Efeitos magnetocalórico e barocalórico em compostos com transição de fase de primeira ordem

Nesta tese discutimos sistematicamente os efeitos magnetocalórico e barocalórico em sistemas físicos com transição de fase magnética de primeira e de segunda ordem em sistemas físicos cujo magnetismo tem carater local. Para essa finalidade, utilizamos um modelo de momentos magnéticos locais interagentes, incluindo um termo de acoplamento magnetoelástico. Nossos cálculos mostram que a relação entre a interação de troca e o acoplamento magnetoelástico é responsável pela ordem da transição de fase e pelo aparecimento da histerese térmica e magnética. Os resultados mostram que as grandezas magnetocalóricas exibem grandes valores quando o sistema sofre uma transição de fase de primeira ordem. Além disso, quando existe uma histerese visível as grandezas magnetocalóricas dependem do processo de aquecimento e resfriamento do sistema. Ainda de acordo com nossos resultados, existe um efeito barocalórico normal (sistema aquece sob aumento de pressão) quando a pressão aplicada aumenta a temperatura de ordenamento magnético sem alterar a ordem da transição de fase magnética. O efeito barocalórico inverso (sistema resfria sob aumento de pressão) ocorre quando a pressão aplicada diminui a temperatura crítica sem mudar a ordem da transição de fase. Nossos cálculos mostram, ainda, que um efeito barocalórico anômalo (mudança de sinal nas grandezas barocalóricas) ocorre em casos especiais onde a pressão aplicada muda a natureza da transição de fase magnética do primeira para segunda ordem e vice-versa.

Arquitetura de uma rede de interconexão com memória compartilhada baseada na topologia crossbar

Multi-Processor System-on-Chip (MPSoC) possui vários processadores, em um único chip. Várias aplicações podem ser executadas de maneira paralela ou uma aplicação paralelizável pode ser particionada e alocada em cada processador, a fim de acelerar a sua execução. Um problema em MPSoCs é a comunicação entre os processadores, necessária para a execução destas aplicações. Neste trabalho, propomos uma arquitetura de rede de interconexão baseada na topologia crossbar, com memória compartilhada. Esta arquitetura é parametrizável, possuindo N processadores e N módulos de memórias. A troca de informação entre os processadores é feita via memória compartilhada. Neste tipo de implementação cada processador executa a sua aplicação em seu próprio módulo de memória. Através da rede, todos os processadores têm completo acesso a seus módulos de memória simultaneamente, permitindo que cada aplicação seja executada concorrentemente. Além disso, um processador pode acessar outros módulos de memória, sempre que necessite obter dados gerados por outro processador. A arquitetura proposta é modelada em VHDL e seu desempenho é analisado através da execução paralela de uma aplicação, em comparação à sua respectiva execução sequencial. A aplicação escolhida consiste na otimização de funções objetivo através do método de Otimização por Enxame de Partículas (Particle Swarm Optimization - PSO). Neste método, um enxame de partículas é distribuído igualmente entre os processadores da rede e, ao final de cada interação, um processador acessa o módulo de memória de outro processador, a fim de obter a melhor posição encontrada pelo enxame alocado neste. A comunicação entre processadores é baseada em três estratégias: anel, vizinhança e broadcast. Essa aplicação foi escolhida por ser computacionalmente intensiva e, dessa forma, uma forte candidata a paralelização.

Hardware reconfigurável para identificação de radionuclídeos utilizando o método de agrupamento subtrativo.

