Na ilha da Madeira existia uma colónia de mercadores ingleses e a ínsula era um importante interposto comercial britânico, nas rotas atlânticas das embarcações para as Índias Ocidentais. Na sequência da crise de mão-de-obra nas Antilhas Britânicas, com as proprietários a procurarem colonos para substituírem os antigos escravos, emancipados em 1834, os madeirenses eram vistos como bons candidatos, descritos como excelentes trabalhadores e artífices competentes. Surgiu, desde cedo, um sistema de aliciamento dos ilhéus para as plantações inglesas do Caribe. Em 1834-35 ocorreram as primeiras levas para a Ilha de Trindade, viagens garantidas pelo armador João de Freitas Martins e financiadas pelos proprietários da possessão inglesa. Entre 1834-47 saiu o maior número de madeirenses para a Ilha de Trindade, em toda a centúria oitocentista. O Anglicanismo praticado pelos britânicos na Ilha da Madeira era tolerado, mas não ensinado aos insulares, visto que havia uma religião de Estado em Portugal, o Catolicismo Apostólico Romano. Com a chegada do escocês Robert Kalley, em 1838, o pregador desencadeará um trabalho de propagação do protestantismo na Madeira e criará um número crescente de seguidores na ilha. Em 1846, criticado e acusado pelas autoridades civis e eclesiásticas, repudiado pela comunidade anglicana britânica, e perseguido pela população, sairá clandestinamente da Madeira. Muitos outros insulares também sairão da ilha, desembarcando a maior parte em Trindade, que estando próxima da costa da Venezuela, se tornará ilha de passagem para o vasto continente americano. Muitos ilhéus são os antepassados dos madeirenses presentes em Trindade, hoje elos de ligação com o passado, luso-descendentes activos da comunidade madeirense, a exemplo da Associação Portuguesa Primeiro de Dezembro, na história de Trindade e Tobago.

Sensores de pressão em fibra óptica para o estudo dos fenómenos da percolação da água em solos

Dada a necessidade de obtermos sistemas monitorizados com elevada precisão, de grande durabilidade e resistentes às condições atmosféricas, surgiu a possibilidade de aplicação das fibras ópticas como sensores para monitorização de pressão. Nesse contexto, as fibras “hetero-core” (fibra óptica composta por uma fibra multimodo entre duas fibras ópticas monomodo) e a utilização de lentes GRIN (“GRaded INdex”) em conjunto com superfícies reflectoras permitem a determinação da pressão e são objecto de estudo desta dissertação. Em termos de aplicação, o objectivo principal desta tese de mestrado foi de proporcionar o projecto e desenvolvimentos da medida de pressão em 48 pontos para um tanque de estudo dos fenómenos de percolação da água nos solos e que é pertencente à Secção de Geotecnia do Departamento de Engenharia Civil da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto. Inicialmente, foi caracterizado um sistema contendo uma fibra “hetero-core” à qual foi aplicada uma curvatura, com auxílio de uma carruagem micrométrica. Este sistema permitiu a simulação do mesmo efeito de aplicação de pressão à fibra “hetero-core”. Na configuração seguinte, usou-se um OTDR (“Optical Time Domain Reflectometer”) para visualização e registo das perdas encontradas durante o processo de dobrar e esticar da fibra “hetero-core”. Ao longo deste registo, várias configurações foram testadas até ser encontrada a cabeça sensora com melhor comportamento para monitorizar a pressão. A multiplexagem foi conseguida ao colocar dois sensores em série, sendo cada um deles constituído por uma fibra “hetero-core” colocada no fundo de um tubo de água disposto verticalmente. Com a adição da água no tubo de água, a curvatura na fibra “hetero-core” aumentava, notando-se claramente que as perdas também subiam. Os resultados obtidos nesta configuração foram bastante satisfatórios permitindo a independência entre os dois sensores dispostos em série. Posteriormente, foi testada uma nova configuração sensora, o sensor de fibra óptica para monitorização de pressão foi construído com recurso a uma lente GRIN e uma superfície reflectora. Esta lente, disposta diante de um espelho, permitiu emitir e captar luz de um determinado comprimento de onda devido à reflexão do sinal luminoso no espelho. Com sucessivos incrementos, afastou-se e aproximou-se a lente ao espelho, registando-se e observando-se as perdas de potência obtidas com auxílio do OTDR. Também para esta configuração foi testada a multiplexagem de vários sensores, tendo sido utilizadas as seguintes opções: um acoplador de 2:1; um acoplador 4:1 e um comutador óptico. Verificou-se que a utilização de um comutador óptico é o melhor caso para a monitorização de pressão de múltiplos sensores. A multiplexagem com recurso ao comutador foi possível, uma vez que permitia a medição independente de cada sensor de pressão num determinado tempo. Com este resultado, é possível monitorizar 48 sensores com recurso ao OTDR, multiplexados temporalmente. Toda esta implementação prática da dissertação foi realizada nas instalações da Unidade de Optoelectrónica e Sistemas Electrónicos no INESC Porto, onde foram caracterizados e estudados sensores com diferentes características que poderão ser lidas neste documento. A componente teórica foi efectuada na Universidade da Madeira.

