Materiais bionanocompósitos a base de argilominerais e hidróxidos duplos lamelares como sistemas de liberação de fármacos

Bionanocomposites systems clay base (montmorillonite and sepiolite), layered double hidroxides and biopolymers (carboxymethylcellulose and zein) were evaluated as topical delivery systems with antibacterial activity and as oral delivery systems. For this study, neomycin, a topical antibiotic, indicated mainly for open wound infections. The drug amoxicillin, an antibiotic indicated mainly for throat infections, were also used in this study. Both antibiotics were used as model drugs. Initially, drugs were incorporated directly into the biopolymer matrix, comprising the combination of carboxymethylcellulos and zein, being conformed as movies and balls and evaluated for their antibacterial activity and controlled release simulating gastrointestinal fluids. Moreover, hybrids materials have been prepared where the neomycin drug was incorporated into the lamellar inorganic solids, such as montmorillonite by ion exchange reaction, and the fibrous type, such as sepiolite by adsorption in aqueous solution. But the drug amoxicillin was incorporated into layered double hydroxides by anion exchange and montmorillonite by cation exchange. The resulting hybrids were in turn combined with the biopolymer matrix yielding bionanocomposites shaped materials such as films were tested for their antibacterial activity, and the shaped materials beads were tested for their release in the gastrointestinal fluids. Through the analysis of various physico-chemical techniques, we observed the interactions between the studied materials, the formation of hybrids materials, obtaining the bionanocomposites materials and material efficiency when applied in controlled release of drugs both topical and use oral mainly influenced by the presence of zein, are promising as topical delivery systems and oral drugs.

Desempenho de uma lagoa de infiltração na absorção de cheias e na recarga de aquífero

A type of macro drainage solution widely used in urban areas with predomi-nance of closed catchments (basins without outlet) is the implementation of detention and infiltration reservoirs (DIR). This type of solution has the main function of storing surface runoff and to promote soil infiltration and, consequently, aquifer recharge. The practice is to avoid floods in the drainage basin low-lying areas. The catchment waterproofing reduces the distributed groundwater recharge in urban areas, as is the case of Natal city, RN. However, the advantage of DIR is to concentrate the runoff and to promote aquifer recharge to an amount that can surpass the distributed natu-ral recharge. In this paper, we proposed studying a small urban drainage catchment, named Experimental Mirassol Watershed (EMW) in Natal, RN, whose outlet is a DIR. The rainfall-runoff transformation processes, water accumulation in DIR and the pro-cess of infiltration and percolation in the soil profile until the free aquifer were mod-eled and, from rainfall event observations, water levels in DIR and free aquifer water level measurements, and also, parameter values determination, it is was enabled to calibrate and modeling these combined processes. The mathematical modeling was carried out from two numerical models. We used the rainfall-runoff model developed by RIGHETTO (2014), and besides, we developed a one-dimensional model to simu-late the soil infiltration, percolation, redistribution soil water and groundwater in a combined system to the reservoir water balance. Continuous simulation was run over a period of eighteen months in time intervals of one minute. The drainage basin was discretized in blocks units as well as street reaches and the soil profile in vertical cells of 2 cm deep to a total depth of 30 m. The generated hydrographs were transformed into inlet volumes to the DIR and then, it was carried out water balance in these time intervals, considering infiltration and percolation of water in the soil profile. As a re-sult, we get to evaluate the storage water process in DIR as well as the infiltration of water, redistribution into the soil and the groundwater aquifer recharge, in continuous temporal simulation. We found that the DIR has good performance to storage excess water drainage and to contribute to the local aquifer recharge process (Aquifer Dunas / Barreiras).

Simulação computacional de materiais bidimensionais: funcionalização de defeitos extensos no grafeno e retenção de contaminantes por argilominerais

In this work are considered two bidimensional systems, with distints chacacteristcs and applicabilitys. Is studied the adsorption of transition metals (MT) Fe, Co, Mn and Ru in extended defects, formed by graphene grain boundaries. First in pristine graphene The hollow site of carbon hexagon, in pristine graphene, are the most stable for MT adsorption. The Dirac cone in eletronic structure of graphene was manteined with the presence of MT. For the considered grain boundaries the MT has a greater stability for absorption in the grain boundaries sites in comparison with pristine graphene. Through the energy barrier values, are observed diffusion chanels for MT localized on the grain boundaries. This diffusion chanels indicate a possible formation of nanolines of MT in graphene. For the first stage of the nanolines, ate observed a better stability for the system with greater MT concentration, due to MT-MT interactions. Also, due to the magnetic moment of the MT, the nanolines show a magnetization. For the most stable configurations the system are metallics, particularly for Fe the band structure indicates an anisotropic spin current. In a second study, are considereted the retention capacity for metallic contaminants Cd and Hg in clayminerals, kaolinite (KAO) and montmorillonite (MMT). Through the adsorption energies of contaminantes in the clayminerals, was observed a increase in stability with the increase of contaminants concentration, due to the interaction Cd-Cd and Hg-Hg. Also, was observed that KAO has a strong interaction beteween monolayers than MMT. In this sence, for the adsoption process of contaminantes in the natural form of KAO and MMT, the latter has a better retention capacity, due to the small net work for contaminant intercalation. However, when the modification of clayminerals, with molecules that increase the spacing between monolayers, exist a optimal condition, which the contaminant absorption are more stable in KAO system than in MMT. In the Langmuir adsorption model for the clayminerals in the optimal monolayer spacing, the retention capacity for Cd and Hg in KAO system are 21% greater than in MMT system. Also, for the X-ray Absorption Near Edge Spectroscopy (XANES) for the K edge of Cd and Hg, are found a positive shift of absorption edge with the decreasing of monolayer spacing. This result indicates a possible way to determine the concentration of adsorbed contaminats in relation to unabsorbed ones, from the decomposition of experimental XANES in the obteined spectras.