Fontes radioativas possuem radionuclídeos. Um radionuclídeo é um átomo com um núcleo instável, ou seja, um núcleo caracterizado pelo excesso de energia que está disponível para ser emitida. Neste processo, o radionuclídeo sofre o decaimento radioativo e emite raios gama e partículas subatômicas, constituindo-se na radiação ionizante. Então, a radioatividade é a emissão espontânea de energia a partir de átomos instáveis. A identificação correta de radionuclídeos pode ser crucial para o planejamento de medidas de proteção, especialmente em situações de emergência, definindo o tipo de fonte de radiação e seu perigo radiológico. Esta dissertação apresenta a aplicação do método de agrupamento subtrativo, implementada em hardware, para um sistema de identificação de elementos radioativos com uma resposta rápida e eficiente. Quando implementados em software, os algoritmos de agrupamento consumem muito tempo de processamento. Assim, uma implementação dedicada para hardware reconfigurável é uma boa opção em sistemas embarcados, que requerem execução em tempo real, bem como baixo consumo de energia. A arquitetura proposta para o hardware de cálculo do agrupamento subtrativo é escalável, permitindo a inclusão de mais unidades de agrupamento subtrativo para operarem em paralelo. Isso proporciona maior flexibilidade para acelerar o processo de acordo com as restrições de tempo e de área. Os resultados mostram que o centro do agrupamento pode ser identificado com uma boa eficiência. A identificação desses pontos pode classificar os elementos radioativos presentes em uma amostra. Utilizando este hardware foi possível identificar mais do que um centro de agrupamento, o que permite reconhecer mais de um radionuclídeo em fontes radioativas. Estes resultados revelam que o hardware proposto pode ser usado para desenvolver um sistema portátil para identificação radionuclídeos.

Um olhar sobre a questão dos resíduos da construção civil no Município do Rio de Janeiro.

Os RCC são originados dos diversos processos da construção civil, com características bastante particulares pela variedade dos métodos construtivos empregados. Suas deposições em locais inadequados causam vários impactos com diferentes tempos de reação e de degradação do meio ambiente. Para impedi-los foi aprovada a Resolução 307 do CONAMA, que estabelece critérios e normas de caráter protetor ao meio ambiente, porém as administrações públicas possuem inúmeras dificuldades técnicas e financeiras para sua implementação. Para auxiliar os municípios, a CEF elaborou dois manuais de orientações para o manejo e gestão dos RCC, direcionando o sistema gestor. Uma opção para a gestão de RCC é a reciclagem. O Município do Rio de Janeiro com seu relevo original formado por mangues e morros, sofreu grandes aterros e sofre até os dias atuais, utilizando para isso os RCC e o desmonte de antigos morros. Os RCC, após coletados, são destinados a uma única Área de Transbordo e Triagem, com capacidade insuficiente para recebê-los. A ausência de controle do órgão gestor sobre os RCC, seus dados de produção e de destinação, exige uma estimativa dos RCC gerados no Município e uma observação global sobre seus destinos, considerando os aterros autorizados pela SMAC. Foi realizada uma análise crítica da gestão corretiva adotada pelo sistema gestor, suas particularidades e dificuldades, e o perfil atual sobre a reciclagem de RCC no Rio de Janeiro. Algumas propostas para a melhoria do sistema gestor foram apresentadas e sugerida a necessidade de um estudo mais aprofundado e de um levantamento mais completo da realidade dos RCC no Município do Rio de Janeiro.

O desafio das políticas de redistribuição à luz do continuum clientelismo-cidadania: alguns parâmetros para um equilíbrio entre direitos sociais e direitos políticos

O ideal de efetivação da Constituição Federal nos tempos atuais é a concretização dos direitos sociais nela estampados. No entanto, garantir direitos sociais, essenciais para a consolidação de uma igualdade material, capaz de diminuir as discrepâncias sociais, pode corroborar para uma política de troca de favores e aprofundar as raízes clientelistas do voto, dependendo da forma como as políticas públicas são colocadas em prática. O presente estudo visa a analisar a relação entre a implementação de direitos sociais e o exercício de direitos políticos, considerando as políticas de redistribuição de renda desenvolvidas nos últimos governos, principalmente o Programa Bolsa Família. O objetivo é verificar se há algum clientelismo por parte dos governantes ao estabelecer tais políticas, uma vez que podem eles se valer da desigualdade econômica, da vulnerabilidade cívica e da fragilidade das instituições democráticas do país como instrumentos para forjar sua imagem à semelhança de um pai, protetor de uma sociedade carecedora de direitos básicos. E isso pode acabar por institucionalizar um modelo sutil de clientelismo que descaracteriza os indivíduos como atores capazes de escolher as políticas que melhor implementam seus interesses, impedindo o livre exercício do direito ao voto. Por isso, mesmo a concretização de direitos sociais também deve levar em conta que um modelo de democracia inclui ainda a viabilização de um autogoverno dos cidadãos, razão pela qual parece fundamental que, ao gozar de direitos sociais, os sujeitos percebam a sua participação e ingerência na escolha das políticas públicas. O desafio proposto é utilizar o referencial teórico-metodológico do continuum para, ao longo do espectro formado entre o clientelismo e a cidadania, tentar propor alguns parâmetros para aproximar ao máximo as políticas públicas de concretização de direitos sociais de um ideal de cidadania.

