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[en] DEVELOPMENT OF A POLYTETRAFLUOROETHYLENE (PTFE) DENTAL MEMBRANE / [pt] DESENVOLVIMENTO DE UMA MEMBRANA ODONTOLÓGICA DE POLITETRAFLUORETILENO (PTFE)LUIS CARLOS DE MORAES E SILVA JUNIOR 24 May 2019 (has links)
[pt] Membranas de politetrafluoretileno (PTFE) são empregadas na odontologia como barreiras biocompatíveis para impedir o crescimento de células impróprias para a regeneração óssea guiada. Uma das membranas comerciais mais usadas mundialmente é a Gore-Tex, desenvolvida e comercializada desde a década de
oitenta. Membranas similares têm surgido nos últimos anos, desde o término do período de proteção da patente da membrana Gore-Tex. No entanto, não existe ainda membrana com propriedades similares fabricadas no Brasil. A pesquisa proposta objetivou desenvolver uma membrana de PTFE com características semelhantes às da membrana Gore-Tex, em particular, a morfologia superficial e a presença de porosidade. A fabricação da membrana depende do uso de uma fita que pode ser obtida por extrusão de partículas de PTFE. A fita é tracionada em duas direções distintas, uma no sentido original das fibras do PTFE e outra perpendicular, sob condições térmicas apropriadas. A morfologia final da membrana resulta da superposição e união de duas fitas processadas. O material inicialmente foi analisado calorimetria diferencial de varredura. A morfologia das membranas foi analisada por microscopia eletrônica de varredura e a porosidade estimada por processamento digital de imagens, empregando o programa KS400.
Foi possível estabelecer um procedimento de fabricação envolvendo tracionamento e tratamento térmico capazes de fornecer membranas com morfologia e porosidade semelhantes às das membranas comercializadas pela W.L. Gore and Associates. / [en] Polytetrafluoroethylene (PTFE) Membranes are used in dentistry as biocompatible barriers to prevent undesired cells growth for guided bone regeneration (GBR). One of the most worldwide used commercial membrane is Gore-Tex. This membrane was developed and marketed since the eighties decade of the last century. Similar membranes have emerged in recent years, since the end of the patent protection period of the Gore-Tex. However, there is not any membrane with similar properties manufactured in Brazil. The proposed research aimed to develop a PTFE membrane with similar characteristics to the
Gore-Tex membrane, in particular, the surface morphology and the porosity presence. The manufacturer of the membrane uses a tape that can be obtained by extrusion of PTFE particles. The tape is pulled in two different directions; one in the original fiber is direction and the other in a perpendicular, direction under
appropriate thermal conditions. The final membrane morphology resulted from the overlapping and union of two processed tapes. The starting material was analyzed by differential scanning calorimetric. The morphology of the membranes was analyzed by scanning electron microscopy and the porosity estimated by digital image processing, using the KS400 program. It was possible to establish a procedure involving pulling, tractioning and heat treatment that provides membranes with similar morphology and porosity of the PTFE-e membranes marketed by W.L. Gore and Associates.
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[en] LOCAL BUCKLING BEHAVIOR OF PULTRUDED GLASS-FIBER REINFORCED POLYMER (PGFRP) I-SECTION COLUMNS / [pt] FLAMBAGEM LOCAL DE COLUNAS PULTRUDADAS EM POLÍMERO REFORÇADO COM FIBRA DE VIDRO (PGFRP) COM SEÇÃO IGISELE GOES CINTRA 11 February 2019 (has links)
[pt] Este trabalho tem como objetivo investigar o desempenho de colunas com seção I em polímeros reforçados com fibra de vidro (pGFRP) submetidas a cargas de compressão concêntricas de curta duração. Uma revisão bibliográfica acerca das teorias existentes é apresentada, incluindo os conceitos básicos de instabilidade, teoria de flambagem global e local, modos de falha de colunas perfeitas, bem como o comportamento de colunas reais. Um programa experimental foi conduzido, incluindo a caracterização dos materiais. Vinte e nova colunas – com três diferentes seções I e diferentes tipos de resina, propriedades mecânicas, bem como comprimentos – foram testadas. Do ponto de vista global, as colunas foram biengastadas. As placas constituintes, por sua vez, foram testadas com três diferentes condições de contorno: biengastadas (CC), biapoiadas (SS) e simplesmente em contato com as chapas de base da máquina de compressão (CB). Foi observado que a condição de contorno CB – a mais adotada em estudos anteriores -, se aproxima mais de um engaste do que de uma condição simplesmente apoiada. A distribuição não linear de deformações elásticas ao longo da seção também foi investigada. Finalmente, recomendações para um ensaio de flambagem local apropriado foram propostas. / [en] This work aims to investigate the performance of pultruded glass fiber reinforced polymer (pGFRP) I-section columns subject to short term concentric compression. A review of existing theories is presented, including the instability concepts, global and local buckling theories, perfect columns failure modes and the behavior of real columns. An experimental program including material characterization was conducted. Twenty-nine stubs – with three different I-sections geometries, having distinct flange width-to-section depth ratios (bf/d = 0.5; 0.75 and 1.0), mechanical properties, overall lengths and matrices – were tested. In a global point of view, the columns were fixed at both ends. The constituent plates, on the other hand, were tested with different end-conditions: clamped (CC), simply supported (SS) and simply in contact with base plates of the universal machine (CB). The third analyzed boundary condition, which is the most adopted in previous studies, was concluded to be closer to a clamped end-condition. The non-linear elastic strains distribution throughout the cross-section was also investigated. Finally, guideline recommendations for successful local buckling tests were proposed.
