Orientador: Antonio Vidiella Barranco / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-04T01:43:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Soares_AntonioAugusto_M.pdf: 2924266 bytes, checksum: 4d4a9d494dd74748d57e8bd6dbe14108 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Não informado / Abstract: Not informed / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Aldário Chrestani Bordonalli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-27T14:08:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Montes_ThisienGabriel_M.pdf: 6660294 bytes, checksum: 3ca5cc8372729ad8e25455441ebddef9 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Com a demanda por comunicação continuamente aumentando nos últimos anos, mantém-se constante a busca por aperfeiçoamento dos amplificadores ópticos a fibra. Como uma proposta de proporcionar maior largura de banda de amplificação para sistemas ópticos, este trabalho procura caracterizar o comportamento operacional de uma fibra de vidro telurito dopado com érbio e itérbio para diferentes condições iniciais de comprimento de amostra, aplicação de sinais e configuração de bombeio. As amostras, fabricadas pelo Grupo de Fibras Ópticas do IFGW/UNICAMP, foram submetidas a análises experimentais baseadas nas principais topologias de amplificadores a fibra que usam matrizes de sílica. Assim, avalia-se a potencialidade das características de amplificação do vidro telurito fabricado com dosagem de compostos inéditos, além de uma investigação da possibilidade da geração laser utilizando-se essa fibra como meio ativo em configurações com laço de realimentação. Mesmo que o ganho real do sistema não tenha sido determinado pela incerteza em relação a real potência óptica acoplada às amostras, observou-se ser possível a compensação da atenuação que o sinal que se propaga pelas amostras sofre após a aplicação de bombeio. Nesse aspecto, o vidro telurito dopado com érbio e itérbio apresentou potencial de aplicação em amplificação óptica. Uma amostra de 2 cm, comprimento muito menor que o usado em amplificadores ópticos baseados em matrizes de sílica e uma ordem de grandeza menor que os baseados em vidro telurito dopado apenas com érbio, apresentou resultados de ganho óptico on-off da ordem de 30 dB com bombeio bi-direcional de 100 mW. Em relação ao vidro telurito dopado apenas com érbio, os resultados para o ganho on-off chegaram a ser até 15 dB maiores. Além disso, as transições providas pela interação entre a matriz vítrea com o érbio e o itérbio levaram a larguras de banda de 3 dB para o espectro de ASE de até 70 nm, dependendo da configuração de bombeio / Abstract: With the recently increase in data transmission demands, the search for improved fiber amplifier physical processes, materials, and configurations is still on going. As a way to provide a wider amplification bandwidth for optical systems, this work intends to characterize the operational behavior of an erbium and ytterbium doped tellurite fiber for different sample lengths, light coupling and pump configurations. The fiber samples, manufactured by the Optical Fiber Group of the IFGW/UNICAMP, underwent experimental analyses based on the same main pump topologies as those of silica-based optical amplifiers. Thus, the potential amplification characteristics of tellurite glass doped with new compounds are evaluated, as well as an investigation of possible laser generation by using this type of fiber as gain medium within feedback loop configurations. Although real system gain was impossible to determine due to uncertainties in the actual coupled optical power, it was observed that the attenuation during signal propagation through the fiber samples could be compensated after pump application. In this context, the erbium and ytterbium doped tellurite fiber has potential for optical amplification. Samples as short as 2 cm, far shorter than the ones used in silica based amplifiers and one order of magnitude shorter than those based on Er3+ doped tellurite fiber structures, presented on-off optical gain of the order of 30 dB for bi-directional 100-mW pump. By comparing with the latter doped glass structure, the on-off gain results were as high as 15 dB greater. Furthermore, the transitions provided by the interaction between the host glass and both erbium and ytterbium have led to a 70-nm ASE bandwidth, depending on the pumping configuration / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