Estudo comparativo da queima rápida com a queima tradicional nas propriedades de materiais cerâmicos de base argilos

Dutra, R. P. S.; Varela,M. L.; Nascimento, R. M. ; Gomes, U. U. ; Martinelli1, A. E. ; Paskocimas, C. A. Estudo comparativo da queima rápida com a queima tradicional nas propriedades de materiais cerâmicos de base argilosa. Cerâmica [online]. 2009, vol.55, n.333, pp. 100-105. ISSN 0366-6913. doi:Disponivem em: . Acesso em: 04 out. 2010.

Pesquisa, desenvolvimento e caracterizacao de materiais dosimetricos para monitoramento em processos de irradiacao com doses altas

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

O ambientalismo econômico no discurso da reciclagem dos materiais

O modelo civilizatório da sociedade global fundamenta-se na produção à larga escala e no aumento exponencial e diversificado do consumo. Este modelo impacta o meio ambiente já que demanda grandes quantidades de recursos naturais e provoca contaminação ambiental. No leque desta contaminação, a geração de resíduos sólidos surge como uma das principais devido a seus efeitos nocivos serem sentidos de forma imediata pelas pessoas. Em países como o Brasil, uma das soluções requeridas para se minimizar e/ou equacionar a problemática engendrada pelos resíduos sólidos é a reciclagem dos materiais. A justificativa oficial pelo esforço à reciclagem está nas características da atividade já que o uso de materiais reciclados reduz a demanda por recursos naturais em processos produtivos industriais, aumenta o tempo de vida útil dos aterros sanitários (local de destino final dos resíduos), além de gerar emprego e renda para os catadores, sujeitos que sobrevivem da coleta e separação dos materiais recicláveis. A partir de uma ética ambiental, a pergunta que deve ser feita quando nos propomos a analisar as implicações da geração dos resíduos é: por que a sociedade global gera resíduos sólidos de maneira acentuada? Contudo, à luz dos pressupostos mercadológicos do capitalismo, a pergunta que move as discussões acerca da problemática dos resíduos sólidos é: o que fazer com a crescente geração de resíduos sólidos? O presente artigo se propõe a uma reflexão dos elementos justificativos dessa ode à reciclagem. Em nossa perspectiva, a reciclagem fomenta ao que denominamos de ambientalismo econômico, no qual o discurso pró-reciclagem se apropria dos elementos e potencialidades ambientais da atividade da reciclagem para justificar as ações de caráter econômico no que se refere ao que fazer com os resíduos gerados diariamente.

