01 - Doutorado - Física

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Análise da propagação de neutrinos na matéria e aplicações em geofísica
Oliveira, Josefa Surek de Souza de; Aquino, Veríssimo Manoel de [Orientador]; Iwamoto, Hiromi; Pádua, Antônio Braz de; Tonasse, Mauro Donizetti; Oliveira, Rosevaldo de; Simões Filho, Manuel [Coorientador]
Resumo: A oscilação entre sabores de neutrinos, fenômeno proposto para explicar discrepâncias no fluxo observado de neutrinos em vários contextos, é afetada pela matéria na qual o neutrino se propaga Em geral, para simplificar o tratamento, a oscilação entre três sabores é aproximada para o contexto de duas famílias Aqui, a solução exata para o operador de evolução à densidade constante é discutida e um método para analisar a propagação de neutrinos em matéria de densidade eletrônica variável é apresentado As possibilidades de utilizar oscilação e a influência de considerá-la entre três sabores são examinadas para aplicações em Geofísica Na geotomografia com neutrino, verifica-se a faixa de energia em que o neutrino é mais sensível ao efeito de uma suposta cavidade na tentativa de utilizar neutrinos para detectar poços de petróleo No estudo de geoneutrinos, o tratamento da oscilação em três famílias é introduzido e o fluxo calculado é comparado com o obtido pelo tratamento convencionalmente dado, neste caso, de tomar a média da oscilação entre dois sabores de neutrinos A influência na medida de geoneutrinos que modelos alternativos, presença de 4K no núcleo e existência de um georeator natural no centro da Terra, gerariam é discutida para analisar a possibilidade de que medidas de fluxo de antineutrinos possam vir a corroborar, ou não, tais modelos
Análise de cerâmicas de quatro sítios arqueológicos (MA e SP) por seis métodos analíticos atômicos, moleculares e nuclear
Ikeoka, Renato Akio; Appoloni, Carlos Roberto [Orientador]; Added, Nemitala; Parreira, Paulo Sérgio; Andrello, Avacir Casanova; Lopes, Fábio
Resumo: O estudo do patrimônio cultural de povos antigos é essencial para a construção da memória de qualquer sociedade Esse conhecimento pode ser adquirido por pesquisas arqueológicas Dentre esses materiais, as cerâmicas são destacadas como objetos de alto valor arqueológico, porque são extremamente resistentes às condições climáticas e ambientais Este trabalho trata da análise arqueométrica de fragmentos cerâmicos oriundos de escavações arqueológicas realizadas nos Sambaquis do Bacanga e Panaquatira, e Rabo de Porco localizado no Maranhão, e Água Limpa localizado em São Paulo Os fragmentos cerâmicos foram analisados utilizando as técnicas Fluorescência de Raios X por Dispersão em Energia (EDXRF), Emissão de Raios X Induzidos por Partículas (PIXE), Espectroscopia Mössbauer (EM), Difração de Raios X (XRD), Radiografia Digital (RD) e Espectroscopia Raman (ER) Os objetivos do trabalho são: verificar os elementos químicos que compõem a pasta cerâmica dos fragmentos; utilizar a análise de estatística multivariada para verificar a similaridade entre os fragmentos de mesma estratigrafia e de estratigrafias diferentes através de sua composição química elementar; caracterizar a composição mineralógica da pasta cerâmica dos fragmentos; concluir sobre a temperatura e atmosfera de queima; e estrutura interna dos fragmentos cerâmicos Através das análises por espectroscopia Raman, Mössbauer e DRX, determinou-se o intervalo para a temperatura de queima de 8 oC – 1 oC A presença do Fe3+ e do Fe2+, sugerem que diferentes atmosferas prevaleceram durante a queima das amostras estudadas Pelas análises por Radiografia Digital possibilitou a quantificação dos temperos dos mesmos, indicando diferenças nas técnicas de manufatura dos fragmentos dos diferentes sítios Pelas análises por PIXE, EDXRF e Estatística Multivariada, agrupou-se os fragmentos dos quatro sítios arqueológicos em três, o primeiro é composto pelas amostras dos Sambaquis do Bacanga e Panaquatira, o segundo é composto pelas amostras de Água Limpa, e o terceiro é composto pelas amostras do Rabo de Porco Indicando que cada grupo de fragmentos foi manufaturado com argila diferente, e que os fragmentos de SB e SP são provenientes de uma mesma fonte de argila
Análise por TXRF de suco de laranja in natura e pasteurizado
Milani, Thiago Elias; Andrello, Avacir Casanova [Orientador]; Appoloni, Carlos Roberto; Marques, Leonardo Carmezini; Melquiades, Fábio Luiz; Lopes, Fábio
Resumo: O presente trabalho desenvolvido no LFNA (Laboratório de Física Nuclear Aplicada), da Universidade Estadual de Londrina, trata da aplicação da técnica de fluorescência de raios X por reflexão total em amostras de suco de laranja in natura e pasteurizado, além de defensivos agrícolas, a fim de caracterizá-los quanto à concentração elementar O sistema utilizado para as análises de TXRF foi o S2 Picofox da Bruker SA Ele é composto por um espectrômetro e um notebook Para a primeira etapa, foram analisadas amostras de suco de laranja in natura provenientes das áreas comerciais e rurais da cidade de Itápolis-SP e Londrina-PR, sucos pasteurizados de três marcas comerciais diferentes e quatro defensivos agrícolas Na segunda etapa de medidas foram analisadas 1 amostras de suco de laranja da zona rural da cidade