Investigação química e biológica em hippeastrum breviflorum herb. (amaryllidaceae)

Plantas da família Amaryllidaceae são amplamente utilizadas na medicina popular no tratamento de diversas doenças. Estudos têm mostrado que a atividade biológica destes vegetais está relacionada à presença de alcalóides tetraisoquinolínicos, embora outros compostos não alcaloídicos também tenham sido encontrados. O gênero Hippeastrum encontra-se distribuído predominantemente na América do Sul sendo que no Estado do Rio Grande do Sul foram relatadas seis espécies nativas: H. glaucescens, H. striatum, H. papilium, H. reginae e H. breviflorum. A espécie estudada neste trabalho, H. breviflorum, foi coletada na região de Aparados da Serra (RS) e separada em dois grupos de acordo com a coloração das flores (vermelhas ou brancas). O material vegetal de ambos os grupos foi separado em bulbos, folhas, raízes, frutos e flores e submetido ao método clássico para extração de alcalóides. Empregando-se cromatografia em camada delgada e cromatografia líquida de alta eficiência dos extratos obtidos verificou-se que os dois grupos vegetais são idênticos qualitativamente para um mesmo extrato testado. Foram isolados dez produtos de H. breviflorum sendo que sete compostos tiveram suas estruturas determinadas através do uso de técnicas de ressonância magnética nuclear, de espectrometria de massas e de cromatografia. As outras três substâncias apresentaram-se em quantidade insuficiente para análise. A partir das folhas de H. breviflorum foram isolados dois compostos identificados como etilcafeato e p-hidroxibenzaldeído, nos frutos foram encontrados os flavonóides rutina e quercetina e nos bulbos foram isolados os alcalóides licorina, HB1 e HB5, estes dois últimos inéditos denominados de breviflorina A e beviflorina B. Dentre os compostos e extratos testados quanto à atividade antioxidante frente a DPPH, etilcafeato, quercetina e rutina foram os produtos mais ativos. O composto etilcafeato apresentou inibição do vírus da Herpes equivalente ao controle positivo aciclovir.

Avanços na determinação da distribuição em profundidade de elementos leves com resolução subnanométrica utilizando reações nucleares ressonantes

A utilização de reações nucleares ressonantes estreitas em baixas energias é uma ferramenta importante para a determinação de distribuições de elementos leves em filmes finos com resolução em profundidade subnanométrica. O objetivo do trabalho descrito ao longo da presente dissertação é aprimorar os métodos utilizados para a aquisição e interpretação das curvas experimentais. A obtenção das curvas experimentais consiste na detecção dos produtos das reações nucleares em função da energia das partículas incidentes, fazendo necessária variar a energia das partículas do feixe em passos discretos no intervalo desejado. Neste trabalho implementou-se um sistema automático para o controle e incremento da energia do feixe e monitoramento dos produtos das reações nucleares. Esse sistema de varredura automático de energia, além de aumentar consideravelmente a velocidade da medida, aumenta a qualidade das curvas experimentais obtidas. Para a interpretação das curvas de excitação experimentais, foi implementado um programa em linguagem de programação C, baseado na teoria estocástica, que permite simular numericamente as curvas de excitação. Para demonstrar a sua funcionalidade o método desenvolvido foi aplicado para verificar a estabilidade termodinâmica de filmes dielétricos ultrafinos depositados sobre silício, que foram posteriormente nitretados por plasma.

O lugar da cidade do Rio de Janeiro na federação brasileira: uma questão em três momentos

Cabeça do Império, vitrine da nação republicana, caixa de ressonância das questões nacionais, são expressões usualmente empregadas para qualificar o papel que o Rio de Janeiro vem ocupando na memória e na história do país. Mais delicada, no entanto, é a questão sobre o lugar que a cidade ocupa na federação brasileira. O objetivo desse trabalho é entender a natureza dessa questão, a partir de três momentos que significaram inserções diferenciadas do Rio de Janeiro no quadro federativo nacional: Distrito Federal republicano (1889-1960); estado da Guanabara (1960-75); e município do Rio de Janeiro (de 1975 em diante).

