Dielectric Impedance Studies of Poly(vinyl butyral)-Cenosphere Composite Films

In the current study, amino silane functionalized cenosphere particles was used as a reinforcing filler in poly(vinyl butyral) matrix and were made by melt blending. The changes observed in the dielectric performance of the composite films with varying weight percentage of cenosphere particle in the matrix were investigated. The dielectric property and impedance spectroscopy were evaluated as a function of applied frequency in the range of 50 Hz to 5 MHz. It is observed that, because of orientation polarization of the PVB polymer, the permittivity and impedance decrease, whereas conductivity increases. Tangent loss graph indicates that the property of the matrix is associated with geometrical fill factor and the lowest quality factor. Therefore, above 10 kHz, these composites can be considered as dielectric loss-less material. (C) 2013 Society of Plastics Engineers

Electromagnetic Interference Shielding Materials Derived from Gelation of Multiwall Carbon Nanotubes in Polystyrene/Poly(methyl methacrylate) Blends

Blends of polystyrene (PS) and poly(methyl methacrylate) (PMMA) with different surface-functionalized multiwall carbon nanotubes (MWNTs) were prepared by solution blending to design materials with tunable EMI (electromagnetic interference) shielding. Different MWNTs like pristine, amine (similar to NH2), and carboxyl acid (similar to COOH) functionalized were incorporated in the polymer by solution blending. The specific interaction driven localization of MWNTs in the blend during annealing was monitored using contact mode AFM (atomic force microscopy) on thin films. Surface composition of the phase separated blends was further evaluated using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The localization of MWNTs in a given phase in the bulk was further supported by selective dissolution experiments. Solution-casted PS/PMMA (50/50, wt/wt) blend exhibited a cocontinuous morphology on annealing for 30 min, whereas on longer annealing times it coarsened into matrix-droplet type of morphology. Interestingly, both pristine MWNTs and NH2-MWNTs resulted in interconnected structures of PMMA in PS matrix upon annealing, whereas COOH-MWNTs were localized in the PMMA droplets. Room-temperature electrical conductivity and electromagnetic shielding effectiveness (SE) were measured in a broad range of frequency. It was observed that both electrical conductivity and SE were strongly contingent on the type of surface functional groups on the MWNTs. The thermal conductivity of the blends was measured with laser flash technique at different temperatures. Interestingly, the SE for blends with pristine and NH2-MWNTs was >-24 dB at room temperature, which is commercially important, and with very marginal variation in thermal conductivity in the temperature range of 303-343 K. The gelation of MWNTs in the blends resulted in a higher SE than those obtained using the composites.

Thermally Induced Demixing in an LCST Mixture in the Presence of Densely Grafted Nanoparticles: Tuning the Graft Chain Length To Induce Thermodynamic Miscibility

The demixing in an LCST mixture of PS/PVME (polystyrene/poly(vinyl methyl ether)) was probed here by melt rheology in the presence of gold nanoparticles which were densely coated with varying graft lengths of PS. The graft density for the gold nanoparticles coated with 3 kDa PS was ca. Sigma = 1.7 chains/nm(2), and that for 53 kDa PS was ca. Sigma = 1.2 chains/nm(2). The evolution of morphology, as the blends transit through the metastable and the unstable envelopes of the phase diagram, and the localization of the gold nanoparticles upon demixing were monitored using in situ hot-stage AFM and confocal Raman imaging. Interestingly, gold nanoparticles coated with 3 kDa polystyrene (PS(3 kDa)-g-nAu) were localized in the PVME phase, whereas gold nanoparticles coated with 53 kDa polystyrene (PS(53 kDa)-g-nAu) were localized in the PS phase of the blend. While the localization of PS(3 kDa)-g-nAu in the PVME phase can be expected to be of entropic origin due to expulsion from the PS phase as R-g,R-matrix chains > R-g,R-grafted chains (where R-g is the radius of gyration of the polymer chain), the localization of PS(53 kDa)-g-nAu in the PS phase is believed to be facilitated by favorable melt/graft interactions. The latter nanoparticles also delayed the demixing by 12 degrees C with respect to the neat mixture. The observed changes were addressed in context to enthalpic interactions between the grafted PS and the free PS, the entropic losses (deformational entropic losses on blending, translational entropic loss of the free PS, and the conformational entropic loss of the grafted PS), and the interface of the grafted and the free chains.