de Itápolis, 4 amostras de suco de laranja in natura fornecidas por uma indústria de sucos pasteurizados, 4 amostras de suco pasteurizados fornecido por essa mesma empresa, 6 amostras de sumo da casca de laranjas coletadas na zona rural de Itápolis e o defensivo propargito diluído em água deionizada Não é possível afirmar, levando-se em conta o limite de detecção do equipamento utilizado, que os elementos micro-contaminantes presentes nas amostras de suco de laranja analisadas são provenientes de defensivos agrícolas O elemento chumbo foi detectado nas amostras de laranja in natura provenientes da zona rural de Londrina, mesmo estas não sendo cultivadas com o auxílio de defensivos O que evidencia uma possível contaminação do solo Foi detectada a presença de alumínio nas amostras de suco de laranja pasteurizado, o que caracteriza a influência da embalagem de armazenamento na composição elementar do produto A concentração elementar das amostras coletadas na indústria de sucos anteriormente e posteriormente ao processo de pasteurização estão em concordância
Aplicabilidade do 137CS para medir erosão do solo : modelos teóricos e empíricos
Andrello, Avacir Casanova; Appoloni, Carlos Roberto [Orientador]
Resumo: A aceleração do processo de erosão do solo, com o conseqüente aumento na taxa de erosão devido às perturbações antropogênicas no equilíbrio solo-vegetação-clima, têm influenciado na qualidade do solo e no cenário ambiental Desse modo, predizer a magnitude e severidade dos impactos da erosão do solo sobre a produtividade da biomassa e na qualidade do meio ambiente é importante tanto em escala local quanto regional e global Vários modelos tem sido desenvolvidos para avaliar a erosão do solo tanto qualitativa quanto quantitativamente O 137Cs, um radionuclídeo antropogênico, tem sido muito utilizado para avaliar a erosão do solo Tanto modelos empíricos quanto modelos teóricos foram desenvolvidos tendo como base a redistribuição de 137Cs como indicador do movimento do solo pelo processo erosivo Estes modelos incorporam vários parâmetros que podem influenciar na quantificação das taxas de erosão através da medida do 137Cs Foi realizado um estudo estatístico sobre os modelos recomendados para avaliar o efeito que cada parâmetro exerce sobre os resultados de redistribuição de solo Verificou-se que os parâmetros mais importantes são a redistribuição de 137Cs e o fator de correção de partícula, sendo que o efeito do primeiro é da ordem do dobro do segundo, o que indica a necessidade de uma boa determinação dos inventários de 137Cs buscando minimizar os desvios associados a estes valores Conhecendo-se a significância de cada parâmetro, foi associado um desvio de 1% no valor do inventário de referência de 137Cs e de 5% no valor do inventário de 137Cs do ponto amostrado, e gerados os desvios nos resultados de redistribuição de solo determinados pelos modelos recomendados, realizando-se uma detalhada comparação entre os modelos Não houve diferença significativa entre os valores determinados de redistribuição de solo pelos modelos recomendados, a não ser acima de 7% de perda de 137Cs Portanto, é aconselhável utilizar os modelos mais simples e fáceis de manipular, como o modelo proporcional, para avaliar a redistribuição de solo, os quais geram resultados iguais, dentro dos desvios, aos dos modelos mais sofisticados Analisando-se três matas nativas e uma área de pastagem não perturbada na região de Londrina, pode-se verificar que a variabilidade espacial local de 137Cs está em torno de 15% Além disso, comparando os valores dos inventários de 137Cs determinados para as matas e para a área de pastagem, pode-se concluir que o inventário de 137Cs determinado em mata nativa pode ser representativo do inventário de referência de 137Cs Utilizando o inventário de 137Cs determinado para uma área de pastagem nativa da região de Porto Alegre, pode-se determinar que a variabilidade espacial regional entre Londrina e Porto Alegre está em torno de 15%, enquanto que a variabilidade espacial regional entre Londrina e Piracicaba está em torno de 37%, quando é utilizado um inventário de 137Cs determinado em área de gramado na região de Piracicaba Utilizando parcelas de erosão da área experimental do IAPAR de Londrina, pode-se verificar que o modelo proporcional é um bom modelo para determinar a redistribuição de solo, porém quando foram utilizadas as parcelas de erosão da área experimental da UFRGS, isto já não foi tão evidente Diante dos resultados obtidos, pode-se concluir que, embora haja influência dos parâmetros incorporados nos modelos, a variabilidade espacial do 137Cs gera desvios nos modelos que, em certos níveis de perda de solo, não apresentam diferença significativa nos resultados gerados por todos os modelos Desse modo, ainda é aconselhável utilizar o modelo proporcional, o mais simples de aplicar, o qual, dentro dos desvios, apresenta resultados iguais aos modelos mais refinados
Aplicação da espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica e técnicas complementares no estudo dos compósitos restauradores fotopolimerizáveis
Fontes, Adriana da Silva; Di Mauro, Eduardo [Orientador]; Sano, Walter; Laureto, Edson; Dall'Antonia, Luiz Henrique; Wang, Linda