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[en] METHODOLOGY FOR METROLOGICAL EVALUATION OF THE CHARACTERISTICS OF A PTC POLYMERIC RESETTABLE THERMISTOR / [pt] METODOLOGIA PARA AVALIAÇÃO METROLÓGICA DE CARACTERÍSTICAS DE UM TERMISTOR PTC POLIMÉRICO REGENERATIVOREINALDO NIVALDO DA SILVA 22 September 2005 (has links)
[pt] Esta dissertação propõe uma metodologia para avaliação
metrológica de
características do termistor PTC polimérico regenerativo
LP60-110 usado como
protetor contra sobrecorrente e sobre temperatura.
Expressa a determinação
da incerteza de medição dos parâmetros temperatura,
tensão, corrente elétrica
e resistência ôhmica de amostras do dispositivo. O
termistor PTC (Positive
Temperature Coefficient) polimérico regenerativo surgiu na
década de noventa,
como um elemento de proteção muito importante em função de
suas
características especiais. Pode ser usado como protetor de
sobrecorrente e
sobre temperatura, partida de motores, compensação de
temperatura e em
circuitos em geral. Para realização da pesquisa foi
montado um circuito
constituído de um cronômetro, dois multímetros, uma fonte
de alimentação
estável, uma carga resistiva variável colocada em série
com o dispositivo
termistor PTC polimérico regenerativo LP60-110 e este foi
colocado em uma
estufa térmica a seco com um termopar tipo K, o que
permitiu controlar sua
temperatura. Este circuito possibilitou estabelecer de
forma simples uma
corrente de limiar do termistor PTC circulando pela malha,
tornando este
sensível apenas à variação da temperatura. Os dados
registrados foram
suficientes para construção de curvas características e
análise para
determinação da Incerteza de medição. Devido ao fato de
não existirem muitas
informações sobre o sensor no mercado, a contribuição
principal deste trabalho
é a sistematização do levantamento das características do
termistor para a
verificação da confiabilidade dos dados do fabricante,
juntamente com sua
incerteza, fornecendo ao mesmo tempo informações ainda não
disponíveis ao
projetista de sistemas de proteção. / [en] This research aims at the development of a methodology for
experimentally characterizing a PTC polymeric resettable
thermistor LP60-110,
used as an overcurrent and over temperature protection
device. Uncertainty of
measurement of the parameters, such as temperature,
voltage, current and
ohmic resistance is also determined. The PTC (Positive
Temperature
Coefficient) polymeric resettable thermistor started to be
used in the 90`s, as a
very important protection device because of its special
characteristics. It can be
used as an over current and over temperature protection
device in electronic
circuits, for engine start-up and as a temperature
compensation device. An
electric circuit was built to measure the thermistor
characteristics, consisting of
an stable voltage source and a variable resistance in
series with the thermistor,
which was place in a dry oven. A K type thermocouple was
attached to it, so
that its temperature could be measured and controlled. A
chronometer and two
multimeters were used as measuring instruments. By
gradually decreasing the
circulating current through the circuit, the Joule effect
could be neglected, and
the thermistor resitance was made only a function of
ambient temperature,
which is easier to measured. The acquired data were used
to build several
characteristics curves, which were analyzed and compared
to the available
ones from the manufacturers. Due to the fact that there
are not many available
information about the sensor in the market, the main
contribution of this work is
the development of a systematic procedure to obtain the
thermistor
performance data, so that the manufacturer data can be
verified, together with
its uncertainty, providing at the same time information
not presently available in
the market for system designers.