Poly(vinylidene fluoride)-Based Flexible and Lightweight Materials for Attenuating Microwave Radiations

Two unique materials were developed, like graphene oxide (GO) sheets covalently grafted on to barium titanate (BT) nanoparticles and cobalt nanowires (Co-NWs), to attenuate the electromagnetic (EM) radiations in poly(vinylidene fluoride) (PVDF)-based composites. The rationale behind using either a ferroelectric or a ferromagnetic material in combination with intrinsically conducting nanoparticles (multiwall carbon nanotubes, CNTs), is to induce both electrical and magnetic dipoles in the system. Two key properties, namely, enhanced dielectric constant and magnetic permeability, were determined. PVDF/BT-GO composites exhibited higher dielectric constant compared to PVDF/BT and PVDF/GO composites. Co-NWs, which were synthesized by electrodeposition, exhibited saturation magnetization (M-s) of 40 emu/g and coercivity (Hc) of 300 G. Three phase hybrid composites were prepared by mixing CNTs with either BT-GO or Co-NWs in PVDF by solution blending. These nanoparticles showed high electrical conductivity and significant attenuation of EM radiations both in the X-band and in the Ku-band frequency. In addition, BT-GO/CNT and Co-NWs/CNT particles also enhanced the thermal conductivity of PVDF by ca. 8.7- and 9.3-fold in striking contrast to neat PVDF. This study open new avenues to design flexible and lightweight electromagnetic interference shielding materials by careful selection of functional nanoparticles

Narrow band gap conjugated polymer for improving the photovoltaic performance of P3HT:PCBM ternary blend bulk heterojunction solar cells

A new D-A structured conjugated polymer (PBDO-T-TDP) based on electron-rich benzo 1,2-b:4,5-b'] difuran (BDO) containing conjugated alkylthiophene side chains with an electron-deficient diketopyrrolopyrrole (DPP) derivative is designed and synthesized. The polymer shows a narrow band gap with broad UV-Visible absorption spectra, which is in contrast to that of the P3HT:PCBM binary blend. Furthermore, its energy levels can meet the energetic requirement of the cascaded energy levels of P3HT and PCBM. Therefore, PBDO-T-TDP is used as a sensitizer in P3HT: PCBM based BHJ solar cells and its effect on their photovoltaic properties was investigated by blending them together at various weight ratios. It is observed that the resulting ternary blend system exhibited a significant improvement in the device performance (similar to 3.10%) as compared with their binary ones (similar to 2.15%). Such an enhancement in the ternary blend system is ascribed to their balanced hole and electron mobility along with uniform distribution of PBDO-T-TDP in the blend system, as revealed by organic field effect transistors and AFM studies.

Mapping the intriguing transient morphologies and the demixing behavior in PS/PVME blends in the presence of rod-like nanoparticles

The demixing behavior, transient morphologies and mechanism of phase separation in PS/PVME blends were greatly altered in the presence of a very low concentration of rod-like particles (multiwall carbon nanotubes, MWNTs). This phenomenon is due to the specific interaction of one of the phases (PVME) with the anisotropic MWNTs, which creates a heterogeneous environment in the blend. This specific interaction alters the chain dynamics in the interfacial region as against the bulk. A comprehensive analysis using isochronal temperature sweep was performed to understand the demixing temperature in the blends. The evolution of phase morphology as a function of time and temperature was assessed by polarizing optical microscopy (POM), atomic force microscopy (AFM) and scanning electron microscopy (SEM). The addition of MWNTs increased the rheological demixing temperature and the spinodal temperature in almost all the compositions. The intriguing transient morphologies were mapped, which varied from nucleation and growth to coalescence-induced viscoelastic phase separation (C-VPS) in PVME-rich blends, to spinodal decomposition in the near-critical compositions, to transient gel-induced VPS (T-VPS) in the PS-rich compositions. Mapping of the morphology development displayed two types of fracture mechanisms: ductile fracture for near-critical compositions and brittle fracture for off-critical composition. The change in the phase separation mechanism in the presence of MWNTs was due to the variation in dynamic asymmetry brought about by these anisotropic particles. All these observations were correlated by POM, SEM and AFM studies. The length of the cooperatively rearranging region (CRR), as evaluated using modulated differential scanning calorimetry (MDSC) measurements, was found to be composition-independent. The observed variation of effective glass transition of PVME (low T-g component) on blending with PS (high Tg component) and by the addition of MWNTs accounts for the dynamic heterogeneity introduced by MWNTs in the system.