O espetáculo teatral e a educação : afinidades e conflitos

Esta dissertação é uma pesquisa teórica que buscou identificar e organizar as possíveis relações entre o espetáculo teatral e a educação. É um trabalho desenvolvido através de uma intensa leitura e análise crítica, tomando por base as idéias já elaboradas por teóricos que encontraram, de alguma forma, ressonância nas questões propostas por esta pesquisa. Tendo em vista que vivemos numa época que necessita de um permanente exercício de revisão e síntese, a proposta básica deste trabalho foi revisitar a história do teatro, apontando os aspectos educacionais presentes tanto na realização quanto na fruição do espetáculo teatral. Durante todo o percurso deste estudo seguiu-se como fio central um debate presente nos mais diversos momentos históricos, que questionava se a função do teatro era instruir ou deleitar o público. Também se destacou a utilização do espetáculo teatral como um poderoso instrumento educacional, em que o poder pedagógico manifesta-se intensamente tanto em quem pratica quanto em quem usufrui do universo do teatro. O teatro na educação, portanto, teria a função de levantar questões, mostrar valores, nos quais os exercícios e o espetáculo teatral seriam um laboratório e ao mesmo tempo um festival de possibilidades reais de aprendizagem.

Desenvolvimento de um suporte flexível para ensaios de modelos aeroelátiscos em túnel de vento

Com o desenvolvimento de materiais mais resistentes, técnicas construtivas mais modernas e a crescente valorização dos terrenos nos centros das grandes cidades, criou-se um ambiente propício à construção de edificações mais altas, leves, flexíveis, menos amortecidas, e, portanto, mais susceptíveis a problemas associados à resposta dinâmica frente à ação do vento. Em algumas situações, quando há ressonância, a parcela flutuante da resposta estrutural devido à ação do vento pode chegar a representar 2/3 da resposta total. Os métodos analíticos atualmente existentes para determinação da resposta flutuante induzida pela ação do vento geralmente conduzem a resultados pouco confiáveis. Em vista desse fato, os ensaios em túnel de vento ainda são a ferramenta mais precisa e robusta para o estudo do comportamento dinâmico de estruturas civis. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um suporte flexível para ensaios de modelos aeroelásticos de estruturas alteadas, visando a determinação da parcela flutuante da resposta à ação do vento nos dois modos fundamentais de vibração livre (flexão em duas direções ortogonais). Este suporte pode ser empregado em testes de modelos de diferentes geometrias, e permite que, com grande facilidade, sejam ajustados o amortecimento estrutural, rigidez e inércia, individualmente em cada direção. Com o objetivo de verificar o correto funcionamento do equipamento e a validade dos resultados por ele obtidos, foram realizados testes com um modelo do edifício alto padrão “CAARC Standard Tall Building”. No trabalho são apresentados e discutidos os resultados dos ensaios, realizados no Túnel de Vento Professor Joaquim Blessmann, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul.

Os alunos do Colégio Estadual Souza Aguiar e a apropriação do patrimônio cultural da Lapa: um estudo de caso

A presente pesquisa pretende colocar em foco a relação dos alunos do Colégio Souza Aguiar com o patrimônio edificado da Lapa, investigando os significados desses bens para os jovens estudantes do colégio. Este trabalho valeu-se das contribuições teóricas de Michel de Certeau no que concerne aos estudos da produção dos consumidores através de suas táticas nos usos e contra-usos do espaço urbano. Considerando os discentes inseridos num espaço patrimoniali-zado, buscou compreender como os jovens se apropriam desses bens através de suas práticas cotidianas. Valendo-se ainda das reflexões de Pierre Nora, investigou a propriedade do con-ceito de lugar de memória aplicada ao patrimônio histórico da Lapa e à população estudada. Analisando ainda a receptividade do patrimônio pela população em foco, recorreu aos estudos sobre ressonância de José Reginaldo Gonçalves. Do mesmo autor, foram relevantes as refle-xões sobre o conceito de objetificação cultural para a apreciação dos discursos oficiais sobre o patrimônio. Como produto final dessa pesquisa, apresenta-se um termo de referência para um projeto em educação patrimonial, que tem como objetivo inserir os jovens alunos do Colégio Souza A-guiar na discussão sobre o patrimônio histórico da Lapa.