Resumo: Os compósitos fotopolimerizáveis ainda requerem muitos estudos, pois, por não se polimerizarem completamente, apresentam alguns inconvenientes que podem omprometer a longevidade da restauração dentária Diante disso, torna-se cada vez maior o interesse em realizarem-se novas investigações com metodologias que possam contribuir para um melhor entendimento das propriedades físico-químicas deste produto Nesse contexto, o presente trabalho visa colaborar mostrando que a espectroscopia de Ressonância Paramagnética Eletrônica (RPE) combinada com as análises convencionais, pode trazer informações importantes sobre o processo de polimerização desse material restaurador estético Inicialmente, oito tipos de compósitos comerciais, do tipo fotopolimerizável foram utilizados nesta investigação: FILTEKTM Z35 (3M ESPE), FILTEKTM Z25 (3M ESPE), Z1 (3M ESPE), Opallis (FGM), Charisma (Heraues Kulzer), Master Fill (Biodinâmica), Suprafill (SSWhite) e Fillmagic (Vigodent) Foram utilizadas para a fotopolimerização das amostras uma fonte halógena (Kehr XR Light) e uma fonte LED -Ultra Blue (Dabi Atlante) Devido à natureza do radical gerado durante o processo de fotopolimerização, a espectroscopia de RPE foi empregada para sondar o comportamento dessa espécie paramagnética sob diversas condições Em adição, técnicas experimentais de Espectroscopia de Absorção na região do Infravermelho por Transformada de Fourier, resistência mecânica (flexural e compressão), microdureza superficial, contração volumétrica, profundidade de polimerização, Microscopia Eletrônica de Varredura, Sistema de Energia Dispersiva,Sorção e Solubilidade, Testes de Raspagens e Análise da Translucidez foram realizadas para a obtenção de informações adicionais A combinação desses métodos foi utilizada com sucesso facilitando a compreensão do comportamento do material em estudo Através da análise dos dados obtidos por RPE foi possível comprovar que a polimerização continua ocorrendo mesmo após o encerramento da fotopolimerização; que o espectro de RPE tem a contribuição de duas espécies de radicais; que a dose de irradiação deve ser diferenciada para as resinas, sendo dependente da composição química, da cor do compósito e do grau de translucidez, entre outros fatores, tendo esses, influencia significativa sobre o desempenho mecânico do material; A resina re-irradiada, após 24h da irradiação, gerou novos radicais, indicando que parte dos agentes iniciadores da polimerização ainda não haviam reagido; a resina armazenada em água a 37C apresenta uma polimerização mais rápida Os resultados das técnicas utilizadas se complementam e indicam que a resina que gerou maior número de radicais livres, identificada por RPE, apresenta melhor qualidade
Aplicação da técnica de fluorescência de raios X por reflexão total (TXRF) para análise de amostras de saliva e plasma de atletas pré e pós esforço físico
Cleto, Daniele Aparecida Maia; Andrello, Avacir Casanova [Orientador]; Appoloni, Carlos Roberto; Ramos, Solange de Paula; Melquiades, Fábio; Jussiani, Eduardo Inocente
Resumo: Parâmetros salivares e sanguíneos fornecem diferentes dados sobre a assimilação do programa de treinamento e possibilitam o entendimento das adaptações do organismo à prática esportiva Desta forma, o objetivo deste trabalho foi quantificar e comparar as alterações das concentrações dos elementos químicos presentes na saliva e plasma utilizando a técnica (TRXF), em resposta à simulação de jogo de futsal de atletas que disputaram a série prata do campeonato de futsal (segunda divisão do campeonato paranaense) e também em resposta à fase preparatória para competições de alto nível em atletas de jiu jitsu Participaram do estudo treze atletas experientes de futsal (26,4 ± 7,8 anos de idade; 71,4 ± 7,2 Kg e 1,75 ± ,6 m) e 12 atletas de jiu jitsu de faixa roxa, marrom e preta entre (23 a 25 anos de idade; 79,6 Kg e 1,76 m) Os atletas de futsal foram submetidos a coletas salivares e sanguíneas em dois momentos: 1) antes da simulação do jogo (pré) e 2) após a simulação do jogo (pós), os atletas de jiu jitsu foram submetidos em três momentos: em jejum (pré), 2) após quatro semanas de treino (pós 1) e 3) após oito semanas de treino (pós 2) Os elementos químicos identificados nas amostras de saliva e plasma foram P, S, Cl, K, Ca, Ti, Mn, Fe, Cu, Zn, Br, Se, Rb, Hg e Pb Embora tenham sido identificados vários elementos nas amostras analisadas, nem todos os elementos são encontrados em algumas amostras de saliva e plasma dos indivíduos em estudo As concentrações dos elementos na saliva e sangue (futsal) foram maiores no momento (pré) se comparado ao momento (pós) e as concentrações dos elementos na saliva (jiu jitsu) foram maiores no momento (pré), uma diminuição no momento (pós 1) e um aumento no momento (pós 2)
Aplicação de materiais com luminescência deslocada para menores energias em dispositivos fotovoltaicos orgânicos de P3HT: PCBM
Fernandes, Ricardo Vignoto; Laureto, Edson [Orientador]; Duarte, José Leonil; Silva, Marco Aurélio Toledo da; Lourenço, Sidney Alves; Olivati, Clarissa de Almeida
