Improvign mixing processes with the help of numerical tools

In several industrial applications, highly complex behaviour materials are used together with intricate mixing processes, which difficult the achievement of the desired properties for the produced materials. This is the case of the well-known dispersion of nano-sized fillers in a melt polymer matrix, used to improve the nanocomposite mechanical and/or electrical properties. This mixing is usually performed in twin-screw extruders, that promote complex flow patterns, and, since an in loco analysis of the material evolution and mixing is difficult to perform, numerical tools can be very useful to predict the evolution and behaviour of the material. This work presents a numerical based study to improve the understanding of mixing processes. Initial numerical studies were performed with generalized Newtonian fluids, but, due to the null relaxation time that characterize this type of fluids, the assumption of viscoelastic behavior was required. Therefore, the polymer melt was rheologically characterized, and, a six mode Phan-Thien-Tanner and Giesekus models were used to fit the rheological data. These viscoelastic rheological models were used to model the process. The conclusions obtained in this work provide additional and useful data to correlate the type and intensity of the deformation history promoted to the polymer nanocomposite and the quality of the mixing obtained.

Antibacterial properties of fibrous stents coated with silver oxide nanocoatings

Stents are rigid and perforated tubular structures, which are inserted into blood vessels in order to prevent or inhibit the constriction of blood flow, restoring the normal blood flow, when blood vessels are clogged, being used in 70% of angioplasties. These medical devices assume great importance in the treatment of cardiovascular diseases (CVD) which are the leading cause of death worldwide. In the European Union CVD account for 40% of deaths and assume an estimated annual cost of 196 billion euros[1]. Stents must possess certain requirements, in order to, adequately, perform its function, such as biocompatibility (so that its use does not c ause damage on the health of its user), mechanical strength, radiopacity (so that it is easy to view), longitudinal flexibility, ease of handling, corrosion resistance and having high strength and high radial expansion ability to recover. Stents can be made of different materials, but metals, particularly stainless steel, are the most common. However, metallic stents present several dRawbacks such as corrosion and restenosis, leading to health complications for the patient, or even death. In order to minimize these disadvantages, new materials, like fibrous materials, have been used [2]. Monofilaments present high potential for stents development because, in addition to its biocompatibility, these materials allow the application of various surface treatments, such as antibacterial coatings. Furthermore, monofilament exhibit excellent mechanical properties, like greater stiffness and good results when subjected to compression, tensile and bending forces, since these forces will be directly supported by the monofilament [3]. To minimize the reaction of the human body and Limit the adhesion of microorganisms to the stent surface, some coatings have been developed, including the use of novel metals with antimicrobial properties, like silver. The main objective of this study was the development of fibrous stents, incorporation of silver oxide nanocoating. For the development of the stent, polyester monofilaments with 0.27mm of diameter were used in braiding technology, with a mandrel diameter of 6mm and a braiding angle of 35⁰. The mechanical behaviour of the stent were evaluated by mechanical testing under longitudinal and radial compression, bending. The results of compressive strength tests are according with value from literature: 1.13 to 2.9 N for radial compression and 0. 16-5.28N to longitudinal compression. From literature is also possible to verify that stents must present 75% of unchanged diameter during the bending test and must possess a porosity between 70% and 80% [4]. The produced polyester stent presents values of 1.29N for radial compression, 0.23N for longitudinal compression, 80% of porosity and 85.5% of unchanged diameter, during bending tests. For the antibacterial functionalization, silver oxide nanocoatings were prepared, through reactive magnetron g, with an Ag target in an Ar +O2 atmosphere. In order to evaluate the nanostructure and morphology of the coatings, d ifferent technique s like X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and and X- ray photoelectron spectroscopy (XPS were used. From the analyses of XRD it is possible to verify that the peaks corresponds to planes of Ag2 O and MATERIAIS 2015 Porto, 21-23 June, 2015 characterize a cubic phase. The presence of Ag2 O is corroborated by XPS spectrum, where it is possible to observe silver, not only, in oxide state, but a lso in mettalic state, and it is possible to verify the presence of silver clusters, confirmed by SEM analysis. Films’ roughness and topography, parameters influencing the wettability of the surface and microorganism adhesion, were measured by Atomic Force Microscopy (AFM), and it was observed that the roughness is very low (under 10 nm). Coatings’ hydrophobicity and surface tension parameters were determined by contact angle measurement, and it was verified the hydrophobic behavior of the coatings. For antibacterial tests were used Staphylococcus epidermidis strain (IE186) and Staphylococcus aureus(ATCC 6538), and halo inhibition zone tests were realized. Ag+release rates were studied by means of inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP -MS). The obtained results suggest that silver oxide coatings do not modify significantly surface properties of the substrate, like hydrophobicity and roughness, and present antimicrobial properties for both bacteria used.