Investigação de concretos afetados pela reação álcali-agregado e caracterização avançada do gel exsudado

A crescente preocupação com a qualidade e durabilidade das estruturas de concreto tem gerado grandes avanços na tecnologia do concreto, porém existem muitas questões ligadas aos processos de deterioração ainda a serem esclarecidas. Entre os vários processos que afetam a durabilidade do concreto, encontra-se a reação álcali-agregado (RAA), um fenômeno bastante complexo, mas que foi descoberto há muitos anos, porém responsável por ter afetado mais de 140 barragens no mundo. Ainda não se dispõe de uma maneira totalmente eficiente e econômica de combater a reação, uma vez instalada no concreto. A presente pesquisa aborda, do ponto de vista científico e tecnológico, o tema RAA. A investigação se deu em três etapas. Na primeira, o objetivo principal foi estudar aproximadamente cem testemunhos de concreto, provenientes de uma estrutura de usina hidrelétrica já afetada pela RAA, e verificar o reflexo desta patologia nas suas propriedades como a resistência à compressão, à tração, módulo de elasticidade, velocidade de pulsos ultra-sônicos e permeabilidade. Em conjunto, foram realizados ensaios para avaliar expansões residuais e investigações microscópicas com o objetivo de verificar os agentes causadores da reação. Na segunda etapa, o agregado quartzito, proveniente da região da usina hidrelétrica avaliada, foi estudado, desde análises microscópicas, ensaios de expansão em argamassas e concretos até a determinação das propriedades de concretos confeccionados em laboratório. As propriedades avaliadas foram as mesmas dos testemunhos. Nas duas primeiras etapas realizadas, o papel do lítio também foi abordado com o objetivo de verificar a sua eficiência no combate a RAA Por fim, na terceira etapa, foi realizado um amplo estudo do gel exsudado coletado na superfície do concreto da estrutura deteriorada pela RAA. O estudo envolveu desde a sua simples caracterização através da determinação de suas propriedades até uma caracterização avançada fazendo-se o emprego de técnicas como a difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura, análise térmica, espectroscopia no infravermelho e espectroscopia de ressonância nuclear magnética. Nesta etapa, o lítio também foi abordado com o objetivo de se verificar o seu efeito no gel exsudado. Os resultados com os testemunhos de concreto indicam que houve reflexos negativos em algumas propriedades devido a RAA, destacando o módulo de elasticidade. Verificou-se ainda a existência de expansões residuais nos testemunhos de concreto extraídos quando expostos a determinadas condições ambientais. Nos ensaios de expansão com os testemunhos, o lítio se mostrou capaz de reduzir em parte as expansões residuais nos testemunhos de concreto estudados. Adicionalmente, o agregado quartzito provou ser bastante reativo, chegando a expansões de 0,24% nas argamassas pelo método acelerado e 0,09% nos prismas de concreto, nas idades de 16 e 365 dias, respectivamente. Entre as propriedades estudadas nos concretos moldados, e atacados em laboratório, verificou-se também que o módulo de elasticidade foi a propriedade mais afetada no tempo. Ainda o lítio nesta etapa também mostrou algum efeito positivo nas expansões. No estudo do gel exsudado, foi possível caracterizá-lo como um silicato de potássio hidratado com grande potencialidade para expandir. A partir principalmente da ressonância nuclear magnética, verificou-se que o potássio faz parte da estrutura do gel enquanto que o sódio se apresenta combinado na forma de trona, um produto cristalizado que se encontra segregado na rede do silicato de potássio amorfo. O lítio em contato com o gel se mostrou capaz de afetar a sua estrutura através das alterações observadas por ressonância nas ligações do silício.

Do encontro das águas ao Atlântico negro: organização, difusão de frames e os limites do ativismo transnacional no movimento negro brasileiro