The main objective of the thesis is to study the properties of the Galactic population of radio-quiet and thermally emitting isolated neutron stars (INSs). This is done by studying further the existing neutron star sample of nearby seven sources, known as the Magnificent Seven (M7), as well as by searching for new candidates and constraining possible populations. During the thesis, we investigated the proper motions of three of the faintest M7 in X-rays with the satellite Chandra. This work allowed us to constrain the neutron star displacement in two cases as well as to accurately determine the high proper motion of a third source, for the first time in X-rays with a significance approaching 10 standard deviations (Motch, Pires, Haberl, & Schwope, 2007, Ap&SS, 308, 217; Motch, Pires, Haberl, Schwope, & Zavlin, 2009, A&A 497, 423). The search of new INS candidates in the serendipitous catalogue of the XMM-Newton Observatory, with more than 120,000 X-ray sources, had as well the aim to constrain the spatial density of thermally emitting sources located beyond the solar vicinity. This work allowed the long awaited discovery of a new thermally emitting INS with properties similar to those of the seven nearby sources discovered by ROSAT (Pires, Motch, Turolla, Treves, & Popov, 2009, A&A 498, 233). Moreover, deep optical observations with SOAR and the ESO-VLT have been obtained during the thesis work in order to optically identify a handful of INS candidates that have been selected among more than 72,000 sources (Pires, Motch, & Janot-Pacheco, 2009, A&A, 504, 185). Finally, population synthesis of Galactic thermally emitting INSs allows constraining the global properties of this population based on the whole sample of XMM-Newton observations. By estimating the density of similar sources at more remote distances in the Milky Way, the final objective is to determine whether the spatial density derived from the group of seven nearby sources is a local anomaly caused by the Suns current location near regions of active stellar formation of the Gould Belt. / O objetivo da tese é estudar as propriedades da população Galáctica de estrelas de nêutrons isoladas com emissão térmica em raios X mas silenciosas em rádio. Isto é feito iinvestigando-se a amostra existente de sete fontes próximas, conhecidas como Magnificent Seven (M7), assim como através da procura por novos candidatos e restringindo possíveis cenários e populações. Durante a tese, nós investigamos os movimentos próprios de três das mais fracas fontes em raios X com o satélite Chandra. Este trabalho nos permitiu restringir o deslocamento da estrela de nêutrons em dois casos assim como medir com grande precisão o alto valor de movimento próprio de uma terceira fonte, pela primeira vez em raios X com uma precisão alcançando 10 desvios-padrão (Motch, Pires, Haberl & Schwope, 2007, Ap&SS, 308, 217; Motch, Pires, Haberl, Schwope & Zavlin, 2009, A&A 497, 423). A procura por novos candidatos a estrelas de nêutrons isoladas no catálogo de fontes do satélite XMM-Newton, com mais de 120.000 fontes de raios X, teve igualmente como objetivo restringir a densidade espacial de fontes com emissão térmica situadas além da vizinhança solar. Este trabalho levou à aguardada descoberta de uma nova estrela de nêutrons isolada em processo de resfriamento, a qual exibe propriedades similares às sete fontes descobertas pelo ROSAT (Pires, Motch, Turolla, Treves, & Popov, 2009, A&A 498, 233). Mais ainda, observações óticas profundas com os telescópios SOAR e ESO-VLT foram obtidas durante a tese de maneira a identificar no óptico a amostra mais brilhante de candidatos a estrelas de nêutrons, os quais foram selecionados entre mais de 72.000 fontes (Pires, Motch, & Janot-Pacheco, 2009, A&A, 504, 185). Finalmente, a síntese de população de estrelas de nêutrons isoladas Galácticas permite restringir as propriedades globais da população com base na amostra total de observações em raios X realizadas com o satélite XMM-Newton. Estimando-se a densidade de fontes similares a maiores distâncias na Via Láctea, o objetivo final é determinar se a densidade espacial derivada do grupo de sete estrelas próximas corresponde a uma anomalia local causada pela proximidade do Sol em relação a regiões de ativa formação estelar do Cinturão de Gould.