Resumo: Nas últimas décadas houve um grande aumento na pesquisa em dispositivos fotovoltaicos orgânicos, principalmente por proporcionarem uma alternativa de baixo custo para geração de energia elétrica Entretanto, ao comparar células solares orgânicas com as inorgânicas mais tradicionais, é visto que a eficiência e a durabilidade ainda deixam a desejar O objetivo desta tese é utilizar uma camada que contenha materiais luminescentes para aumentar a eficiência e a durabilidade de dispositivos fotovoltaicos orgânicos, através de um processo puramente óptico baseado no efeito de deslocamento da fotoluminescência (PL) para menores energias – do inglês luminescence down-shifting effect (LDS) Os materiais luminescentes, tanto individualmente quanto misturados, foram dispersos em uma matriz polimérica de PMMA, a qual é opticamente inerte para comprimentos de onda maiores que 3 nm A escolha dos materiais foi baseada na posição de seus espectros de absorbância e de PL, considerando a curva de eficiência quântica externa (EQE) do dispositivo Em um primeiro momento, o uso de camadas contendo misturas de materiais luminescentes levaram a um aumento relativo de aproximadamente 6% no tempo de vida da célula fotovoltaica, sem no entanto produzir um aumento significativo na eficiência da mesma Foi então realizado um trabalho experimental de variação dos parâmetros de produção das camadas luminescentes, no sentido de aprimorar suas propriedades ópticas visando ao aumento da eficiência dos dispositivos Com isso, foi possível obter uma camada que proporcionou um aumento relativo de 2% na densidade de corrente de curto circuito produzida pela célula, um resultado bastante satisfatório quando comparado com trabalhos anteriores
Aplicação de metodologias de fluorescência de raios X (PXRF e TXRF) no monitoramento de nanopartículas de Au e de TiO2 em água e em amostras biológicas
Galvão, Tiago Dutra; Appoloni, Carlos Roberto [Orientador]; Poletti, Martin Eduardo; Melquiades, Fábio Luiz; Martinez, Cláudia Bueno dos Reis; Andrello, Avacir Casanova
Resumo: Muitos nanomateriais a base de partículas metálicas são utilizados na elaboração de novos materiais e processos, com as nanopartículas de ouro (AuNPs) e de titânio (TiO2NPs) O monitoramento e a caracterização elementar de amostras de água e amostras biológicas expostas à essas nanopartículas foi realizada neste trabalho utilizando PXRF e TXRF O experimento com AuNPs teve como objetivo a caracterização e determinação das nanopartículas de ouro (AuNPs) em amostras biológicas de ratos Duas soluções tampão foram preparadas (citrato e PAMAM) com uma concentração de 1 µg/kg de nanopartículas de ouro (PAMAM+AuNPs 6,1 ± ,2 nm, Citrato+AuNPs 18,2 ± ,4 nm de diâmetro) injetadas numa única dose nos ratos através da veia jugular Eles foram divididos nos seguintes grupos de estudo, aguda (1 dia) e crônicas (2 meses) Analisaram-se três tipos de material biológico, fezes em pó, as amostras de urina e de tecidos, coração, fígado e rim Os resultados indicaram que o fígado apresenta maiores quantidades de AuNPs e que as amostras de urina nos ratos do experimento agudo possuem maiores quantidades de AuNPs Já para o experimento com as nanopartículas de TiO2 (TiO2NPs) dois experimentos, toxicidade aguda (48 horas) e toxicidade crônica (14 dias) foram realizados utilizando as metodologias analíticas de PXRF e TXRF para o monitoramento e a determinação da concentração de Ti nas amostras de água e dos tecidos de brânquia, rim, fígado, cérebro e músculo dos peixes (Prochilodus lineatus) expostos aos níveis de 1, 5, 1 e 5 mg/L de TiO2NPs A PCA realizada revela diferenças nas concentrações de P, S, Cl, K, Ca, Fe, Cu, Zn, Rb e Sr para os diferentes tecidos Os resultados obtidos por TXRF não indicam uma correlação linear entre o acumulo de Ti nos tecidos em função do aumento das concentração de TiO2NPs Os resultados obtidos neste trabalho são semelhantes aos obtidos por AAS, mostrando que os dados obtidos pelas duas técnicas empregadas, TXRF e AAS, possuem o mesmo comportamento
Aplicações de teoria conforme em fases topológicas da matéria
(2023-03-28) Santos, Rodrigo Corso Baptista dos; Gomes, Pedro Rogério Sérgi; Albuquerque, Rodrigo Arouca de; Hernaski, Carlos; Micklitz, Tobias; Marino, Eduardo Cantera
Nesta tese nós discutimos duas fases topológicas não-abelianas da matéria e como teoria de campos conforme pode ser aplicada para melhor entendê-las. Nosso primeiro tópico é um supercondutor topológico realizado por um efeito Hall quântico anômalo submetido à um potencial de formação de pares. Para este modelo, primeiro nós prevemos a existência de excitações não massivas por meio de um argumento simples de fios quânticos. Apesar da perturbação não-relativística, a contribuição dominante na ação efetiva é a soma de termos de Chern-Simons relativísticos. Feito isto, nós deduzimos a teoria efetiva de borda usando a equivalência entre o Chern-Simons e sua teoria conforme induzida na borda. Além disso, nós discutimos o líquido de spins (2 + 1)-dimensional usando o formalismo de fios quânticos. Para isto, nós usamos bosonização não-Abeliana para obter uma ação efetiva de baixas energias escrita a partir de termos deWess-Zumino-Witten, a partir do qual nós discutimos a estrutura de pontos fixos da teoria. Por fim, nós calculamos a contribuição a um loop na função C e comparamos com a carga central nos pontos fixos
Aproximação de conexão afim para constantes elásticas de cristais líquidos nemáticos
