O processo de estampagem é influenciado por diferentes variáveis, tais como, propriedades mecânicas e rugosidade da chapa, lubrificação do blank, coeficiente de atrito entre o blank e a ferramenta, parâmetros da prensa (força relativamente constante e velocidade), bem como variações nas ferramentas de conformação (deformação elástica). Este trabalho se dedica a investigação da influência do atrito entre a ferramenta e o blank. Em particular, será investigado o desenvolvimento de padrões artificiais de rugosidade de chapas metálicas (textura de superfície). O foco do presente trabalho é o estudo, em condições industriais, da inter-relação entre topografia superficial caracterizada pelos parâmetros de rugosidade 2D e 3D e estampabilidade de chapas de aço para painéis automotivos. Diferentes texturas superficiais de chapas de aço foram analisadas em termos de estampabilidade (medido pelo deslocamento do blank durante a estampagem) e tentativamente relacionadas com os parâmetros de rugosidades (2D e 3D) obtidos na chapa antes de estampar. Algumas tendências relevantes foram estabelecidas entre estes parâmetros. Os resultados aqui apresentados estão em concordância com publicações recentes mostrando uma clara relação entre estes parâmetros e que trabalhos futuros são necessários. / The stamping process is influenced by several variables such as sheet mechanical properties and roughness, blank lubrication, friction coefficient, press parameters (press force and speed), as well as variations in the forming tools (elastic strain). This work is dedicated to study the influence of friction between the tool and the blank. In this sense, it is necessary to study the development of artificial roughness patterns of sheet metals (surface textures). The aim of this research work is to study the inter-relationship, using the surface topography characterized by 2D and 3D roughness parameters and the formability of steel sheets for automotive panels. Different surface textures of sheet metal have been evaluated in terms of formability (measured by material flow during the process stamping) and tentatively related to roughness parameters (2D and 3D) obtained in the sheet metal prior to stamping. Some relevant tendencies have been established amongst these parameters. The results presented here are in accordance with other recently published research work showing that there is a clear relationship between these parameters, and that further detailed studies are needed.

O modelo estocástico Raise and Peel é estudado nesta tese. Para isto é utilizado o método de simulação por Monte Carlo junto com os métodos de diagonalização exata e numérica do operador de Liouville. Este modelo estocástico é um modelo de crescimento unidimensional com dois parâmetros livres. Um parâmetro de absorção local e um parâmetro de dessorção não local. Em função destes dois parâmetros se observa um rico diagrama de fase, apresentando regiões massivas, regiões criticamente auto-organizadas, estados quase-estacionários e transições a múltiplos estados absorventes. O principal resultado deste trabalho é ressaltar a existência de células de Jordan no operador de Liouville. Células de Jordan que crescem com o tamanho do sistema e portanto no limite termodinâmico a dinâmica assintótica pode ser mascarada. A nível numérico estas células de Jordan podem levar a errôneas interpretações de fases criticas quando são na realidade fases massivas ou vice-versa. Portanto dependendo da condição inicial observa-se que a presença de células de Jordan pode levar à determinação errônea de expoentes críticos e a observações de tempos de decaimentos excessivamente grandes. Tudo isto ressalta a necessidade de se determinar os expoentes críticos e os tempos de decaimento por diversos métodos, sempre que for possível, além de se controlar o comportamento destas quantidades considerando a evolução do modelo com diferentes condições inicias. Entre outros resultados que obtivemos observamos a existência de estados quase-estacionários com tempos de vida que crescem muito mais rápido que uma lei de potencia do tamanho do sistema. Encontramos o expoente critico dinâmico z=1, no caso da transição a estados multi-absorventes. Este resultado ocorreu tanto nos casos sem absorção como nos casos sem dessorção. O modelo exibe também uma fase rugosa com um expoente de rugosidade próximo de zero quando a taxa de absorção é maior que a taxa dessorção. E finalmente observamos que o modelo estudado em condições periódicas de contorno pode ser enxergado como um modelo KPZ em 1+1 dimensões, sujeito a dois tipos de perturbações. Uma das pertubações sendo relevante e a outra irrelevante. / The stochastic model Raise and Peel is studied in this thesis. we use the Monte Carlo simulation method together with the exact and numerical diagonalization methods of the Liouville operator. This stochastic model is a one-dimensional growth model with two free parameters. A local absorption parameter and a non-local desorption one. As a function of these two parameters, a rich phase diagram is observed, presenting massive regions, critically self-organized regions, quasi-stationary states and transitions to multiple absorbing states. The main result of this work is to emphasize the existence of Jordan cells in the Liouville operator. Jordan cells that grow with the size of the system and therefore in the thermodynamic limit the asymptotic dynamics can be masked. At the numerical level, these Jordan cells can lead to erroneous interpretations of massive phases as being massless critical ones or vice versa. Therefore depending on the initial condition, it is observed that the presence of Jordan cells can lead to the erroneous determination of critical exponents and produce excessively large lifetimes. Due to these effects, it is necessary to determine the critical exponents and the lifetimes by several distinct methods whenever possible, besides controlling the behavior of these quantities, by considering the evolution with different initial conditions. Among other results, we found the existence of quasi-stationary states with lifetimes that grow much faster than a power law of the systems size. We obtained a dynamic critical exponent z = 1 in the transition to multi-absorbent states in both cases without absorption or desorption. The model also shows a rough phase with a roughness exponent close to zero when the absorption rate is higher than the desorption rate. Finally, we observed that the model studied under periodic boundary conditions, can be seen as a KPZ model in 1 + 1 dimensions, under the effect of two perturbations. One of them being relevant and the other one irrelevant.