The role of automatic shape and position recognitionin streamlining manufacturing

The main features of most components consist of simple basic functional geometries: planes, cylinders, spheres and cones. Shape and position recognition of these geometries is essential for dimensional characterization of components, and represent an important contribution in the life cycle of the product, concerning in particular the manufacturing and inspection processes of the final product. This work aims to establish an algorithm to automatically recognize such geometries, without operator intervention. Using differential geometry large volumes of data can be treated and the basic functional geometries to be dealt recognized. The original data can be obtained by rapid acquisition methods, such as 3D survey or photography, and then converted into Cartesian coordinates. The satisfaction of intrinsic decision conditions allows different geometries to be fast identified, without operator intervention. Since inspection is generally a time consuming task, this method reduces operator intervention in the process. The algorithm was first tested using geometric data generated in MATLAB and then through a set of data points acquired by measuring with a coordinate measuring machine and a 3D scan on real physical surfaces. Comparison time spent in measuring is presented to show the advantage of the method. The results validated the suitability and potential of the algorithm hereby proposed

Implementação de um sistema de abastecimento logístico numa empresa de cilindros de aço

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia e Gestão Industrial

Assessment of innovative solutions for non-load bearing masonry enclosures

This paper presents some of the results of the research project “Masonry Enclosures” developed in the framework of the transnational access (TA) to LNEC’s triaxial shake table within the FP7 project SERIES.

Fendas de secagem em vigas de madeira: causas, efeitos na capacidade resistente e métodos de reparação

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil

Bioactive ceramics for tissue engineering and regenerative medicine derived from marine sponges

Publicado em "Journal of tissue engineering and regenerative medicine". Vol. 8, suppl. s1 (2014)

Sex differences in the fetal heart rate variability indices of twins

Aims: To evaluate the differences in linear and complex heart rate dynamics in twin pairs according to fetal sex combination [male-female (MF), male-male (MM), and female-female (FF)]. Methods: Fourteen twin pairs (6 MF, 3 MM, and 5 FF) were monitored between 31 and 36.4 weeks of gestation. Twenty-six fetal heart rate (FHR) recordings of both twins were simultaneously acquired and analyzed with a system for computerized analysis of cardiotocograms. Linear and nonlinear FHR indices were calculated. Results: Overall, MM twins presented higher intrapair average in linear indices than the other pairs, whereas FF twins showed higher sympathetic-vagal balance. MF twins exhibited higher intrapair average in entropy indices and MM twins presented lower entropy values than FF twins considering the (automatically selected) threshold rLu. MM twin pairs showed higher intrapair differences in linear heart rate indices than MF and FF twins, whereas FF twins exhibited lower intrapair differences in entropy indices. Conclusions: The results of this exploratory study suggest that twins have sex-specific differences in linear and nonlinear indices of FHR. MM twins expressed signs of a more active autonomic nervous system and MF twins showed the most active complexity control system. These results suggest that fetal sex combination should be taken into consideration when performing detailed evaluation of the FHR in twins.

In-line rheo-optical microstructural characterization of complex polymer systems

Tese de Doutoramento em Ciência e Engenharia de Polímeros e Compósitos.