Orientador: Enner Herenio de Alcântara / Resumo: O Material Particulado em Suspensão (MPS) é o principal componente em sistemas aquáticos. Elevadas concentrações de MPS implicam na atenuação da luz, e ocasionam alterações das taxas fotossintéticas. Além disso, a presença de MPS no sistema aquático pode aumentar os níveis de turbidez, absorver poluentes e podem ser considerados como um indicativo de descargas de escoamento superficial. Portanto, monitorar as concentrações de MPS é essencial para a gerar informações técnicas que subsidiem o correto manejo dos recursos aquáticos, prevenindo colapsos hidrológicos. O sensoriamento remoto se mostra como uma eficiente ferramenta para monitorar e mapear MPS quando comparada às técnicas tradicionais de monitoramento, como as medidas in situ. Entretanto, diante de uma grande e complexa variabilidade de componentes óticos, desenvolver modelos de MPS por meio do sinal registrado em sensores remotos é um desafio. Diversos modelos foram desenvolvidos para reservatórios, lagos e lagoas específicos. Atualmente, não há um único modelo capaz de estimar MPS em reservatórios brasileiros em cascata. Com o objetivo de estimar as concentrações de MPS de forma acurada, o objetivo desta tese foi desenvolver um modelo semi-analítico capaz de estimar valores de coeficiente de atenuação, Kd, por meio do uso dos coeficientes de absorção e espalhamento e, consequentemente, utilizar os valores de Kd para estimar as concentrações de MPS. A adoção desta estratégica se baseou na atenuação da luz ao longo da... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Suspended particulate matter (SPM) is the main component presented within aquatic system. High levels of SPM concentration attenuate the light affecting the photosynthesis rates. Besides, can increase turbidity levels, absorb pollutions and is an indicative of runoff discharges. Therefore, monitoring SPM concentrations is essential to provide reliable information for a correct water management to prevent hydrological collapse. Remote sensing emerges as an efficient tool to map and monitor SPM when compared to traditional techniques, such as in situ measurements. Nevertheless, considering a widely range of optical components, modeling the remote sensing signal in terms of SPM is a challenge. Several models were developed for specific reservoirs, lakes or ponds. Up to our knowledge, there is not a single model capable to retrieve SPM in Brazilian linked reservoirs in a cascade system. In order to accurately estimate SPM, the aim of the thesis was developed a semianalytical model capable to estimate Kd via absorption and backscattering coefficients, and then, use Kd to derive SPM. This approach was adopted because SPM directly contributes to the light attenuation within the water column. Firstly, optical features were investigated. It was found that each reservoir presented a specific optical active component (OAC) dominance, such as Barra Bonita, the first reservoir in cascade is dominated by organic SPM, while Nova Avanhandava, the last reservoir in cascade is dominated by ino... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Ionic Liquids (ILs) has been attracting attention, both from academia and industry, given the numerous applications of these systems. ILs are salts, usually composed by an organic ion, and a counterion which could be organic or inorganic, and, interestingly they are found at liquid state at room temperature. Our interest in studying ILs comes from its low toxicity. Some recent studies have shown that the toxicity of the ILs ishigher than believed, in particular for biologically relevant systems. The main goal of this research is to study the influence of the ionic liquid 1-tetradecyl-3-methylimidazolium chloride ([C14MIM][Cl]) with membrane systems. To do so, we made use of different lipids: POPC, Sphingomyelin, Cholesterol, POPG, DPPC, DPPG and DMPC. For each of these systems, the influence of ILs concentration were elucidated by means of a systematic study through different experimental techniques: Small Angle X-ray scattering (SAXS), dynamic light scattering (DLS), fluorescence anisotropy, optical microscopy and z-potential. Since [C14MIM][Cl] has a positive charge on the imidazolium group, the superficial charge of all vesicles increased. For zwitterionic vesicles no significant change in size and melting temperature were noticed. The imidazolium-based ionic liquid diminished the gel-fluid transition temperature for negatively charged lipids. For DPPC:DPPG (1:1), for instance, the transition temperature decreased from 42.50±0.13oC to 25.27±0.33oC and for DPPG from 46.12±0.22 oC to 36.6±0.38 oC. For DPPG, the vesicle hydrodynamic diameter increased from 84±0.1nm to 176±0.1nm, whereas for DPPC:DPPG it increased from 95±0.1nm to 196±0.1nm. The electronic density profile, obtained by SAXS, supported the penetration of the [C14MIM][Cl] into the negative bilayer structure. 