A construção de edifícios em alvenaria estrutural tem evoluído de maneira significativa no Brasil. Os edifícios têm se tornado cada vez mais altos, atingindo a marca de 20 pavimentos. Quanto mais altos os edifícios, maiores se tornam os níveis de compressão provenientes dos carregamentos verticais e a sua composição com as ações devidas ao vento e ao desaprumo, obrigando a um maior emprego da alvenaria estrutural armada. A aderência bloco/graute como fator limitante à capacidade do conjunto armadura/graute/bloco na absorção da compressão e tração simples ou da tração oriunda da flexão não é especificada nas normas tanto nacionais como internacionais. Este trabalho tem como objetivo principal estudar o comportamento da interface bloco/graute, tanto para blocos de concreto como cerâmicos e com a presença ou não de armadura, submetidos a solicitações que provocam tração e compressão. Recursos experimentais e numéricos foram realizados para o desenvolvimento da presente pesquisa. Foram feitos ensaios de caracterização dos materiais, dos componentes e da alvenaria, além de ensaios de \"push-out\" (empurramento) para determinar a resistência de aderência na interface graute/bloco e ensaios de \"pull-out\" (arrancamento) considerando-se a presença de barras de armadura para o estudo do comportamento do conjunto graute/bloco/armadura utilizados. Posteriormente foram realizadas modelagens computacionais no programa DIANA, que é baseado no método dos elementos finitos, para prever o comportamento estrutural dos modelos. A partir dos resultados experimentais e numéricos pôde-se concluir que existe uma boa aderência entre as paredes dos blocos de concreto e o graute, suficiente para evitar o escorregamento, sendo possível mobilizar toda a resistência de tração das barras de armadura de diâmetros usuais, desde que devidamente ancoradas. Já com os blocos cerâmicos observa-se uma menor aderência entre as paredes dos blocos e o graute, podendo ocorrer o escorregamento do material de enchimento, antes que a armadura alcance sua tensão de escoamento. O graute de maior resistência à compressão e menor fator água cimento (graute G30) apresentou maior resistência de aderência em relação ao graute mais fraco (graute G14) e de maior fator água/cimento. Quanto aos limites estabelecidos para a tensão de escoamento das armaduras, observa-se que, no caso de blocos de concreto, não deve haver restrição. Em contraposição, quanto aos blocos cerâmicos, o problema é mais complexo, cabendo a realização de mais ensaios para a confirmação de limites, com a variação de blocos e grautes. Os resultados do estudo paramétrico apontam limites que devem ser adotados no caso de diâmetro superior a 10 mm. De maneira simplificada, como ponto para futuras verificações pode-se propor: 75% para Ø 12,5 mm, 50% para Ø 16 mm e 25% para Ø 20 mm. As análises numéricas realizadas nos modelos ensaiados a push-out e pull-out representaram adequadamente o comportamentos observado em laboratório, permitindo a realização da análise paramétrica. / The construction of structural masonry buildings has evolved significantly in Brazil. The buildings have become ever higher, reaching the level of 20 floors. Higher buildings lead to lager compression levels, coming from the vertical loads combined to the horizontal actions due to wind and lack of verticality, obliging a greater use of reinforced structural masonry. The block/grout adherence is not specified in both national and international standards. This work aims to study the behavior of the block/grout interface, for both concrete and clay blocks, with and without reinforcement, submitted to tensile and compressive forces. Experimental and numerical resources were used to development of this study. The experimental program studied the masonry behavior using push-out specimens to determine the bond strength between the grout and the concrete unit, and pull-out specimens to study the behavior of the interface of the grout/block/reinforcement. Computational modelling was carried out using the FEM software Diana, which has a library with constitutive models suitable for civil engineering application, to complete the study and understand the structural behavior of the block/grout interface. The experimental results showed that there is a good bond between the concrete blocks internal faces and the grout, enough to prevent infill-slippage, and that the whole tensile strength of the usual reinforcement rebars is achieved provided they are properly anchored. Nevertheless, for clay blocks there is a low bond between the clay blocks internal faces and the grout, allowing the infill-slippage before the reinforcement bars reach their yield stress. The higher strength grout with lower water/cement ratio (grout G30) presented higher bond strength compared to the lower strength grout and higher water/cement ratio (grout G14). In the case of concrete blocks there should be no restriction limits on the yield stress of reinforcement, in a practical sense and considering other prescribed limits. In contradiction, in the case of clay blocks, additional tests should be carried out for establishing limits, with varying blocks and grouts. The parametric analysis indicates limits that should be adopted for a diameter larger than 10 mm. The authors of this research suggest 75% for Ø 12.5 mm, 50% for Ø 16 mm and 25% for Ø 20 mm as a reference point for future investigations. The numerical analysis showed that the computer models of the push-out and pull-out specimens represented adequately the behavior of the physical models, and thus can be used in parametric analysis.