Construcción y evaluación de prototipos para acondicionamiento térmico de viviendas precarias

Los actuales planes de vivienda de carácter gubernamental, si bien significan un avance en el mejoramiento de las condiciones térmicas de confort para destinatarios de viviendas precarias, por lo general no contemplan el aprovechamiento de los recursos energéticos naturales, tales como la radiación solar, los vientos, la vegetación, la luz natural y la tierra como depósito de energía. El presente Proyecto de Investigación contempla la construcción de uno o dos prototipos y el monitoreo de sus capacidades de generar o quitar calor (según sea invierno o verano). El diseño de dichos prototipos fue realizado y calculado en forma teórica en el Proyecto 2008.

Tecnología para viviendas de tierra

La Universidad Católica tiene en sus prioridades académicas, sociales y de extensión favorecer las actividades relativas a la vivienda para población de bajos recursos económicos. Las viviendas de adobe son un aspecto constructivo descuidado en nuestro país a pesar que en otras partes del mundo se le atiende con gran interés dada la falta de medios, materiales, metodología del uso y fundamentalmente de energía. Las cubiertas de barro (diferentes dosajes) con estructura de tracción de cañas sería un tema absolutamente novedoso. Fue presentado a Técnica y Pares evaluadores de CONEAU y al Decano de la Facultad, quienes manifestaron gran interés por el desarrollo de estas investigaciones, cuyos resultados se intercambiarían también con el CEVE (Centro Experimental de Vivienda Económica) dependiendo de CONICET y CICyT (Consejo de Investigaciones Científicas y Técnicas) para su difusión y posterior aplicación en planes de viviendas sociales.

Atención farmacéutica en pacientes de la tercera edad

El proyecto de investigación en Atención Farmacéutica, plantea mediante un abordaje científico, metodológico y multidisciplinario el Seguimiento Farmacoterapéutico en Pacientes Adultos Mayores, contribuyendo así a mejorar la calidad de vida de los mismos optimizando los recursos existentes. Los pacientes que cursan la Tercera Edad, padecen en general más de una patología crónica, y reciben simultáneamente gran número de medicamentos para el tratamiento de las mismas. Estos planes terapéuticos múltiples, conocidos como polifarmacia incrementan la incidencia de problemas relacionados con los medicamentos (PRM). Estos fármacos incorporados de forma disociada, sin una minuciosa evaluación y seguimiento por parte del profesional farmacéutico, conlleva a estados de morbilidad, desencadenando en algunos casos la muerte del paciente. Esta evidencia requiere del equipo de salud urgente atención, dado que la inobservancia en la evolución de la curva del tratamiento farmacológico impide, ante una desviación, la posibilidad de acciones correctivas, que apunten a la seguridad y eficacia de la farmacoterapia.Para encauzar esta investigación, se tendrán en cuenta los siguientes criterios de inclusión: - Pacientes de más de 60 años - De ambos sexos. - Auto válidos (incluidos en la categoría A del índice de Katz). - Que padezcan patologías crónicas.

Desarrollo de un sistema de vigilancia tecnológica especializado en Biotecnología

La Vigilancia Tecnológica es un proceso sistemático de captación y análisis de información científico-tecnológica que sirve de apoyo en los procesos de toma de decisiones, en especial en las empresas de base tecnológica y en las instituciones de investigación y desarrollo. A través de los estudios de Vigilancia Tecnológica, se detectan fuentes de información esenciales para hacer frente a las decisiones tecnológicas, se extrae información relevante sobre tendencias tecnológicas, novedades, invenciones, potenciales socios o competidores, aplicaciones tecnológicas emergentes, a la vez que se contemplan aspectos regulatorios y de mercado que pueden condicionar el éxito de una innovación tecnológica. Toda esta información codificada y analizada brinda a un gestor, ya sea una empresa o institución científica, la posibilidad de trazar planes y formular estrategias tecnológicas, minimizando la incertidumbre. Este proyecto se propone desarrollar un sistema de vigilancia tecnológica, especializado en biotecnología, que permita realizar de forma sistemática la captura, el análisis, la difusión y la explotación de las informaciones técnicas útiles para el desarrollo y el crecimiento de las empresas de biotecnología en la provincia de Córdoba. Se partirá del análisis de los recursos disponibles en el sistema de innovación de la provincia de Córdoba (bases de datos, red de bibliotecas, servicios de documentación bibliográfica, etc.) y se determinarán los recursos específicos que son necesarios incorporar o desarrollar para poner en marcha el sistema. El diseño del sistema, basado en las aplicaciones informáticas disponibles y en las que se desarrollen en forma específica, pondrá a disposición de las instituciones científicas y de las empresas participantes la información analizada y estructurada. Como complemento se desarrollará un servicio de alertas sobre noticias de biotecnología, nuevos productos y tecnologías, novedades legislativas, ayudas y subvenciones, proyectos en desarrollo, etc. Como base del sistema se creará y se mantendrá una biblioteca on-line, donde se clasificarán y actualizarán las novedades tecnológicas, documentos clave y prospectivos, ofertas y demandas tecnológicas, eventos, boletines, etc. Como productos de este proyecto se dispondrá, además del diseño completo del sistema, de un portal básico que permitirá iniciar las actividades búsqueda, captura y de difusión. Se elaborará un documento final que expondrá, como resultados de la investigación realizada, las características del sistema, los recursos disponibles, los que deben ser adquiridos y/o desarrollados y que superan las posibilidades presupuestarias del propio proyecto.

