RF rectifiers for EM power harvesting in a deep brain stimulating device

A passive deep brain stimulation (DBS) device can be equipped with a rectenna, consisting of an antenna and a rectifier, to harvest energy from electromagnetic fields for its operation. This paper presents optimization of radio frequency rectifier circuits for wireless energy harvesting in a passive head-mountable DBS device. The aim is to achieve a compact size, high conversion efficiency, and high output voltage rectifier. Four different rectifiers based on the Delon doubler, Greinacher voltage tripler, Delon voltage quadrupler, and 2-stage charge pumped architectures are designed, simulated, fabricated, and evaluated. The design and simulation are conducted using Agilent Genesys at operating frequency of 915 MHz. A dielectric substrate of FR-4 with thickness of 1.6 mm, and surface mount devices (SMD) components are used to fabricate the designed rectifiers. The performance of the fabricated rectifiers is evaluated using a 915 MHz radio frequency (RF) energy source. The maximum measured conversion efficiency of the Delon doubler, Greinacher tripler, Delon quadrupler, and 2-stage charge pumped rectifiers are 78, 75, 73, and 76 % at -5 dBm input power and for load resistances of 5-15 kΩ. The conversion efficiency of the rectifiers decreases significantly with the increase in the input power level. The Delon doubler rectifier provides the highest efficiency at both -5 and 5 dBm input power levels, whereas the Delon quadrupler rectifier gives the lowest efficiency for the same inputs. By considering both efficiency and DC output voltage, the charge pump rectifier outperforms the other three rectifiers. Accordingly, the optimised 2-stage charge pumped rectifier is used together with an antenna to harvest energy in our DBS device.

Thermoelectric fabrics: toward power generating clothing.

Herein, we demonstrate that a flexible, air-permeable, thermoelectric (TE) power generator can be prepared by applying a TE polymer (e.g. poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(4-styrenesulfonate)) coated commercial fabric and subsequently by linking the coated strips with a conductive connection (e.g. using fine metal wires). The poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(4-styrenesulfonate) coated fabric shows very stable TE properties from 300 K to 390 K. The fabric device can generate a TE voltage output (V) of 4.3 mV at a temperature difference (ΔT) of 75.2 K. The potential for using fabric TE devices to harvest body temperature energy has been discussed. Fabric-based TE devices may be useful for the development of new power generating clothing and self-powered wearable electronics.

Spatial variation in tuber depletion by swans explained by differences in net intake rates

We tested whether the spatial variation in resource depletion by Tundra Swans (Cygnus columbianus) foraging on belowground tubers of sago pondweed (Potamogeton pectinatus) was caused by differences in net energy intake rates. The variation in giving-up densities within the confines of one lake was nearly eightfold, the giving-up density being positively related to water depth and, to a lesser extent, the silt content of the sediment. The swans' preference (measured as cumulative foraging pressure) was negatively related to these variables. We adjusted a model developed for diving birds to predict changes in the time allocation of foraging swans with changes in power requirements and harvest rate. First, we compared the behavior of free-living swans foraging in shallow and deep water, where they feed by head-dipping and up-ending, respectively. Up-ending swans had 1.3-2.1 times longer feeding times than head-dipping swans. This was contrary to our expectation, since the model predicted a decrease in feeding time with an increase in feeding power. However, up-ending swans also had 1.9 times longer trampling times than headdipping swans. The model predicted a strong positive correlation between trampling time and feeding time, and the longer trampling times may thus have masked any effect of an increase in feeding power. Heart rate measurements showed that trampling was the most energetically costly part of foraging. However, because the feeding time and trampling time changed concurrently, the rate of energy expenditure was only slightly higher in deep water (1.03-1.06 times). This is a conservative estimate since it does not take into account that the feeding costs of up-ending are possibly higher than that of head-dipping. Second, we compared captive swans foraging on sandy and clayey sediments. We found that the harvest rate on clayey sediment was only 0.6 times that on sandy sediment and that the power requirements for foraging were 1.2-1.4 times greater. Our results are in qualitative agreement with the hypothesis that the large spatial variation in giving-up densities was caused by differences in net rates of energy intake. This potentially has important implications for the prey dynamics, because plant regrowth has been shown to be related to the same habitat factors (water depth and sediment type).

Habitat switching by Bewick's swans: Maximization of average long-term energy gain?

1. In a system where depletion drives a habitat shift, the hypothesis was tested that animals switch habitat as soon as the average daily net energy intake (or gain) drops below that attainable in the alternative habitat.