15 mol% of [C14MIM][Cl] increased the polar head thickness of DPPC vesicles from 11.1±0.6 Å to 18.0±0.7 Å, without alter significantly the inner region of the membrane.Qualitative results obtained with optical microscopy showed that the IL incorporation destabilize the membrane asymmetry (between the leaflets) leading to the formation of pores (evidenced by optical contrast lost) and the presence of buds. We believe that this work could improve the understanding of the effects of ILs in the presence of biological relevant systems / Os líquidos iônicos (LI) tem atraído grande atenção, tanto da academia quanto da indústria, devido às suas numerosas aplicações. LI são sais, normalmente compostos por um íon orgânico, e um contra-íon que pode ser orgânico ou inorgânico, mas que tem como característica ser encontrado no estado líquido à temperaturas próximas a ambiente. Nosso interesse em estudar LIs vem de sua baixa toxicidade, atribuída a sua baixa volatilidade. Entretanto, alguns estudos recentes mostraram que a toxicidade dos LI é maior do que se acreditava, em particular com sistemas de relevância biológica.O objetivo principal desta dissertação é estudar a influência do líquido iônico 1-tetradecil-3-metilimidazólio cloreto ([C14MIM][Cl]) com sistemas de membrana. Para isso, utilizamos diferentes lipídios, como o POPC, esfingomielina, colesterol, POPG, DPPC,DPPG e o DMPC. Para cada um destes sistemas, a influência da concentração de LI foi elucidada por meio de um estudo sistemático através de diferentes técnicas experimentais, tais como: espalhamento de raio-X a baixos ângulos (SAXS), espalhamento dinâmico de luz (DLS), anisotropia de fluorescência, microscopia óptica e potencial-z. Uma vez que o componente iônico de [C14MIM][Cl] tem uma carga positiva no grupo imidazólio, a carga superficial de todas as vesículas estudadas aqui aumentou. Entretanto, para asvesículas compostas pelos lipídeos zwitteriónicos, não tenha sido observada qualquer alteração significativa no tamanho e na temperatura de transição de fase gel-fluido. O [C14MIM][Cl] altera a organização interna entre as moléculas de lipídio com carga negativa. Consequentemente, à medida que a quantidade de LI aumenta, a temperatura de transição de fase diminui e o tamanho médio das vesículas aumenta. Para o sistema DPPC:DPPG (1:1) a temperatura de transição de fase caiu de 42.50 ± 0.13 oC para 25.27 ± 0.33 oC e para as vesículas de DPPG de 46.12±0.22 oC para 36.6±0.38 oC. Quanto ao diâmetro hidrodinâmico médio, no caso do DPPG este valor aumentou de 84±0.1 nm para 176±0.1 nm, enquanto que para a mistura DPPC:DPPG (1:1) ele passou de 95±0.1nm para 196±0.1nm. Indicando assim que o LI incorpora na bicamada lipídica negativamente carregada. O perfil de densidade eletrônica, obtido por SAXS, confirma a penetração do [C14MIM][Cl] na bicamada lipídica. Diferentemente, para a membrana lipídica zwitteriónica o LI tende a se situar perto da região da cabeça polar sem afetar significativamente a região do interior da bicamada lipídica. Por outro lado, a presença de15 mol% de [C14MIM][Cl] aumenta a espessura da região polar das bicamadas das vesículas de DPPC de ~ 11.1±0.6 Å para ~ 18.0±0.7 Å. Os resultados qualitativos da microscopia óptica mostraram que a incorporação da LI desestabiliza a assimetria da membrana entre as camadas interna e externa, além de sugerir o aparecimento de poros (evidenciado pela perda do contraste ótico das vesículas) e estruturas chamadas de buds. Esperamos que este trabalho melhore a compreensão dos efeitos do LI na presença de organismos biológicos.

Made available in DSpace on 2016-04-25T18:39:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rubens Feitosa de Souza.pdf: 1128344 bytes, checksum: 716a4dbabbf4be18026c6cbb31c21ad3 (MD5) Previous issue date: 2013-06-03 / The aims of this work is to show the contributions that the interaction between real options theory and target costing may offer in the pricing process. The justification for this issue lies in the lack of studies on the subject, because there are many works on the target costing and the real options theory, however, in the literature no studies were found that explicitly describe the interaction between the real options theory and target costing. To get to the objective of the work, spoke out about the pricing from the perspective of cost, the investment analysis and the economic viewpoint, it was demonstrated throughout the work the various techniques and theories on pricing, supported on a deductive method, descriptive and exploratory. At the end of the work, using the assumptions of target costing as premises of managerial flexibility of real options theory, proved a great contribution to the pricing process because decision makers might have a far more complete variables that impact the price and make the right decision on market possibilities / O presente trabalho tem como objetivo mostrar as contribuições que a interação entre a teoria das opções e o target costing podem oferecer ao processo de precificação. A justificativa para este tema reside na escassez de trabalhos sobre o assunto, pois, existem muitos trabalhos sobre o target costing e sobre a teoria das opções reais, porém, na literatura não foram encontrados trabalhos que descrevam explicitamente a interação entre a teoria das opções reais e o target costing. Para chegar-se ao objetivo do trabalho, discorreu-se sobre a precificação pela ótica de custos, pela análise de investimentos e pela ótica econômica, ou seja, demonstrou-se ao longo do trabalho as diversas técnicas e teorias sobre precificação, amparado em um método dedutivo, do tipo descritivo e exploratório. Ao final do trabalho, utilizando os pressupostos do target costing como premissas de flexibilidade gerencial da teoria das opções reais, demonstrou-se uma grande contribuição ao processo de precificação pois, os tomadores de decisão puderam ter uma visão bem mais completa das variáveis que impactam no preço e tomar a decisão correta via as possibilidades de mercado