Meu objetivo nesta tese é compreender o processo de transnacionalização do movimento negro brasileiro e as suas consequências para a luta antirracista no Brasil. Em outras palavras, busco compreender como os negros brasileiros se articulam com os negros do mundo para cumprir seus objetivos. Uma vez que hoje a cultura negra global tem sido compreendida a partir da metáfora do “Atlântico Negro”, que representa um espaço de trocas transnacional que conecta todos os sujeitos da diáspora negra, assumo esta mesma metáfora como ponto de partida para minha reflexão. Entretanto, me interessa refletir sob um dos aspectos do Atlântico Negro, que é a sua dimensão organizacional. Se é pelo Atlântico Negro que hoje circulam um conjunto de conteúdos que são compartilhados pela comunidade negra mundial, tais como idéias e práticas que estão relacionadas a religião, a música, a literatura e as formas de organização, então podemos afirmar que a organização do movimento negro brasileiro se alimenta também destas múltiplas dimensões. Para desenvolver esta linha de argumentação, a tese utiliza o caso do movimento negro brasileiro para analisar o processo de difusão de um frame transnacional racialista que é apropriado pelo movimento negro como base para a elaboração de um diagnóstico, prognóstico e ressonância das ações de combate ao racismo no Brasil e para a definição das estruturas de mobilização e das estratégias de ação do movimento. Contudo, esta apropriação não ocorre sem problemas, pois este frame enfrenta outros frames locais, de caráter não-racialista, o que acarreta severas restrições ao ativismo transnacional na medida em que o próprio movimento negro se vê diante do dilema entre manter o alinhamento com o frame transnacional e aproveita as oportunidades políticas oferecidas pelo racialismo, ou relativiza este frame fazendo algumas concessões em suas propostas e na sua organização, a fim de se adaptar aos frames locais, negociando estas oportunidades a partir das restrições existentes. Para entender esta dinâmica, proponho a metáfora do “Encontro das Águas” amazonense, como um ponto de argumentação complementar ao Atlântico Negro, pois leva em conta os aspectos locais da luta antirracista que se apoiam na mestiçagem como identidade autônoma que não se dilui facilmente na identidade negra. Além de desenvolver estes pontos, a tese contribui para compreender melhor a dialética entre o global e local, bem como as tensões advindas dos frames em disputa.

Determinação da microestrutura e relação com as propriedades dos terpolímeros de etileno-propileno-alfa-olefinas

Na busca por novos materiais, foram sintetizados uma série de terpolímeros de etilenopropileno –α-olefinas superiores (1-hexeno, 1-deceno e 1-octadeceno) usando o sistema catalítico rac-Et[Ind]2ZrCl2/MAO. A razão entre E/P foi variada e duas concentrações de termonômeros foram estudadas. Neste trabalho foram apresentados os resultados qualitativos e quantitativos da caracterização desses terpolímeros através da técnica de ressonância magnética de carbono 13 (RMN de 13C). Foram apresentados os deslocamentos químicos observados e devidamente identificados, assim como a análise quantitativa da distribuição das tríades, do comprimento médio de unidades consecutivas e das razões de reatividade. O efeito da adição de uma olefina de cadeia longa ao sistema etileno-propileno foi avaliado através dos resultados obtidos da atividade catalítica, teor de incorporação, nas propriedades térmicas, na massa molar e propriedades mecânicas. Também foi realizado um estudo da heterogeneidade de algumas amostras através do fracionamento por eluição com gradiente de temperatura (TREF). O sistema rac-Et[Ind]2ZrCl2/MAO mostrou-se eficiente na terpolimerização do etileno e a técnica de RMN de 13C permitiu a completa caracterização de todos os terpolímeros obtidos. Esses terpolímeros mostraram-se como um sistema complexo onde foi possível observar que, dependendo do tipo de olefina que irá coordenar no sítio ativo do rac- Et[Ind]2ZrCl2/MAO, haverá mudanças significativas nas atividade e nas propriedades desses materiais. Verificou-se que as três α-olefinas superiores estudadas foram incorporadas a cadeia polimérica, sendo que na maioria dos casos a α-olefina mais incorporada foi o 1-octadeceno nas duas concentrações de termonômero analisadas. O aumento da incorporação de propeno acarreta uma diminuição no teor de termonômero incorporado. A incorporação do propeno acarreta uma diminuição das unidades cristalizáveis de etileno, provocando um decréscimo na temperatura de fusão, com o aumento da incorporação de propeno ocorre um aumento das seqüências de propeno cristalizáveis e conseqüentemente a temperatura de fusão. A massa molecular também diminui devido ao aumento das reações de terminação por β-eliminação de hidreto. Observou-se que os terpolímero apresentaram um módulo menor do que os copolímeros. Esses terpolímeros estudados apresentaram um comportamento elastomérico, podendo ser classificados como Elastômeros Termoplásticos.

