Construção e Análise do Desempenho de um Porta-amostra para Medidas Elétricas a Altas Temperaturas

A sample holder for electrical measurements with the temperature changing from 50 degrees C up to 560 degrees C is described. The performance of the system for de and ac measurements is analysed.

Desenvolvimento de sensor elétrico de contato e correlações com atributos do solo visando à agricultura de precisão

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação de um sensor de resistencia eletrica e sua correlação com atributos do solo

The electrical measures of the soil have been used as variables that correlate with its characteristics. This study aimed at developing an electrical capacitance sensor of low cost, to evaluate its performance on the field and verify the correlation between the measurements of electrical capacitance with physical properties (sand, silt and clay) and chemical properties of soil (pH, MO, P resin, H + Al, K, Ca, Mg, SB, CTC and V%) and the moisture content. The data sampling was performed at the farm named "Capão da Onça" which belongs to the State University of Ponta Grossa. The samples collection was conducted in an area of approximately 13 hectares, totalizing 81 samples. In each sampling the electrical capacitance of the soil was measured. After the sensor withdrawal, soil samples were collected and sent to be analysed in the laboratory of the College of Agronomics Science of the Paulista State University. The measuring instrument used to collect data on electric capacitance of the soil a digital multimeter was used. The data were submitted to the analysis of correlation and regression. The developed system presented a low cost and it was capable to measuring variation of the electrical capacitance of the soil. The obtained measures satisfactorily correlated with the levels of clay and sand, and weakly with the moisture content. This had demonstrated the possibility to use a sensor to verify the soil texture in not homogeneous areas. The measures of the electrical capacitance of the soil obtained by the sensor had significantly correlated with the soil attributes: calcium, magnesium, pH, SB and CTC. These results had demonstrated the possibility to use a sensor for soil fertility control.

Estudo de propriedades elétricas em sistemas orgânicos e inorgânicos correlacionados

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Estudo das propriedades elétricas não lineares de polímeros conjugados

Pós-graduação em Física - IGCE

Caracterização de nanoestruturas de óxido de estanho como sensores de gás

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Propriedades multifuncionais do CaCu3Ti4O12: estudo dos mecanismos e suas aplicações

Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais - FC

Sensores de amônia à base de polianilina preparados com impressora jato de tinta

Neste trabalho, apresenta-se o desenvolvimento de um sensor de gás amônia sobre substrato de papel, impresso por jato de tinta térmico. Para a realização do trabalho formulou-se uma “tinta”4 de polianilina (PANI), adequada para uso na impressora térmica. Neste tipo de impressão, é necessário que a tinta de PANI seja preparada de forma que a maior parte do seu volume seja de água. A PANI, em seu estado desdopado, foi dissolvida em n-metil-2-pirrrilidona (NMP), e com a adição de água em determinadas condições de preparo e proporção, foi possível formar uma tinta de PANI/NMP/H2O estável e adequada para o uso na impressora térmica, podendo-se assim depositar filmes de PANI sobre substratos flexíveis, como por exemplo, diversos tipos de papéis. Neste trabalho, tintas de PANI foram depositadas sobre papel comum (sulfite) e papel fotográfico (glossy). A caracterização morfológica, por microscopia ótica, indicou que a qualidade dos filmes foi satisfatória em termos de uniformidade e homogeneidade. A resistividade de superfície dos filmes de PANI, sobre substratos de papel sulfite e fotográfico, é da ordem de 1x109 / , quando desdopado, e 1x104 / , quando dopado com vapor de ácido clorídrico (HCl). As caracterizações elétricas AC sugerem que os filmes de PANI desdopados, sobre ambos os substratos, se comportam similarmente a um circuito equivalente RC, formado por um resistor e um capacitor em paralelo. Entretanto, após a dopagem tal representação deixa de ser válida. Medidas elétricas...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)

Investigação das propriedades ópticas, morfológicas e elétricas da heterojunção SnO2: Ce3+/ GaAs

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Plataforma smartphone para biossensores de espectroscopia de infravermelho próximo

O tema “Plataforma smartphone para biossensores de Espectroscopia de Infravermelho Próximo”, surge no âmbito da instrumentação médica, na área das BCI – Brain Computer Interfaces, devido à necessidade de encontrar um dispositivo portátil, de custo acessível e elevada performance que permita obter informação acerca da actividade neuronal do córtex motor no decorrer duma determinada tarefa. O objectivo do trabalho consiste no desenvolvimento duma sonda capaz de detectar as alterações hemodinâmicas que ocorrem no córtex, bem como toda a instrumentação inerente à aquisição do sinal e transmissão dos dados para um computador, a análise dos dados e por fim o desenvolvimento de uma aplicação em Android para visualização dos resultados. Foi desenvolvida uma banda para a cabeça, composta pela sonda NIRS: LEDs (Light-Emiting Diodes) de 940nm e 660nm e os respectivos fototransístores de detecção, bem como toda a electrónica de condicionamento do sinal captado. Num módulo à parte, alimentado por duas baterias de 9V, encontram-se os circuitos electrónicos onde é possível regular ganhos de amplificação e offsets. Os dados foram adquiridos pelo microcontrolador Arduíno Uno, usando uma taxa de amostragem de 50Hz em cada um dos dois canais utilizados. O controlo do Arduíno foi feito utilizando o LabVIEW. Para o processamento dos dados, visualização e cálculo das concentrações de oxi e desoxi-hemoglobina no sangue recorreu-se ao Matlab. O sistema foi calibrado com recurso a um oxímetro de pulso clínico usado em cinco indivíduos saudáveis. Finalmente o sistema foi testado ao colocar-se o sensor NIRS sobre o córtex motor esquerdo de nove indivíduos saudáveis destros, fazendo-se uma aquisição de dados durante dois minutos. Utilizou-se um paradigma de 10s de repouso seguido de 10s a abrir e fechar a mão. O sistema NIRS conseguiu medir as alterações que ocorrem nas concentrações de oxi e desoxi-hemoglobina devido à actividade motora de abrir e fechar a mão. Dado o princípio físico ser o mesmo do dos oxímetros convencionais, conseguiu-se ainda medir com sucesso a frequência cardíaca e a saturação percentual de oxigénio após a calibração do sensor. As medidas podem ser visualizadas numa aplicação desenvolvida para o Android. Os resultados sugerem que com esta abordagem, este tipo de dispositivo pode estar disponível a baixo custo quer para doentes quer para indivíduos saudáveis, por exemplo em aplicações de telemóvel.

