Colapso gravitacional na teoria de Hořava-Lifshitz no limite infravermelho

O objetivo desta tese é verificar se algumas soluções de matéria da teoria da relatividade geral também satisfazem as equações da teoria de Horava-Lifshitz no limite infravermelho. Para isso, partimos das soluções mais simples possíveis, tais como é o caso de um fluido de radiação nula e de poeira, conhecidas na relatividade geral, e encontramos que estas não correspondem a quaisquer soluções na teoria de gravitação de Hořava-Lifshitz para o limite de baixas energias, infravermelho, no qual esta teoria deveria se reduzir à anterior. Este resultado nos remete a novos desafios na direção de ajustes teóricos que permitam que esta teoria descreva corretamente tanto o cenário cosmológico quanto o de formação de estruturas, estáveis ou colapsadas. Para tornar o trabalho mais claro, é feita uma introdução à teoria de Hořava- Lifshitz, tema central deste trabalho, e como ela se acopla com a matéria.

Avaliação da indução de lesões no DNA por lasers terapêuticos de baixa potência

Na medicina regenerativa há uma crescente utilização de lasers de baixa intensidade em protocolos terapêuticos para tratamento de doenças em tecidos moles e no tecido ósseo. Lasers emitem feixes de luz com características específicas, nas quais o comprimento de onda, a frequência, potência e modo de missão são propriedades determinantes para as respostas fotofísica, fotoquímica e fotobiológica. Entretanto, sugere-se que lasers de baixa potência induzem a produção de radicais livres, que podem reagir com biomoléculas importantes, como o DNA. Essas reações podem causar lesões e induzir mecanismos de reparo do DNA para preservar a integridade do código genético e homeostase celular. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar lesões no DNA de células do sangue periférico de ratos Wistar e a expressão dos genes ERCC1 e ERCC2 em tecidos biológicos expostos a lasers de baixa intensidade em comprimentos de onda, fluências, potências e modos de emissão utilizados em protocolos terapêuticos. Para tal, amostras de sangue periférico foram expostas ao laser vermelho (660 nm) e infravermelho (808 nm) em diferentes fluências, potências e modos de emissão, e a indução de lesões no DNA foi avaliada através do ensaio cometa. Em outros experimentos, lesões no DNA foram analisadas através do ensaio cometa modificado, utilizando as enzimas de reparo: formamidopirimidina DNA glicosilase (FPG) e endonuclease III. Pele e músculo de ratos Wistar foram expostos aos lasers e amostras desses tecidos foram retiradas para extração de RNA, síntese de cDNA e avaliação da expressão dos genes por PCR quantitativo em tempo real. Os dados obtidos neste estudo sugeriram que a exposição aos lasers induz lesões no DNA dependendo da fluência, potência e modo de emissão, e que essas lesões são alvos da FPG e endonuclease III. A expressão relativa do RNAm de ERCC1 e de ERCC2 foi alterada nos tecidos expostos dependendo do comprimento de onda e fluência utilizada. Os resultados obtidos neste estudo sugerem que danos oxidativos no DNA poderiam ser considerados para segurança do paciente e eficácia terapêutica, bem como alterações na expressão dos genes de reparo do DNA participariam dos efeitos de bioestimulação que justificam as aplicações terapêutica de lasers de baixa potência.

Quantifying the limits of HANPP and carbon emissions which prolong total species well-being

Anthropogenic climate and land-use change are leading to irreversible losses of global biodiversity, upon which ecosystem functioning depends. Since total species' well-being depends on ecosystem goods and services, man must determine how much net primary productivity (NPP) may be appropriated and carbon emitted so as to not adversely impact this and future generations. In 2005, man ought to have only appropriated 9.72 Pg C of NPP, representing a factor 2.50, or 59.93%, reduction in human-appropriated NPP in that year. Concurrently, the carbon cycle would have been balanced with a factor 1.26, or 20.84%, reduction from 7.60 Gt C/year to 5.70 Gt C/year, representing a return to the 1986 levels. This limit is in keeping with the category III stabilization scenario of the Intergovernmental Panel for Climate Change. Projecting population growth to 2030 and its associated basic food requirements, the maximum HANPP remains at 9.74 ± 0.02 Pg C/year. This time-invariant HANPP may only provide for the current global population of 6.51 billion equitably at the current average consumption of 1.49 t C per capita, calling into question the sustainability of developing countries striving for high-consuming country levels of 5.85 t C per capita and its impacts on equitable resource distribution. © Springer Science+Business Media B.V. 2009.

1.3-μm Quantum-well InGaAsP, AlGaInAs, and InGaAsN laser material gain: A theoretical study

Due to the keen interest in improving the high-speed and high-temperature performance of 1.3-μm wavelength lasers, we compare, for the first time, the material gain of three different competing active layer materials, namely InGaAsP-InGaAsP, AlGaInAs-AlGaInAs, and InGaAsN-GaAs. We present a theoretical study of the gain of each quantum-well material system and present the factors that influence the material gain performance of each system. We find that AIGaInAs and InGaAsN active layer materials have substantially better material gain performance than the commonly used InGaAsP, both at room temperature and at high temperature.

Measurement of polarisation dependent all-optical nonlinearity in GaAs/AlGaAs quantum well waveguides far from the bandedge

The all-optical nonlinearity of a quantum well waveguide is studied by measuring the intensity dependent transmission through a Fabry-Perot cavity formed around the guide. Values for the nonlinear refractive index coefficient, η 2, at a wavelength of 1.06μm are obtained for light whose polarisation is either parallel or perpendicular to the quantum well layers. A simple measurement to estimate the two photon absorption coefficient, B2, using relatively low optical power levels is also described.

Efficient InGaAsP/InP multiple quantum well optical phase modulator for the 1.5-1.55μm fiber band

We report an InGaAsP/InP MQW phase modulator operating over the entire 1.55μm fiber band with high phase modulation efficiency and low loss modulation. The spectral dependence of the electro-refraction in a MQW structure is measured for the first time.

Polarisation dependent all-optical nonlinearity far from the bandedge in active GaAs/AlGaAs quantum well waveguides

This paper describes a measurement on a GaAs quantum well waveguide with a high built in field across the quantum wells at a wavelength far from the bandedge. The device structure used for the measurement has been fabricated at STC Technology Ltd and is that of a standard laser ridge structure. In fabrication double heterostructure layers are grown on a [001] n + GaAs substrate, with the active region containing two intrinsic GaAs quantum wells of 10nm thickness separated by 10nm. A 4μm wide ridge is etched to provide transverse optical guiding. The experimental work has involved the use of 1.06μm wavelength light from a Q-switched Nd:YAG laser. Any induced change in refractive index is determined by measuring the change in transmission of the quantum well waveguide Fabry-Perot cavity. The waveguide is placed on a Peltier temperature controller to allow thermal tuning.