Analysis of Natural and Artificial Phenomena Using Signal Processing and Fractional Calculus

In this paper we study several natural and man-made complex phenomena in the perspective of dynamical systems. For each class of phenomena, the system outputs are time-series records obtained in identical conditions. The time-series are viewed as manifestations of the system behavior and are processed for analyzing the system dynamics. First, we use the Fourier transform to process the data and we approximate the amplitude spectra by means of power law functions. We interpret the power law parameters as a phenomenological signature of the system dynamics. Second, we adopt the techniques of non-hierarchical clustering and multidimensional scaling to visualize hidden relationships between the complex phenomena. Third, we propose a vector field based analogy to interpret the patterns unveiled by the PL parameters.

Linguagem e selecção natural

Talvez que nenhuma outra temática divida hoje a chamada comunidade científica tanto quanto a origem e evolução da linguagem e correlativas controvérsias sobre a sua pertença exclusiva, ou não, à subespécie Homo sapiens sapiens, na qual se inclui o último hominídeo presente na biosfera. Encontrando-se as ciências sociais e humanas divididas por paradigmas fortemente personalizados, acontece que esses modelos se fundam, na sua maioria, em postulados que separam o homem actual dos outros seres vivos, com base no critério do monopólio humano da linguagem.

Caracterização de argamassas de cal hidráulica natural com metacaulino

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil – Perfil de Construção

A ventilação natural como melhoria do desempenho energético de edifícios residenciais

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil - Perfil Construção

Induction of phagocytic activity and nitric-oxide production in natural populations of Trypanosoma Cruzi I and II from the state of Paraná, Brazil

Twelve strains of Trypanosoma cruzi isolated from wild reservoirs, triatomines, and chronic chagasic patients in the state of Paraná, southern Brazil, and classified as T. cruzi I and II, were used to test the correlation between genetic and biological diversity. The Phagocytic Index (PI) and nitric-oxide (NO) production in vitro were used as biological parameters. The PI of the T. cruzi I and II strains did not differ significantly, nor did the PI of the T. cruzi strains isolated from humans, triatomines, or wild reservoirs. There was a statistical difference in the inhibition of NO production between T. cruzi I and II and between parasites isolated from humans and the strains isolated from triatomines and wild reservoirs, but there was no correlation between genetics and biology when the strains were analyzed independently of the lineages or hosts from which the strains were isolated. There were significant correlations for Randomly Amplified Polymorphic Deoxyribonucleic acid (RAPD) and biological parameters for T. cruzi I and II, and for humans or wild reservoirs when the lineages or hosts were considered individually.

A voz natural

Há um combate surdo entre os estudos literários, que estudam o objecto literário, e os autores de objectos de estudo literários propriamente ditos. Esse combate surdo (essa surdez combativa) perdura mesmo quando há coincidência parcial entre ambas as partes, por exemplo, quando poeta e ensaísta coincidem numa mesma pessoa. Esse combate participa, como todos os conflitos, de um equívoco: a) os estudiosos convencem-se amiúde que o seu objectivo, ao estudar os textos, é desmistificar; b) os autores julgam que se protegem melhor (das unhas da crítica e das esfoladelas do tempo) mistificando. 2 Dos estudos científicos espera-se rigor. Em princípio, um trabalho científico (ou imbuído de caracter científico, como acontece nos estudos literários) fomece aos seus leitores "a lenha com que se há-de queimar", os elementos suficientes para o leitor ou o estudioso poderem pôr em causa o que é dito. É um dos traços distintivos da ciência e, sendo traço distintivo, não é partilhado por... bem, nomeadamente pela arte. Uma verdade como punhos tem de ser dita, por mais dolorosa que seja. Mas podemos suavizá-la, não? Sejamos, então, caridosamente eufemísticos: a honestidade não é propriamente o melhor talento de um escritor.