Caracterização e diversidade molecular do transposon Tn1546, carreador do gene vanA, responsável pela expressão de resistência à vancomicina, em amostras clínicas de diferentes espécies de Enterococcus

Enterococcus resistentes à vancomicina (VRE) são reconhecidos como importantes patógenos causadores de infecções nosocomiais, configurando um grave problema de saúde pública, principalmente pela escassez de opção terapêutica eficaz. O fenótipo de resistência VanA é o mais frequente, sendo definido pela resistência a altos níveis de vancomicina e teicoplanina. VanA é caracterizado por um conjunto gênico (vanRSHAXYZ) localizado no elemento genético móvel denominado transposon Tn1546. A diversidade de Tn1546 resulta de alterações estruturais promovidas por deleções ou integração de sequências de inserção (IS) que, exercem papel chave na evolução do elemento VanA, modificando os aspectos relacionados à sua transferência e expressão do fenótipo. O objetivo deste estudo foi caracterizar e avaliar o polimorfismo de elementos Tn1546 presentes em amostras de diferentes espécies de Enterococcus isoladas em instituições hospitalares do Estado do Rio de Janeiro no período de 2000 a 2012. Foram incluídas neste estudo 70 amostras VRE que foram caracterizadas quanto ao gênero, espécies e genótipo de resistência aos glicopeptídeos por métodos convencionais e PCR multiplex. A susceptibilidade a 17 antimicrobianos foi avaliada pelo método de difusão em ágar, e concentração inibitória mínima (CIM) para vancomicina e teicoplanina foi determinada por microdiluição em caldo. O tranposon foi obtido após lise das células bacterianas e amplificação por PCR longo, utilizando-se oligonucleotídeos específicos para a região repetida e invertida que flanqueia este elemento genético. A diversidade dos elementos Tn1546 foi avaliada por um conjunto de métodos moleculares que incluiu a análise do polimorfismo do tamanho de fragmentos de restrição (restriction fragment lenght polymorphism, RFLP), utilizando-se a endonuclease ClaI, amplificação de segmentos internos por PCR de sobreposição de oligonucleotídeos (overlapping PCR) e detecção de sequências de inserção (ISs). A caracterização em espécies considerada para as demais análises foi obtida pela metodologia de PCR de acordo com a seguinte distribuição: E. avium (N=6), E. faecalis (N=12), E. faecium (N=46), E. gallinarum (N=4) e E. raffinosus (N=2). Todas as amostras apresentaram o genótipo vanA. Nos testes de susceptibilidade aos antimicrobianos foi observado que todas as amostras foram multirresistentes, sendo resistente de 6 a 13 dentre os 17 antimicrobianos testados. A presença de elementos semelhantes ao arquétipo de Tn1546 foi observada em 61,5% das amostras; entretanto, 27 amostras apresentaram perfis variantes de Tn1546. Foram identificados nove perfis de RFLP, dentre 66 avaliadas, sendo o perfil I, prevalente e semelhante ao arquétipo de Tn1546. Não foi possível analisar quatro amostras por RFLP. Os produtos de amplificação de Tn1546 alterados, obtidos pela overlapping PCR e pelo rastreamento de IS, levaram à classificação de 15 tipos polimórficos, nomeados de A a O. A maioria dos Tn1546 polimórficos teve suas regiões de ORF1 e/ou ORF2 deletadas; e IS1542 juntamente com IS1216V foram as inserções mais frequentes, que em muitas situações compartilhavam a mesma região de inserção. IS19 foi detectada apenas na região vanS-vanH. Os dados apresentados neste estudo indicam que o polimorfismo de Tn1546 pode ser explorado no rastreamento de rotas de transmissão, acompanhamento da dispersão de elementos VanA e investigação da evolução de amostras VRE.