Inforzato, Adriana de Campos; Simões Filho, Manuel [Orientador]; Shibli, Suhaila Maluf; Moraes, Fernando Jorge Sampaio; Evangelista, Luiz Roberto; Gonçalves, Antônio Edson
Resumo: Neste trabalho, generalizamos a aproximação de conexão afim de Hess passando a definila em termos de uma transformação local Deste modo, a anisotropia macroscópica do meio nemático será concebida como resultado de uma transformação local, onde em cada ponto da amostra, as moléculas esféricas de um líquido isotrópico hipotético são transformadas para moléculas elipsoidais de um cristal líquido nemático Quando tal característica local é imposta para a transformação, a configuração determinada pelas texturas do meio nemático adquire uma curvatura intrínseca, cujo tratamento requer a substituição das técnicas e métodos do cálculo usual por aquelas usadas na geometria de superfícies não planas Tais aproximações serão usadas para o cálculo das constantes elásticas nemáticas de "bulk" Como resultado, determinaremos relações para as constantes elásticas que dependem do parâmetro de ordem escalar, da excentricidade das moléculas nemáticas e da interação entre elas e, finalmente, proceder-se-á a uma comparação dos resultados obtidos com dados experimentais
Avaliação dos níveis de metais no organismo de ratos portadores de tumor de Walker-256 e camundongos portadores de Trypanosoma cruzi pela técnica de fluorescência de raios X portátil (PXRF)
Estevam, Marcelo; Appoloni, Carlos Roberto [Orientador]; Andrello, Avacir Casanova; Nascimento Filho, Virgílio Franco do; Rizzutto, Márcia de Almeida; Melquiades, Fábio Luiz; Pinge Filho, Phileno [Coorientador]
Resumo: Parte 1: Nos últimos 25 anos foram desenvolvidas técnicas não invasivas para determinação de concentrações de metais in vivo Aprimoramentos tecnológicos recentes permitem que a técnica de Fluorescência de Raios X Portátil (PXRF) tenha sensibilidade suficiente para diagnósticos ou monitoramento em aplicações biomédicas Uma aplicação potencial envolve a infecção pelo Trypanosoma cruzi, um parasita protozoário que causa a doença humana difundida na América Latina, conhecida como doença de Chagas As alterações nos níveis de metais presentes em animais infectados por essa doença nunca foram medidos in vivo por PXRF durante o progresso da infecção experimental O estudo utilizou duas espécies de camundongos, camundongos C57BL/6 que são resistentes à infecção e os Swiss suscetíveis a infecção Para as medidas in vivo foi utilizado um sistema portátil, denominado PXRF-LFNA 1, que possibilita arranjos geométricos que viabilizam as medidas nas mais variadas situações e locais distantes Esse sistema é constituído de um detector Si PIN-diodo e uma fonte de Pu-238 (17,2 keV; 952 mCi; 86v) Os animais não isogênicos foram infectados por T cruzi (cepa Y) Os espectros de Fluorescência de Raios X (XRF) foram analisados utilizando os programas AXIL e WinQXAS da AIEA Medidas em simulados de pele com concentrações de Fe de 1 a 15 ppm, fornecem um limite mínimo de detecção (LD) de 13 ppm, em medidas de 5 segundos e dose superficial menores que 1 mSv Os resultados sugerem que a patogenicidade do T cruzi correlaciona sua taxa de crescimento com a quantia de Fe medida por XRF Parte 2: Atualmente ainda não são conhecidos totalmente os processos metabólicos envolvidos no progresso de uma neoplasia maligna Conhecer as alterações nos níveis dos metais em organismos portadores de câncer é de suma importância para uma compreensão desses processos metabólicos Não ocorre nenhuma citação na biografia mundial sobre o acompanhamento dessas alterações por XRF, bem como, sua correlação com tratamentos que utilizam drogas antiinflamatórias em ratos portadores de tumor de Walker-256 (TW-256) usando um sistema de PXRF Os animais utilizados foram ratos Wistar albinos Para implantação no animal foi injetado uma quantidade padronizada de células do carcinoma subcutaneamente (8x17 cels / rato) no flanco direito (ACCO et al, 27) Grupos controles (normais) receberam solução salina e ratos do grupo experimental receberam celecoxibe (CL) diariamente e/ou aminoguanidina (AG) No 1º dia os tumores do músculo gastrocnêmio que receberam o implante do tumor foram retirados Para as medidas in vivo na pele foi utilizado o sistema PXRF-LFNA-1 Para as medidas in natura dos tumores e músculo foi usado o sistema PXRF-LFNA-2, constituído de um míni tubo de raios X (alvo de Ag, 2-28 kV/5-1 µA) A duração de cada medida foi de 2 s O LLD foi de 9 ppm para o Fe, 11 ppm para o Cu e 6 ppm para o Zn Foi verificada viável a aplicação da PXRF para a determinação de alterações nos níveis de metais em ratos portadores de TW-256
Características elétricas e ópticas de espelhos de Bragg do sistema AIGaAsSb/ AIAsSB sobre INP
Toginho Filho, Dari de Oliveira; Dias, Ivan Frederico Lupiano [Orientador]; Duarte, José Leonil; Iwamoto, Hiromi; Likawa, Fernando; Ribeiro, Evaldo