Otimização energética da máquina de impregnar telas para pneus

Este trabalho realizou-se na empresa Continental – Indústria Têxtil do Ave, S.A (CITA) em colaboração com a empresa Cofely GDF Suez – Energia e Serviços Portugal, S.A. O principal objetivo desta dissertação foi a otimização energética da máquina de impregnar telas para pneus – a máquina ZELL, tendo em conta as principais utilidades envolvidas: eletricidade e gás natural. Deste modo foi feito um levantamento prévio das condições de operação desta máquina relativamente às telas mais representativas da produção da empresa. Tendo-se verificado que as telas em poliéster representam 65% da produção total da máquina ZELL. Para este tipo de produto, foi feita uma análise dos consumos energéticos anuais para avaliar qual das utilidades referidas corresponde à maior parcela energética. Verificou-se que o consumo de gás natural representa a maior parcela da fatura energética anual da empresa correspondendo a 47%. Além disso, da energia total consumida anualmente pela ZELL, que corresponde a 1360 tep, 32% é relativo à energia elétrica e os restantes 68% ao consumo de gás natural. Por fim, procedeu-se à otimização energética estudando as alterações possíveis no sentido de reduzir os consumos energéticos da máquina, sem prejuízo da qualidade do produto final. Para isso propôs-se a instalação de permutadores de fluxo cruzado para pré-aquecer quer o ar fresco quer o ar de combustão. A implementação desta medida tem um período de retorno à volta de três anos e pode levar a uma poupança anual entre 1.359.639 kWh e 2.370.114 kWh para o ar fresco e 393.523 kWh e 639.475 kWh para o ar de combustão.

Evaluation of different natural ingredients as satiety inductors

Dissertation to obtain a Master’s Degree in Chemical and Biochemical Engineering

Diversidade genética e resistência natural ao Maraviroc em estirpes do vírus da imunodeficiência humana Tipo 1 (HIV-1) em circulação em utilizadores de drogas por via endovenosa na Grande Lisboa

RESUMO: O maraviroc (MVC) é o único anti-retroviral antagonista do co-receptor CCR5 licenciado e interage com as ansas transmembranares de CCR5, induzindo uma alteração da sua conformação e impedindo a interacção com gp120. O MVC é activo apenas contra estirpes R5 de HIV-1, sendo utilizado em terapia de recurso. Neste trabalho, foi estudada a diversidade genética da região C2V3C3 do gene env de estirpes de HIV-1 de oxicodependentes por via endovenosa da Grande Lisboa, pesquisando-se também a presença de polimorfismos genéticos naturais. Foram utilizadas 52 amostras de plasma e para 35 destas foi amplificado por RT-nested PCR um produto de 565 pb. A análise filogenética revelou a seguinte distribuição de genótipos: 23 B (incluindo, provavelmente, 2 CRF14_BG), 8 A, 3 G e 1 F1. Após tradução, e por comparação com a sequência consenso B, verificou-se uma elevada frequência de polimorfismos genéticos, sendo encontradas algumas “assinaturas de aminoácidos” relativas aos subtipos não-B. Realizou-se ainda uma pesquisa de locais de N-glicosilação e a previsão da utilização de co-receptores (abordagem genotípica), com recurso às regras 11/25 e da carga líquida da ansa V3 e aos programas PSSM e geno2pheno[coreceptor]. Observou-se uma conservação genérica do número de locais de N-glicosilação e foram identificadas 5 sequências com tropismo X4 ou duplo. Por fim, com base na literatura, realizou-se uma pesquisa de polimorfismos genéticos associados a resistência ao MVC presentes na ansa V3. Foi observado um número elevado destas mutações. A presença dos padrões 11S+26V e 20F+25D+26V, num total de 3 sequências, é relevante, visto estes estarem inequivocamente associados à resistência in vivo ao MVC. Apesar de não estar ainda definido um perfil de resistência para o MVC, a presença das mutações encontradas, em indivíduos sem contacto prévio com o fármaco, trará implicações relevantes na sua gestão clínica, considerando a introdução do MVC na terapia de recurso.---------- ABSTRACT: Maraviroc (MVC) is the only CCR5 inhibitor licensed today. This drug interacts with the transmembrane helices of CCR5 co-receptor, inducing a conformation change of its extracellular loops and preventing the interaction with gp120. MVC is only active against R5 strains of HIV-1 and is currently used in salvage therapy. The genetic diversity of the env C2V3C3 region of HIV-1 strains from injecting drug users in the Greater Lisbon was studied, along with the presence of natural genetic polymorphisms. 52 plasma samples were used and the amplification by RT-nested PCR of a 565 bp-product was possible in 35 of them. The phylogenetic analysis revealed 23 sequences classified as subtype B (probably including 2 CRF14_BG), 8 A, 3 G and 1 F1. After translation, the presence of natural genetic polymorphisms was studied by comparison to a subtype B consensus. A high frequency of genetic polymorphisms was observed and significant “amino acid signatures” were found in association with non-B subtypes. A full characterization of the N-glycosylation sites was also performed and a coreceptor prediction (genotypic approach) was accomplished using the 11/25 and the V3 net charge rules and the programs PSSM and geno2pheno[coreceptor]. The number of N-glycosylation sites was generically preserved. Five sequences were defined as X4 or dual-tropic. Based on published data, a search for genetic polymorphisms, present in V3loop, associated to MVC resistance was finally undertaken. Several of such mutations were observed, being particularly interesting the presence of the patterns 11S+26V and 20F+25D+26V, in a total of 3 sequences, since these patterns have unequivocally been associated with MVC resistance in vivo. Although a resistance profile for MVC is not yet defined, the presence of these mutations in MVC-naïve populations may have significant impact in their clinical management in the future, especially considering the introduction of this drug in salvage therapy.

