Projecto e implementação de uma fonte de alta tensão para produção de descargas eléctricas

O objetivo deste trabalho consistiu em projetar, construir e testar um protótipo em laboratório de uma fonte de alimentação de alta tensão que permita descargas elétricas {estáveis e de dimensões reduzidas}, de modo a que possa ser utilizada, dada a sua essencialidade, na fabricação de redes de período longo (LPG) em fibra ótica nos chamados turning points. Estes são pontos de elevada sensibilidade, fundamentais no desenvolvimento tecnológico de sensores em fibra ótica, em particular, de sensores refractométricos. O protótipo da fonte de alimentação é composto por um regulador do tipo BUCK, um inversor para alimentação do transformador de alta tensão, o circuito de realimentação e controlo PWM e um microcontrolador para o comando da fonte. Posteriormente procedeu-se à otimização dos parâmetros de descarga, o que conduziu a fabricação de redes de período longo com períodos inferiores a 150 micrómetros. Este é um resultado sem paralelo a nível internacional no que concerne ao uso da técnica do arco elétrico.

Eye insight

Dissertação para Obtenção do grau de Mestrado em Arte e Ciência do Vidro

Estudo preliminar sobre a utilização de hidrolisado de colagénio no tingimento de algodão

O processo de tingimento do algodão utilizando corantes reactivos é um dos processos mais utilizados na indústria têxtil, no entanto a grande quantidade de cloreto de sódio utilizada neste processo leva ao desenvolvimento de estudos que consistem na eliminação ou redução deste electrólito. Foi então com base nestes factos que se pensou na possibilidade de aplicação de colagénio hidrolisado, obtido através do retalho tripa (um dos subprodutos mais importantes da indústria do couro), no processo de tingimento do algodão com corantes reativos. Assim sendo, realizou-se o estudo de hidrólise, ou seja, procedeu-se à hidrólise de colagénio de retalho tripa desencalado por via química (hidrólise alcalina) e por via termoquímica (hidrólise enzimática). Para cada tipo de hidrólise estudou-se, separadamente, o efeito de três parâmetros (concentração de base - NaOH ou de enzima, tempo e temperatura), sendo depois avaliado o rendimento de hidrólise. Com base nos resultados obtidos, selecionaram-se as melhores condições para produzir colagénio hidrolisado. As melhores condições para a obtenção de colagénio hidrolisado foi recorrendo à hidrólise alcalina, a uma temperatura de 80 ⁰C utilizando 2% NaOH, durante 3 horas. A segunda fase do estudo experimental consistiu na aplicação do colagénio hidrolisado no processo de tingimento mencionado acima. Esta fase, por sua vez, inclui o estudo de duas formas de proceder. A primeira metodologia consistiu na cationização da fibra de algodão através de um pré-tratamento e, seguidamente tingimento. A segunda consistiu na adição de colagénio ao banho de tingimento. Nenhuma das metodologias utilizadas foi suficiente para cumprir o objetivo principal do trabalho, no entanto foi recorrendo ao pré-tratamento que se conseguiu os melhores resultados.

Biodeterioração de reproduções de vitrais por fungos

Nas últimas décadas, vários estudos revelaram que os microrganismos são agentes de deterioração do vidro, sendo que os fungos se destacam com particular relevância. Os vitrais históricos possuem elementos modificadores como Ca, K e Na que os tornam particularmente vulneráveis a agressões ambientais (corrosão) e à corrosão induzida pelos microrganismos. Deste modo, realizou-se um estudo de biodeterioração acelerada através da inoculação de duas espécies de fungos seleccionadas de um caso de estudo (Penicillium sp. e Cladosporium sp.) efectuada sobre amostras de vidro de três variedades (cores), preparadas a partir do estudo da composição de dois vitrais. A alteração das superfícies foi estudada por μ-EDXRF, μ-Raman e μ-FTIR, microscopia óptica e SEM-EDS, tendo-se comparado dois estados iniciais de superfície: superfícies de vidro não corroídas e corroídas. As principais conclusões deste estudo são que: os organismos são capazes de produzir dano morfológico e químico após somente 2,5 meses de incubação em todas as superfícies, independentemente do seu estado inicial de corrosão, quando há condições de elevada humidade relativa e temperatura moderada. A biocorrosão ocorre de forma diferenciada em termos de taxa de e grau de ataque para os vidros das três cores. Verifica-se, ainda, que as amostras de controlo, sem meio de cultura (fonte de nutrientes) desenvolveram colonização biológica ao fim de 4,5 meses num ambiente previamente esterilizado.