Síntese e caracterização do poli (L-ácido láctico) para uso como biomaterial

O poli (ácido L-láctico) (PLLA) é um material de grande interesse na área científica, por ser um polímero biodegradável e bioabsorvível, e pela sua grande utilização na área biomédica. Este estudo teve como objetivo a síntese de PLA através de policondensação direta e em meio supercrítico (scCO2) e sua caracterização. As duas rotas buscam um processo limpo de síntese dos polímeros, livre de solvente orgânico. Além disso, procurou-se reduzir os custos de obtenção utilizando matéria-prima nacional (ácido láctico P.A. comercial). As reações de polimerização de PLLA realizada por policondensação e em scCO2 foram feitas em dois estágios. No primeiro estágio da síntese, para ambos os processos, o pré-polímero do ácido láctico foi obtido através de uma reação simples de condensação, com retirada de água, sob atmosfera inerte de N2 e 160ºC. Na segunda etapa, para a reação de policondensação, o polímero PLLA, foi obtido a partir do pré-polímero em uma temperatura de 140ºC e sob pressão reduzida por o tempo desejado (100h, 200h e 350h). As reações em meio scCO2 foram realizadas em um reator de aço inoxidável de 100 mL equipado com uma barra de agitação magnética, sob pressão de CO2 (80atm) e a 90ºC por 4 horas. Em ambas as reações de polimerização foram usadas complexos de estanho como catalisador. No início deste trabalho foram realizadas algumas reações utilizando o D, L-ácido láctico em scCO2. Também foi realizada a síntese do lactide e a polimerização deste por abertura de anel. Para efeito comparativo, também foi realizada a polimerização do lactide comercial. Os polímeros obtidos foram caracterizados por espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear de Próton (1HRMN), por espectroscopia de infravermelho (IV), por cromatografia de permeação em gel (GPC), por calorimetria exploratória de varredura (DSC) e pela técnica de análise termogravimétrica (TGA) A reação de policondensação revelou ser uma rota sintética excelente na obtenção de polímeros de PLA com peso molecular variados. A formação dos polímeros a partir do monômero de ácido láctico foi confirmada pelo desaparecimento da banda de OH em 3500 cm-1 no espectro de infravermelho. O espectro de 1H-RMN de ambos os polímeros, mostrou um sinal atribuído ao hidrogênio do grupo CH3 em 1,52 ppm e um sinal atribuído aos hidrogênios do grupo do CH em 5,16 ppm, que estão de acordo com a literatura. Os polímeros obtidos possuem potencial para uso clínico como materiais de implante.

A nova administração pública e a gestão do Instituto de Criminalística: um estudo de caso

O objetivo deste estudo foi analisar em que medida o Instituto de Criminalística, órgão da administração pública direta de Minas Gerais, alinhou a sua gestão administrativa e de pessoal às diretrizes do Choque de Gestão. Decorridos oito anos desde o início da implantação dessa política pública, a questão cabe averiguação a fim de se saber o quanto dos novos ideais foram disseminados e assimilados em uma das instituições a qual essa política se comprometera a modernizar. Ao abordar a medida da relação existente entre o Choque de Gestão e o Instituto de Criminalística, este estudo visou compreender quantos velhos paradigmas foram quebrados e quantos novos conceitos foram assimilados para fazer a administração pública voltar-se para quem de fato foi criada e a quem deve servir: o povo. Para subsidiar as pesquisas, este estudo abrangeu uma análise dos referenciais teóricos que faceiam as questões relevantes à Nova Administração Pública e impactaram diretamente a concepção do Choque de Gestão, mas levando em conta os referenciais próprios dessa política. A pesquisa de campo consistiu de uma abordagem do fenômeno em seu palco de acontecimento, feita por meio de observação-participante, de entrevistas e questionários junto aos principais atores do cenário pesquisado: servidores e gestores de linha e clientes. Os resultados mostraram que, inobstante, o Choque de Gestão apresentar-se como um plano estruturado e bem intencionado, a sua proposta de transformação ainda não causou ressonância naquela ponta do serviço público, posto que diversos conceitos propalados por essa política confrontam-se com antigos valores, derivados de práticas anteriores. Sendo assim, acredita-se que a efetivação das diretrizes do Choque de Gestão está condicionada à adesão dos gestores e servidores de linha a essas propostas e, para tanto, as instâncias superiores de governo deverão agir para garantir essa adesão.