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[en] DETERMINATION OF QUERCETIN, KANAMYCIN AND PYRACLOSTROBIN USING METHODS PHOTOLUMINESCENT AND MOLECULARLY IMPRINTED POLYMERS / [pt] DETERMINAÇÃO DE QUERCETINA, KANAMICINA E PIRACLOSTROBINA USANDO MÉTODOS FOTOLUMINESCENTES E POLÍMEROS DE IMPRESSÃO MOLECULAR08 November 2021 (has links)
[pt] Neste trabalho, polímeros de impressão molecular (MIP) foram desenvolvidos para aplicação em procedimentos de extração em fase sólida (SPE) visando separar e concentrar quercetina (flavonóide), piraclostrobina (pesticida) e kanamicina (antibiótico) em amostras contendo substâncias interferentes na determinação dos analitos-alvo. A seletividade em relação aos analitos de interesse foi conseguida pela interação específica dessas espécies químicas com os sítios de reconhecimento dos polímeros. A produção desses MIPs foi baseada na polimerização em bulk e, de modo a se comprovar a efetividade dos mesmos, o desempenho destes foram comparados com polímeros não-impressos (NIP) correspondentes, que foram produzidos sem o uso da molécula-molde. Os procedimentos para síntese são simples e o material produzido é quimicamente resistente nas condições de uso. A caracterização do material produzido foi feita por meio de microscopia de varredura eletrônica (MEV) e espectrometria de absorção na região do infravermelho (IV). O MIP preparado com quercetina foi empregado na extração seletiva deste flavonóide em amostras de urina e de suplemento alimentar e permitiu a obtenção de limite de detecção de 4,58 x 10-8 mol L-1 usando espectrofotometria de absorção no UV-vis com recuperações superiores a 90 porcento e separação efetiva de outros flavonóides como a flavona e naringenina. O MIP preparado com piraclostrobina foi usado na análise de amostra de água de rio e urina e permitiu o alcance de limite de detecção de 4,6 x 10-9 mol L-1, usando detecção por espectrofluorimetria, e recuperações maiores que 90 porcento na presença de outros pesticidas da classe das estrobilurinas. Para o MIP preparado com kanamicina, o limite de detecção alcançado usando detecção com sonda de nanopartículas fluorescentes foi 9 ng mL-1 (1,5 x 10-8 mol L-1) com aplicação na análise de urina e vacina contra febre amarela com recuperações maiores a 90 porcento. / [en] In this work, molecularly imprinted polymers (MIPs) have been developed for application procedures for solid phase extraction (SPE) in order to separate and concentrate quercetin (flavonoid), pyraclostrobin (pesticide) and kanamycin (antibiotic) in samples containing interfering substances in the determination of target analytes. The selectivity in respect of analytes has been achieved by specific binding of these chemical species with the recognition sites of the polymers. The production of MIP polymerization was based on "bulk" and in order to prove the effectiveness thereof, the performance of these polymers were compared with non-printed (NIP) thereof, that were produced without the use of template molecule. The procedures for synthesis are simple and relatively low cost and is chemically resistant material produced under the conditions of use. The characterization of the material produced was done by scanning electron microscopy (MEV), absorption spectroscopy in the infrared region and CHN elemental analysis. The MIP prepared with quercetin was used for the selective extraction of flavonoids in urine samples and dietary supplement and allowed to obtain a detection limit of 4,58 x 10-8 mol L-1 using absorption spectrophotometry in the UV-vis with recoveries exceeding 90 percent and effective separation of other flavonoids such as naringenin and flavone. The MIP prepared with pyraclostrobin was used to analyze samples of urine and river water and allowed to reach the detection limit of 4,6 x 10-9 mol L-1, detection using spectrofluorimetry and recoveries greater than 90 percent in presence of other pesticides from the class of strobilurins. For the MIP prepared with kanamycin, the detection limit using detection with fluorescent nanoparticles probe was 9 ng mL-1 (1,5 x 10-8 mol L-1) application to the analysis of urine and yellow fever vacine with recoveries greater than 90 percent.