Críticas da pesquisa educacional brasileira: presença constante do empirismo.

O tema central desta investigação, desenvolvida através de pesquisa bibliográfica, é a prática da pesquisa em educação no Brasil. O objetivo principal foi apresentar as análises sobre os aspectos teóricos-metodológicos dessa prática. A pesquisa foi feita a partir de uma discussão conceitual sobre os fundamentos teórico-metodológicos da investigação científica em educação. As questões abordadas pela dissertação acerca dos pressupostos teórico-metodológicos indicam a presença da empiria como opção epistemológica na prática investigativa em educação. Com ênfase especial às críticas à presença da perspectiva empírica no trabalho de conhecimento da realidade educativa, a dissertação busca identificar as fragilidades teórico-metodológicas na pesquisa em educação. Por fim, em face destas questões, foi apresentada outra perspectiva epistemológica para se pensar a prática investigativa em educação, a partir das contribuições de Miriam Limoeiro Cardoso (1976, 1978, 1990). Em linhas gerais, ao longo da dissertação, foram levantadas questões, discussões que, de modo geral, são concernentes ao processo de produção de conhecimento, a partir da investigação na área da educação, no que tange aos aspectos teóricos, metodológicos, epistemológicos.

Potencial de energia solar e de geração com sistemas fotovoltaicos conectados à rede em Moçambique.

A energia solar fotovoltaica é uma alternativa de energia limpa que está se tornando uma importante opção para se utilizar eletricidade em regiões desprovidas de energia elétrica. Um estudo das condições energéticas da região através de consulta às concessionárias de energia elétrica (Eletricidade de Moçambique - EDM no caso de Moçambique) e do Ministério de Energia do Governo, são fontes importantes de dados para se conhecer o cenário energético de cada região. Outra fonte de dados importante para se estimar o potencial de geração de energia solar fotovoltaico sãoos indices de irradiação da região. Estes podemser obtidos através do órgão meteorológico da região (INAM no caso de Moçambique) que forneceesses dados para as principais cidades através de suas estações meteorológicas espalhadas na região. Laboratórios de pesquisa internacionais sãooutra importante fonte de dados solarimétricos, pois utilizam satélites capazes de cobrir todo globo terrestre e os dados obtidos são publicados e permitem, a partir das coordenadas do local, identificar a irradiação solar em diversos locais do mundo. Os dados desses laboratórios podem ser comparados com dados de órgãos oficiais da região. Utilizando o banco de dados solarimétricospode-se calcular o potencial fotovoltaico de geração de energia de cada localização e também definir qual região seria mais propícia a utilização de energiasolar fotovoltaica conectada à rede.

Implementação paralela de um código de elementos finitos em 2D para as Equações de Navier-Stokes para fluidos incompressíveis com transporte de escalares.

O estudo do fluxo de água e do transporte escalar em reservatórios hidrelétricos é importante para a determinação da qualidade da água durante as fases iniciais do enchimento e durante a vida útil do reservatório. Neste contexto, um código de elementos finitos paralelo 2D foi implementado para resolver as equações de Navier-Stokes para fluido incompressível acopladas a transporte escalar, utilizando o modelo de programação de troca de mensagens, a fim de realizar simulações em um ambiente de cluster de computadores. A discretização espacial é baseada no elemento MINI, que satisfaz as condições de Babuska-Brezzi (BB), que permite uma formulação mista estável. Todas as estruturas de dados distribuídos necessárias nas diferentes fases do código, como pré-processamento, solução e pós-processamento, foram implementadas usando a biblioteca PETSc. Os sistemas lineares resultantes foram resolvidos usando o método da projeção discreto com fatoração LU por blocos. Para aumentar o desempenho paralelo na solução dos sistemas lineares, foi empregado o método de condensação estática para resolver a velocidade intermediária nos vértices e no centróide do elemento MINI separadamente. Os resultados de desempenho do método de condensação estática com a abordagem da solução do sistema completo foram comparados. Os testes mostraram que o método de condensação estática apresenta melhor desempenho para grandes problemas, às custas de maior uso de memória. O desempenho de outras partes do código também são apresentados.