Resumo: O objetivo deste trabalho é o estudo de espelhos de Bragg do sistema AlGaAsSb/AlAsSb não dopado e dopados com Te, preparados pela técnica de BEM sobre substrato de InP, empregados em VCSELs na região de 1,55 µm Empregando a técnica Hall, absorção, SIMS e principalmente fotoluminescência, foi realizada uma análise comparativa e sistemática entre amostras “bulk” de GaAsSb e AlGaAsSb não dopadas e dopadas com Te Com estes resultados desenvolvemos um estudo sistemático das propriedades elétricas e ópticas de espelhos com 61/2 e 21/2 períodos não dopado, com dopagem homogênea, com dopagem do tipo “d-doping” e dopagem com liga digital em gradiente nas interfaces, empregando as técnicas de SIMS, Hall, IxV, PL, e refletividade Fizemos também a simulação de espectros de refletividade em espelho de Bragg aplicando um formalismo matricial Nossa principal conclusão é a altíssima viabilidade do emprego da estrutura AlGaAsSb/AlAsSb na preparação de espelhos de Bragg para operação na região de 1,55 µm, com os melhores resultados apresentados pelo espelho com liga digital
Caracterização e análise de propriedades do 2-nitrofenol baseadas em métodos quânticos : fase gasosa e em solução
Farias, Poliane Cristina de; Costa, Marcello Ferreira da [Orientador]; Paschoal, Diego Fernando da Silva; Vicentin, Bruno Luiz Santana; Baldiotti, Mário César; Anizelli, Pedro Renato
Resumo: O 2-nitrofenol tem grande importância prática em diversas áreas Muitas pesquisas existem sobre esse composto, tanto experimentais como teóricas Para melhorar o entendimento sobre a estrutura e propriedades da molécula são feitos estudos sobre a estrutura eletrônica com m´métodos de física atômica e molecular ´E comum a utilização da DFT, mais especi?camente do funcional B3LYP para o estudo de diversas propriedades moleculares, sejam elas orgânicas ou não Este trabalho apresenta 3 funcionais bem conhecidos e utilizados da DFT e confronta com uma metodologia não variacional na determinação de propriedades elétricas e espectroscópicas Estas propriedades são obtidas teoricamente com os funcionais B3LYP, CAM-B3LYP, M6-2X e o método MP2 associados `as bases 6-31G(d,p), 6-31+G(d,p), 6-31+G(df,pd), Sadlej pVTZ e aug-cc-pVDZ, sobre 2-nitrofenol com simetria Cs em fase gasosa; em solução aquosa, em ciclo-hexano, em clorofórmio e, tetracloreto de carbono via o modelo de solvatação CPCM Além disso, são apresentados em fase gasosa e em solução os espectros IR, Raman, UV-Vis e, uma avaliação das metodologias computacionais sobre 2-nitrofenol em fase gasosa e em solução A geometria, as frequências vibracionais harmônicas do estado fundamental, propriedades elétricas e espectroscópicas foram obtidas com o programa Gaussian 9 e comparadas com alguns trabalhos existentes na literatura Conclui-se que diferentes modi?cações nos modelos químicos afetam os resultados sobre características de uma molécula ´E observado que o funcional B3LYP fornece a melhor estimativa sobre os espectros e MP2 sobre a maioria das propriedades elétricas calculadas Os resultados sugerem que a energia de gap fundamental deve ser de aproximadamente 1 eV e não 4 eV, como pode ser encontrado na literatura Esses resultados colaboram no avanço de tecnologias, afeta um grande número de pesquisadores que utilizam e desenvolvem essas metodologias e, colaboram na prudente aplicabilidade dos métodos computacionais discutidos
Caracterização microestrutural do espaço poroso de rochas reservatório da bacia do rio Tibagi por microtomografia de raios X
Fernandes, Jaquiel Salvi; Appoloni, Carlos Roberto [Orientador]; Andrello, Avacir Casanova; Falleiros, Marcos de Castro; Fernandes, Celso Peres; Oliveira Junior, José Martins de
Resumo: A microtomografia computadorizada de raios X (µ-CT) é uma metodologia de análise não destrutiva que permite a visualização da estrutura interna dos materiais Suas principais aplicações na indústria do petróleo são voltadas para a caracterização de rochas reservatório e visualização tridimensional de sua estrutura porosa Neste contexto, este trabalho apresenta os princípios da metodologia microtomográfica e o procedimento para a análise de imagens, no que diz respeito a porosidade, distribuição de tamanho de poros e reconstrução de imagens tridimensionais (3-D), através de softwares específicos Para tal, utilizamos um microtomógrafo da Skyscan, modelo 1172, com resolução espacial máxima de 1 µm, o primeiro instalado no Brasil Dentre as imagens analisadas foram identificados os principais artefatos encontrados em reconstruções bidimensionais (2-D) de imagens microtomográficas, tais como: "beam hardening", "ring artifact", efeito de volume parcial e artefatos estrela Foram determinadas as propriedades microestruturais de sete amostras de arenitos e siltitos paranaenses de várias formações geológicas de afloramentos da bacia do rio Tibagi Também foi analisada uma amostra de arenito da formação Tumblagooda, proveniente de um afloramento no "Kalbari National Park" na Austrália e mais duas amostras para avaliação da acurácia da metodologia, uma com esferas de vidro e outra com linhas de nylon A porosidade média total das rochas analisadas variou entre 4,2 % para a amostra 18 da formação Rio do Rastro e 15,3 % para a amostra Tumblagooda da formação Tumblagooda Por fim, foi feita uma comparação entre os volumes 3-D reconstruídos das amostras e os modelos 3-D criados a partir de informações colhidas através da análise das seções 2-D das amostras
Caracterização não destrutiva de material cerâmico e de tecidos de culturas antigas da bolívia por PXRF e espectroscopia Raman portátil