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[pt] ESTUDO DO COMPORTAMENTO DE NANOPARTÍCULAS DE OURO SINTETIZADAS DIRETAMENTE EM ÁGUA E NA PRESENÇA DE DIFERENTES SURFACTANTES E SUA AVALIAÇÃO QUANTITATIVA COMO SONDA ANALÍTICA PARA AMINOGLICOSÍDEOS / [en] STUDY OF THE PERFORMANCE OF GOLD NANOPARTICLES SYNTHESIZED DIRECTLY IN WATER AND IN THE PRESENCE OF DIFFERENT SURFACTANTS AND ITS QUANTITATIVE EVALUATION AS AMINOGLYCOSIDES ANALYTICAL PROBELARISSA INGRID MADEIRA SILVA 08 April 2021 (has links)
[pt] Nanopartículas de ouro dispersas em água (AuNPs-H) e nanopartículas de ouro na presença dos surfactantes brometo de cetiltrimetilamônio (AuNPs-CTAB) e brometo de didecildimetilamônio (AuNPs-C10DAB) foram sintetizadas e caracterizadas por diversas técnicas. As variações nos perfis espectrais no UV-Vis dessas nanopartículas foram estudadas levando-se em consideração a intensidade e o comprimento de onda máximo da banda de ressonância plasmônica de superfície localizada (LSPR); foram acompanhadas em função do tempo para nanopartículas estocadas sob refrigeração (4 graus celsius) com as mantidas na temperatura ambiente (27 graus celsius). Um comportamento anômalo (mais instável) foi observado para AuNPs-C10DAB na concentração 1,0 ×10-4 mol L-1. As suas atividades catalíticas também foram avaliadas na presença de 4-nitrofenol e verificou-se que a cinética mais efetiva foi do sistema sem surfactante. Finalmente, um estudo de interação com aminoglicosídeos (AMG) foi feito visando o uso das nanopartículas como sonda analítica. Todavia, somente AuNPs-H apresentaram resultados satisfatórios, o que indica que o surfactante impede que o AMG se aproxime da superfície das nanopartículas, visto que, em concentrações mais elevadas de CTAB ou C10DAB, não há variação significativa no sinal original da sonda quando o AMG está presente. Um método analítico foi desenvolvido baseado na interação AuNPs-H-gentamicina e AuNPs-H-neomicina a partir da otimização dos parâmetros: concentração de AuNPs-H, tampão, tempo de medição e faixa de concentração de AMG. Na condição ajustada para sondagem quantitativa, cada dispersão de trabalho foi constituída por 40 porcento v/v (1,2 × 10-9 mol L-1) de AuNPs-H 1,0 mL de tampão citrato pH 4,0 (1,0 × 10-2 mol L-1) e volume final de 5,0 mL ajustado pela adição água ultrapura, após micro-volumes apropriados de soluçãoestoque de AMG (exceto na dispersão branco) ou de amostras adicionadas. O monitoramento da variação dos perfis espectrais foi feito em 511 e em 681 nm, habilitando a construção de curvas analíticas em 681, e na razão (681/511). Para gentamicina, a faixa linear variou de 0,6 a 600 microgramas L-1 com o limite de detecção (LD) de 0,06 microgramas L-1. Para neomicina, faixa linear foi de 7,3 a 550 microgramas L-1, tendo LD de 6,2 microgramas L-1. A aplicação do método foi feita determinando-se gentamicina (fortificação) em leite integral, e neomicina em solução controle (amostra aquosa simulada), medicamento e em saliva. Para habilitar a seletividade do método foi necessária a utilização de extração em fase sólida (SPE) em cartuchos comercias empacotados com polímero de impressão molecular de AMG. Em amostras de leite (40 microlitros), após limpeza e SPE, foi possível quantificar 1,72 mais ou menos 0,03 microgramas de gentamicina, o equivale a 39,1 mais ou menos 0,2 porcento. As recuperações para neomicina em amostras de medicamento foram de aproximadamente 45 mais ou menos 3,0 porcento (após SPE), indicando interferências de outros componentes. Neomicina também foi recuperada em amostras de saliva após uso do medicamento obtendo valores próximos a 0,36 mais ou menos 0,02 microgramas. Em contraste, as recuperações em amostras simuladas chegaram até 102,6 mais-menos 1,3 porcento (sem necessidade de SPE). Por fim foi feita uma avaliação comparativa de interação de AuNPs-H e nanopartículas de ouro sintetizadas com redução com citrato (AuNPs-citrato) que indicou diferença de comportamento na interação com AMG. / [en] Water-dispersed gold nanoparticles (AuNPs-H) and gold nanoparticles in the presence of surfactants cetyltrimethylammonium bromide (AuNPs-CTAB) and didecyldimethylammonium bromide (AuNPs-C10DAB) were synthesized and characterized using several techniques. The differences in the UV-Vis spectral profiles of