2. The study was performed in the Lauwersmeer area. Upon arrival during the autumn migration, Bewick's swans first feed on below-ground tubers of fennel pondweed on the lake, but subsequently switched to feeding on harvest remains in sugar beet fields.

3. The daily energy intake was estimated by multiplying the average time spent foraging per day with the instantaneous energy intake rate while foraging. In the case of pondweed feeding, the latter was estimated from the functional response and the depletion of tuber biomass. In the case of beet feeding, it was estimated from dropping production rate. Gross energy intake was converted to metabolizable energy intake using the assimilation as determined in digestion trials. The daily energy expenditure was estimated by the time-energy budget method. Energetic costs were determined using heart rate.

4. The daily gain of pondweed feeding at the median date of the habitat switch (i.e. when 50% of the swans had switched) was compared with that of beet feeding. The daily gain of beet feeding was calculated for two strategies depending on the night activity on the lake: additional pondweed feeding (mixed feeding) or sleeping (pure beet feeding).

5. The majority of the swans switched when the daily gain they could achieve by staying on the pondweed bed fell just below the average daily gain of pure beet feeders. However, mixed feeders would attain an average daily gain considerably above that of pondweed feeders. A sensitivity analysis showed that this result was robust.

6. We therefore reject the hypothesis that the habitat switch by swans can be explained by simple long-term energy rate maximization. State-dependency, predation risk, and protein requirements are put forward as explanations for the delay in habitat switch.

Methods to prioritise adaptation options for iconic seabirds and marine mammals impacted by climate change

Climate change is already impacting a wide range of marine species around Australia. Australia has a large number of marine mammals and seabirds, particularly when Australian Antarctic and Southern Ocean species are included: 110 species of seabird and 52 species of marine mammal. These iconic species are protected throughout Australia and in some cases are recovering from previous anthropogenic impacts including harvest. The first tool we developed is a simple 'cost-benefit- risk' (CBR) screening tool to evaluate each scenario-specific adaptation option against a number of semi-quantitative attributes. Awareness and identification of potentially contested options would be useful to managers charged with implementing adaptation options. Following on from specific application, testing some of the adaptation options in limited field trials would be a useful next step, further building the experience of researchers and managers charged with securing the status of these iconic species in the future.

Genética do acamamento em trigo (Triticum aestivum L.) e a identificação do caráter para seleção

O problema do acamamento em trigo tem chamado a atenção dos melhoristas devido à severidade dos danos causados as plantas com reflexo no rendimento e na qualidade dos grãos. É um caráter difícil de ser estudado diretamente, dados a múltiplas interações com o ambiente. Muitos trabalhos foram desenvolvidos procurando identificar métodos para seleção indireta. A estatura de planta foi exaustivamente estudada por ser um caráter de alta herdabilidade e fortemente correlacionado com o acamamento; entretanto, plantas com estatura abaixo de 70 cm são inadequadas para o cultivo devido a sua pouca competitividade com as ervas daninhas e por apresentarem dificuldades para a colheita mecanizada. Neste sentido, no presente trabalho foram testados os vários caracteres relacionados com o acamamento e métodos indiretos que possibilitem maiores ganhos na seleção. Foi identificado o coeficiente de resistência do colmo, método internacionalmente conhecido com cLr, como sendo a metodologia mais eficiente para seleção indireta em populações segregantes. Foi também mensurada a dissimilaridade genética entre dez cultivares de trigo recomendadas para cultivo no Rio Grande do Sul e Santa Catarina, no ano 2000, e mais os genótipos IAC 5 e TB 951. A genética do caráter cLr foi estudada através da Análise de Gerações, metodologia também conhecida como Teste de Escala Conjunta. Foram avaliadas a natureza e a magnitude dos efeitos gênicos envolvidos o que ficou determinado que a aditividade e dominância atuam de maneira similar. Não foram encontrados efeitos epistáticos e a herdabilidade no sentido restrito foi de mediana a alta. O caráter cLr parece ser controlado por dois genes independentes com dois alelos cada, sendo que o genótipo duplamente recessivo (aabb) expressou fenotipicamente os valores mais altos para resistência ao acamamento.