De multiples micro-organismes ont la capacité de catalyser l’oxydation électrochimique de matières organiques en s’organisant en biofilm à la surface d’anodes. Ce processus est à la base de procédés électro-microbiens très innovants tels que les piles à combustible microbiennes ou les électrolyseurs microbiens. L’interface biofilm/électrode a été l’objet de nombreuses étudesdont les conclusions restent difficiles à démêler en partie du fait de la diversité des paramètres interfaciaux mis en jeu. L’objet de ce travail de thèse est d’exploiter les technologies microsystèmes pour focaliser l’impact de la topographie de surface des électrodes sur le développement du biofilm et sur ses performances électro-catalytiques. La formation de biofilmsélectroactifs de Geobacter sulfurreducens a été étudiée sur des électrodes d’or présentant des topographies bien contrôlées, sous la forme de rugosité, porosité, réseau de piliers, à des échellesallant du nanomètre à quelques centaines de micromètres. La présence de microrugosité a permis d’accroitre les densités de courant d’un facteur 8 par rapport à une surface lisse et son effet a étéquantifié à l’aide du paramètre Sa. Nous avons tenté de distinguer les effets des différentes échelles de rugosité sur le développement du biofilm et la vitesse des transferts électroniques.L’intérêt de la microporosité a été discuté. L’accroissement de surface active par la présence de micro-piliers s’est avéré très efficace et une approche théorique a donné des clés de compréhension et d’optimisation. Les connaissances acquises dans les conditions de culture pure ont finalement été confrontées avec la mise en oeuvre de biofilms multi-espèces issus d’un inoculum complexe provenant de sédiments marins. / Many microorganisms have the ability to catalyze the electrochemical oxidation of organic matterby self-organizing into biofilm on the surface of anodes. This process is the basis of highlyinnovative electro-microbial processes such as microbial fuel cells or microbial electrolysis cells.The biofilm/electrode interface has been the subject of numerous studies whose conclusionsremain difficult to disentangle partly because of the diversity of the interfacial parameters involved.The purpose of this thesis work is to exploit microsystem technologies to focus the impact ofelectrode surface topography on biofilm development and electro-catalytic performance. Theformation of electroactive biofilms of Geobacter sulfurreducens was studied on gold electrodespresenting well-controlled topographies, in the form of roughness, porosity, pillar networks, atscales ranging from nanometer to a few hundred micrometers. The presence of micro-roughnessincreased the current densities by a factor of 8 compared to a smooth surface and its effect wasquantified using the Sa parameter. We have tried to distinguish the effects of different roughnessscales on biofilm development and electron transfer rates. The suitability of micro-porosity wasdiscussed. The increase of active surface area by the presence of micro-pillars has proved veryeffective and a theoretical approach has given keys to understanding and optimization. Theknowledge acquired under pure culture conditions was finally confronted with the use of multispeciesbiofilms formed from a complex inoculum coming from marine sediments.

Quantenkaskadenlaser (QCLs) wurden vor gerade zwanzig Jahren erfunden und haben seitdem stetig im weltweiten Markt der optoelektronischen Bauelemente für den Infrarot an Bedeutung gewonnen. Anwendungsbeispiele für aktuelle und potenzielle Einsatzgebiete von QCLs sind photoakustische Spektroskopie, Umweltüberwachung, Simulation von heißen Körpern, und optische Freiraumdatenübertragung. Rekord optische Leistungen von 14 W und Leistungseffizienzen zwischen 15-35 % wurden bei mittelinfraroten QCLs für Betriebstemperaturen zwischen 80-300 K erreicht. Die weitere Verbesserung dieser Eigenschaften hängt nicht nur von Aspekten wie Wärmemanagement und Chip-Packaging ab, sondern auch von Verbesserungen im Laserdesign zwecks der Reduzierung des Ladungsträgerleckstroms. Dennoch sind die verschiedenen Mechanismen und Komponenten des Leckstroms in Quantenkaskadenlasern leider noch nicht gründlich untersucht worden. Die vorliegende Arbeit liefert a realistische Beschreibung der Ladungsträgertransports in QCLs. Wir beschreiben u.a. Leckströme vom Quantentopf- in höhere Zustände und diskutieren elastische und inelastische Streumechanismen von Ladungsträgern bei mittelinfraroten Quantenkaskadenlasern. Wir illustrieren außerdem die Notwendigkeit zur Berücksichtigung der Elektronentemperatur für eine vollständigere Analyse der Ladungsträgertransporteigenschaften von Quantenkaskadenlasern. Methoden zur experimentellen Ermittlung des temperaturabhängigen Leckstroms in Quantenkaskadenlasern werden präsentiert. Unser Ansatz liefert eine Methode zur effektiven Analyse von der QCL-Leistung und Vereinfacht die Optimierung von QCL aktive Regionen. / Two decades after their invention in 1994, quantum-cascade lasers (QCLs) become increasingly important in the global infrared optoelectronics market. Photoacoustic spectroscopy, environment monitoring, hot object simulation, and free-space communication systems are selected examples of the current and potential applications of QCLs. Record optical powers as large as 14 W and power-conversion efficiencies ranging between 15-35 % have been reported for MIR QCLs for temperatures 80-300 K. Further improvement of these characteristics depends not only of aspects as heat management and chip-packaging, but also on improving the active-region design to reduce several leakage channels of charge carriers. However, mechanisms through which leakage of charge carriers affects QCLs performance have not been thoroughly researched. A better understanding of the several (non-radiative) scattering mechanisms involved in carrier transport in QCLs is needed to design new structures and optimize their performance. This work provides a realistic description of charge carriers transport in QCLs. We discuss in particular carrier leakage from QCL quantum-well confined states into higher and lower states. The two main mechanisms for non-radiative intersubband scattering in MIR QCLs are electron-longitudinal-optical-phonon scattering and interface roughness-induced scattering. We present methods for the experimental determination of the leakage current in QCLs at and above laser threshold, which allowed us to estimate the sheet distributions of conduction band states and better understand the impact of temperature activated leakage on QCLs characteristics. We found that even at temperatures low enough to neglect ELO scattering, carriers leakage due to IFR becomes significant for devices operating at high electron temperatures. Altogether, this approach offers a straightforward method to analyze and troubleshoot new QCL active region designs and optimize their performance.