these nanoparticles were studied monitoring the intensity and the localized surface plasmon resonance band (LSPR) maximum wavelength; these were monitored as a function of time taking into account storage conditions: under refrigeration (4 Celsius degrees) and at room-temperature (27 Celsius degrees). Anomalous (more unstable) profile was observed for AuNPs-C10DAB at 1.0 × 10-4 mol L-1. Their catalytic activities were also evaluated in the presence of 4-nitrophenol and it was shown that the most effective kinetics was observed for the system without surfactant. Finally, an interaction study with aminoglycosides (AMG) was conducted aiming the application of nanoparticles as analytical probe. Only AuNPs-H produced adequate results, indicating that the surfactant prevents interaction between AMG and the surface of the nanoparticles since at higher concentrations of CTAB or C10DAB there is no significant variation in the original probe signal in presence of AMG. An analytical method was developed based on the AuNPs-H-gentamicin and AuNPs-H-neomycin interaction taking into consideration the optimization of the parameters: AuNPs-H concentration, buffer, signal stabilization time and the AMG concentration range. In the adjusted condition for quantitative probing, each dispersion consisted of 40 percent v/v (1.2 × 10-9 mol L-1) of AuNPs-H, 1.0 mL of citrate buffer pH 4.0 (1.0 × 10-2 mol L-1) and final volume of 5.0 mL adjusted with ultrapure water addition, after appropriate micro-volumes of a stock solution of AMG (except in blank dispersion) or sample added. The spectral profiles were monitored at 511 and 681 nm, allowing theconstruction of analytical curves at 681, and at the ratio (681/511). For gentamicin, the linear range reached from 0.6 to 600 microgram L-1 with the limit of detection (LD) of 0.06 microgram L-1 . For neomycin, the linear range was 7.3 to 550 microgram L-1, with LD of 6.2 microgram L-1. The application of the method was made by determining gentamicin(fortification) in whole milk, and neomycin in control solution (simulated aqueous sample), pharmaceutical samples and saliva. In order to enable selectivity of the method it was necessary to use solid phase extraction (SPE) using a commercial SPE cartridge packed with an AMG molecular imprinted polymer. In milk samples (40 microlitre), after clean up and SPE, it was possible to quantify 1,72 plus-minus 0,03 microgram gentamicin, which is equivalent to 39,1 plus-minus 0,2 percent). Recoveries for neomycin in drug samples were approximately 45 plus-minus 3.0 percent (after SPE), indicating interferences of other components. Neomycin was also recovered in saliva samples after drug use obtaining values close to 0.36 plus-minus 0.02 microgram. In contrast, the recoveries in simulated samples reached up to 102.6 plus-minus 1.3 percent (no need for SPE). Finally, a comparative evaluation of the interaction of AuNPs-H and gold nanoparticles synthesized with reduction with citrate (AuNPs-citrato) was performed, indicating differences in terms of the interaction with AMG.
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[en] ANALYSIS OF THE HYGRO-THERMO-MECHANICAL BEHAVIOR OF PULTRUDED GLASS-FIBER REINFORCED POLYMER COMPOSITES / [pt] ANÁLISE DO COMPORTAMENTO HIGRO-TERMO-MECÂNICO DE MATERIAIS COMPÓSITOS PULTRUDADOS POLIMÉRICOS REFORÇADOS COM FIBRA DE VIDROPRISCILLA SHIMBA CARNEIRO VIEIRA 04 July 2023 (has links)
[pt] Materiais compósitos pultrudados poliméricos reforçados com fibra de
vidro (PRFV) são aplicados em diversos setores da indústria por apresentarem boas
resistências mecânicas, baixo peso específico e alta resistência à corrosão. A
exposição a ambientes agressivos tais como imersão em água, condicionamento sob
alta umidade relativa, temperatura baixa e elevada, ciclos térmicos e úmidos, bem
como a combinação desses efeitos, tornou-se cada vez mais objeto de estudo para
esses tipos de materiais. A compreensão dos efeitos das condições ambientais no
comportamento do material é essencial para avaliar seu desempenho e, desta forma,
garantir a segurança necessária ao projeto estrutural. Com o objetivo de
compreender melhor a influência de diferentes condições ambientais nas
propriedades do material compósito PRFV, foram estudados os efeitos da
