Histological analyses of thermal effect caused by 1.2 W diode laser irradiation at rat periodontal pockets

The aim of this in vivo study was to evaluate the thermal effects caused by 810 nm 1.2 W diode laser irradiation of periodontal tissues. Despite all data available concerning the laser application for periodontal treatment, one of the most relevant challenges is to prevent the harmful tissue heating induced by different clinical protocols. Periodontal pockets were induced at molars in 96 rats. Several irradiation powers under CW mode were investigated: 0, 400, 600, 800, 1000, 1200 mW. The pockets were irradiated using a 300 A mu m frontal illumination fiber. The animals were killed at 4 or 10 days after irradiation. The mandible was surgically removed and histologically processed. The histological sections stained with H/E demonstrated that irradiation parameters up to 1000 mW were thermally safe for the periodontal tissues. The sections stained with Brown & Brenn technique evidenced bacteria in the periodontal tissues. Consequently, the diode laser irradiation as a unique treatment was not capable to eliminate bacteria of the biofilm present in the pockets. According to the methodology used here, it was concluded that the thermal variation promoted by a diode laser can cause damage to periodontal tissues depending on the energy density used. The 1.2 W diode laser irradiation itself does not control the bacteria present in the biofilm of the periodontal pockets without mechanical action. The knowledge of proper high intensity laser parameters and methods of irradiation for periodontal protocols may prevent any undesirable thermal damage to the tissues.

Synthesis optimization, structural evolution and optical properties of Y(0.9)Er(0.1)Al(3)(BO(3))(4) nanopowders obtained by soft chemistry methods

This paper describes the structural evolution of Y(0.9)Er(0.1)Al(3)(BO(3))(4) nanopowders using two soft chemistry routes, the sol-gel and the polymeric precursor methods. Differential scanning calorimetry, differential thermal analyses, thermogravimetric analyses, X-ray diffraction, Fourier-transform infrared, and Raman spectroscopy techniques have been used to study the chemical reactions between 700 and 1200 degrees C temperature range. From both methods the Y(0.9)Er(0.1)Al(3)(BO(3))(4) (Er:YAB) solid solution was obtained almost pure when the powdered samples were heat treated at 1150 degrees C. Based on the results, a schematic phase formation diagram of Er:YAB crystalline solid solution was proposed for powders from each method. The Er:YAB solid solution could be optimized by adding a small amount of boron oxide in excess to the Er:YAB nominal composition. The nanoparticles are obtained around 210 nm. Photoluminescence emission spectrum of the Er:YAB nanocrystalline powders was measured on the infrared region and the Stark components of the (4)I(13/2) and (4)I(15/2) levels were determined. Finally, for the first time the Raman spectrum of Y(0.9)Er(0.1)Al(3)(BO(3))(4) crystalline phase is also presented. (C) 2008 Elsevier Masson SAS. All rights reserved.

Multiscale Analysis of Topographic Surface Roughness in the Midland Valley, Scotland

Surface roughness is an important geomorphological variable which has been used in the Earth and planetary sciences to infer material properties, current/past processes, and the time elapsed since formation. No single definition exists; however, within the context of geomorphometry, we use surface roughness as an expression of the variability of a topographic surface at a given scale, where the scale of analysis is determined by the size of the landforms or geomorphic features of interest. Six techniques for the calculation of surface roughness were selected for an assessment of the parameter`s behavior at different spatial scales and data-set resolutions. Area ratio operated independently of scale, providing consistent results across spatial resolutions. Vector dispersion produced results with increasing roughness and homogenization of terrain at coarser resolutions and larger window sizes. Standard deviation of residual topography highlighted local features and did not detect regional relief. Standard deviation of elevation correctly identified breaks of slope and was good at detecting regional relief. Standard deviation of slope (SD(slope)) also correctly identified smooth sloping areas and breaks of slope, providing the best results for geomorphological analysis. Standard deviation of profile curvature identified the breaks of slope, although not as strongly as SD(slope), and it is sensitive to noise and spurious data. In general, SD(slope) offered good performance at a variety of scales, while the simplicity of calculation is perhaps its single greatest benefit.