Submitted by Hellen Luz (hellencrisluz@gmail.com) on 2017-07-06T16:57:10Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AnaliseMultifisicaExperimentos.pdf: 2773062 bytes, checksum: 331027fa4dfc895ffb85d73cd6d68af7 (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2017-08-09T14:48:06Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AnaliseMultifisicaExperimentos.pdf: 2773062 bytes, checksum: 331027fa4dfc895ffb85d73cd6d68af7 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-09T14:48:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AnaliseMultifisicaExperimentos.pdf: 2773062 bytes, checksum: 331027fa4dfc895ffb85d73cd6d68af7 (MD5) Previous issue date: 2017-04-12 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / As Redes de Bragg oferecem novas possibilidades para se monitorar de forma precisa a temperatura do rotor de hidrogeradores. Dezenas de sensores podem ser montados em série em uma única fibra e ser usados para medir a temperatura em diversos pontos do enrolamento do rotor. Tais sensores são instalados diretamente na superfície do enrolamento do rotor sendo isolados termicamente do ar por uma camada de silicone. Por causa do gradiente de temperatura nesta estrutura, o sensor fica exposto a estresses termomecânicos que podem vir a deformá-lo. Como os sensores baseados em Redes de Bragg são sensíveis tanto à temperatura com à deformação mecânica, o conhecimento de cada efeito separadamente torna-se necessário para garantir que as leituras de temperatura não sejam afetadas pela deformação mecânica. Resultados experimentais obtidos em maquete que simula o enrolamento do rotor com termistores e sensores baseados em Redes de Bragg mostraram que as leituras de temperatura feitas pelos sensores ópticos à Redes de Bragg estavam cerca de 4,5°C superiores àquelas feitas pelos termistores usados como referência. Simulações multifísicas foram conduzidas para calcular a deformação e a temperatura no conjunto de montagem do sensor óptico. Os resultados teóricos e experimentais estão em acordo e mostram que o gradiente de temperatura através do conjunto de montagem do sensor óptico é suficiente causar uma deformação capaz de fazer surgir um tensão axial no sensor provocando um erro de leitura. / Fiber Bragg gratings (FBGs) offer new possibilities to monitor accurately the rotor temperature. Dozens of sensors can be mounted in series in a single fiber and used to measure the temperature in several points of the rotor winding. Such sensors installed directly on the rotor winding surface are thermally isolated from the cooling air by a silicone layer. Because of the temperature gradient in this structure, the sensor is exposed to thermo-mechanical stresses and therefore can be deformed. Since the FBG probes are sensitive to both temperature and strain, the knowledge of each effect separately is necessary to ensure that the temperature readings are not affected by strain. Experimental results obtained in rotor winding mockup tests with thermistors and FBG sensors show that the temperature readings by the FBG are 4.5°C above the temperature defined by the thermistors which were used as references. Multi-physics simulations were carried out to calculate the strain and temperature in the FBG assembly. The theoretical and experimental results are in a good agreement and show that the temperature gradient across the FBG sensor assembly is sufficient to cause a strain that induces an axial stress in the FBG sensor causing an error in the temperature reading.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / During the history of the Civil Engineering, it is witnessed the appearance of a new age, which emphasizes quality in general, and durability, in particular, of the concrete structures. As a result of a continuable search for quality, an evolution in a relatively new field is observed, named Structural Pathology, which relates to the study of structural imperfections in constructions. An efficient solution for this problem is the structural repair, that appears as a strong market share of the industry of the civil construction, motivating the development of a number of materials and procedures of repair that aim to reestablish the original conditions of the damaged structure in order to extend its service life. For the protection and the restoration of the concrete structures, there were developed repair materials destined to different situations of application. The Microscopy, historically applied to the biomedical sciences, field has been spreaded out to the science of the materials field as well, becoming an important tool in the study of diverse properties. The main objective of this research is to investigate the form of linking and bond between repair mortars and concrete, by using microscopy. In this research 247 micrographs were analysed from 24 samples of four types of repair mostars amongst the ones found in the market had been analyzed. The typical morphologic characteristics of those materials were studied through of the optic microscope (OM) and the scanning electron microscope (SEM). The results presented in research provides the understanding of the microscopical analisis related to the bond of someone repair materials. / Ao longo da história da Engenharia Civil, testemunha-se o surgimento de uma nova era, na qual se enfatiza a qualidade em geral e, particularmente, a durabilidade das estruturas de concreto. Como