Le rayonnement infrarouge thermique (7.5-14 μm) permet de mesurer à distance la température de surfaces géologiques. Les capteurs de type “microbolomètre”, de bas prix et d’utilisation facile, sont de plus en plus utilisés pour cartographier sur le terrain des anomalies de température. Cependant, des phénomènes tels que l’opacité de l’atmosphère et les réflexions de la surface viennent modifier le signal. De plus, les images doivent être ajustées géométriquement pour être cartographiées. Après avoir proposé un protocole de correction géométrique et radiométrique des mesures, et quantifié les incertitudes résiduelles, quelques exemples sont étudiés pour définir les potentiels et les limites de l’infrarouge thermique en sciences de la Terre. Son potentiel pour la détection de la ligne de rivage a été utilisé lors d’une marée montante pour reconstituer le modèle numérique de terrain (MNT) d’une plage de l’Aber Benoît (Bretagne). D’autre part, un modèle informatique a été développé pour mesurer l’influence de la rugosité sur la température de la surface des planètes. Il a été appliqué au calcul de l’inertie thermique de Mars et de l’astéroïde (2867) Šteins. Enfin, les images infrarouges sont utilisées pour quantifier le flux de chaleur d’une zone sub-fumerollienne de la Soufrière. Ainsi, l’imagerie thermique infrarouge montre un fort potentiel, partiellement inexploité par les études actuelles, notamment pour la cartographie quantitative des contrastes de température à haute résolution. A haute fréquence, elle permet d’étudier la dynamique des phénomènes géologiques. / Thermal infrared (7.5-14 μm) enables the measurement of temperature far fromgeological surfaces. Microbolometers devices are increasingly used in the field in order to mapthermal anomalies. However, phenomena such as atmospheric opacity and surface reflections disturb the electromagnetic signal. In addition, images have to be geometrically adjusted to fit with geographical models. A processing chain is here suggested in order to correct the radiometry and the geometry of images, and the uncertainties are computed. Then, its potential and limitations are considered, through a few examples. First, it has been used in order to detect the waterline evolution of a mud shore during a rising tide, which enables to reconstruct a digital elevation model. Then, a computer model has been developed to study the roughness effects on the surface temperature and on the thermal inertial calculation on Mars and on the (2867) Šteins asteroid. Finally the heat flux of a sub-fumarolian zone has been computed in La Soufrière volcano (Guadeloupe, Lesser Antilles).Thus, thermal infrared remote sensing is very useful in quantitatively mapping the temperatures anomalies with a high resolution. High frequency studies should enable the survey of geological phenomena.

O tratamento clareador pode resultar em alterações na rugosidade superficial do esmalte dental, as quais podem ser vistas a olho nu como alterações de cor, opacidade e perda de brilho. O objetivo deste estudo foi analisar in vitro a alteração de rugosidade, cor e brilho de superfícies de esmalte dental humano após clareamento com um produto a base de peróxido de hidrogênio (PH) 38% e após polimento com fluoreto de sódio 2% neutro (FS2%) ou pasta dentifrícia contendo partículas de nano-hidroxiapatita. Para isso, coroas de incisivos centrais humanos foram preparadas e tiveram suas faces vestibulares analisadas em microscópio de força atômica (MFA), o qual determinou os valores de rugosidade [Ra, RMS, Z range e Power Spectral Density (PSD)] iniciais. A cor e o brilho destas amostras foram determinados por um espectrofotômetro. Todas as amostras foram clareadas com PH 38% por 135 minutos. Os valores de Ra, RMS, Z range e PSD foram estabelecidos pelo MFA e a cor e o brilho determinados pelo espectrofotômetro. As amostras foram divididas em dois grupos: Flúor, que recebeu um polimento com gel de FS2%; e nHA, que recebeu um polimento com pasta dentifrícia contendo partículas de nano-hidroxiapatita. Os valores de Ra, RMS, Z range, PSD, cor e brilho pós-polimento foram determinados pelo MFA e espectrofotômetro. Após o clareamento, os valores de Ra, RMS, Z range e PSD não apresentaram alteração estatisticamente significante, os valores de L* aumentaram e C* diminuiu significativamente em todas as amostras. O brilho superficial não apresentou alteração significativa após o clareamento. O grupo Flúor não apresentou alteração de rugosidade significativa para Ra, RMS, Z range e PSD após o polimento. Os valores de L*, C* e brilho superficial também não apresentaram alterações significativas após o polimento das superfícies clareadas. No grupo nHA, os valores de Ra e RMS não apresentaram alteração significativa após o polimento das superfícies clareadas, porém os valores de Z range e PSD apresentaram alteração estatisticamente significante. Em comparação à superfície clareada, L* e C* não apresentaram alteração significante após o polimento, porém o brilho superficial foi significativamente maior. O tratamento clareador de consultório mostrou ser eficiente quanto à alteração de cor e não gerou aumento na rugosidade superficial do esmalte dental. Um polimento com pasta dentifrícia contendo