Aglomeração de cortiça por compressão a quente

A diversificação do uso dos produtos de cortiça exige uma adaptação constante dos processos produtivos utilizados para a transformação deste produto. Este trabalho tem como principal intuito a idealização e investigação de um novo processo de fabrico adaptado a um tipo muito particular de produto, os aglomerados puros de cortiça. Estes, não recorrem a qualquer tipo de aglutinante para assegurar a sua ligação, apenas as resinas contidas na própria cortiça são utilizadas para esse efeito. Analisando os processos de fabrico atuais, verifica-se que, a conceção de geometrias complexas com aglomerados puros de cortiça, só é possível com recurso à maquinação. Este processo gera desperdício e tem uma série de processos que o antecedem, destacando-se a aglomeração prévia numa forma mais simples (bloco paralelepípedo ou cilindro) e o corte numa pré forma. A ideia de se executar uma peça complexa sem recurso à maquinação é o objetivo primordial deste trabalho. Para isso foi construído um molde, com todos os mecanismos auxiliares necessários, à semelhança do que já se faz noutro tipo de indústrias, nomeadamente, do vidro e do plástico. Esse mesmo molde foi submetido a uma série de ensaios para determinação dos parâmetros de enchimento e moldação, tendo-se chegado a uma formulação que garante características atrativas na peça final. A aglutinação do granulado de cortiça revelou-se bastante dependente de três parâmetros: a temperatura aplicada, a humidade do granulado e o grau de compactação aplicado. A industrialização do processo revelou-se também plausível de execução, sendo apenas necessários alguns melhoramentos. A utilização deste tipo de processo revela-se, portanto, atrativa para grandes séries de peças, conseguindo-se elevada reprodutibilidade das mesmas com apenas um processo, sem necessidade de procedimentos adicionais de acabamento.

Estudo da Produção de Towpregs e Transformação por Pultrusão

Durante as últimas décadas, os materiais compósitos têm substituído com sucesso os materiais tradicionais em muitas aplicações de engenharia, muito devido às excelentes propriedades que se conseguem obter com a combinação de materiais diferentes. Nos compósitos reforçados com fibras longas ou contínuas tem-se verificado, ao longo dos últimos anos, um aumento do uso de matrizes termoplásticas, fruto de várias vantagens associadas, como o facto de serem bastante mais ecológicas, comparativamente às termoendurecíveis. No entanto, este aumento está muito dependente do desenvolvimento de novas tecnologias de processamento, pois a elevada viscosidade dos termoplásticos, comparativamente aos termoendurecíveis, dificulta significativamente o processo. Muitos equipamentos de produção de termoplásticos são resultado de adaptações de equipamentos de produção de termoendurecíveis, onde normalmente é necessário adicionar fornos de pré-aquecimento. Neste trabalho, pretendeu-se produzir pré-impregnados de fibras contínuas com matriz termoplástica, por deposição a seco de polímero em pó sobre fibras de reforço (denominados por towpreg) para, posteriormente, serem transformados por pultrusão e caracterizados. As matérias-primas utilizadas foram: Polipropileno (PP) como matriz termoplástica e fibra de carbono como reforço. Por forma a melhorar as propriedades finais do compósito, foram otimizadas as condições de processamento na produção dos towpregs, estudando-se a influência da variação dos parâmetros de processamento no teor de polímero presente nestes, tendo como objetivo teores mássicos de polímero superiores a 30%. A condição ótima e a influência dos parâmetros de processamento foram obtidas com o auxílio do Método de Taguchi. Os perfis produzidos por pultrusão foram sujeitos a ensaios de flexão, de forma a obter as suas propriedades quando sujeitos a esse tipo de esforço. Foram também realizados ensaios de calcinação de forma a obter as frações mássicas de fibra e polímero presentes no compósito final. Sabidas as frações mássicas, converteramse em frações volúmicas e obtiveram-se as propriedades teoricamente esperadas através da Lei das Misturas e compararam-se com as obtidas experimentalmente. As propriedades obtidas foram também comparadas com as de outros compósitos pultrudidos.