Investigação numérica do desempenho de um sensor de fibra ótica de índice de refração, baseado em SPR e utilizando COMSOL multiphysics

Esta tese é dedicada aos sensores de fibra ótica especificamente aos sensores baseados no fenómeno de ressonância de plasmão de superfície, SPR (Surface Plasmon Resonance), gerados em fibras óticas com configuração do tipo “D”, para aplicação em sensores refratométricos. Numa primeira parte desta dissertação são descritos os aspetos teóricos fundamentais para a compreensão dos fenómenos de ressonância de plasmões de superfície e a sua utilização em sistemas sensores. Estes fenómenos ocorrem na superfície de interface entre metais e outros meios materiais, sendo capazes de afetar as propriedades em reflexão e transmissão de uma onda eletromagnética incidente (feixe luminoso), de uma forma que é fortemente dependente dos meios na proximidade do metal. Assim, a medição das propriedades do feixe luminoso, como por exemplo o comprimento de onda de ressonância com SPR, permite monitorizar esses meios. Numa segunda fase foi implementada a simulação destes modelos, em COMSOL Multiphysics, que permitia não só a obtenção dos espetros de transmissão dos fenómenos de ressonância de plasmões de superfície, mas também a obtenção das distribuições do campo elétrico e magnético em função das dimensões do sensor. O COMSOL permitiu também a obtenção das curvas do deslocamento do comprimento de onda ressonante, perante variações do índice de refração exterior, da espessura do metal, da espessura da bainha e da espessura de outro elemento de elevado índice de refração. A fase seguinte foi verificar que os resultados dos métodos teóricos para os diferentes parâmetros de estudo eram semelhantes aos resultados obtidos no COMSOL. Conclui-se que com este programa é possível criar novos sensores em fibra ótica, baseados em SPR, para melhorar e otimizar os parâmetros de ressonância e sensibilidade do sensor. A última fase do trabalho baseou-se na modelização de uma fibra cuja configuração seja tal que possa criar um pequeno efeito de antena e fazer com que parte da luz seja guiada para o exterior da fibra e possa interatuar com o meio externo para melhor sensibilidade.

Simulação de um sistema aerogerador com controlo óptimo predictivo

Nesta dissertação de mestrado propõe-se simular um sistema para melhorar a qualidade da energia eléctrica produzida por um parque eólico, utilizando conversores multinível NPC costas com costas e controlo óptimo predictivo. Neste trabalho é feito o controlo da potência activa e reactiva que é fornecida à rede de energia eléctrica, a partir de um gerador eólico e é optimizada a forma de onda alternada e sinusoidal de tensão trifásica sem neutro, minimizando o tremor das correntes e a distorção harmónica total, contribuindo para melhorar a qualidade de energia da rede ou de sistemas de alimentação para aplicações críticas como são os sistemas de telecomunicações. Recorre-se ao Matlab/Simulink para simular e comparar os resultados obtidos no sistema de conversão de energia de um parque eólico com o conversor costas com costas com controlo óptimo predictivo com os resultados obtidos com o conversor costas com costas PWM, disponível na biblioteca do software de simulação.

Sistema sensor em fibra ótica para deteção de gás

O presente trabalho descreve duas técnicas de deteção de gás baseadas em fibra ótica e apresenta dois sistemas sensores testados em ambiente laboratorial, usando técnicas de processamento de sinal usualmente associadas à espetroscopia de absorção. O estudo inicial do estado da arte dos sensores baseados em fibra ótica para a deteção de gases apresenta soluções com elevada seletividade, sensibilidade e resolução que permitem tempos de resposta curtos e esquemas de multiplexagem versáteis. A técnica de espetroscopia de absorção direta (DAS) permite a deteção de gases de forma simples e com alguma eficácia, mas com uma baixa relação-sinal-ruido. A espetroscopia por modulação de comprimento de onda (WMS) é uma técnica muito eficaz e de elevada sensibilidade para a deteção de gases, dado que a deteção é deslocada para frequências afastadas do ruído base, melhorando significativamente a relação-sinal-ruído. Estas técnicas foram escolhidas para a implementação de dois sistemas optoeletrónicos, totalmente controlados pelas respetivas aplicações em LabVIEW para a deteção e monitorização de amónia (NH3), dióxido de carbono (CO2) e metano (CH4). O trabalho é finalizado com a caraterização laboratorial dos sistemas e avaliação do desempenho, permitindo a otimização dos sistemas e técnicas implementados. De referir que o trabalho realizado nas instalações da Unidade de Optoeletrónica e Sistemas Eletrónicos (UOSE) do Instituto de Engenharia de Sistemas e Computadores (INESC), Tecnologia e Ciência (TEC), laboratório associado coordenado pelo INESC Porto, permitiu, excelentes condições de trabalho, essenciais para implementar de forma prática os diversos conceitos estudados, bem como testar e caraterizar todos os sistemas desenvolvidos em ambiente laboratorial. O trabalho desenvolvido enquadra-se no âmbito do projeto europeu ECOAL-MGT (Gestão ecológica de pilhas de resíduos de carvão), que será implementado para monitorização remota de parâmetros fundamentais de uma escombreira de carvão em auto-combustão em S.ºPedro da Cova, Portugal.