partículas de nano-hidroxiapatita realizado após o clareamento é capaz de aumentar o brilho e diminuir a rugosidade superficial do esmalte dental. / Bleaching treatment may result in dental enamel surface roughness alterations, which might be seen as color alterations, opacity and gloss loss. The aim of this research was to in vitro investigate roughness, color and gloss alterations of human dental enamel surfaces after bleaching treatment with 38% hydrogen peroxide (HP) and after polishing with neutral 2% sodium fluoride or dental tooth paste containing nano-hydroxiapatite particles. Human central incisors were prepared and buccal surfaces were analyzed by an atomic force microscope (AFM), which determined roughness values [Ra, RMS, Z range and Power Spectral Density (PSD)]. Surface color and gloss were determined by a spectrophotometer. All samples were bleached with 38% HP for 135 minutes. AFM determined Ra, RMS, Z range and PSD after bleaching. Color and gloss were determined by the spectrophotometer. Samples were distributed in two different groups: Fluor, which was polished with neutral 2% sodium fluoride, and nHA, which was polished with dental tooth paste containing nano-hydroxyapatite particles. Ra, RMS, Z range, PSD, color and gloss values were determined by AFM and spectrophotometer after polishing. After bleaching, Ra, RMS, Z range and PSD didnt show any statistical difference. L* increased and C* decreased significantly in all samples after bleaching. Surface gloss didnt show significant alteration after bleaching. Fluor group didnt show surface roughness alteration considering Ra, RMS, Z range and PSD after polishing. L*, C* and gloss didnt change after bleached surfaces are polished with neutral 2% sodium fluoride. Ra and RMS of nHA group didnt change significantly after polishing, but Z range and PSD showed significant alteration. Despite L* and C* didnt change, gloss increased significantly after polishing with dental tooth paste containing nano-hydroxyapatite. In-office bleaching treatment showed to be efficient as for color enhancement and didnt cause roughness alteration in dental enamel surface. An after-bleaching polishing with dental tooth paste containing nano-hydroxyapatite particles may increase gloss and decrease surface roughness of dental enamel.

Placas oclusais são dispositivos intraorais utilizados no manejo de pacientes que apresentam desordens do sono, migrânia do tipo tensional e outros. No entanto são os cirurgiões dentistas que predominantemente utilizam as placas oclusais como tratamento do equilíbrio das arcadas dentárias nas disfunções temporomandibulares, prevenção de desgaste dental em pacientes com hábitos parafuncionais e na prevenção de traumas em atletas. Vários métodos têm sido empregados para reforçar resinas acrílicas, como reforço metálico e atualmente a incorporação de diferentes tipos de fibras tais como: carbono, polietileno e vidro. Contudo a adição de fibras de vidro com partículas menores em algumas propriedades mecânicas ainda permanecem desconhecidas. Objetivo: O objetivo desse estudo foi avaliar algumas propriedades mecânicas como a rugosidade de superfície, microdureza, módulo de elasticidade e resistência flexural em resinas acrílicas após a incorporação de fibras de vidro particuladas pré silanizadas. Material e método: Para avaliação das propriedades foram confeccionados vinte e quatro corpos de prova (65 x 10 x 3 mm) de cada marca comercial de resina acrílica, utilizadas para confecção de placas oclusais, Vipi Flash (autopolimerizável), Vipi Wave (termopolimerizável por calor de microondas), Vipi Crill, Lucitone e QC-20 (termopolimerizáveis por calor de banho de água), sendo doze corpos-de-prova controles, e doze experimentais, com adição de 10% em peso de fibras de vidro particuladas (Reforplás S/A, São Paulo, SP, Brasil). Após a realização do acabamento superficial dos corpos de prova com lixas de carborundum e feltros era realizada a avaliação da rugosidade superficial em rugosímetro (Mitutoyo®) com três leituras ao longo dos corpos-de-prova, a microdureza Vickers era analisada em um microdurômetro (Micro Hardness Tester, Shimadzu, Japan) com cinco mensurações em cada corpo-de-prova, e para avaliar os ensaios de resistência flexural e módulo de elasticidade os corpos-de-prova foram avaliados por meio uma máquina de ensaios universal (Emic DL 2000®, Emic, São José dos Pinhais, PR, Brasil), com velocidade de 5mm/min. Os dados foram analisados estatisticamente, usando testes paramétricos e não paramétricos, de acordo com a distribuição da amostra. Resultados: As médias e desvios padrões do teste de rugosidade superficial em Ra foram Vipi Flash sem fibra (0,10 ± 0,03); Vipi Flash com fibra (0,12 ± 0,01); Vipi Wave sem fibra (0,16 ± 0,02); Vipi Wave com fibra (0,13 ± 0,02); Vipi Cril sem fibra (0,12 ± 0,03); Vipi Crill com fibra (0,15 ± 0,03); Lucitone sem fibra (0,10 ± 0,02); Lucitone com fibra (0,09 ± 0,04); QC-20 sem fibra (0,11 ± 0,02) e QC-20 com fibra (0,18 ± 0,03). As médias e desvios-padrão ao teste de microdureza Knoop com relação às marcas comerciais foram: Vipi Flash sem fibra (15,35 ± 0,3); Vipi Flash com fibra (15,51 ± 0,4); Vipi Wave sem fibra (16,60 ± 0,8); Vipi Wave com fibra (17,25 ± 0,9); Vipi