Doses e parcelamento de nitrogênio em alface

A alface é a hortaliça folhosa mais consumida no mundo. É uma rica fonte de vitaminas e sais minerais que está presente no cardápio diário de grande parte da população brasileira. O nitrogênio é o nutriente mais importante para a produção de alface. O excesso ou falta desse nutriente acarretam queda na produção e problemas de qualidade nutritiva, por excesso de nitrato. A dose recomendada de nitrogênio varia muito entre autores e órgãos oficiais. Uma parte do nitrogênio aplicado ao solo é perdida por lixiviação, contaminando os mananciais de água. Devido a isso é recomendada a sua aplicação em diversas etapas, cujo número também é variável nas recomendações. Este trabalho teve por objetivo determinar qual a dose de nitrogênio e seu modo de aplicação que proporcionam a maior produção, sem comprometer a qualidade da alface do tipo “lisa”, nas condições de clima e solo do município de Eldorado do Sul, região da Grande Porto Alegre, RS. Foram realizados dois estudos, um testando doses crescentes de nitrogênio sob a forma de uréia e o outro testando o parcelamento em diversas épocas do cultivo. Foram avaliados a produção de matéria fresca e seca, os teores de nitrogênio, amônio e nitrato no tecido seco, a extração e a eficiência do uso do fertilizante. Os resultados revelam que a dose de 200 kgha-1 foi a que proporcionou maior rendimento da cultura e que a dose de 400 kgha-1 diminui a produção. A extração de nitrogênio foi da ordem de 35,7 kgha-1 e os teores de nitrogênio, amônio e nitrato foram respectivamente de 2,45%; 651,7 mg.kg-1 e 153,6 mg.kg-1. O teor de nitrato na alface foi muito menor do que o considerado prejudicial a saúde humana. A eficiência do uso do fertilizante foi de 12,06% quando aplicado 200 kgha-1 de N em 3 épocas. A eficiência do uso do adubo foi aumentada em 26,35% com o parcelamento em 4 doses iguais de 50 kg ha-1, aplicadas no plantio e aos 15, 30 e 45 dias após, sem alterar a qualidade visual e nutricional da alface.

O planejamento estratégico do capital humano como fator de desenvolvimento sustentável das organizações na agroenergia: estudo de caso

O objetivo desta tese é analisar, orientar e indicar algumas formas de mensuração de resultados das ações ou programas na área de Gestão de Pessoas ao longo dos anos, bem como de novas tendências no setor de agroenergia. O trabalho procura também propor práticas de planejamento estratégico e, indicadores para as organizações com foco no desenvolvimento e nas mudanças previstas nas organizações, no mercado de trabalho, nos modelos de gestão e de negócios do segmento de produção de cana-de-açúcar para os próximos anos. No estudo são analisados as transformações organizacionais, novos desafios competitivos do presente e do futuro, e a forma como a área de Recursos Humanos nas diversas organizações do setor, tem acompanhado tal processo, verificando o impacto dessas ações em um contexto de mudanças nos processos da cadeia agrícola (mecanização do plantio, colheita,.dentre outros), da cadeia industrial (biorefinarias, etanol de segunda geração, gaseificação...dentre outros), e no desenvolvimento organizacional e humano como parte integrante de um programa de sustentabilidade das organizações. São abordados metodologias, sistemas e ferramentas de planejamento estratégico, e mensuração propostas por certos autores que visam a demonstrar o impacto das estratégias e as ações na Gestão de Pessoas em direção ao cumprimento das metas e objetivos das organizações, em um cenário de forte crescimento interno e global do mercado de bioenergia. Nesse cenário, expõe-se e discute-se como as empresas do setor sucroalcooleiro utilizam, na prática, essas metodologias e os indicadores de performance da área frente às necessidades, e indicam-se as melhores práticas e ferramentas que visam a facilitar os processos decisórios, o uso de métricas de Recursos Humanos para previsão e acompanhamento do Capital Humano, e a otimização dos recursos e dos investimentos frente aos novos desafios do setor. Embora já se notem várias iniciativas visando a tornar a Gestão de Pessoas um fator estratégico para as organizações da agroenergia, a pesquisa identificou que a área de Recursos Humanos está evoluindo nessa direção e pode contribuir de forma efetiva para a melhor performance e sustentabilidade dos negócios. Palavras chaves: Cana-de Açúcar, Estratégia Organizacional, Capital Humano

O perfil motivacional e a inclinação de carreira do estudante e o profissional da tecnologia da informação

A área de tecnologia de infonnação (TI) tem sofrido mudanças constantes que, por consequência, impactam diretamente no profissional e nas empresas que trabalham com este setor. O presente estudo visou identificar a questão motivacional na relação do profissional de TI com seu trabalho, assim como a inclinação de carreira destes profissionais. Para tal, primeiramente foi realizado um estudo teórico sobre o tema, de fonna a constituir os alicerces para a pesquisa. Uma vez tendo-se a questão a ser investigada bem definida, foi realizada a pesquisa dentro de um grupo de profissionais de TI e de outro grupo de estudantes de TI como alvo da pesquisa. Foram aplicados questionários fechados com o grupo focal que foi dividido em profissionais e estudantes de TI. Os dois instrumentos utilizados foram o inventário de Valores de Schwartz (IVS) que oferecem algumas perspectivas de valorização do empregado, que correspondem as suas metas e interesses, e o outro instrumento foi o questionário de Edgar Schein sobre inclinação profissional, que pennite identificar a relação e as perspectivas destes com o trabalho e suas vidas. Com os resultados expostos constatou-se, através do Inventário de Valores de Schwartz e do questionário de Inclinação Profissional de Schein, que os estudantes e profissionais de TI aqui pesquisados são indivíduos auto-detenninados, que valorizam o estilo de vida, são benevolentes e hedonistas, buscam o bem-estar e a satisfação no trabalho e adoram desafios.