POSTMARITAL RESIDENCE PRACTICE IN SOUTHERN BRAZILIAN COASTAL GROUPS: CONTINUITY AND CHANGE

The coastal plains of the States of Parana and Santa Catarina, in Southern Brazil, were first settled around 6000 B.P. by shellmound builders, a successful fisher-hunter-gatherer population that inhabited the coastal lowlands practically unchanged for almost five thousand years. Shellmounds were typically occupied as residential sites as well as cemeteries, and are usually associated with rich alimentary zones. Around 1200 B.P., the first evidence of ceramics brought from the interior is found in coastal areas, and together with ceramics there is a progressive abandonment of shellmound construction in favor of flat cold shallow sites. Here we consider if these changes were reflected in the postmarital residence practice of coastal groups, i.e., if the arrival or intensification of contact with groups from the interior resulted in changes in this aspect of social structure among the coastal groups. To test the postmarital residence practice we analyzed within-group variability ratios between males and females, following previous studies on the topic. and between-group, correlations between Mahalanobis distances and geographic distances. The results suggest that in the pre-ceramic series a matrilocal, postmarital residential system predominated, while in the ceramic period there was a shift toward patrilocality. This favors the hypothesis that the changes experienced by coastal groups after 1200 B.P. affected not only their economy and material culture, but important aspects of their sociopolitical organization as well.

Antioxidant therapy attenuates oxidative stress in the blood of subjects exposed to occupational airborne contamination from coal mining extraction and incineration of hospital residues

Coal mining and incineration of solid residues of health services (SRHS) generate several contaminants that are delivered into the environment, such as heavy metals and dioxins. These xenobiotics can lead to oxidative stress overgeneration in organisms and cause different kinds of pathologies, including cancer. In the present study the concentrations of heavy metals such as lead, copper, iron, manganese and zinc in the urine, as well as several enzymatic and non-enzymatic biomarkers of oxidative stress in the blood (contents of lipoperoxidation = TBARS, protein carbonyls = PC, protein thiols = PT, alpha-tocopherol = AT, reduced glutathione = GSH, and the activities of glutathione S-transferase = GST, glutathione reductase = GR, glutathione peroxidase = GPx, catalase = CAT and superoxide dismutase = SOD), in the blood of six different groups (n = 20 each) of subjects exposed to airborne contamination related to coal mining as well as incineration of solid residues of health services (SRHS) after vitamin E (800 mg/day) and vitamin C (500 mg/day) supplementation during 6 months, which were compared to the situation before the antioxidant intervention (Avila et al., Ecotoxicology 18:1150-1157, 2009; Possamai et al., Ecotoxicology 18:1158-1164, 2009). Except for the decreased manganese contents, heavy metal concentrations were elevated in all groups exposed to both sources of airborne contamination when compared to controls. TBARS and PC concentrations, which were elevated before the antioxidant intervention decreased after the antioxidant supplementation. Similarly, the contents of PC, AT and GSH, which were decreased before the antioxidant intervention, reached values near those found in controls, GPx activity was reestablished in underground miners, and SOD, CAT and GST activities were reestablished in all groups. The results showed that the oxidative stress condition detected previously to the antioxidant supplementation in both directly and indirectly subjects exposed to the airborne contamination from coal dusts and SRHS incineration, was attenuated after the antioxidant intervention.

Ruthenium nanoparticles prepared from ruthenium dioxide precursor: Highly active catalyst for hydrogenation of arenes under mild conditions

The hydrogenation of benzene and benzene derivatives was studied using Ru(0) nanoparticles prepared by a very simple method based on the in situ reduction of the commercially available precursor ruthenium dioxide under mild conditions (75 degrees C and hydrogen pressure 4atm) in imidazolium ionic liquids. Total turnovers (TTO) of 2700 mol/mol Ru were obtained for the conversion of benzene to cyclohexane under solventless conditions and TTO of 1200 mol/mol Ru were observed under ionic liquid biphasic conditions. When corrected for exposed ruthenium atoms, TTO values of 7940 (solventless) and 3530 (biphasic) were calculated for benzene hydrogenation. These reaction rates are higher than those observed for Ru nanoparticles prepared from decomposition of an organometallic precursor in similar conditions. The presence of the partially hydrogenated product cyclohexene was also detected at low conversion rates. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Fracionamento físico da matéria orgânica do solo em diferentes energias de sonicação em três latossolos brasileiros sob vegetação nativa