Vitória na derrota: Álvaro Alberto e as origens da política nuclear brasileira

Os primeiros anos da política nuclear brasileira, entre os anos de 1945 e 1956, é o assunto tratado no presente trabalho. Aqui procuramos compreender as razões por trás da vitória de Álvaro Alberto na CPI da Questão Nuclear de 1956, na qual as suas propostas para o setor foram valorizadas e restabelecidas, mesmo após o Almirante ter sofrido derrotas durante o governo Café Filho (1954-55), quando foi exonerado da presidência do CNPq e teve a sua política atômica suspensa. O trabalho conclui que a vitória foi possível graças ao fato de as suas diretrizes para a área nuclear terem ressonância junto a diversos setores da sociedade brasileira adeptos do monopólio estatal sobre os recursos naturais e de um desenvolvimento científico e tecnológico em bases autônomas; além de uma conjuntura política excepcional no início do governo de Juscelino Kubitschek, marcado por forte polarização política, na qual o assunto nuclear ganhou projeção nacional. Com a sua vitória na CPI de 1956, Álvaro Alberto logrou definir os termos debate sobre a política a ser adotada na área atômica pelos anos e décadas seguintes.

Desenvolvimento e validação de métodos analíticos para determinação do cloridrato de epinastina em comprimidos revestidos

O cloridrato de epinastina é um agente não sedativo, antagonista H1 da histamina, utilizado no tratamento da asma ou como anti-histamínico, comercializado no Brasil na forma farmacêutica comprimido revestido com o nome de Talerc ®. Embora, seja um medicamento amplamente comercializado não há referências relativas aos métodos de análise da forma farmacêutica. Este trabalho teve como objetivos o desenvolvimento e a validação de métodos analíticos para o controle de qualidade do cloridrato de epinastina nos comprimidos revestidos, bem como a realização de estudos preliminares de estabilidade térmica e de fotoestabilidade e determinação da cinética de reação do anti-histamínico em estudo.A análise qualitativa do cloridrato de epinastina foi realizada por ressonância magnética nuclear de próto n, determinação da faixa de fusão, espectrofotometria na região do infravermelho e do ultravioleta, cromatografia em camada delgada e por cromatografia a líquido de alta eficiência. Para análise quantitativa, foram validados os métodos por espectrofotometria na região do ultravioleta derivada de primeira ordem e por cromatografia a líquido de alta eficiência. A validação foi efetuada de acordo com as guias de validação disponíveis na literatura. No estudo preliminar de estabilidade térmica utilizou-se a forma farmacêutica submetida a temperatura de 80 °C por 10 dias. A fotoestabilidade foi realizada em câmara de luz ultravioleta de 254 nm por um período de 18 horas. Os métodos qualitativos foram úteis para identificação do cloridrato de epinastina. Os métodos quantitativos propostos foram validados de acordo com os parâmetros analíticos preconizados, podendo ser perfeitamente intercambiáveis. O estudo preliminar de estabilidade térmica não apresentou degradação da amostra nas condições de análise empregadas. O estudo de fotoestabilidade apresentou degradação intensa obedecendo uma cinética de reação de primeira ordem.

Padrões de aleatoriedade na modelação do acaso

A soma de variáveis aleatórias com número de parcelas é aleatório, para além do evidente interesse conceptual e teórico, tem larga ressonância na investigação do processo de risco e em processos de ramificação. Reformulamos a teoria de Panjer (1981), que permite o cálculo iterativo do risco agregado, com o recurso a valores médios de uniformes, descrevendo uma extensão da classe de Panjer, e estudando em detalhe a equação funcional que a caracteriza. Aplicamos essas ideias na caracterização de aleatoriedade discreta, exemplificando com o comportamento das fêmeas de pássaros que investem na promiscuidade de parceiros para garantir a diversidade genética da progénie, tendo no entanto o cuidado de manter as aparências de fidelidade, para garantir a cooperação do parceiro no sucesso da ninhada. Apresentamos as transformadas de Laplace e funções geradoras numa perspectiva que leva a uma introdção natural de transformadas de Pareto, cuja relevância exemplificamos.

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.