Avaliação da produtividade de biomassa de capim elefante e sorgo sacarino no Estado do Ceará para uso energético

Com a crescente elevação nas possibilidades de utilização da biomassa nos mais diversos setores da indústria, o presente estudo visa identificar uma alternativa para aumentar a produção utilizando, para tanto, o capim elefante (Pennisetum purpureum) e sorgo sacarino (Sorghum bicolor L.). Os experimentos foram realizados na Fazenda Vitória (4°21'36"S 38°5'17"W) em Beberibe – CE, em uma área total de 1.944 m2. A semeadura foi realizada em 36 parcelas de 54 m2, em delineamento inteiramente casualizado, sendo 9 tratamentos (genótipos) e 4 repetições. Foram utilizados seis diferentes genótipos de sorgo sacarino, s_1, s_2, s_3, s_4, s_5 e s_6. Fazem parte do estudo, ainda, um híbrido de capim elefante e milheto (Pennisetum glaucum), comercialmente conhecido como paraíso, e dois tratamentos de capim elefante, Cameroon e Napier. Para o sorgo sacarino, foram realizadas três colheitas, a primeira avaliada semanalmente e as demais com avaliação única. Para o capim elefante foram realizadas duas colheitas, a primeira com intervalo de 186 dias e a segunda com intervalo de 92 dias. Esse intervalo possibilitou a comparação da produtividade de biomassa de cada tratamento de forma trimestral e semestral. Os resultados observados mostraram que os tratamentos de maior destaque de produtividade de biomassa (base seca) foram com capim elefante, independente do período. Com base nessas informações, concluiu-se que, analisando apenas a produtividade de biomassa, o mais indicado dos tratamentos estudados é o capim elefante Napier ou Cameroon. No entanto, constatou-se que o sorgo sacarino apresentou grande potencial de produtividade com um aditivo, seu mosto pode ser utilizado no processo de fermentação para obtenção do etanol.

A technological innovation for capsicums production in Peru: the mechatronics arms

Peru agricultural exports have increased in recent years due to (i) free trade agreements with many countries (United States, Canada, European Union, China, Thailand, Singapore, Japan, Chile, among others), (ii) an increasing international demand for healthy products, (iii) country´s economic development and (iv) more private investments in this sector (Velazco 2012). Also, if we can compare among Peru three main regions (Coast, Andean highlands and the Jungle), It is the Coast (western region) that has a developed agricultural production due to unique weather conditions, private investments, public infrastructure, transport costs and quality of land (Gomez, 2008). This country development is also related to the production of non-traditional products for export like asparagus, artichokes, capsicums, bananas, grapes, among others; produced by agro industrial companies and small farmers and that are mainly labor intensive (Gomez, 2008 and Velazco, 2012). This very successful export diversification and self-discovery process was the result of a combination of strong natural comparative advantages (mainly excellent agro climatic conditions) and a significant innovation effort. It meant the introduction and expansion of new products and markets, the entry of new firms, and experimental research and the adoption of new techniques and process technologies developed abroad (in irrigation, crop management, post-harvesting, sanitary control, storage and packing) to produce high-quality, niche (gourmet) and higher value-added products, in line with consumer trends in sophisticated food markets. In products such as asparagus, mango, organic coffee and capsicums, Peru has become a leading world exporter (OECD). For this reason one of the government main tasks for the next years is to meet urgent agriculture producer’s needs in the areas of technological Innovation and business management (MINAG). In this context, this thesis analyzes the applicability of a new technology – the mechatronic arms – specifically to capsicums production sector in Peru. We chose Capsicums production sector (paprika, chilli pepper) because is mainly labor intensive and is the sector where my family company (DIROSE SAC) operates. This innovation consists in a 40 arms mechatronic combine, and it was first created in order to improve the efficiency on the labor intensive phase of harvest for this kind of agriculture products. It is estimated that a laborer with brief training operating the machine would be equivalent to 40 people that not only would work during daytime, but also on the night shift as well. Also, using this new technology can allow a company to make additional crops that would increase their yields and annual revenues. This thesis was developed as a business plan to make this new product available for other agriculture companies that operates in the capsicums production sector in Peru; however, this new technology has the potential to be modified in order to be available to other kind of agriculture products, in Peru and other countries.