O fracionamento físico é freqüentemente empregado, em estudos sobre a dinâmica da matéria orgânica do solo (MOS), sendo que não existe um consenso quanto à energia adequada para a dispersão máxima de um determinado tipo do solo. Os principais objetivos deste trabalho foram determinar a energia de sonicação para a dispersão máxima do solo no fracionamento físico da MOS; avaliar o efeito do aumento da energia de sonicação e da separação prévia da matéria orgânica leve livre (MOLL) na dispersão do solo; e investigar a distribuição e qualidade das substâncias húmicas (SH´s) nas frações silte e argila obtidas na dispersão máxima do solo. O fracionamento físico em seis níveis de energia (200, 400, 800, 1200, 1600 e 2000 J mL-1) foi realizado em amostras do horizonte A de três Latossolos brasileiros sob vegetação nativa: Latossolo Vermelho (LVdf), Latossolo Bruno (LBd) e Latossolo Amarelo (LAw). A não separação da MOLL com solução de NaI, previamente à aplicação de ultra-som, causou redistribuição de carbono nas frações silte e argila, mostrando ser este um procedimento importante no fracionamento da MOS. Em geral, o aumento da energia de sonicação provocou aumento do teor da fração argila, porém a redistribuição do carbono não foi observada. A energia de máxima dispersão foi de 800, 1200 e acima de 2000 J mL-1, respectivamente para os solos LVdf, LAw e LBd, e este comportamento foi relacionado com as características de cada solo A proporção de SH´s em relação ao teor de carbono total da fração, nas frações argila e silte dos solos LVdf e LAw foi superior à verificada para o solo inteiro, enquanto que no solo LBd o comportamento foi inverso. A razão E4/E6 nos ácidos húmicos (AH) na fração argila dos solos LVdf e LBd foi inferior à dos ácidos fúlvicos (AF) correspondentes, indicando que os AH apresentam grau de condensação mais elevado do que AF. Os valores obtidos para a razão E4/E6 foram inferiores aos usualmente citados na literatura. Os resultados obtidos no fracionamento químico indicam que o fracionamento físico afetou a distribuição e qualidade das substâncias húmicas fracionadas quimicamente.

Caracterização metalúrgica do aço SAE 1141 microligado ao nióbio por simulação física

Este trabalho analisa, através do emprego de simulador físico, os efeitos da adição do nióbio no aço SAE 1141 e seu comportamento como refinador de grão e endurecedor por precipitação, nas altas temperaturas de forjamento e tempos de reaquecimento aplicados industrialmente. Analisa também qual a influência das deformações e velocidades de resfriamento sobre o tamanho de grão austenítico, microestrutura, dureza, cinética da precipitação e propriedades finais. Na definição dos parâmetros de simulação foram observadas rotinas de produção de peças forjadas comercialmente, a literatura técnica, e possíveis alterações que otimizassem as propriedades do aço em estudo. Para tanto foram definidas as temperaturas de forjamento 1100, 1200 e 1250°C, a taxa de deformação de 1/s, as deformações de 30, 50 e 70%, e as velocidades de resfriamento de 36, 60, 100 e 150°C/min. Os resultados indicaram que a velocidade de resfriamento tem papel preponderante na microestrutura final, que variou de um agregado de ferrita e perlita para bainita (às vezes com alguma martensita) a medida em que a velocidade de resfriamento aumenta. A simulação térmica indicou que tamanho de grão austenítico aumenta a medida em que se eleva a temperatura de reaquecimento e que existe apenas um pequeno efeito ancorador de grão do nióbio nesse quesito, quando não estiver presente alguma deformação Foi observado, através da simulação física que, com a presença de deformação, principalmente para as temperaturas menores de reaquecimento, a precipitação induzida por deformação parece ancorar o crescimento dos grãos recristalizados, resultando num tamanho de grão austenítico menor. Esse trabalho constitui parte integrante do projeto de desenvolvimento da tecnologia dos aços microligados, num esforço conjunto do Laboratório de Metalurgia Física – LAMEF, através do Grupo de Desenvolvimento de Aços Microligados, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, em parceria com a Aços Finos Piratini e DANA – Albarus, com o apoio da CAPES.