Estudo da Delaminação em Compósitos de Epóxido Reforçado com Borracha e Fibras Naturais

Nos últimos anos, a utilização dos materiais compósitos tem vindo a tornar-se cada vez mais comum em várias indústrias, onde se verifica uma ascensão na procura pelos mesmos. Características como o baixo peso aliado à sua alta resistência e rigidez permitem que estes materiais possuam diversas aplicações em variadas áreas, desde a medicina, aeronáutica, indústria automóvel e aeroespacial, até à indústria eletrónica. Hoje em dia, o uso de desperdícios sólidos de borracha e fibras naturais na produção de materiais compósitos é, mais que uma opção, uma necessidade ambiental. De forma a reduzir as enormes quantidades de desperdícios, foi criado um material compósito constituído por uma resina termoendurecível reforçada com esses dois tipos de desperdícios. Parâmetros de fabrico como a percentagem de borracha, o tamanho das partículas de borracha, a percentagem de fibras de cana-de-açúcar e o comprimento dessas fibras foram variados, com o objetivo de estudar a influência destes dois materiais nas propriedades mecânicas do compósito. Apesar da maior parte dos compósitos serem fabricados na forma de uma peça funcional quase pronta a ser utilizada, por vezes é necessário recorrer à maquinação de furos. Apesar das muitas técnicas de furação existentes, os defeitos resultantes deste processo aplicado aos materiais compósitos são ainda muito comuns. Desses defeitos o que mais se destaca é sem dúvida a delaminação. Trinta e seis provetes de epóxido reforçado com borracha e fibra de cana-de-açúcar foram fabricados e furados, de modo a possibilitar o estudo das propriedades mecânicas do material compósito, assim como a análise da zona danificada durante a furação. Diferentes condições de furação, como tipos de broca e velocidades de avanço diferentes, foram impostas aos provetes de forma a variar o mais possível a zona de dano de uns furos para os outros. Parâmetros como a área de dano ou ainda o fator de delaminação provam ser muito úteis na caracterização e quantificação do dano na zona periférica de um furo. Recorrendo a técnicas de processamento de imagem foi possível obter esses parâmetros. O processamento e análise de imagem pode ser feito através de vários métodos. O método utilizado neste trabalho foi o software MATLAB® associado a ferramentas de processamento de imagem. Depois de feita a análise dos furos foram realizados ensaios de esmagamento a todos os provetes. Este passo permitiu assim avaliar de que forma os parâmetros de furação influenciam a resistência mecânica do material, e se a avaliação realizada aos furos é um método viável para a avaliação da extensão de dano nesses furos.

Strength and damage analysis of composite-aluminium adhesively-bonded single-lap joints

With the need to find an alternative way to mechanical and welding joints, and at the same time to overcome some limitations linked to these traditional techniques, adhesive bonds can be used. Adhesive bonding is a permanent joining process that uses an adhesive to bond the components of a structure. Composite materials reinforced with fibres are becoming increasingly popular in many applications as a result of a number of competitive advantages. In the manufacture of composite structures, although the fabrication techniques reduce to the minimum by means of advanced manufacturing techniques, the use of connections is still required due to the typical size limitations and design, technological and logistical aspects. Moreover, it is known that in many high performance structures, unions between composite materials with other light metals such as aluminium are required, for purposes of structural optimization. This work deals with the experimental and numerical study of single lap joints (SLJ), bonded with a brittle (Nagase Chemtex Denatite XNRH6823) and a ductile adhesive (Nagase Chemtex Denatite XNR6852). These are applied to hybrid joints between aluminium (AL6082-T651) and carbon fibre reinforced plastic (CFRP; Texipreg HS 160 RM) adherends in joints with different overlap lengths (LO) under a tensile loading. The Finite Element (FE) Method is used to perform detailed stress and damage analyses allowing to explain the joints’ behaviour and the use of cohesive zone models (CZM) enables predicting the joint strength and creating a simple and rapid design methodology. The use of numerical methods to simulate the behaviour of the joints can lead to savings of time and resources by optimizing the geometry and material parameters of the joints. The joints’ strength and failure modes were highly dependent on the adhesive, and this behaviour was successfully modelled numerically. Using a brittle adhesive resulted in a negligible maximum load (Pm) improvement with LO. The joints bonded with the ductile adhesive showed a nearly linear improvement of Pm with LO.

Espectroscopia óptica de emissão em plasmas frios aplicados à produção de materiais nanoestruturados

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Física

Contributo da C.P.R.E./E.T.E. na Terapêutica da Pancreatite Aguda Litiásica

Na literatura médica existem actualmente vários trabalhos confirmando o valor da Colangiopancreatografla Retrógada Endoscópica (C.P.R.E.) e da Esflncterotomia Endoscópica (E.T.E.) na terapêutica da Pancreatite Aguda Litiásica (P.A.L.). E uma técnica endoscópica de primeira linha na actuação terapêutica na P.A.L. que ao permitir desobstruir as vias biliares de cálculos elimina o factor etiológico desencadeante da doença. E a experiência do grupo de C.P.R.E./E.T.E. do Hospital dos Capuchos que iremos dar a conhecer no presente trabalho.