NATURAL INFECTION BY Trypanosoma cruzi IN ONE DOG IN CENTRAL WESTERN BRAZIL: A CASE REPORT

SUMMARY It is estimated that about 10 million people are infected with Trypanosoma cruzi worldwide, mostly in Latin America and more than 25 million are at risk of acquiring this infection in endemic areas. Dogs are an important reservoir for this pathogen and thus, considered a risk factor for human populations. This report describes one case of Chagas disease in a dog from Cuiabá, Mato Grosso State, Brazil. The diagnosis was obtained by direct examination of trypomastigote forms in blood smears. Amastigotes forms were visualized in microscopy of the bone marrow, lymph nodes, kidneys, liver and brain. The T. cruzi (ZIII) infection was confirmed by Polymerase Chain Reaction, and sequencing. The animal presented multisystemic failure and died. Although acute Chagas disease in humans is not reported in Cuiabá, this is the first report of a canine case in this region. This case represents a warning, to health professionals and authorities, to the possibility of transmission of this zoonosis in Cuiabá.

Impacto do funcionamento do sistema AVAC nos Consumos Específicos de Energia no fabrico de Massas

O estágio descrito por este relatório efetuou-se na fábrica Massas 1 da empresa Cerealis Produtos Alimentares S.A., situada em Águas Santas e teve como principal objetivo o estudo do impacto energético da instalação de um sistema de Aquecimento, Ventilação e Ar Condicionado (AVAC) nos Consumos Específicos de Energia (CEE) da fábrica. Com o intuito de promover a familiarização com o ambiente da empresa e com o próprio processo produtivo efetuaram-se várias visitas à fábrica Massas 1. Acompanhou-se a produção diária realizada e o funcionamento do equipamento, e pôde-se questionar os colaboradores da fábrica sobre o processo. Ao longo do tempo de estágio recolheram-se vários dados, nomeadamente valores de temperatura e de humidade relativa do ar da fábrica, consumos de energia elétrica e de gás natural, volumes de produção e dados relativos à qualidade da massa. Relativamente ao CEE, fez-se uma comparação entre quatro meses abrangidos pelo presente trabalho, nos quais o novo sistema AVAC já se encontrava em funcionamento, e os meses homólogos do ano anterior. Confrontando os valores obtidos verificou-se uma diminuição de 2,6% no valor global de CEE, apresentando este um valor de 82,51 kgep/ton até ao mês de Setembro do presente ano. Analisando os valores de CEE da energia elétrica e do gás natural separadamente, constatou-se igualmente uma diminuição dos seus valores em 1,4% e 4,2%, respetivamente. Efetuou-se também uma comparação entre o antigo e o novo sistema AVAC no que respeita às condições de temperatura e de humidade do ar interior da fábrica. Para isso efetuaram-se medições de temperatura e de humidade relativa do ar interior da fábrica, tendo-se concluído que após a instalação do novo AVAC ocorreu uma diminuição da temperatura e um aumento da humidade relativa do ar, tal como desejado. Antes da instalação do novo AVAC a gama de temperaturas no interior da fábrica era de 32,4°C a 39,7°C e a gama de humidades de 39,7% a 58,6%. Já depois da instalação, a gama de temperaturas e de humidades passou a ser de 26,6°C a 33,5°C e de 45,8% a 59,1%, respetivamente Realizou-se ainda uma comparação relativa à qualidade do produto final, tendose para isso analisado ensaios de cozedura e de teor de humidade. Desta comparação, concluiu-se que de uma forma geral houve um aumento dos teores de humidade dos diferentes tipos de massa, encontrando-se agora uma maior percentagem dentro da gama de valores pretendida que se situa entre os 11,5% e os 12,5%.