Ticona, Jorge Lisme; Appoloni, Carlos Roberto [Orientador]; Melquiades, Fábio Luiz; Lopes, Fábio; Parreira, Paulo Sérgio; Ikeoka, Renato Akio
Resumo: Neste trabalho foram analisados vasos e fragmentos cerâmicos pertencentes aos sítios arqueológicos de Tiwanaku, Achocalla, Ilha do Sol e Pariti localizados na Bolívia As amostras de cerâmica foram medidas pela técnica de florescência de raios X por dispersão em energia (PXRF) Foram identificados os elementos químicos que estão presentes nas faces convexa, côncava e na pasta cerâmica nas amostras Os resultados das análises utilizando a estatística multivariada (PCA e HCA) mostraram a formação de três grupos principais compostos pelas amostras subaquáticas da Ilha do Sol, Tiwanaku e Achocalla, indicando que essas amostras foram manufaturadas com argila de três fontes diferentes Um fragmento de Pariti e três fragmentos de Achocalla foram medidos pela técnica de micro florescência de raios X As análises das imagens bidimensionais nas suas faces convexas desses fragmentos mostraram que as regiões de cores marrom, preta e branca têm altas concentrações dos elementos ferro, manganês e cálcio, respectivamente Utilizando o espectrômetro Raman com duplo comprimento de onda foram analisadas amostras de tecidos pré-colombianos pertencentes à coleção do Museu de Arqueologia e Etnologia (MAE) no Brasil Os espectros Raman medidos in situ mostraram bandas largas com baixa relação sinal-ruído, indicando que, neste caso, o espectrômetro não foi adequado para obter informação molecular dos corantes aplicados nas fibras As dificuldades para obter uma resposta espectral com alta relação sinal-ruído possivelmente foram causadas devido à mistura de corantes aplicados nas fibras como mostrado nas imagens microscópicas e à presença de produtos de degradação nos tecidos, os quais interferem fortemente o sinal Raman
Composição multiescalar da rede porosa de rochas carbonáticas
Nagata, Rodrigo; Appoloni, Carlos Roberto [Orientador]; Andrello, Avacir Casanova; Oliveira Junior, José Martins de; Reis, Paulo José dos; Surmas, Rodrigo
Resumo: Este trabalho propõe um novo modelo para compor as escalas da rede porosa de rochas carbonáticas Quatro amostras (Desert Pink, Dolomite, Indiana e Winterset) foram medidas pela microtomografia de raios X com diferentes resoluções espaciais (9 µm, 13 µm, 5 µm, ~1 µm, 65 nm) Os resultados das medidas foram utilizados para calcular a porosidade total e a distribuição de tamanhos de poros das amostras O modelo usa esses resultados para determinar o número de objetos (e seus tamanhos) medidos em cada escala e os projeta para o maior volume utilizado, permitindo que seja feita uma comparação direta dos resultados Os resultados de porosidade calculados pelo modelo multiescala foram comparados com resultados obtidos pela técnica de porosimetria por injeção de mercúrio, mostrando boa concordância para duas das quatro amostras Também foi apresentada uma nova abordagem, baseada no modelo multiescala proposto, para determinar se subvolumes das imagens microtomográficas eram representativos para o volume total Os subvolumes considerados representativos foram utilizados no modelo multiescala gerando bons resultados
Crescimento direto de nanoestruturas de MoS2 em substratos de papel utilizando a síntese hidrotermal por microondas: ajuste de propriedades e produção de sensores de baixo custo.
(2021-07-23) Cordeiro, Neusmar Junior Artico; Lourenço, Sidney Alves; Martins, Rodrigo Ferrão Paiva; Gomes, Daniela da Silva Nunes; Cava, Carlos Eduardo; Silva, Marco Aurélio Toledo da; Urbano, Alexandre; Laureto, Edson
Os recentes avanços obtidos na produção e desenvolvimento de dicalcogenetos de metal de transição bi-dimensionais (2D TMDs) permitem a aplicação destes materiais, que possuem uma estrutura similar ao grafeno, em uma vasta quantidade de dispositivos, compondo promissoras tecnologias para aplicações optoeletrônicas. Neste trabalho, nanoestruturas de dissulfeto de molibdênio (MoS2) foram crescidas diretamente em substratos de papel através da síntese hidrotermal assistida por micro-ondas. Técnicas de caracterização morfológica, estrutural e óptica – como microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios-X (DRX) e espectroscopia Raman – foram utilizadas para analisar as amostras sintetizadas. A variação dos parâmetros de síntese, como o tempo e a temperatura, permitiram a manipulação destas nanoestruturas durante o processo de crescimento, com a produção das fases metálica (1T) e semicondutora (2H). Utilizando este método de síntese, nanoestruturas bi-dimensionais de MoS2 foram diretamente crescidas sobre substratos de papel. Os resultados de fotocondutividade motraram que os fotodetectores interdigitais de MoS2, sintetizados à 200 °C durante 120 minutos, podem apresentar Resposta de 290 mA/W com Detectividade de 1,8 x 109 Jones e 37 % de eficiência quântica externa. As nanoestruturas de MoS2 foram utilizadas como camada ativa na produção de fotodetectores de infra-vermeho próximo de baixo-custo, onde as melhorias e adaptações desse método de síntese permitem futuras aplicações diversas, como sensores de luz e umidade descartáveis, tecnologia de sensores em embalages, RFIDs, dentre outras.