Utilidade da Broncofibroscopia no Diagnóstico de Neoplasia do Pulmão em Doentes com Pneumonia Arrastada

A broncofibroscopia (BF) é frequentemente efectuada em doentes com pneumonias de evolução arrastada com o objectivo de excluir patologia endobrónquica de etiologia neoplásica. Dado que a resolução radiográfica das pneumonias da comunidade é variável, sendo dependente de vários factores (agente etiológico, idade, doenças associadas) a decisão para efectuar uma BF é muitas vezes empírica. Com o objectivo de descrever a nossa experiência neste problema estudámos retrospectivamente 123 doentes com o diagnóstico de pneumonia da comunidade baseado em critérios clínicos e radiográficos e que, apesar da antibioferapia considerada adequada, não apresentavam melhoria radiográfica significativa ao fim de pelo menos 2 semanas. Obtivemós um diagnóstico histológico de neoplasia maligna do pulmão em 7 doentes (5,6° o), sendo todos do sexo masculino, com idade superior a 55 anos efuínadores de pelo menos 40 U.M.A. A análise comparativa com os restantes doentes mostrou diferenças com significado~estatístico em relação à idade e ao consumo tabágico. O tempo de evolução da doença,valores médios de hemoglobina, leucocitos, VS, existência ou não de alterações da função renal ou hepática não foram significativamente diferentes nos dois grupos. Concluimos que a BF deve ser efectuada precocemente nos doentes pertencentes ao grupo de risco identificado (fumadores, com mais de 55 anos) não se justificando a sua realização nos restantes doentes antes das 4 a 8 semanas de evolução, a menos que estejam presentes critérios clínicos objectivos tais como progressão da doença ou agravamento do estado geral.

Comportamento e modelação da ligação GFRP/betão em elementos de betão armado expostos a ambientes agressivos

Dissertação para a obtenção do Grau de Doutor em Engenharia Civil, na Especialidade de Estruturas pela Universidade Nova de Lisboa

A biópsia muscular no diagnóstico das leptospiroses

Os autores apresentam os resultados observados no estudo histopatológico de biópsia muscular em 16 pacientes com leptospirose. Os achados mais importantes foram a necrose focal da fibra muscular, a infiltração hemorrágica dos focos necróticos e da interstício a raridade de reação inflamatória. Além dêstes chamam atenção para a vacuolização sarcoplasmátvca acompanhada de tumefação e perda da estriação transversal da fibra muscular como alterações precoces, precedendo à lesão necrótica. Observaram ainda a basofilia sarcoplasmática associada a hiperplasia nuclear subsarcolêmica nas formas leves da doença e naquelas de involução demonstradas nas biópsias posteriores. Quanto às estruturas sarcovlasmáticas multinucleadas sugerem que êstes elementos representem uma tentativa âe regeneração da fibra musculair que em geral não chega a têrmo, como puderam depreender do estudo das biópsias em fase evolutiva tardia da doença; nesta fase tais estruturas sofrem modificações regressivas até a fibrose. Concluindo, consideram as alterações musculares no seu conjunto, se, não específicas, bastante características e de grande valor no diagnóstico da leptospirose.

Controle biológico de Biomphalaria glabrata (Say, 1818) através de Tilapia nilotica (Hasselquist, 1757), em laboratório (Pulmonata, Planorbidae. Pisces, Cichlidae)

O peixe cichdeo Tilapia nilotica (Hasse/quist, 1757) I = Sarotherodon niloticus Linnaeus, 1758) foi capaz de impedir o crescimento de 4 populações de 20 espécimens (14-16 mm de diâmetro) de Biomphalaria glabrata (Say, 1818), mantidas em aquários de vidro, durante cinco semanas, em laboratório. No Aquário nº 1 foi introduzido um alevino com 55 mm de comprimento (não computada a nadadeira caudal); no de nº 2, um com 63 mm; no de nº 3, dois alevinos: com 40 e 46 mm, respectivamente; e, finalmente, no de nº 4, três espécimens: com 38,39 e 42 mm, respectivamente. Os peixes destruíram as desovas dos planorbíneos depositadas nas paredes de vidro dos aquários - impedindo, assim, as eclosões e, consequentemente, o aumento das quatro populações em estudo. Reversamente, quando retirados, as populações de planorbíneos cresceram em número. Não obstante, salienta-se a necessidade de investigações de campo, afim de avaliar a atividade predatória daquele ciclídeo em condições naturais.

A Capela de S. João Baptista: o esplendor do mosaico vítreo - Caracterização dos elementos colorantes

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Conservação e Restauro