Thermally flexible epoxy/cellulose blends mediated by an ionic liquid

Blends between the widely used thermoset resin, epoxy, and the most abundant organic material, natural cellulose are demonstrated for the first time. The blending modification induced by charge transfer complexes using a room temperature ionic liquid, leads to the formation of thermally flexible thermoset materials. The blend materials containing low concentrations of cellulose were optically transparent which indicates the miscibility at these compositions. We observed the existence of intermolecular hydrogen bonding between epoxy and cellulose in the presence of the ionic liquid, leading to partial miscibility between these two polymers. The addition of cellulose improves the tensile mechanical properties of epoxy. This study reveals the use of ionic liquids as a compatible processing medium to prepare epoxy thermosets modified with natural polymers.

Selective localisation of multi walled carbon nanotubes in polypropylene/natural rubber blends to reduce the percolation threshold

Polypropylene and natural rubber blends with multiwalled carbon nanotube (PP/NR + MWCNT nanocomposites) were prepared by melt mixing. The melt rheological behaviour of neat PP and PP/NR blends filled with different loadings (1, 3, 5, 7 wt%) of MWCNT was studied. The effect of PP/NR blends (with compositions, 80/20,50/50, 20/80 by wt) on the rheological percolation threshold was investigated. It was found that blending PP with NR (80/20 and 50/50 composition) reduced the rheological percolation threshold from 5 wt% to 3 wt% MWCNT. The melt rheological behaviour of the MWCNT filled PP/NR blends was correlated with the morphology observations from high resolution transmission electron microscopic (HRTEM) images. In predicting the thermodynamically favoured location of MWCNT in PP/NR blend, the specific interaction of phospholipids in NR phase with MWCNTs was considered quantitatively. The MWCNTs were selectively localised in the NR phase. The percolation mechanism in MWCNT filled PP/NR blends was discussed and for each blend composition, the percolation mechanism was found to be different. (C) 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Model driven product line engineering : core asset and process implications

Reuse is at the heart of major improvements in productivity and quality in Software Engineering. Both Model Driven Engineering (MDE) and Software Product Line Engineering (SPLE) are software development paradigms that promote reuse. Specifically, they promote systematic reuse and a departure from craftsmanship towards an industrialization of the software development process. MDE and SPLE have established their benefits separately. Their combination, here called Model Driven Product Line Engineering (MDPLE), gathers together the advantages of both. Nevertheless, this blending requires MDE to be recasted in SPLE terms. This has implications on both the core assets and the software development process. The challenges are twofold: (i) models become central core assets from which products are obtained and (ii) the software development process needs to cater for the changes that SPLE and MDE introduce. This dissertation proposes a solution to the first challenge following a feature oriented approach, with an emphasis on reuse and early detection of inconsistencies. The second part is dedicated to assembly processes, a clear example of the complexity MDPLE introduces in software development processes. This work advocates for a new discipline inside the general software development process, i.e., the Assembly Plan Management, which raises the abstraction level and increases reuse in such processes. Different case studies illustrate the presented ideas.