Cril sem fibra (17,78 ± 2,27); Vipi Crill com fibra (18,02 ± 1,0); Lucitone sem fibra (15,72 ± 0,3); Lucitone com fibra (16,69 ± 0,6); QC-20 sem fibra (15,91 ± 0,4) e QC-20 com fibra (15,63 ± 0,2). As médias e desvios-padrão ao teste de módulo de elasticidade foram: Vipi Flash sem fibra (2952,76 ± 292,12); Vipi Flash com fibra (3373,49 ± 403,76); Vipi Wave sem fibra (2511,69 ± 304,09); Vipi Wave com fibra (3225,01 ± 248,66); Vipi Cril sem fibra (2745,61± 288,86); Vipi Crill com fibra (3671,67 ± 329,91); Lucitone sem fibra (1904,53 ± 149,05); Lucitone com fibra (3056,87 ± 126,11); QC-20 sem fibra (1913,86 ± 147,80) e QC-20 com fibra (2858,32 ± 185,26). As médias e desvios-padrão ao teste de resistência flexural foram Vipi Flash sem fibra (81,62 ± 4,82); Vipi Flash com fibra (83,98 ± 4,98); Vipi Wave sem fibra (83,52 ± 8,79); Vipi Wave com fibra (88,98± 8,47); Vipi Cril sem fibra (64,17± 5,46); Vipi Crill com fibra (93,37 ± 9,97); Lucitone sem fibra (74,71± 9,43); Lucitone com fibra (87,29 ± 4,73); QC-20 sem fibra (75,80 ± 8,82) e QC-20 com fibra (81,67± 12,97). Conclusão: Conclui-se que a incorporação de fibras provocou alterações em praticamente todas as propriedades analisadas, sendo, portanto facilmente utilizável como um reforço adicional às resinas acrílicas. Com relação à dureza superficial as resinas acrílicas termopolimerizável por banho de água e termopolimerizável por calor de microondas apresentaram maiores valores quando comparados com a resina acrílica autopolimerizável. Além disso, a adição de fibras de vidro particuladas aumentou os valores de rugosidade de algumas resinas acrílicas Vipi Crill, Vipi Flash e Vipi Wave e se manteve constante nas resinas Lucitone e QC-20. A adição de fibra de vidro não aumentou significantemente a microdureza Knoop nos grupos em estudo. Com relação à resistência flexural as fibras de vidro particuladas aumentaram significantemente todos os valores, assim como o módulo de elasticidade das resinas acrílicas reforçadas pela adição de fibras de vidro. / Intraoral Occlusal splints are devices used in the management of patients with sleep disorders, migraine type tension and others. But dentists who are predominantly using the plates as a treatment of occlusal balance of the dental arches in temporomandibular disorders, prevention of tooth wear in patients with habits and prevention of injuries in athletes. Several methods have been used to strengthen acrylic resins, such as metal reinforcement and are currently incorporating different types of fibers such as carbon, polyethylene and glass. However the addition of glass fibers with smaller particles on mechanical properties are still unknown. Objective: The objective of this study was to evaluate some mechanical properties such as surface roughness, hardness, elastic modulus and flexural strength in acrylic resins after the incorporation of glass fiber particulate pre silanized. Methods: To evaluate the properties were made twenty-four specimens (65 x 10 x 3 mm) of each brand of acrylic resin, used for fabrication of occlusal splints, Vipi Flash (self-curing), Vipi Wave (by thermo microwave heat), Vipi CRILL, Lucitone and QC-20 (thermo heat water bath), with twelve specimes controls, and twelve experimental, with the addition of 10 wt% glass fiber particulate (Reforplás S / A, São Paulo, Brazil). After completion of the roughness of the specimens with grit carborundum and felt it was evaluated the surface roughness on roughness tester (Mitutoyo ®) with three readings over the specimes, the microhardness was examined with a hardness ( Micro Hardness Tester, Shimadzu, Japan) with five measurements in each specime, and evaluate the tests for flexural strength and modulus of elasticity of the specimes was evaluated using a universal testing machine (Emic DL 2000 ®, Emic, São José dos Pinhais, PR, Brazil), with speed 5mm/min. The data were statistically analyzed using parametric and nonparametric tests, according to the sample distribution. Results: The mean and standard deviation of the test surface roughness were Vipi Flash without fiber (0.10 ± 0.03); Flash Vipi with fiber (0.12 ± 0.01); Vipi Wave without fiber (0, 16 ± 0.02); Vipi Wave with fiber (0.13 ± 0.02); Vipi Cril without fiber (0.12 ± 0.03); Vipi CRILL with fiber (0.15 ± 0.03); Lucitone without fiber (0.10 ± 0.02); Lucitone with fiber (0.09 ± 0.04), QC-20 fiber without (0.11 ± 0.02) and QC-20 with fiber (0.18 ± 0.03). Means and standard deviations for Knoop microhardness test with respect to trademarks were Vipi Flash without fiber (15.35 ± 0.3); Flash Vipi with fiber (15.51 ± 0.4); Vipi Wave without fiber (16.60 ± 0.8); Vipi Wave with fiber (17.25 ± 0.9); Vipi Cril without fiber (17.78 ± 2.27); Vipi CRILL with fiber (18.02 ± 1.0 ); Lucitone without fiber (15.72 ± 0.3); Lucitone with fiber (16.69 ± 0.6), QC-20 without fiber (15.91 ± 0.4) and QC-20 with fiber (15 , 63 ± 0.2). Means and standard deviations to test elastic modulus were Vipi Flash without fiber (2952.76 ± 292.12); Flash Vipi with fiber (3373.49 ± 403.76); Vipi Wave without fiber (2511.69 ± 304.09); Vipi Wave with fiber (3225.01 ± 248.66); Vipi Cril without fiber (2745.61 ± 288.86); Vipi CRILL with fiber (3671.67 ± 329.91); Lucitone without fiber (1904.53 ± 