Estudo de viabilidade técnico-económica da instalação de caldeiras a biomassa para o aquecimento central do ISEP

Neste projeto pretende-se utilizar uma fonte energética renovável (nomeadamente a biomassa), no âmbito da produção de água quente para aquecimento central das instalações do Instituto Superior de Engenharia do Porto (ISEP). O objetivo principal remete para a avaliação técnico-económica da substituição das quinze caldeiras existentes, alimentadas a gás natural, por seis caldeiras alimentadas a biomassa, nomeadamente a pellets. Desta forma, permite-se apostar na biomassa como uma alternativa para reduzir a dependência dos combustíveis fósseis. Neste trabalho apresenta-se uma comparação realista do sistema de aquecimento existente face ao novo a implementar, alimentado por um combustível renovável utilizando caldeiras a pellets de 85% de rendimento. Para realizar esta comparação, usou-se as faturas energéticas de gás natural do ISEP, o custo da quantidade equivalente necessária de pellets, os custos de manutenção dos dois tipos de caldeiras e, os custos do consumo de energia elétrica por parte de ambas as caldeiras. Com este estudo, estimou-se uma poupança anual de 84.100,76 €/ano. Determinaram-se experimentalmente, em laboratório, os parâmetros essenciais de uma amostra de pellets, que foram usados para calcular as necessidades energéticas em biomassa no ISEP, bem como a produção de cinzas gerada por parte das caldeiras. Foi proposto um destino ambientalmente adequado para os 788,5 kg/ano de cinzas obtidas – a utilização na compostagem, após tratamento e aprovação de ensaios ecotoxicológicos realizados pela empresa que fará a sua recolha. As caldeiras a pellets terão um consumo mínimo teórico de 16,47 kgpellets/h, consumindo previsivelmente 197,13 tpellets/ano. Para este efeito, serão usadas caldeiras Quioto de 150 kW da marca Zantia. Para comparar distintas possibilidades de investimento para o projeto, avaliaram-se dois cenários: um foi escolhido de forma a cobrir o somatório da potência instalada das caldeiras atuais e o outro de forma a responder aos consumos energéticos em aquecimento atuais. Além disso, avaliaram-se cenários de financiamento do investimento distintos: um dos cenários corresponde ao pagamento do investimento total do projeto no momento da aquisição das caldeiras, enquanto o outro cenário, mais provável de ser escolhido, refere-se ao pedido de um empréstimo ao banco, no valor de 75% do investimento total. Para o cenário mais provável de investimento, obteve-se um VAL de 291.364,93 €/ano, com taxa interna de rentabilidade (TIR) de 17 %, um índice de rentabilidade (IR) de 1,85 e um período de retorno (PBP) de 5 anos. Todos os cenários avaliados registam rentabilidade do projeto de investimento, sem risco para o projeto.