temperatura e umidade, além da ação combinada dessas duas condições, nas suas
propriedades físicas, químicas, térmicas e mecânicas. Neste estudo, foram levados
em conta aspectos importantes que influenciam o comportamento do material,
como a resina utilizada, o grau de cura, e características químicas e físicas do
material. Os ensaios experimentais foram conduzidos em quatro condições
ambientais: (i) exposição a temperaturas moderadas/elevadas (70 graus C à 330 graus C), (ii)
imersão em água deionizada (25 graus C, 55 graus C e 70 graus C), (iii) exposição à névoa salina
em câmaras de envelhecimento higrotérmico (35 graus C, 55 graus C e 70 graus C), e (iv) exposição
a ambiente externo real. Além disso, foram aplicados modelos teóricos para
avaliação dos resultados. Foi observado que a temperatura, o tempo de
condicionamento e a umidade são fatores preponderantes no comportamento do
material. Adicionalmente, uma questão importante para o estudo de pultrudados
reside na compreensão das propriedades interlaminares do material. Nesse
contexto, a fratura interlaminar, associada às fissuras no plano longitudinal entre as
camadas do material, é uma das principais causas de falha em compósitos
pultrudados. Consequentemente, a análise da fratura em modo II, que avalia o
mecanismo da propagação da fissura no plano interlaminar, vem ganhando espaço
no estudo de materiais compósitos. A análise de fratura em modo II não é trivial ou
normatizada para compósitos pultrudados PRFV, de forma que poucos dados e
conclusões efetivas foram obtidos até o momento a esse respeito. Com o objetivo
de suprir essa lacuna, realizou-se uma extensa investigação experimental,
culminando na proposição de uma nova metodologia para avaliação da fratura em
modo II em materiais compósitos poliméricos pultrudados reforçados com fibra de
vidro (PRFV). / [en] Pultruded glass-fiber reinforced polymer (GFRP) composites are applied in
various industrial sectors due to their good mechanical strength, low specific
weight, and high resistance to corrosion. Exposure to aggressive environments has
become an increasingly studied topic for these materials, such as immersion in
water, conditioning under high relative humidity, low and high temperatures,
thermal and humid cycles, as well as the combination of these effects.
Understanding the effects of environment condition on material behavior is
essential to evaluate its performance and ensure the necessary safety for structural
design. In order to better understand the influence of environmental conditions on
the properties of GFRPs, the effects of temperature and humidity, as well as the
combined action of these two effects, on their physical, chemical, thermal, and
mechanical properties were studied. Important aspects that influence the material s
behavior were considered, such as the resin used, the degree of curing, and the
chemical and physical characteristics of the material. Experimental tests were
conducted under four environmental conditions: (i) exposure to moderate/high
temperatures (70 degrees C to 330 degrees C), (ii) immersion in deionized water (25 degrees C, 55 degrees C,
and 70 degrees C), (iii) exposure to salt spray in hygrothermal aging chambers (35 degrees C, 55
degrees C, and 70 degrees C), and (iv) exposure to real outdoor environment. In addition,
theoretical models were applied to evaluate the results. It was observed that
temperature, conditioning time, and moisture are predominant factors in material
behavior. Additionally, a important issue for the study of pultruded composites lies
in understanding the interlaminar properties of the material. In this context,
interlaminar fracture, associated with longitudinal cracks between the layers of the
material, is one of the main causes of failure in pultruded composites.
Consequently, mode II fracture analysis, which evaluates the mechanism of crack
propagation in the interlaminar plane, has been gaining ground in the study of
composite materials. Mode II fracture analysis is not trivial or standardized for
pultruded GFRP composites, so few data and effective conclusions have been
obtained in this regard so far. In order to fill this gap, an extensive experimental
investigation was carried out, culminating in the proposal of a new methodology
for evaluating mode II fracture in pultruded GFRPs.