Environmental regulation, technology adoption and structural transformation: evidence from Brazilian sugarcane industry

We estimate the effects of the adoption of mechanized agriculture led by a new environmental regulation on structural change of local labor markets within a large emerging country, Brazil. In 2002, the state of S\~{a}o Paulo passed a law outlying the timeline to end sugarcane pre-harvest burning in the state. The environmental law led to the fast adoption of mechanized harvest. We investigate if the labor intensity of sugarcane production decreases; and, if so, if it leads to structural changes in the labor market. We use satellite data containing the type of sugarcane harvesting -- manual or mechanic harvest -- paired with official labor market data.%, also geomorphometric data base for our instrumental variable correction. We find suggestive evidence that mechanization of the field led to an increase in utilization of formal workers and a reduction in formal labor intensity in the sugarcane sector. This is partially compensated by an increase in the share of workers in other agricultural crops and in the construction and services sector. Although we find a reduction in employment in the manufacturing sector, the demand generated by the new agro-industries affected positively the all sectors via an increase in workers' wage.

Analytical characterization of the aroma of Tinta Negra Mole red wine: Identification of the main odorants compounds

A method for the simultaneous determination of major and minor volatiles composition in different types (dry, medium dry, sweet and medium sweet) of a young Tinta Negra Mole (TNM) monovarietal red wine from 2003 harvest has been validated. Wine samples preparation includes a dichloromethane liquid–liquid extraction followed by concentration under a nitrogen atmosphere. The extracted fraction was analysed by gas chromatography–mass spectrometry and give quantitative information for more than 86 analytes whose concentration range from few μg l−1 to 259.1 mg l−1. The method enables high recovery of volatile compounds in wine good linearity with (r2) values higher than 0.980 and good sensitivity. The limits of detection range from 0.003 to 0.534 mg l−1 and limits of quantification from 0.009 to 1.170 mg l−1. The method allows satisfactory determination of more than 80 compounds in the TNM red wines. These wines are characterized by a high content of higher alcohols, ethyl esters, fatty acids and lactones. The levels of sulphur compounds in Tinta Negra Mole medium sweet wines are very low, but they have the highest concentration of carbonyl compounds. Quantitative analysis of the main odorants followed by the determination of aroma index allow us elucidate the aroma of these varieties. On the basis of their odour description and odour threshold, the most powerful odorants of Tinta Negra Mole wines were tentatively established.

Caracterização socio-econômico-cultural de raizeiros e procedimentos pós-colheita de plantas medicinais comercializadas em Maceió, AL

ARAUJO, Afranio Cesar de et al. Caracterização socio-econômico-cultural de raizeiros e procedimentos pós-colheita de plantas medicinais comercializadas em Maceió, AL. Rev. Bras. Pl. Med, Botucatu, v. 11, n. 01, p.81-91, 2009. Disponível em: . Acesso em: 04 out. 2010.

Doses de nitrogênio e potássio na produção de grama esmeralda

O nitrogênio e potássio são os nutrientes requeridos em maiores quantidades pelas gramas e no Brasil não se tem informação da quantidade a ser aplicada para se obter a formação de tapete em menor tempo possível. Dois experimentos foram instalados em vasos em casa de vegetação, com o objetivo de avaliar o efeito de doses de nitrogênio e de potássio na produção de tapetes de grama esmeralda (Zoysia japonica). O delineamento utilizado para cada experimento foi fatorial com doses de N ou K e épocas de avaliação. Foram aplicadas quatro doses de nitrogênio (0, 200, 400 e 600 kg ha-1) e quatro doses de potássio (0, 100, 200, e 300 kg ha-1). As doses de nitrogênio e potássio foram aplicadas parceladamente em cobertura. O aumento das doses de N influenciou a taxa de cobertura do solo pela grama (TCS) permitindo a formação do tapete com a dose de 408 kg ha-1 de N aos 198 dias após a colheita do tapete anterior, tempo menor quando comparado com as demais doses. A concentração de N na folha e da cor verde da grama foram influenciadas pelas doses de N podendo ser utilizadas para auxiliar na recomendação das doses de N. O aumento das doses de K não influenciou na TCS pela grama, sendo o teor no solo (1,4 mmol c dm-3) suficiente para a produção dos tapetes de grama esmeralda.