Avaliação de correlações para propriedades físico-químicas de frações de petróleo

O petróleo é uma mistura complexa consistindo em um número muito grande de hidrocarbonetos. A descrição completa de todos os hidrocarbonetos existentes nessas misturas é inviável experimentalmente ou consome tempo excessivo em simulações computacionais. Por esta razão, uma abordagem molecular completa para cálculos de propriedades dessas misturas é substituído por uma abordagem pseudo-componente ou por correlações entre propriedades macroscópicas. Algumas dessas propriedades são utilizadas de acordo com a regulamentação de venda de combustíveis, e.g., para gasolina. Dependendo do esquema de refino e do óleo cru utilizado para produção desse combustível, uma larga variedade de valores é encontrada para as propriedades de correntes de processo que compõe o combustível final. A fim de planejar com precisão adequada a mistura dessas correntes, modelos devem estar disponíveis para o cálculo preciso das propriedades necessárias. Neste trabalho, oito séries de combustíveis brasileiros e duas séries de combustíveis estrangeiros foram analisadas: frações de gasolina, querosene, gasóleo e diesel. As propriedades analisadas para as frações são: número de octano, teor de aromáticos, teor de enxofre, índice de refração, densidade, ponto de fulgor, ponto de fluidez, ponto de congelamento, ponto de névoa, ponto de anilina, pressão de vapor Reid e número de cetano. Diversas correlações foram avaliadas e os melhores desempenhos foram destacados, permitindo uma estimação precisa das propriedades do combustível avaliado. Um processo de re-estimação de parâmetros foi aplicado e novos modelos foram ajustados em comparação com os dados experimentais. Esta estratégia permitiu uma estimativa mais exata das propriedades analisadas, sendo verificada por um aumento considerável no desempenho estatístico dos modelos. Além disso, foi apresentado o melhor modelo para cada propriedade e cada série

Construcción de un modelo predictivo de tipo Gradient boosting para ventas online

En este proyecto se describirá como construir un modelo predictivo de tipo gradient boosting para predecir el número de ventas online de un producto X del cual solo sabremos su número de identificación, teniendo en cuenta las campañas publicitarias y las características tanto cualitativas y cuantitativas de éste. Para ello se utilizarán y se explicarán las diferentes técnicas utilizadas, como son: la técnica de la validación cruzada y el Blending. El objetivo del proyecto es implementar el modelo así como explicar con exactitud cada técnica y herramienta utilizada y obtener un resultado válido para la competición propuesta en Kaggle con el nombre de Online Product Sales.

Ditos populares em músicas do cancioneiro popular: uma abordagem cognitiva

Nesta dissertação, analisam-se alguns ditos populares retomados em músicas do cancioneiro popular, com base na teoria da metáfora conceptual (Lakoff e Jonhson, 1980; Kövecses, 2002), e na teoria da integração conceptual (Fauconnier e Turner, 2002). Busca se investigar se a projeção metafórica presente no dito empregado em situações cotidianas se sustenta, quando o mesmo é retomado em uma letra de música. Este estudo encontra sua justificativa em uma das assunções basilares da linguística cognitiva de que as metáforas conceptuais estão presentes tanto nas conversas cotidianas quanto nas manifestações literárias e artísticas. Pretende se, assim, observar a multidirecionalidade dos processos de significação desse tipo de construção linguística, a fim de postular seu poder projetivo e metafórico na mente dos falantes. Dentro do repertório de construções proverbiais em português, é perceptível a construção proverbial condicional com a configuração sintático semântica [x P Q], entre as quais foi escolhida como objeto de estudo a configuração [Quem P Q]. A escolha das músicas foi aleatória, já que não se buscou um gênero ou estilo específico, mas canções que possuíssem ditos populares em suas letras. Na análise, de cunho interpretativo, procedeu-se a identificação do papel da metáfora conceptual presente no dito empregado em situações cotidianas e nas 10 músicas selecionadas para este estudo. Em seguida, postularam-se redes de integração conceptual subjacente ao sentido dos ditos nas interações em geral e nas músicas, de modo a explicar que as diferenças de sentido observadas ou não nos ditos transpostos para letras de músicas estão relacionadas ao tipo de rede de integração conceptual ativado durante o processo de mesclagem. As redes de integração postuladas para explicar a construção de sentido dos ditos e destes nas músicas analisadas, revelam compressões das relações de CAUSA EFEITO, MUDANÇA, IDENTIDADE, ANALOGIA DESANALOGIA e TEMPO, devido, sobretudo, ao papel que os ditos desempenham ao ilustrar cenas da vida das pessoas. Entre as metáforas que estruturam os ditos, nas interações e nas músicas, encontram-se A VIDA É UMA VIAGEM / A VIDA É UM TRAJETO QUE DEVE SER PERCORRIDO COM CAUTELA / VIDA É UM JOGO DE AZAR; TEMPO É LOCAL PARA ONDE ALGO SE DESLOCA; DIFICULDADES SÃO IMPEDIMENTOS (IN) TRANSPONÍVEIS; RELIGIÃO É UMA TRANSAÇÃO COMERCIAL; MORAL É UM OBJETO PRECIOSO (MAS FRÁGIL COMO O VIDRO); EXAGEROS SÃO GOLPES INCERTOS. Espera-se que a hipótese aventada com este estudo motive outras pesquisas sob o escopo teórico da Linguística Cognitiva; em especial, as teorias da metáfora e da mesclagem conceptual, as quais revelaram um potencial descritivo promissor para análise de fenômenos semântico-pragmáticos da língua portuguesa, como os ditos populares, construções situadas no topo da escala de idiomaticidade