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[en] TOXICITY IN BOATBUILDING: A DESIGN PROPOSAL THROUGH BUILDING METHODS / [pt] A TOXIDADE NA INDUSTRIA NAVAL: UMA PROPOSTA DE DESIGN A PARTIR DE TÉCNICAS CONSTRUTIVASJOAO RIVERA MONTEIRO 09 May 2019 (has links)
[pt] Os materiais e processos atualmente utilizados pela indústria naval na construção de embarcações de lazer em materiais compósitos apresentam diversos riscos à saúde do trabalhador. Resinas, tintas e vernizes liberam vapores tóxicos durante sua cura num processo que pode durar até sete dias. O presente trabalho,
de maneira prática, buscou adaptar técnicas consagradas a materiais inovadores no estudo de processos produtivos alternativos, onde o contato do trabalhador com substâncias tóxicas fosse mitigado. Num primeiro momento procurou-se entender as propriedades das fibras e resinas de origem vegetal e seu potencial no desenvolvimento de materiais compósitos, bem como o estado da arte em que se encontravam as pesquisas correlatas no LILD (Laboratório de Investigação em Living Design da PUC-Rio). Em seguida, rabalhou-se no desenvolvimento de painéis em sanduíche laminados a vácuo. Por fim, as etapas se concatenam na construção de uma pequena embarcação a vela. Durante o processo construtivo e o convívio laboratorial buscou-se estabelecer relações com os métodos e materiais convencionais, situando a pesquisa mais no campo da técnica do que em um estudo puro da resistência dos materiais. Acreditamos que as características de trabalho são tão importantes quanto a resistência do material, principalmente quando se atua diretamente no processo construtivo. Desta forma, procuramos por materiais disponíveis e técnicas de simples implementação, com um mínimo de investimento em infra-estrutura e mão de obra, em busca de uma embarcação confiável. Técnicas de trabalho com materiais compósitos foram testadas devido as características do projeto da embarcação, uma canoa outrigger a vela: colagem, hand lay-up e laminação a vácuo. Os resultados foram promissores, traduzidos numa
embarcação robusta e, ainda assim, leve e graciosa. / [en] Composite boatbuilding methods used nowadays represent several risks to worker s health. Resins, hardeners and varnishes liberate toxic organic vapors in the curing process that can take up to 7 days. The present work tried in a practical approach to adapt innovative materials with standard building methods in the research for an alternative productive process that can mitigate workers exposure to toxic substances. At first, we focused on understanding the properties of natural fibers and castor oil polyurethane resins and their potential possibilities on the development of composite materials, as well as understanding the state-of-art of correlated researches at LILD (living design free investigation laboratory). Afterwards, we developed vacuum bagged sandwich composite panels with the studied materials, which finally were used to build of a small sailing craft. Several issues were brought to debate during workshop cooperative work. Establishing connection with conventional boatbuilding methods showed the research was about technique
instead of material resistance. We believe that the practical daily construction needs are as much important as the material resistance itself, especially if you aim to work directly on the building process. With that in mind we went for available materials and simple low cost technologies in the search for a reliable boat.
Several composite materials techniques were tested due to the boat s project characteristics (an outrigger sailing canoe): bonding, hand lay-up, vacuum bagging etc. Results were promising, shown on a robust yet light and graceful vessel.
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[pt] DEGRADAÇÃO MECÂNICA DE SOLUÇÕES POLIMÉRICAS EM FLUXO LAMINAR EXTENSIONAL / [en] MECHANICAL DEGRADATION OF POLYMER SOLUTIONS IN EXTENSIONAL LAMINAR FLOWLUA SELENE DA SILVA ALMEIDA 28 June 2021 (has links)
[pt] Devido ao seu comportamento físico-químico, os polímeros solúveis em
água são utilizados em várias fases de perfuração, completação, e produção de
poços de petróleo. Portanto, é fundamental prever e controlar o comportamento em
meio poroso para entender o desempenho do polímero. Experimentos foram
conduzidos para estudar a degradação de uma solução aquosa semi-diluída de PEO,
usando dois capilares com diâmetros de entrada diferentes (100 micrômetros e 200 micrômetros)
ambos com constrição de 50 micrômetros, criando fluxos transientes rápidos em seu centro.
