[pt] Geopolímeros possuem uma pluralidade química em seu design que permite a obtenção de propriedades variadas dependendo da demanda, tanto em termos de materiais cerâmicos de alta tecnologia quanto no desenvolvimento de soluções construtivas. São obtidos a partir da combinação de precursores alumino silicatos e soluções alcalinas, com diferentes processos de endurecimento, dependendo das condições de cura e equilíbrio químico. No estado endurecido, apresentam um comportamento frágil, sendo geralmente reforçados com fibras e agregados na melhoria do desempenho mecânico. Por serem materiais relativamente novos, é necessário avaliar com precisão sua capacidade em condições usuais e extremas para atender a diversas demandas específicas do mercado. Tais condições incluem solicitações estáticas e dinâmicas, bem como a exposição a altas temperaturas, que são os principais pontos de análise deste estudo. Para isso, diferentes precursores, como metacaulim e cinzas volantes, e soluções alcalinas, à base de sódio e potássio, foram estudados quanto à reologia e ganho de resistência de acordo com o processo de cura utilizado. Esses foram parâmetros fundamentais na seleção de matrizes capazes de incorporar 2 por cento em vol. de fibras curtas de PVA e PE sintéticas. Os compósitos do tipo strain-hardening (SHGC) foram então caracterizados através de ensaios mecânicos típicos, tais como compressão, flexão, tração, arrancamento, em carregamentos estáticos e dinâmicos, e sob exposições regulares e de alta temperatura (até 200 graus C), sendo analisados posteriormente por meio de procedimentos típicos analíticos e de imagem. No geral, a combinação de metacaulim de alta reatividade com soluções alcalinas a base de sódio apresentou melhores performances em SHGC, com e sem a incorporação de agregados, atingindo ganhos de resistência e múltipla fissuração quando reforçado com ambas as fibras curtas de PVA e PE, sendo a última responsável pela maior efetividade mecânica do compósito quando exposto a carregamento quase-estáticos em de impacto. Esse comportamento, no entanto, não se repetiu ao ser exposto a temperaturas elevadas, com maiores reduções na resistência residual devido ao ponto de fusão do PE (150 graus C), em comparação a um maior valor para PVA (240 graus C), sendo então este mais efetivo em aplicações extremas deste tipo. Quando comparado a comportamentos típicos de SHCC, SHGC demonstrou uma maior eficiência tanto mecânica quanto térmica, apresentando resultados inéditos em carregamentos de impacto, gerando assim uma enorme quantidade de aplicações potenciais. / [en] Geopolymers possess a chemical plurality in their design that allow the achievement of varied properties depending on demand, both in terms of high-tech ceramic materials and development of constructive solutions. They are obtained from the combination of aluminosilicate precursors and alkaline solutions, with different hardening processes, depending on the curing conditions and chemical balance. In the hardened state, they present a fragile behavior, being then usually reinforced with fibers and aggregates aiming to improve their mechanical performance. As they are relatively new materials, there is a need to accurately assess their capacity under usual and extreme conditions to meet several specific market demands. Such extreme conditions include static and dynamic loading, as well as exposure to high temperatures, which are the major points of analysis in this study. For this, different precursors, such as metakaolin and fly ash, and alkaline solutions, based on sodium and potassium, were studied regarding rheology in the fresh state, and evolution of strength gain according to the curing process used. These were fundamental parameters in the selection of matrices able to achieve an adequate balance between fluidity and viscosity to incorporate 2 percent by volume of synthetic PVA and PE short fibers. The strain-hardening geopolymer composites (SHGC) were then characterized through typical mechanical tests, such as compression, flexural, tensile, pull-out, in quasi-static and impact loadings, and under regular and high temperature exposures (up to 200 C degrees), being further analyzed through imaging and analytical procedures. In general, high reactivity metakaolin combined with Na-based alkaline solutions demonstrated a superior SHGC performance, with and without aggregate incorporation, reaching stress gains and multiple cracking formation when reinforced with both PVA and PE short fibers, the latter being responsible for greater mechanical efficiency when exposed to quasi-static and impact loading. This behavior, however, was not reiterated when exposed to high temperatures, with higher residual strength reductions due to the melting point of PE (at 150 C degrees), opposed to an increased performance of PVA (240 C degrees), being thus more effective at such extreme application. When compared to typical SHCC behavior, SHGC reached greater efficiency both mechanically and thermally, showing unprecedented results in impact loading, thus demonstrating varied application potential.