A conceptualização de bandido em expressões bandido de x: uma perspectiva cognitivista

Com vistas à conceptualização do conceito de BANDIDO em 32 expressões com a estrutura bandido de x, descrevemos, nesta dissertação, os modelos cognitivos idealizados subjacentes à construção de sentido de tais expressões, postulando-lhes um caráter de modelo cognitivo complexo, nos termos de Lakoff (1987), produtivo na língua. Constituem ainda o arcabouço teórico deste estudo a Teoria da Mesclagem Conceptual (FAUCONNIER e TURNER, 2002) e a Teoria da Metáfora Conceptual (LAKOFF e JOHNSON, 1980). A análise das construções bandido de x foi realizada a partir de 137 comentários retirados da internet e definições elaboradas por 15 alunos do ensino fundamental; 18 do ensino médio e 20 alunos do ensino superior. Os alunos que colaboraram com a pesquisa definiram 24 expressões bandido de x. A pesquisa obedeceu ao procedimento qualitativo de análise dos dados, no qual observamos as diferentes interpretações dadas para as expressões, fundamentando-as a partir dos processos cognitivos envolvidos no sentido das mesmas. Assim com base na análise dos comentários de internautas e nas definições de alunos, propomos quatro processos de conceptualização para as expressões bandido de x: (a) conceptualização com base em modelos cognitivos proposicionais, em que x é um locativo interpretado como lugar de origem ou de atuação do bandido bandido de morro, bandido de rua, bandido de cadeia ; (b) conceptualização com base em modelos esquemático-imagéticos, em que observamos a atribuição de uma espécie de escala ao sentido atribuído à construção, culminando em diferentes status para a categoria BANDIDO DE X, subjacente a expressões bandido de primeira/segunda/quinta categoria/linha; (c) conceptualização de BANDIDO DE X com base em modelos metonímicos, em que x é uma peça do vestuário/calçado/acessório, de modo a interpretar o BANDIDO como pertencendo a uma categoria que costuma utilizar determinada peça de roupa, acessório ou calçado bandido de colarinho branco, bandidos de farda, bandido de chinelo ; (d) conceptualização de BANDIDO DE X com base em modelos metafóricos, em que x é um conceito abstrato que pode ser entendido como um objeto possuído pelo bandido, de forma a caracterizá-lo pela maneira de agir ou expertise bandido de conceito, bandido de atitude, bandido de fé. Acreditamos, assim, na possibilidade de descrição de padrões que regem a conceptualização de BANDIDO DE X, cujos sentidos alcançados por meio de modificadores revelam a produtividade e complexidade do modelo cognitivo BANDIDO