Diferentes vazões foram impostas a fim de observar diferentes taxas de
cisalhamento e de alongamento no sistema. O efluente do fluxo foi coletado e
reinjetado, e suas propriedades reológicas foram utilizadas como proxies para a
degradação. Observamos que, para a contração mais abrupta, a vazão mínima
necessária para degradar a solução é menor. Este resultado, analisado apenas sob a
perspectiva da taxa de cisalhamento, não é razoável, já que a taxa de cisalhamento
na constrição a que o polímero é submetido é igual em ambos os capilares. Portanto,
inferimos que a brusquidão da contração desempenha um papel na degradação, o
que significa que a taxa de alongamento pode ser responsável pela menor taxa de
fluxo crítico. Também foi observado um padrão de como ocorre a degradação com
as injeções subsequentes. Podemos inferir que injeções subsequentes causam
degradação incremental antes de se aproximar de um patamar de estabilização e
que vazões mais altas geram patamares de degradação mais baixos. / [en] Due to their physical-chemical behavior, water-soluble polymers are used
extensively in various phases of drilling, completion, workover, and production of
oil and gas wells. Therefore, it is fundamental to predict and to control in-situ
porous medium behavior in order to understand polymer performance. Experiments
were conducted to study the degradation of a semi diluted (2000 ppm) aqueous
solution of PEO, using two capillaries with different entrance diameter (100 micrometers
and 200 micrometers) both with 50 micrometers radius constriction, creating Fast-Transient Flows in their center. Different injection rates were imposed in order to observe different
shear and extensional rates in the system. The effluent of the flow was collected,
and reinjected, and rheological properties of the fluids were used as proxies for the
degradation of the solution. We observed that for the more abrupt contraction, the
minimum flow rate needed for degrading the polymer solution is lower. This result,
when analyzed purely under shear rate perspective, is not reasonable, since the
constriction shear rates to which the polymer is subjected are equal at both
capillaries. Therefore, we inferred that the abruptness of the contraction plays a
role in the degradation, which means elongational rate may be responsible for the
lower critical flow rate. It was also observed a pattern for how the degradation
occurs with subsequent injections. We could infer that subsequent injections cause
incremental degradation before approaching a stabilization plateau and that higher
flow rates generated lower degradation plateaus.
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[en] SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF MIXED MATRIX MEMBRANES BASED ON IONIC LIQUID DISPERSION IN POLYURETHANE OR PEBAX FOR CO2/N2 SEPARATION / [pt] SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE MEMBRANAS DE MATRIZES MISTAS BASEADAS EM DISPERSÃO DE LÍQUIDO IÔNICO EM POLIURETANO OU PEBAX PARA SEPARAÇÃO DE CO2/N2ANA CAROLINE ALVES FELIPE 22 August 2022 (has links)
[pt] A implementação de medidas que reduzam as emissões de gases de efeito
estufa ganha importância no cenário atual. Um importante método para captura de
CO2 consiste nos processos de separação por membranas. Visando melhorar a
eficiência seletiva na separação de gases, este trabalho estudou a síntese de
membranas poliméricas de matrizes mistas a fim de aumentar os valores de
permeabilidade, utilizando líquidos iônicos em sua estrutura, que apresentam
elevada solubilidade de CO2 e seletividade. A síntese do líquido iônico foi realizada
a partir do cátion imidazólico e do ânion NTf2(-)
, em reações de 3 etapas. Os filmes
poliméricos de matrizes mistas foram sintetizados por diferentes tipos de polímeros
comerciais, PEBAX 1657, PEBAX2533 e PU 1185A10; com concentrações de 0 por cento,
20 por cento e 60 por cento (m/m) do líquido iônico. A técnica de ressonância magnética nuclear
(RMN) de (1)H e (13)C foi utilizada para validar a composição do líquido iônico. As
caracterizações de membranas compósitas se deram pelas técnicas de microscopia
eletrônica de varredura (MEV), análise termogravimétrica (TGA) e espectroscopia
de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Na presença do líquido
iônico, a seletividade relativa de CO2/N2 apresentou um aumento considerável para
as membranas de PU e PEBAX2533, enquanto a permeabilidade de CO2 aumentou
nas membranas de PU e PEBAX1657. / [en] The measures to reduce greenhouse gas emissions, gains more importance
in the current scenario. Processes involving membrane separation are an important
method for CO2 capture which are widely used. In order to improve the selective
efficient in the gas separation this paper studies the development and synthesis of
composite polymeric membranes that will be able to increase the permeability using
ionic liquids in your structure, which have high CO2 solubility and selectivity. The
ionic liquid synthesis was obtained using imidazolium cation and the NTf2(-)
anion,
on 3 steps reactions. The composite polymeric membranes were synthesized by
different types of commercial polymers, PEBAX1657, PEBAX2533 and PU
1185A10; with 0 percent, 20 percent and 60 percent (wt.) concentrations of ionic liquid. The nuclear
magnetic resonance (NMR) technique for 1H and 13C was used to validate the ionic
liquid structure. The composite membrane characterizations were obtained by those
techniques: scanning electron microscope (SEM), thermogravimetric analysis
(TGA) and Fourier transform infrared (FTIR). In the presence of ionic liquid, the
selectivity of CO2/N2 increased for the PU and PEBAX2533 membranes, and the
permeability of CO2 increased for the PU and PEBAX1657 membranes.
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