149.05); Lucitone with fiber (3056.87 ± 126.11), QC-20 without fiber (1913.86 ± 147.80) and QC-20 with fiber (2858.32 ± 185 26). Means and standard deviations for flexural strength were Vipi Flash without fiber (81.62 ± 4.82); Flash Vipi with fiber (83.98 ± 4.98); Vipi Wave without fiber (83.52 ± 8 , 79); Vipi Wave with fiber (88.98 ± 8.47); Vipi Cril without fiber (64.17 ± 5.46); Vipi CRILL with fiber (93.37 ± 9.97); Lucitone without fiber ( 74.71 ± 9.43); Lucitone with fiber (87.29 ± 4.73), QC-20 without fiber (75.80 ± 8.82) and QC-20 with fiber (81.67 ± 12.97). Conclusion: the conclusion is that the incorporation of fibers resulted in changes in almost all properties examined, and thus easily used as an additional reinforcement for acrylic resins. With respect to the surface roughness of acrylic resins by thermo water bath and microwave thermo heat showed higher values when compared with acrylic resin. Moreover, the addition of glass fiber particulate increased the roughness values of some acrylic resins Vipi CRILL, Vipi Flash and Vipi Wave and remained constant in the resins Lucitone and QC-20. The addition of glass fiber does not increase significantly the microhardness in the groups. With respect to flexural strength glass fiber particulate significantly increased all values, as well as the modulus of acrylic resin reinforced by the addition of glass fibers.

Oberflächennahe Prozesse werden durch die dynamischen Eigenschaften der Bodenoberfläche besonders beeinflusst. Zwar sind die kausalen Zusammenhänge dieser Prozesse weitestgehend bekannt, doch gibt es einen Mangel an verfügbaren Datenquellen und Erhebungsmethoden, die es erlauben, die Prozesse auf unterschiedlichen Skalen zu quantifizieren. Das Ziel dieser Arbeit bestand darin, das Potential ausgewählter moderner Fernerkundungstechnologien zu bewerten, relevante Bodeneigenschaften zu quantifizieren und damit das Verständnis von oberflächennahen Prozessen in degradierten Landschaften zu verbessern. Das Studiengebiet befand sich in einer Rekultivierunglandschaft des Niederlausitzer Braunkohletagebaus Welzow-Süd. Die Größe von 4 ha ermöglichte eine umfassende, interdisziplinäre und multi-temporale Analyse der Bodeneigenschaften auf Grundlage von Fernerkundungsmethoden sowie hydrologischen und bodenkundlichen Feld- und Labormessungen. Die Quantifizierung der Bodenfeuchte als eine entscheidende Variable für Infiltrations- und Abflussprozesse war das Ziel von labor- und feldspektroskopischen Messungen sowie von hyperspektralen Flugzeugscanner-Messungen. Der hierbei entwickelte Normalized Soil Moisture Index (NSMI) wurde als optimales Quantifizierungsmodell für Oberflächen-Bodenfeuchte im Feld ermittelt. Bodenrauhigkeit wurde in hoher Präzision durch Anwendung eines stationären Laserscanners gemessen und in Form neuartiger multi-skalarer Indizes quantifiziert. Die Analyse der raum-zeitlichen Verteilungen ermöglichte die Identifizierung von Rauhigkeitsmustern, die unter dem Einfluss der Erosion im Feld entstanden. Diese Arbeit entwickelte neuartige Methoden und Indizes zur Quantifizierung von Oberflächen-Bodenfeuchte und Rauhigkeit im Feld. Für die Zukunft verspricht deren Anwendung die Entwicklung eines tieferen Verständnisses von Bodenerosionsprozessen sowie die Sammlung wertvoller Daten durch Monitoring- und Modellierungskampagnen. / Soil processes taking place in the context of erosion and land degradation are highly dependent on the properties of the surface. While the causes and effects of such processes are commonly well understood on a conceptual level, there is a lack of adequate data sources allowing for their quantification at various spatial scales. The main goal of this thesis was to assess the role of state-of-the-art remote sensing methods for the quantification of soil properties with the aim to improve the understanding of surface processes taking place in a degraded landscape. The chosen study area of 4 ha size located in a lignite mine in eastern Germany allowed for a comprehensive, interdisciplinary and multi-temporal analysis of surface properties based on remote sensing, pedological and hydrological measurements. The quantification of surface soil moisture as an important variable for infiltration and runoff processes has been the objective in laboratory and field spectroscopic experiments as well as in airborne hyperspectral measurements. The newly developed Normalized Soil Moisture Index (NSMI) was identified as the most robust quantifier for surface soil moisture in the field. Surface roughness was successfully quantified at high precision in form of novel multiscale indices derived from datasets collected with a stationary laser scanning device. The analysis of spatiotemporal roughness distributions allowed for the detection of distinct patterns that developed under the influence of soil erosion in the field. The thesis developed a set of methods and indices that successfully implement the quantification of surface soil moisture and roughness in the field. For the future, the application of these methods promises further insights into the details of soil erosion processes taking place as well as the collection of invaluable datasets to be used for soil erosion monitoring and modeling campaigns.