resultado de uma incessante busca pela qualidade, observa-se uma evolução em um campo relativamente novo, designado por Patologia Estrutural, que se relaciona ao estudo de falhas estruturais em obras civis. Uma solução eficaz para este problema é a recuperação estrutural, que surge como um forte segmento de mercado da indústria da construção civil, motivando o desenvolvimento de uma série de materiais e procedimentos de recuperação que visam a restabelecer as condições originais da estrutura danificada e ampliar a sua vida útil. Para a proteção e recuperação das estruturas de concreto, foram desenvolvidos materiais específicos destinados a diferentes situações de aplicação. A microscopia, historicamente aplicada no seguimento das ciências biomédicas, tem sido difundida também para a ciência dos materiais, tornando-se uma ferramenta importante no estudo de diversas propriedades. O objetivo principal deste trabalho é investigar a forma de ligação e aderência entre o concreto e o material de reparo, mediante microscopia. Nesta pesquisa, foram analisadas 247 micrografias em 24 amostras de quatro tipos de argamassas de reparo dentre os encontrados no mercado. As características morfológicas típicas destes materiais foram estudadas com o auxílio do microscópio óptico (MO) e do microscópio eletrônico de varredura (MEV). Os resultados apresentados neste trabalho auxiliam a compreensão da análise microscópica relacionada à aderência de um determinado material de reparo ultilizado. / Mestre em Engenharia Civil

In this work, scanning multiprobes microscopes were used to study the physical properties of biological, vitreous and ceramics samples. In particular, we have used three different scanning probe microscopy techniques to the study the samples. At first, an atomic force microscope was used to evaluate the mechanical properties of macrophages due to cell adhesion to an extracellular matrix and to study the changes in DNA molecules conformation treated with thymol and adsorbed onto a mica surface modified by poly-L-lysine. The results of these studies show that the cytoskeleton-mediated cell-matrix interactions directly affect biomechanical events in cells by modifying physical properties of the cytoskeleton and that the modification of mica surface using poly-L-Lysine provides a strong and firm bond with DNA. This strong fixation of DNA, allows the study of DNA conformational change on mica when interacting with tymol. The atomic force microscope was also used in studies of laser induced thermal expansion in commercial phosphate glasses. The ability of this technique to detect nanoscale surface deformations and the good agreement between theoretical and experimental results show the potential of this technique to study the amplitude and the dynamic of thermal effects in solid materials. In another study, conductive atomic force microscopy was used to analyze electrical properties of barium titanate semiconductor ceramic and their correlation with specific topographic features of the sample. Finally, using the scanning near-field optical microscopy, we studied interactions between cells and gold nanoparticles, without the need of fluorescent labeling on the nanoparticles, with high spatial resolution. During the presentation of these studies the challenges and necessary instrumentation for their realization was discussed. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho, microscópios de varredura multi-sondas foram utilizados para o estudo de propriedades físicas de amostras biológicas, vítreas e cerâmicas. Em especial, usamos três diferentes técnicas de microscopia de varredura por sonda no estudo destas amostras. Primeiramente, um microscópio de força atômica foi usado para avaliar os efeitos na mecânica da membrana de macrófagos, verificando a interferência da adesão celular por uma matriz extracelular. Em seguida, estudamos as mudanças de conformação de moléculas de DNA tratadas com Timol e adsorvidas sobre uma superfície de uma mica modificada por poli-L-lisina. Os resultados destes estudos implicam que as interações célula-MEC mediada pelo citoesqueleto afetam diretamente os eventos biomecânicos das membranas, modificando as propriedades físicas do citoesqueleto celular, e que a modificação da superfície da mica utilizando poli-L-Lisina proporciona uma ligação forte e firme com o DNA. Esta forte fixação do DNA, permitiu o estudo da mudança conformacional do DNA na mica quando interagindo com o timol. O microscópio de força atômica também foi usado para realizar de estudos da expansão térmica em vidros fosfatos comerciais, induzida por um laser. A capacidade desta técnica de detectar deformações superficiais em nano-escala e a boa concordância dos resultados teóricos e experimentais mostra o potencial desta técnica para o estudo da amplitude e dinâmica de efeitos térmicos em materiais sólidos. Num outro estudo, a microscopia força atômica condutora foi usada para a análise de propriedades elétricas de cerâmicas de titanato de bário semicondutor e suas correlações com características topográficas específicas da amostra. Por fim, estudamos interações entre células e nanopartículas de ouro, com o uso da microscopia de varredura em campo próximo, sem a necessidade de marcação fluorescente nas nanopartículas e com alta resolução espacial. Durante a apresentação de cada um destes estudos foi discutido os desafios e parte da instrumentação necessárias para a realização dos mesmos.