Adesão de filme auto-sustentado de diamante CVD em metal duro

O objetivo deste trabalho foi desenvolver conhecimento científico e tecnológico sobre o mecanismo de adesão de filmes de diamante CVD em metal duro. Foi estudado de forma sistemática o processo de brasagem reativa convencional em vácuo, com liga de AgCuTi, onde foram avaliados os efeitos do tempo, da temperatura e da atmosfera durante o processo de brasagem. O grau de aderência foi avaliado por um ensaio de tração mecânica adaptado. Os melhores resultados foram obtidos para brasagem em vácuo, em temperaturas na faixa de 900 a 920 oC e tempos de 3 a 20 minutos. Tendo em vista as limitações da brasagem em vácuo, relacionadas à reatividade do elemento reativo, o Ti, a baixa resistência da liga (à base de cobre e prata, que são metais macios) e a necessidade de uma atmosfera controlada para evitar a oxidação do próprio diamante na faixa de temperatura utilizada, foi desenvolvido neste trabalho um novo método de Adesão e brasagem de filmes auto-sustentados de diamante CVD em metal duro. Este método utiliza altas pressões e altas temperaturas para promover a adesão, utilizando câmaras simples e de baixo custo. Os resultados obtidos mostraram ser possível unir diamante ao metal duro com ou sem o material de adição, em condições de pressão e temperatura adequadas. As vantagens de utilizar alta pressão relacionam-se à possibilidade de manter o diamante estável em altas temperaturas, minimizar as falhas de preenchimento na interface entre o diamante e o metal duro, facilitar a difusão na interface, através das fronteiras de grão, promover o ancoramento e minimizar a espessura da película de brasagem quando utilizado o material de adição O grau de aderência das amostras foi avaliado através de um ensaio de cisalhamento e os resultados foram excelentes. No caso da adesão direta em altas pressões, sem o material de adição, o mecanismo responsável pela aderência provavelmente está relacionado ao ancoramento induzido pela pressão e à difusão do cobalto, presente no metal duro, para a interface com o diamante, servindo como uma espécie de “cola”. Entretanto, esta “cola” atua como catalisador para o carbono e pode interferir na estabilidade do filme de diamante. De fato, para adesão direta a 2,5 GPa e 1200 oC, observou-se a completa grafitização do filme de diamante. Este grafite apresentou alto grau de cristalinidade e de orientação preferencial, com planos basais não paralelos à superfície de interface. Para adesão direta a pressões dentro da região de estabilidade termodinâmica do diamante, este permaneceu íntegro e, inclusive, observou-se uma melhora na cristalinidade para adesão direta a 7,7 GPa e 1500 oC. Na adesão direta em alta pressão, é preciso levar em consideração a cinética do processo de adesão, relacionada à difusão do cobalto, e a estabilidade de fase do diamante. Na brasagem em alta pressão, foram obtidos resultados positivos para processamentos a 2,5 GPa e 4 GPa, na mesma faixa de temperatura utilizada na brasagem convencional. Como estas temperaturas são menores, não houve grafitização do filme a 2,5 GPa. A 7,7 GPa, a liga ficou completamente aderida ao diamante e não houve a união com o metal duro. Isso ocorreu pela diferença de compressibilidade da liga em relação ao diamante e ao metal duro Foram produzidas algumas ferramentas utilizando a brasagem convencional, as quais foram afiadas e testadas em condições de usinagem, com resultados satisfatórios.