Desenvolvimento e avaliação de um sistema portátil para inspeção de estruturas de concreto utilizando a técnica de retroespalhamento Compton
Boldo, Emerson Mario; Appoloni, Carlos Roberto [Orientador]; Melquiades, Fábio Luiz; Oliveira Junior, José Martins de; Falleiros, Marcos de Castro; Portezan Filho, Otávio
Resumo: Estruturas de concreto armado estão sujeitas a uma variedade de fatores ambientais de degradação que podem limitar sua vida útil Há uma grande demanda por métodos de avaliação não destrutiva que possam medir, in situ, as propriedades do concreto com objetivo de assegurar sua qualidade e avaliar as condições das estruturas já existentes O espalhamento Compton de raios gama é uma técnica não destrutiva usada para a detecção de defeitos e inclusões em materiais e que pode ser empregada no concreto armado A metodologia permite a inspeção acessando um só lado de uma grande estrutura e pode ser implementada com um aparato experimental compacto, portátil e de relativo baixo custo O conceito é baseado na detecção da radiação retroespalhada produzida por um feixe colimado que incide sobre a amostra O espectro de energia dos fótons retroespalhados pode ser usado para se determinar perturbações de densidade locais Neste trabalho avaliamos, teórica e experimentalmente, um sistema de inspeção de materiais que utiliza a técnica de retroespalhamento Compton A avaliação teórica foi feita através de simulação de Monte Carlo, na qual foram estudados parâmetros geométricos e de equipamento, objetivando a otimização da contagem líquida, contraste e resolução espacial Na parte experimental do trabalho amostras de acrílico, gesso e concreto contendo defeitos e inclusões foram irradiadas com raios gama provenientes de uma fonte de 241Am (1 mCi) com feixe colimado de Ø2 mm Os fótons inelasticamente espalhados foram coletados no ângulo de 135° por um detector semicondutor de CdTe de alta resolução com uma colimação de Ø7 mm × 3 mm Varreduras foram realizadas através do movimento lateral das amostras na direção perpendicular em relação ao feixe incidente em passos de 1 mm e 2 mm O dispositivo avaliado foi bem-sucedido em identificar inclusões superficiais em acrílico, gesso e concreto, sendo que podemos afirmar que o mesmo princípio pode ser empregado para uma gama maior de materiais A resolução na localização de defeitos foi de 3~5 mm para o acrílico e 6,5~8,5 mm para o gesso e concreto e esta resolução é fortemente dependente da colimação utilizada Os testes nas amostras de gesso e concreto com inclusões de aço sugerem que, para uma fonte de baixa atividade e energia, a atenuação do feixe tem um maior efeito sobre a intensidade espalhada do que o aumento da densidade do material Foi verificado que agregados que comumente são adicionados ao concreto, tais como a brita, podem esconder inclusões sob investigação em estruturas reais, se utilizado fontes de baixa energia A análise de densidade de contraste pode ser utilizada para a determinação da profundidade da armadura Além disso, os resultados experimentais concordaram com os dados teóricos obtidos através da simulação de Monte Carlo
Determinação da composição química de materiais através de imagens microtomográficas
Jussiani, Eduardo Inocente; Appoloni, Carlos Roberto [Orientador]; Nogueira, Liebert Parreiras; Rizzutto, Márcia de Almeida; Melquiades, Fábio Luiz; Andrello, Avacir Casanova; Reis, Paulo José dos [Coorientador]
Resumo: A microtomografia de raios X é uma metodologia que, através de imagens digitais, permite uma visualização 3D da estrutura interna de amostras Recentemente, diferentes métodos na tentativa de se determinar a composição química de materiais têm sido realizados Neste trabalho propomos um novo método experimental para a determinação da composição química de amostras, usando, para isso, amostras de composição conhecida Esse método relaciona o tom de cinza médio, obtido nas imagens microtomográficas, com a densidade e número atômico efetivo do material Dois conjuntos de amostras-padrões foram usadas para testar o modelo usando dois microtomógrafos SkyScan-Bruker, modelos 1172 e 1173 Testes variando os parâmetros de aquisição e reconstruções foram realizadas e não houve mudanças significativas nos resultados, mostrando, assim, a robustez do método Um conjunto de amostras de rochas e outro contendo nylon, grafite, carbonato de cálcio (CaCO3) e alumínio foram testadas e os resultados experimentais, obtidos pelo método, foram coerentes com os valores teóricos Também foram testadas amostras de interesses na área da petrografia, como halita, gipsita, goethita e hematita Para esses casos, os resultados obtidos pelo modelo concordaram com os valores teóricos para amostras em pó
Determinação das doses efetivas por ingestão de farinhas de cereais atráves da espectrometria de raios gama
Scheibel, Viviane; Appoloni, Carlos Roberto [Orientador]; Bacchi, Marcio; Rizzuto, Márcia; Portezan Filho, Otávio; Coimbra, Melayne M.
Resumo: O impacto à saúde devido à ingestão de radionuclídeos em alimentos foi determinado a partir das doses efetivas comprometidas verificadas em farinhas de cereais sul brasileiras (farinhas de soja, trigo, milho (fubá), mandioca, centeio, aveia, cevada e arroz) Os traços radioativos dos radionuclídeos 228Th, 228Ra, 226Ra, 4K, 7Be e 137Cs foram medidos por espectrometria gama, empregando-se um detector HPGe de 66% de eficiência relativa A resolução em energia para a linha 1332,46 keV do 6Co foi de 2,3 keV As doses efetivas comprometidas foram calculadas com as atividades verificadas nas amostras de farinhas, com as correspondentes taxas de consumo (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística) e os coeficientes de dose de ingestão (Comissão Internacional de Proteção Radiológica) A confiabilidade das atividades médias foi verificada com o teste de c2, assegurando a qualidade dos ajustes As maiores atividades foram encontradas para o 228Th e 4K com 3,5 ± ,4 e 1469 ± 17 Bqkg-1, respectivamente, para a farinha de soja, com 95% de confiança O limite mínimo de detecção para o 137Cs variou de ,4 a ,4 Bqkg-1 A maior dose efetiva comprometida foi verificada para o 228Ra, com ,36 mSva-1 referente à farinha de mandioca (para adultos) Todas as doses efetivas comprometidas determinadas no presente trabalho ficaram abaixo do limite de 14 mSva-1 da UNSCEAR e muitíssimo abaixo do limite de 1 mSva-1 da ICRP (1991), para o público em geral Existem poucas referências na literatura para radionuclídeos naturais e artificiais em alimentos, principalmente para dose efetiva comprometida Este trabalho traz dados sobre a farinha de cevada ainda não existentes na literatura, e também dados sobre o 7Be, não encontrado na literatura para alimentos, além de informações sobre atividades e doses efetivas por ingestão para todas as outras farinhas

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