Relevância da Infecção VHC em Coagulopatias Congénitas

Introdução: A infecção pelo vírus da hepatite C (VHC) em doentes com coagulopatias congénitas (CC), como consequência da terapêutica empregue entre os anos 70 e 80 com transfusão de derivados de plasma humano, constitui um problema de saúde substancial e relevante. Objectivos: Análise e avaliação da relevância representada pela infecção VHC e suas complicações no tratamento duma população de doentes com CC. Métodos: Análise retrospectiva duma série de 161 doentes com CC tratados no Serviço de Imunohemoterapia do Centro Hospitalar de Lisboa Central (Lisboa, Portugal). Revisão sistemática de processos clínicos. Elaboração duma base de dados compreendendo a informação reunida e estudo estatístico das suas variáveis: idade, género, tipo e gravidade da coagulopatia e modalidade de tratamento. Relativamente à infecção por VHC: genotipo, tipo e duração do tratamento, frequência de resposta mantida ao tratamento e recidiva, co-infecções e complicações major e minor. Resultados: Dos 161 doentes 65 (40%) estão infectados pelo VHC. Dos doentes com hemofilia A: 36% são grave e 62% dos quais estão infectados pelo VHC; 9% moderada com 57%; 25% ligeira com 20%. No grupo da hemofilia B: 8% são grave com 23% infectados e 6% moderada ou ligeira com 10%. Relativamente ao grupo com doença de von Willebrand: 12% são tipo 2 com 16% infectados e 4% tipo 3 com 86%. Uma coorte de 26 doentes foi submetida a terapêutica para a infecção pelo VHC, com o primeiro doente a receber tratamento em 1993. Destes, 5 eram seropositivos para o VIH. O tratamento variou de monoterapia com interferão a terapêutica combinada de interferão ou interferão-peguilado com ribavirina. Conclusões: A infecção pelo VHC representa uma complicação significativa do tratamento empregue no passado na população em estudo. Considerando que a maioria destes doentes foi infectada nos finais dos anos 70 e início dos anos 80 assim como a evolução natural da infecção pelo VHC em doentes sem CC, prevê-se que a prevalência de complicações major deverá aumentar significativamente nos próximos anos. É de suma importância a implementação de medidas profilácticas na revisão e adaptação dos protocolos de seguimento de forma a prevenir a progressão da patologia hepática nestes doentes.

Otimização do Funcionamento de Caldeiras Aquatubulares em Indústria de Processo Químico

O presente trabalho centrou-se na otimização do rendimento térmico de duas caldeiras aquatubulares da empresa RAR- Refinaria de Açúcar Reunidas, com a finalidade de identificar onde ocorrem perdas de energia e, desta forma, propor soluções para a sua minimização. Para tal, realizaram-se ensaios em duas caldeiras da empresa providas de queimadores mistos, ou seja podem operar com fuelóleo e gás natural, tanto individualmente, como simultaneamente, sendo que para a realização dos ensaios apenas se utilizou o fuelóleo devido ao seu menor custo. Na caldeira designada por 1 realizaram-se ensaios para os caudais de 300, 500, 800, 1000, 1200, 1400 e 1600 kg/h de fuelóleo. A gama de rendimentos térmicos obtida foi entre 88,3 e 91,2%. Na caldeira designada por 3, efetuaram-se ensaios para os caudais de fuelóleo de 300, 500, 700, 900, 1000, 1200, 1400, 1500 e 1800 kg/h e os rendimentos térmicos obtidos foram entre 85,2 e 88,0%. Em ambas as caldeiras e para caudais baixos verificou-se que a quantidade de ar introduzida no processo de combustão era superior à necessária, conduzindo a uma diminuição dos valores de rendimento térmico. Para 500 kg/h de fuelóleo, por exemplo, a quantidade de ar utilizada foi cerca de duas vezes superiores ao valor estequiométrico. Tendo em conta estes factos, foi proposto ao gestor de energia a implementação de uma nova relação de ar/combustível vs caudal de combustível no sistema de controlo das referidas caldeiras. Após alguns testes (excluindo 300 kg/h de fuelóleo devido a questões de operação), considerou-se como caudal mínimo de operação os 500 Kg/h de fuelóleo nas respetivas caldeiras 1 e 3. Verificou-se que os rendimentos térmicos aumentaram, no caso da caldeira 1, para valores entre os 90,1 e 91,3% e, na caldeira 3, para valores entre 89,0 e 90,9%. Por fim, efetuou-se uma breve análise económica com o intuito de se avaliar e quantificar o que a empresa pode poupar com esta medida. O lucro anual pode oscilar entre 14.400 e 62.640€ ou 104.400 e 136.800€, para as caldeiras 1 e 3, respetivamente.