Processos de indeterminação lexical em conversas telefônicas interceptadas

O objetivo principal deste trabalho é estudar estratégias de indeterminação de sentido em um corpus de conversas telefônicas interceptadas, considerando que a produção de sentido é um processo cognitivo dependente do contexto. Delimitamos a linguística cognitiva como a área na qual essa pesquisa se encontra inserida, para melhor compreender os fundamentos e os pressupostos norteadores da Teoria dos Modelos Cognitivos Idealizados (TMCI) e da Teoria da Mesclagem Conceptual (blending), tendo como base, principalmente, os estudos de Lakoff (1987), Fauconnier (1997) e Fauconnier e Turner (2002). No decorrer do trabalho propomo-nos responder às seguintes questões de pesquisa: a) que estratégias de indeterminação de sentido são mais frequentemente usadas nestas conversas? b) que elementos do contexto e do cotexto permitem a delimitação do sentido do item lexical em determinada conversa? c) como funcionam, no corpus, as estratégias de indeterminação de sentido e de que forma elas contribuem para sustentar determinado tipo de relação interpessoal? Para responder a estas questões de pesquisa, das 22 gravações de conversas telefônicas de atores sociais envolvidos com tráfico de armas e drogas, sequestro e extorsão, fornecidas pela Coordenadoria de Segurança e Inteligência do Ministério Público do Rio de Janeiro, selecionamos 10 conversas, em função da sua qualidade sonora, para serem transcritas e para proceder à análise qualitativa do uso da polissemia e da vagueza lexical. A partir das discussões teóricas e das análises desenvolvidas, concluímos que a polissemia representa a estratégia de indeterminação de sentido mais frequente no corpus desta pesquisa e que a mesma pode ser entendida como um processo de mesclagem conceptual, que sofre influências sociais e culturais: é a dinamicidade do pensamento e da linguagem que geram a polissemia. Concluímos também que a vagueza lexical é utilizada, no corpus, como um recurso linguístico para referência a assuntos ilícitos. Os itens lexicais analisados instanciam esquemas mentais abstratos que têm seus sentidos realizados a partir de pistas linguísticas e extralinguísticas que apontam para um processo interacional que pode ser entendido como um enquadre de transações comerciais (tráfico de drogas)

Compreensão de manchetes sob a perspectiva da mesclagem e da metáfora conceptual

Nesta dissertação, investiga-se o processo de construção do significado de manchetes jornalísticas. Parte-se do pressuposto que a Metáfora Conceptual, proposta por Lakoff e Johnson (2002[1980]) e a Mesclagem, proposta por Fauconnier e Turner (2002), são as operações cognitivas complexas imbricadas no processo de compreensão e de construção de textos. A metáfora consiste em um importante recurso que estrutura o pensamento, as experiências e as ações humanas e a mesclagem, um mecanismo que permite significar eventos e experiências, aproximando realidades diversas, (des)comprimindo conhecimentos e rotinas cognitivas ativadas na conceptualização. Nesse sentido, este trabalho traz a lume a forma como o processo de construção de significado integra informações armazenadas em na mente, intercambiando domínios estáveis e ativando espaços mentais que se comungam para a culminância de estruturas emergentes. Para tanto, elucidamos as evidências de que metáforas e mesclagens podem explicar os sentidos produzidos pelas manchetes publicadas nos jornais Meia-Hora de Notícias, O Dia e O Globo. As manchetes foram coletadas no período de 18 de abril a 14 de setembro de 2011. Reunido o corpus, foi iniciado o cotejamento das manchetes à luz das referidas teorias. Realizou-se, em seguida, uma pesquisa com alunos do Ensino Médio de um colégio da rede pública estadual, a fim de confrontar as ponderações da análise com a compreensão empreendida pelos estudantes. Os resultados da análise e da mensuração das respostas dos alunos deram conta do papel da mesclagem na compreensão das manchetes analisadas, como um processo cognitivo, imaginativo e criativo, manifestado no uso da língua, de modo a promover a construção do significado. Foi possível também descrever o papel da metáfora nas mesclas postuladas para explicação do sentido das manchetes, na medida em que conceptualizações metafóricas fundamentam espaços mentais de algumas redes de integração postuladas para análise das manchetes