Control de Mastitis y de residuos de antimicrobianos en leche de cabra

En la provincia de Córdoba hay un fuerte incentivo, desde las áreas gubernamentales como de otras organizaciones, a establecimientos de tambos de cabras y su posterior industrialización, con el fin de desarrollar áreas rurales muy deprimidas. Los productos y subproductos lácteos derivados de estas explotaciones son comercializados para la población con intolerancia a la lactosa bovina, generalmente infantes, y a consumidores de alto poder adquisitivo; en ambos casos la exigencia de la calidad del producto es fundamental. La progresiva intensificación de la producción láctea caprina, debido a los planes gubernamentales, ha dado como resultado una creciente detección de problemas sanitarios en los rodeos, con alta incidencia de mastitis. Esto lleva a un uso indiscriminado e irracional de antimicrobianos, con fracasos terapéuticos, aparición de residuos y sin control de tiempos de retiro, existiendo un riesgo real de enviar leche al consumo o a la industrialización con concentraciones importantes de antibióticos. Por todo ello, con este proyecto nos planteamos como objetivos: identificar las principales especies bacterianas que infectan a nuestros rodeos caprinos; describir los antimicrobianos que se utilizan; realizar un estudio farmacocinético de los mismos, en particular su disposición plasmática y su excreción en leche; determinar su eficacia y posibles cepas resistentes; establecer un tratamiento efectivo y adaptado a las realidades de la producción caprina cordobesa; fijar tiempos de retiro seguros para el consumidor y la industria láctea.

Desarrollo y aplicación de biotecnologías de la reproducción en ganado caprino, ovinos y camélidos

Las técnicas especiales de reproducción (inseminación artificial y transferencia de embriones) resultan auxiliares importantes para los planes de mejoramiento genético. En ovinos y caprinos están desarrolladas las técnicas, pero los resultados son aún deficientes con semen congelados, y las transferencias de embriones dan resultados erráticos. En cambio, en Camélidos sudamericanos no se posee una técnica confiable para inseminación y la transferencia de embriones es aún incipiente. En el presente proyecto se tratan de obtener técnicas de inseminación con semen fresco y congelados en ovinos y caprinos de acuerdo a nuestra realidad productiva, y en Camélidos Sudamericanos lograr el desarrollo de la técnica. Los trabajos se realizan simultáneamente en la Pampa y en Río Negro y se aplican en simultáneo en los mismos lugares donde se hace la investigación. Los pasos del trabajo consisten en recolección con vagina artificial, dilución y expansión, congelamiento, evaluación y siembra. La siembra requiere sincronización de celo en caso de ovinos y caprinos y estímulo de ovulación en el caso de Camélidos. Se trabaja con instalaciones simples diseñadas ad hoc y con el apoyo de un laboratorio portátil que consta de los elementos básicos para realizar el trabajo. La evaluación se hace finalmente en el laboratorio de Teriogenología de la Universidad Nacional de Comahue, Fac. De Ciencias Agrarias.