A espectroscopia fotoacústica é uma técnica muito utilizada na caracterização de materiais. Ela é baseada no efeito fotoacústico, que consiste na geração de som a partir da incidência de radiação eletromagnética intermitente numa amostra confinada numa pequena câmara fechada e preenchida com algum gás. O efeito fotoacústico depende de muitos parâmetros como a freqüência de modulação da radiação eletromagnética incidente e de parâmetros ópticos e térmicos do material em estudo. O modelo de Rosencwaig-Gersho (RG) tem sido empregado na estimativa de parâmetros ópticos e térmicos da amostra utilizando os casos especiais de opacidade e de comportamento térmico do material. Há o interesse em utilizar o modelo RG para a estimativa de dois ou mais parâmetros, simultaneamente. Houve algum sucesso com a aplicação do método inverso utilizando dados experimentais sintéticos, ou seja, utilizando dados gerados pelo modelo RG (método direto), aos quais adiciona-se ruído com o intuito de simular dados experimentais. O objetivo do presente trabalho é a utilização de dados experimentais reais nesta abordagem do método inverso. Para isso foi realizado um projeto de experimento onde se estudou a possibilidade de estimação simultânea de parâmetros a partir das condições gerais do experimento real. Neste projeto de experimento, o estudo dos coeficientes de sensibilidade modificados desempenha um papel central. Desta forma, foi elaborado um algoritmo para o projeto de experimento, onde é estudada a relação entre tais coeficientes e a estimação dos parâmetros feita pelo método inverso. Como exemplo, é apresentada a execução de um projeto de experimento simples, realizado qualitativamente, porém capaz de apontar para um experimento fotoacústico que fornecerá dados experimentais reais para estimativa de um determinado parâmetro físico da amostra. Com esses dados experimentais o problema inverso foi aplicado para a estimação da difusividade térmica da amostra. Por fim, uma discussão é feita com relação ao valor da difusividade térmica obtida pelo método inverso e com relação à abordagem do método inverso na espectroscopia fotoacústica. / Photoacoustic spectroscopy is a very effective technique for optical and thermal characterization of materials. This technique is based on photoacoustic effect. It occurs when a material sample placed inside a closed cell filled with any gas is illuminated with periodically interrupted light. This effect depends on many parameters as modulation frequency of the incident electromagnetic radiation and on optical and thermal properties of the material studied. The Rosencwaig-Gersho (RG) model has been used for parameter estimation where special cases of opaqueness and thermal behavior of the material are considered. One has interest in the use of the general RG model to estimate two or more parameters, simultaneously. In this way, the inverse problem approach has been applied with the direct problem modeled with the general RG model. However, synthetic experimental data has been used in such approach, e.g., noise is added on the data, obtained from direct problem, in order to simulate real experimental data. The main goal of this work is to use the real experimental data in the inverse problem approach. It was needed to carry out the sensitivity study of the parameters with respect to the overall experimental conditions. The modified sensitivity coefficients play an important role in such study. Therefore, an algorithm was built up to study the relationship between modified sensitivity coefficients for the successful inverse approach of parameter estimation. As an example, a simple and qualitative study of sensitivity of the parameters was done, using such algorithm. It pointed out the conditions of the real experimental arrangement in which experimental data were obtained to estimate a unique parameter of the sample. With these experimental data the inverse problem was applied for determining the thermal diffusivity of the sample. Finally, a discussion is presented on the value obtained for the thermal diffusivity by this approach and on the application of the inverse method on the photoacoustic spectroscopy.