Estudo da estabilidade termodinâmica de filmes ultrafinos de HfO/sub 2/ sobre Si

O presente estudo relata a composição, transporte atômico, estabilidade termodinâmica e as reações químicas durante tratamentos térmicos em atmosfera de argônio e oxigênio, de filmes ultrafinos de HfO2 depositados pelo método de deposição química de organometálicos na fase vapor (MOCVD) sobre Si, contendo uma camada interfacial oxinitretada em NO (óxido nítrico). A caracterização foi realizada utilizando-se técnicas de análise por feixes de íons e espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X (XPS). Também foram realizadas medidas elétricas sobre os filmes. Os estudos indicaram que esta estrutura é essencialmente estável aos tratamentos térmicos quando é feito um pré-tratamento térmico em atmosfera inerte de argônio, antes de tratamento em atmosfera reativa de oxigênio, exibindo uma maior resistência à incorporação de oxigênio do que quando foi diretamente exposta à atmosfera de oxigênio. Tal estabilidade é atribuída a um sinergismo entre as propriedades do sistema HfO2/Si e a barreira à difusão de oxigênio constituída pela camada interfacial oxinitretada. A composição química dos filmes após os tratamentos térmicos é bastante complexa, indicando que a interface entre o filme e o substrato tem uma composição do tipo HfSixOyNz. Foi observada a migração de Hf para dentro do substrato de Si, podendo esta ser a causa de degradação das características elétricas do filme.

Desenvolvimento e otimização de um fotodetector de silício bidimensional sensível à posição

O conhecimento da física de semicondutores foi usado para desenvolver e otimizar um sensor ótico de silício capaz de determinar com precisão a posição bidimensional de incidência de um feixe de luz em sua superfície. O sensor usa o efeito de fototensão lateral para gerar um sinal elétrico de saída que é função da posição de incidência da luz. Tecnologia planar do silício foi usada na fabricação do dispositivo, incluindo implantação iônica, difusão, fotolitografia, deposição de filmes metálicos e crescimento de dielétricos. A caracterização elétrica do sensor inclui medidas estáticas, com a distribuição de portadores em regime estacionário, medidas dinâmicas, onde é analisado o transiente do sinal elétrico e medidas espectroscópicas para analisar a resposta do sensor em função do comprimento de onda da luz incidente. Simulações dos processos de fabricação, parâmetros dos passos tecnológicos, distribuição dos portadores e do potencial elétrico bidimensional no sensor foram usadas para a otimização das características do sensor.

Estudo e desenvolvimento de um capacitor eletrolítico de nióbio

It seeks to find an alternative to the current tantalum electrolytic capacitors in the market due to its high cost. Niobium is a potential substitute, since both belong to the same group of the periodic table and because of this have many similar physical and chemical properties. Niobium has several technologically important applications, and Brazil has the largest reserves, around 96%. There are including niobium in reserves of tantalite and columbite in Rio Grande do Norte. These electrolytic capacitors have high capacitance specifies, ie they can store high energy in small volumes compared to other types of capacitors. This is the main attraction of this type of capacitor because is growing demand in the production of capacitors with capacitance specifies increasingly high, this because of the miniaturization of various devices such as GPS devices, televisions, computers, phones and many others. The production route of the capacitor was made by powder metallurgy. The initial niobium powder supplied by EEL-USP was first characterized by XRD, SEM, XRF and laser particle size, to then be sieved into three particle size, 200, 400 e 635mesh. The powders were then compacted and sintered at 1350, 1450 and 1550°C using two sintering time 30 and 60min. Sintering is one of the most important parts of the process as it affects properties as porosity and surface cleaning of the samples, which greatly affected the quality of the capacitor. The sintered samples then underwent a process of anodic oxidation, which created a thin film of niobium pentóxido over the whole porous surface of the sample, this film is the dielectric capacitor. The oxidation process variables influence the performance of the film and therefore the capacitor. The samples were characterized by electrical measurements of capacitance, loss factor, ESR, relative density, porosity and surface area. After the characterizations was made an annealing in air ate 260ºC for 60min. After this treatment were made again the electrical measurements. The particle size of powders and sintering affected the porosity and in turn the specific area of the samples. The larger de area of the capacitor, greater is the capacitance. The powder showed the highest capacitance was with the smallest particle size. Higher temperatures and times of sintering caused samples with smaller surface area, but on the other hand the cleaning surface impurities was higher for this cases. So a balance must be made between the gain that is achieved with the cleaning of impurities and the loss with the decreased in specific area. The best results were obtained for the temperature of 1450ºC/60min. The influence of annealing on the loss factor and ESR did not follow a well-defined pattern, because their values increased in some cases and decreased in others. The most interesting results due to heat treatment were with respect to capacitance, which showed an increase for all samples after treatment

Preparação e caracterização de tecidos tratados com polianilina condutora recobertos com borracha natural

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Tratamento de polímeros com jato de plasma em pressão atmosférica

Pós-graduação em Física - FEG