[pt] A perda de insight nas próprias habilidades cognitivas pode ser uma característica de uma ampla gama de distúrbios neurológicos e pode ser relevante para os resultados clínicos e a eficácia da reabilitação. Além disso, pesquisas recentes têm mostrado que alterações na metacognição também podem caracterizar o envelhecimento saudável e interferir nas atividades da vida cotidiana, aumentando a incidência de um conjunto de comportamentos que afetam a saúde e a tomada de decisões. Considerando a natureza subjetiva da autoconsciência e a falta de consenso sobre instrumentos de avaliação para medir habilidades metacognitivas, é importante elucidar a neuroarquitetura da consciência metacognitiva e identificar biomarcadores de funções metacognitivas. A presente tese explora este tema através de quatro artigos. De acordo com o Modelo de Consciência Cognitiva (CAM), diferentes tipos de comprometimento da autoconsciência dependem de diferentes perfis de disfunções neurocognitivas, como anosognosia mnemônica e executiva. O primeiro é discutido no Artigo 1, que se concentra nos mecanismos subjacentes à autoconsciência prejudicada na doença de Alzheimer. Especificamente, as evidências sugerem que os pacientes com Alzheimer dependem de informações desatualizadas sobre si mesmos e são incapazes de consolidar novas informações como consequência da amnésia anterógrada e retrógrada. Além disso, achados de neuroimagem mostram que a degeneração fronto-cingulada e temporal estão implicadas em deficiências de autoconsciência. O Artigo 2, por sua vez, concentrou-se nos mecanismos neurais subjacentes à anosognosia executiva. Foi realizada uma revisão sistemática de estudos potenciais relacionados a eventos que investigam o automonitoramento em distúrbios neurológicos foi realizada para entender a contribuição de diferentes estruturas cerebrais para o monitoramento de erros. Especificamente, o estudo concentrou-se na negatividade relacionada ao erro (ERN) e na positividade do erro (Pe), que indexam a detecção de erros e a consciência do erro, respectivamente. Os achados sugerem a presença de processamento de domínio geral de detecção de erros com base em áreas cingulo-operculares e gânglios da base, mas também foi levantada a hipótese de que lesões fora da rede de monitoramento fronto-basal podem levar a déficits específicos de domínio. Para testar a hipótese de especificidade de domínio, foi realizado um estudo de potencial relacionado a eventos (Artigo 3). Um grupo de adultos jovens e idosos completou uma tarefa de flanker perceptual e de memória, e os resultados demonstraram que é possível diferenciar processos de automonitoramento em domínios cognitivos. Além disso, os achados de Pe demonstraram um declínio global da consciência de erro no envelhecimento. Curiosamente, apenas em adultos mais velhos, o aumento de Pe dentro da tarefa foi específico para o domínio da memória, sugerindo a presença de efeitos de aprendizagem para a memória, mas não para as decisões perceptivas. Foi levantada a hipótese de que as deficiências na percepção do erro podem estar associadas ao declínio sensorial no envelhecimento. Assim, o Artigo 4 investigou a associação entre Pe e potenciais bloqueados por estímulo em adultos jovens e idosos durante o desempenho da tarefa flanker de memória, a fim de entender a contribuição dos processos sensoriais ou de memória para mudanças relacionadas à idade na consciência de erro. Os resultados mostraram que a lembrança eficiente de estímulos foi associada a uma maior consciência de erro em adultos jovens e mais velhos e que a redução da consciência de erro em adultos mais velhos foi associada a deficiências no processamento perceptivo de estímulos. No geral, este trabalho contribui para nossa compreensão dos processos neurocognitivos subjacentes à consciência metacognitiva e correlatos neurais de diferentes tipos de anosognosia e apóia a conceituação multidimensional da consciência metacognitiva delineada pelo CAM. Os resultados do estudo oferecem novos insights sobre marcadores neurais de processos metacognitivos que podem servir para avaliação clínica e desenvolvimento de treinamento e reabilitação cognitiva. / [en] Loss of insight in own s cognitive abilities can be a feature of a wide range of neurological disorders and can be relevant for clinical outcomes and rehabilitation effectiveness. Furthermore, recent research has shown that changes in metacognition can also characterize healthy aging and interfere with everyday life activity, increasing the incidence of a set of behaviours affecting health and decision making. Considering the subjective nature of self-awareness and the lack of consensus on assessment instruments to measure metacognitive abilities, it is important to elucidate the neuroarchitecture of metacognitive awareness and identify biomarkers of metacognitive functions. The current thesis explores this topic through four articles. According to the Cognitive Awareness Model (CAM), different type of self-awareness impairments depends on different profiles of neurocognitive dysfunctions, such as mnemonic and executive anosognosia. The former is discussed in Article 1, which focuses on mechanisms underlying impaired self-awareness in Alzheimer s disease. Specifically, the evidence suggests that Alzheimer s patients rely on outdated information about the self and are unable to consolidate new information as consequence of anterograde and retrograde amnesia. Moreover, neuroimaging findings show that fronto-cingulate and temporal degeneration are implicated in self-awareness impairments. Article 2 focused instead on neural mechanisms underlying executive anosognosia. A systematic review of event-related potential studies investigating self-monitoring in neurological disorders was conducted to understand the contribution of different brain structures to error monitoring. Specifically, the study focused on the error-related negativity (ERN) and the error positivity (Pe), which index error detection and error awareness, respectively. The findings suggest the presence of domain-general processing of error detection relying on cingulo-opercular areas and basal ganglia, but it was also hypothesized that lesions outside the fronto-basal monitoring network may lead to domain-specific deficits. To test the domain- specificity hypothesis, an event-related potential study was conducted (Article 3). A group of young and older adults completed a perceptual and a memory flanker task and the findings demonstrated that it is possible to differentiate self-monitoring processes across cognitive domains. Moreover, Pe findings demonstrated a global decline of error awareness in aging. Interestingly, in older adults only, within-task increase in Pe was specific to the memory domain, suggesting the presence of learning effects for memory but not for perceptual decisions. It was hypothesized that error awareness impairments may be associated with sensory decline in aging. Thus, Article 4 investigated the association between Pe and stimulus-locked potentials in young and older adults during memory flanker task performance, in order to understand the contribution of sensory or memory processes to age-related changes in error awareness. The findings showed that efficient stimulus recollection was associated with higher error awareness in both young and older adults and that reduced error awareness in older adults was associated with impairments in perceptual processing of stimuli. Overall, this work contributes to our understanding of neurocognitive processes underlying metacognitive awareness and neural correlates of different types of anosognosia and supports the multidimensional conceptualization of metacognitive awareness delineated by the CAM. The study s results offer novel insights into neural markers of metacognitive processes that can serve clinical assessment and the development of cognitive training and rehabilitation.