Política Municipal de Alimentação e Nutrição da Cidade do Rio de Janeiro: uma narrativa sobre seu processo de formulação

Em junho de 2009, deflagrou-se oficialmente o processo de formulação da Política Municipal de Alimentação e Nutrição (PMAN) do Rio de Janeiro. Liderada pelo Instituto de Nutrição Annes Dias (INAD), órgão da Secretaria Municipal de Saúde (SMS) e Área Técnica de Alimentação e Nutrição desse município, o documento foi finalizado em dezembro de 2011. Foi então encaminhado à aprovação pela SMS, o que ainda não ocorreu. Este trabalho analisou o processo de formulação da PMAN, buscando caracterizar o contexto político-institucional de sua elaboração. Partindo de uma visão construcionista sobre ciência, foram realizadas análise documental e entrevistas com atores inseridos nesta trajetória. Os documentos analisados foram diários de campo, advindos da participação da pesquisadora como colaboradora deste processo; registros de reuniões; versões do documento nas diversas fases de sua elaboração; entre outros. As entrevistas incluíram gestores do INAD e da SMS, profissionais de diversas áreas e representantes da sociedade civil e dos Conselhos Municipais de Saúde e de Segurança Alimentar e Nutricional (SAN). A análise revela o reconhecimento da singularidade do INAD como área técnica e de sua consolidada trajetória na área de alimentação e nutrição, protagonizando ricos processos de discussão no município. Aponta, ainda, uma relativa autonomia decisória para implementação de suas ações. No entanto, paralelamente, as entrevistas revelaram que o INAD parece enfrentar, especialmente na gestão atual da SMS, certa fragilidade institucional, expressa por possíveis mudanças em sua inserção formal no arranjo institucional da Prefeitura; pela atual posição no organograma da SMS, aquém de suas atribuições, e também pela morosidade na aprovação da PMAN. Este contexto político-institucional não foi um fator determinante para a formulação da PMAN, embora as entrevistas sugiram que foi considerado para pensar o processo de construção no sentido de fortalecer uma rede de apoio político. Apesar de a opção inicial do INAD ter sido por um processo coletivo de participação, as entrevistas revelaram baixo nível de informação sobre o documento final da PMAN e sobre o andamento de sua aprovação, o que parece sinalizar que o processo decisório sobre as propostas apresentadas pelos atores centralizou-se no INAD no decorrer do tempo. Apesar da demora na aprovação da PMAN, não parece haver uma rede de pressão pela sua assinatura por parte dos atores envolvidos, dependendo exclusivamente das mediações internas do INAD na SMS. A análise desta experiência permite identificar dificuldades e tensões que instituições com caráter intersetorial podem enfrentar, tendo em vista o limite setorial no qual estão inseridas, num dado contexto político-institucional. Além disso, aponta as estratégias políticas que atores sustentam nos processos de militância e os desafios para fomentar a participação social.

Estradas e conectividade na Mata Atlântica: identificando áreas prioritárias para aplicação de medidas de mitigação