A higienização das próteses é de fundamental importância para a longevidade do tratamento reabilitador. Entretanto, é necessário analisar os efeitos que os higienizadores podem causar nas superfícies que compõem uma prótese. Deste modo, o objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos de pastilhas efervescentes à base de peróxido alcalino em liga de cobalto cromo (Co-Cr), utilizada em Prótese Parcial Removível (PPR). A partir de uma matriz metálica, padrões de cera em forma de disco (12 mm x 3 mm) foram confeccionados para posterior fundição. Os espécimes metálicos (n=16) foram imersos nas soluções: água deionizada (controle), Polident 3 minutes®, Steradent®, Efferdent®, Polident for Partials® e Corega Tabs®. Foi realizada a análise da rugosidade (n=10) por meio de rugosímetro, antes (t0) e após 5 períodos de simulação de ½, 1, 2, 3, 4 e 5 anos de imersão nos higienizadores. Foram realizadas análises complementares quantitativas da liberação de íons (n=5) de cobalto (Co), cromo (Cr) e molibdênio (Mo) em cada solução e análises qualitativas em um espécime de cada grupo, por meio de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectrometria de Energia Dispersiva de Raios X (EDS). A distribuição dos dados de rugosidade (μm) apresentou-se não normal. Foi utilizada estatística não-paramétrica (α=0,05). Tanto para o fator solução (Kruskall Wallis, ½ ano (p=0,900), 1 ano (p=0,277), 2 anos (p=0,227), 3 anos (p=0,086), 4 anos (p=0,657) e 5 anos (p=0,856), como para o fator tempo (Friedman, p=0,137) não houve diferença significante. Com relação à liberação de íons (μg/L), a distribuição dos dados apresentou-se normal. De acordo com a estatística (α=0,05, ANOVA e teste de Tukey), Corega Tabs®, Efferdent® e água deionizada promoveram maior liberação de íons Co do que o Steradent® (p=0,003). Quanto aos íons Cr (p=0,000), Corega Tabs® propiciou maior liberação quando comparado a água deionizada, Steradent® e Polident 3 minutes®. Em relação aos íons Mo (p=0,001), o Efferdent® promoveu maior liberação. No MEV pode-se verificar que as soluções não apresentaram efeitos deletérios sobre as superfícies. Conclui-se que todas as pastilhas avaliadas não ocasionaram danos, entretanto, Steradent® foi a que propiciou menor liberação de íons, sendo indicada com maior segurança para higienização de superfícies metálicas de PPR. / The hygiene care of the removable dentures is of most importance for the longevity of the rehabilitation treatment. However, it is necessary to analyze the effects that denture cleansers can cause on the surfaces of prosthesis. Thus, the aim of this study was to evaluate the effect of alkaline peroxide-effervescent tablets on the surfaces of the cobalt-chromium alloys (Co-Cr), used in removable partial dentures (RPD). Circular specimens (12 mm x 3 mm) were fabricated with cobalt-chromium alloys. The specimens (n= 16) were immersed in the following solutions: deionized water (control), Polident 3 minutes™, Steradent™, Efferdent™, Polident for Partials™ and Corega Tabs™. The surface roughness (n=10) was analyzed with a surf-test analyzer, before and after 5 periods that corresponds to the simulation of ½, 1, 2, 3, 4 and 5 years of immersion in the cleansers. As complementary analysis, it was performed a quantitative study of ions release (n=5) for cobalt (Co), chromium (Cr) and molybdenum (Mo) in each solution and qualitative analysis with scanning electron microscopy (SEM) associated to Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS). The results of surface roughness had presented no normal. In nonparametric statistics (α = 0.05), both of the solution factor Kruskall Wallis, ½ year (p=0.900), 1 year (p=0.277), 2 years (p=0.227), 3 years (p=0.086), 4 years (p=0.657) and 5 years (p=0.856), such as time factor (Friedman, p = 0.137), there was no significant difference. The results of ionic release presented a normal distribution and they were submitted to ANOVA (p=0.05) and Tukey test. The solutions Corega Tabs®, Efferdent® and deionized water presented greater Co ionic release than Steradent® (p=0.003). For Cr ions (p=0.000), Corega Tabs® had greater ionic release than deionized water, Steradent® and Polident 3 minutes®. Regarding Mo ions (p=0.001), Efferdent® showed greater release. With SEM, it was possible to verify that the solutions showed no deleterious effects on the specimen surfaces. It was concluded that no deleterious effects on metal surface was caused, however, Steradent® presented the smallest ionic release, and can be indicated more safely for cleaning metal surfaces of RPD.