Materiais à base de Sr(Ti,Nb)O3 para sensores lambda

Os sensores lambda resistivos possuem as vantagens de simplicidade e menor custo relativamente à utilização generalizada de sensores potenciométricos de oxigénio. Nesse sentido, os titanatos de estrôncio têm sido alvo de diversos estudos. Para a produção de uma relação inequívoca entre a condutividade destes materiais e a pressão parcial de oxigénio é necessária a adição de um dopante dador que suprime a condução eletrónica do tipo-p na região de pressões parciais de oxigénio próximas de ar. Contudo, a adição de um dopante dador produz respostas lentas destes materiais quando densos a variações da pressão parcial de oxigénio. Além da preparação usual dos pós por reação do estado sólido, foram preparadas diversas composições por mecanossíntese. Tal relaciona-se com o fato exaustivamente reportado de as amostras destes materiais, especialmente quando dopados com dadores, apresentarem comportamentos dependentes das condições de processamento. Teve ainda o intuito de avaliar a viabilidade da sua preparação por este método, e consequentemente verificar se este método de preparação, que presumivelmente produzirá pós com composição mais homogénea e mais reativos, permite alterar/manipular a resposta obtida por amostras com eles produzidas. Foram preparados diversos filmes, tipologia muito usada na produção de sensores resistivos, e amostras porosas com diversas composições à base de titanato de estrôncio produzidos com variadas condições de processamento. Foram realizadas diversas caracterizações sobre estes espécimes numa tentativa de melhor compreender as propriedades destes materiais e a dependência destas com parâmetros microestruturais como o tamanho de grão e a porosidade. Foi verificado que os exemplares de titanato de estrôncio não dopado, quer em filmes quer em amostras porosas, apresentam um comportamento elétrico semelhante ao apresentado por amostras densas deste material. Apurou-se ainda, que as suas características apresentam uma variação ténue com a alteração das condições de processamento. Já espécimes de titanato de estrôncio dopados com dador revelam uma forte dependência das suas propriedades com as condições de processamento utilizadas, nomeadamente, a temperatura de sinterização e o tempo de permanência a essa temperatura. Para o fabrico de sensores resistivos de oxigénio poderá ser preferível o recurso a amostras porosas pelo facto de mais facilmente se manipularem as suas características microestruturais e devido à exclusão dos problemas associados à interação entre o substrato de alumina e o filme. As composições não dopadas são as indicadas para esta função se a gama de pressões de oxigénio a avaliar for relativamente pouco extensa sendo aconselhadas as composições dopadas com dador se for pretendida uma medição da pressão parcial de oxigénio em zonas mais extensas correspondentes à queima com deficiência ou excesso de oxigénio. Mesmo em amostras de elevada porosidade poderá ocorrer resposta transiente do material dopado com dador.

Simulação de sistemas solares passivos usando materiais de mudança de fase (PCMs)

O gradual consumo de energia primária a nível mundial deu origem a uma crise não só ambiental como também económica, proveniente das limitações das reservas energéticas e do fornecimento. Estas inquietações têm levado a um estudo cada vez mais aprofundado no que concerne à eficiência energética de edifícios. É neste contexto que surge o estudo da aplicação dos materiais de mudança de fase (PCM) na térmica dos edifícios. O presente trabalho consiste no estudo da influência da introdução de materiais de mudança de fase no comportamento térmico de um edifício. Foi analisada uma simulação numérica para um sistema solar passivo de ganho direto, por um programa de simulação designado EXTEND™. Efetuou-se, também, o estudo paramétrico de determinadas propriedades associadas aos materiais de mudança de fase. Após a análise, foi testado o impacto, em termos de conforto, da utilização de materiais de mudança de fase em sistemas solares passivos de ganho direto.

Lesões de cárie não cavitadas no esmalte

Tendo em conta os conceitos atuais da doença cárie dentária a necessidade de diagnóstico precoce das lesões de desmineralização que afetam o esmalte, pretendeu-se realizar uma revisão bibliográfica descritiva com os seguintes objetivos: descrever os principais conceitos acerca das lesões não cavitadas de cárie no esmalte, relacionadas com prevalência, gravidade, formas de deteção e registo; pretendeu-se ainda efetuar uma revisão da ação química dos agentes remineralizantes e infiltrantes, em lesões não cavitadas do esmalte, focando-se essencialmente na sua identificação, descrição, modos de apresentação, mecanismo de ação, modo de atuação clínica, principais evidências in vitro e in vivo sobre a ação dos remineralizantes e infiltrantes. Para tal, foi utilizada a metodologia PICO para a formulação das questões, avaliação e síntese da evidência empírica a incluir neste estudo. Os achados resultam da análise de 148 artigos, quer de perfil qualitativo, quer do perfil quantitativo, dos quais 104 são de revisões de literatura e 44 são empíricos, destes 44 artigos, 13 são relativos a infiltrantes e 31 são relativos a remineralizantes. Foram colocadas as palavras-chave: “enamel remineralization”, “ICDAS”, “white spot lesion”, “non-cavitated caries lesions”, “resin infiltration”, “infiltrants”, “dental caries detection”, “remineralizing agents”, “demineralization-remineralization” e “dental toothpaste”. Os critérios de inclusão foram: estudos observacionais, in vivo e in vitro, revisões narrativas, sistemáticas e meta-análises, escritas em nomenclatura Inglesa, sem período temporal definido, dando no entanto mais relevo clínico a publicações entre os anos de 2005 e 2016. Os critérios de exclusão foram todos os artigos que se referissem a lesões na dentina ou lesões cavitadas de esmalte, lesões odontopediátricas, lesões de cárie de raiz e materiais restauradores que não fossem infiltrantes. Foi possível concluir que ambas as técnicas (atuação por agentes remineralizantes e por infiltração resinosa) são eficazes na remineralização de lesões cariosas incipientes no esmalte. Os agentes remineralizantes apresentam uma vasta gama de formulações de acordo com as necessidades de cada paciente, enquanto os infiltrantes por serem uma técnica ainda recente apenas apresentam um composto disponível comercialmente para a sua aplicação em consultório dentário.