As rodovias podem representar um importante fator na fragmentação de habitat para espécies silvestres adaptadas a habitats de alta complexidade estrutural, como as florestas tropicais. As estradas reduzem a conectividade da paisagem e a capacidade da população regional em habitar todas as áreas adequadas e estes efeitos são mais significativos nas espécies que evitam a estrada, que são, muitas vezes, espécies de interior de florestas. A magnitude dos efeitos de barreira dependerá do comportamento e mobilidade destas espécies. Quando as estradas representam ralos (sink) ou barreiras para as populações, devido, respectivamente, aos atropelamentos ou à repulsa, medidas mitigadoras são indicadas para aumentar a conectividade entre as manchas de habitat separadas por essas estradas. A qualidade do habitat é um fator que deve ser considerado, mesmo com baixas frequências de atropelamentos nesses locais. O objetivo desse estudo foi propor dois métodos de seleção de áreas prioritárias para implantação de medidas mitigadoras dos efeitos das estradas sobre espécies de vertebrados florestais: Seleção Hierárquica Multivariada e Seleção Bivariada. A área de estudo foi o bioma Mata Atlântica, sendo recortado em paisagens hexagonais em três escalas diferentes (10.000, 1.000 e 100 km), usando a extensão Repeating Shapes no programa ArcGIS 9.3. Em cada hexágono foram calculados: área de floresta e de Unidade de Conservação, densidade de estradas e de hidrografia. Apenas os hexágonos cobertos por no mínimo 45% pela Mata Atlântica, com mais de 50% de cobertura florestal e mais de 1% de Unidades de Conservação foram incluídos nas análises. Após esta seleção, no método Seleção Hierárquica Multivariada, foi feita uma análise de componentes principais (PCA) com as quatro variáveis medidas, para cada escala separadamente. Os hexágonos foram então ordenados segundo o posicionamento deles no 1 Eixo da PCA de forma hierárquica e da maior para menor escala de hexágonos. Para área de estudo o método de Seleção Bivariada foi construído um gráfico de pontos, para cada escala de hexágono, com as variáveis cobertura florestal e rios. Foram selecionados os hexágonos que estavam localizados no quadrante do gráfico que representasse maior densidade de rios e maior porcentagem de cobertura florestal. Posteriormente foi feita uma simulação para avaliar se os métodos eram capazes de recuperar escores tão alto quanto a ordenação seguindo apenas o posicionamento dos hexágonos no Eixo 1 da PCA, sem uma análise hierárquica. O método de Seleção Hierárquica Multivariada foi mais eficiente para escolha de áreas prioritárias do que a Seleção Bivariada tanto para a escala intermediária (1.000 km) quanto para a menor escala (100 km). Os cinco hexágonos de 100 km mais prioritários estão localizados em São Paulo e Paraná, abrangendo quatro UCs (PARES de Jacupiranga, APA de Guaraqueçaba, APA Cananéia- Jacuípe e PARES da Ilha do Cardoso). Devido à simplicidade e fácil aplicabilidade do método, acredita-se que este pode ser uma opção interessante para escolha de áreas prioritárias para implantação de medidas mitigadoras dos efeitos de estradas

A atuação do Estado na economia como acionista minoritário: possibilidades e limites

A presente dissertação é sobre a atuação do Estado na economia como acionista minoritário, focando, em especial, no caso do Brasil. Em um primeiro momento, tratamos das possibilidades do uso das participações minoritárias, apontando que, embora estejamos falando de propriedade pública sobre parcelas do capital social de empresas privadas, essas participações não configuram, somente, forma de exploração direta da atividade econômica, devendo ser compreendidas como uma técnica jurídica ou uma ferramenta da qual o Estado pode se valer para realizar as diferentes modalidades de atuação na economia. Nesse sentido, mostramos como as participações minoritárias possibilitam a atuação do Estado como empresário, regulador, fomentador e investidor. Em seguida, falamos dos mecanismos societários que a Administração Pública pode utilizar para que, mesmo como acionista minoritária, possa influenciar a direção das empresas público-privadas, tais como os acordos de acionistas e as golden-shares. Após cuidarmos da natureza jurídica e das vantagens comparativas da atuação estatal na economia por meio de participações minoritárias, passamos a analisar os limites dessa atuação. Desse modo, deve-se distinguir entre o uso das participações públicas como opção legítima de atuação na economia versus sua aplicação como burla ao regime jurídico aplicável às empresas estatais mediante o controle societário disfarçado e a simulação de contratações administrativas. Por fim, tratamos da questão da escolha de parceiros privados pela Administração Pública, bem como dos controles públicos que incidem sobre as empresas participadas.