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Simulação numérica de escoamentos bidimensionais com superfícies livres e linhas de contato dinâmicas / An arbitrary lagrangian-eulerian method for surface-tension dominated flows with contact linesSilva, Alysson Alexander Naves 26 April 2010 (has links)
Um método lagrangeano-euleriano arbitrário para a resolução de escoamentos dominados por tensão superficial é apresentado neste trabalho. Tais escoamentos são importantes em muitas aplicações, especialmente em canais capilares que frequentemente aparecem em escoamentos em microescala. A resolução deste tipo de escoamento apresenta vários desafios que são abordados neste trabalho. O escoamento é resolvido somente para a fase líquida, com condições de contorno apropriadas para a superfície livre que delimita o líquido e o gás, que é representada por arestas e vértices da malha computacional. Esta se move e se deforma, sendo que sua qualidade é mantida sob controle para não degradar a solução numérica. As equações de Navier-Stokes são discretizadas pelo método de elementos finitos em um referencial arbitrário. O método de incorporação dos efeitos de tensão superficial e linha de contato é explicado em detalhes. Validações comprovam a precisão do método proposto, com comparações através de soluções pseudo-analíticas para casos simples. Finalmente alguns resultados sobre escoamentos em capilares são apresentados / An arbitrary lagrangian-eulerian finite element method to solve surface tension dominated flows is presented. Such flows are important in many applications, particularly in capillary channels, that appear in microscale flows. The resolution of such flows presents several challenges that are addressed in this work. The flow is solved only in the liquid phase, and proper boundary conditions are applied on the free-surface, bounding the liquid and gas, which is explicitly represented by vertices and edges of the computational mesh. The mesh is moved and deformed, but its quality is kept under control in order to control errors in the numerical solution. The Navier-Stokes equations are discretized by standard Galerkin finite element method in an arbitrary reference. Details of the computation of surface tension and contact line effects are presented. The methodology is validated for a number of simple test cases against known pseudo-analytical solutions, and numerical results are presented, showing the robustness and accuracy of the methodology. Finally, some results about surface-tension-driven flows in capillaries are presented
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Redes viscoelásticas de proteínas: Estudos dinâmicos e estruturais do sistema lisozima/tetrametiluréia/água / Viscoelastic networks of proteins: Dynamic and structural studies of the lysozyme/tetramethylurea/water systemSilva, Marcelo Alves da 30 November 2001 (has links)
Lisozima mostrou-se capaz, quando dispersa em certos meios orgânico-aquosos, de gerar sistemas pseudoplásticos que evoluem espontaneamente para redes de caráter viscoelástico. Esse fenômeno foi investigado neste estudo, para lisozima dispersa em uma série de misturas binárias contendo derivados de uréia como componente orgânico. Devido aos notáveis efeitos observados para um de tais derivados, a saber, tetrametiluréia (TMU), especial atenção foi dedicada aos sistemas contendo esse composto. O enfoque experimental incluiu espectroscopia Raman, microcalorimetria, reologia e espalhamento de raios X a baixo ângulo (SAXS). O trabalho envolveu o estudo dos sistemas orgânico-aquosos isolados e na presença de proteína. No primeiro caso, foi feita uma investigação espectroscópica e microcalorimétrica dos sistemas quanto a aspectos relativos à segregação de microdomínios na fase liquida e sua conseqüente relação com a deflagração da transição viscoelástica na proteína. Foram observadas descontinuidades nos valores de entalpias de excesso de mistura para o sistema TMU/água em torno de wTMU = 0,6, assim como padrões peculiares de comportamento espectral em torno dessa concentração da mistura binária. No segundo caso, os sistemas complexos de proteínas gerados foram investigados sob o ponto de vista morfológico e dinâmico, através das técnicas reológicas e de SAXS. Energias de ativação de fluxo determinadas na região sub-crítica, de comportamento Newtoniano, mostraram uma dependência exponencial direta com wTMU, indicando que mudanças estruturais nos fluidos complexos já ocorrem em regiões de composição do solvente bem abaixo da região de transição em wTMU = 0,6. Na região viscoelástica, 0,6<wTMU<0,9, ensaios de relaxação indicaram a presença de duas populações distintas. A tangente de perda (tg δ = G\"/G\') apresentou valores menores que a unidade para todos os casos, indicando o caráter \"solid-like\" das redes nas condições de ensaio. Apesar de seu caráter sólido, as redes mostram-se bastante flexíveis, suportando grandes deformações antes da ruptura, como inferido a partir da larga região viscoelástica linear. A variação nos módulos elástico (G\') e de perda (G\") com a composição do solvente indica a dependência do caráter viscoelástico com a fração de massa de TMU na mistura binária. Na região de baixo conteúdo de água (wTMU = 0,9), um aumento em G\" após a região viscoelástica linear é observado, indicando aumento da estruturação antes da ruptura da rede. As curvas de SAXS foram modeladas em seus fatores de forma e de interferência com uma equação unificada para objetos aleatoriamente distribuídos em um continuum. Os resultados permitiram a construção de um modelo, compatível com as demais evidências experimentais, segundo o qual as moléculas de lisozima encontram-se em duas conformações distintas nas matrizes: uma de conformação estendida e caráter fractal, predominante em wTMU > 0,6, com dimensão máxima de ca. de 160 Å, responsável pela interdigitação com espécies fractais vizinhas e uma espécie compacta, minoritária em wTMU > 0,6 (porém predominante em wTMU <0,6), com raio de giro de ca. 48 Å, presente nos microdomínios intersticiais aquosos da matriz. Verificou-se ainda a viabilidade de incorporação homogênea de uma metaloproteína, o citocromo-c, às matrizes de lisozima, sem perturbação significativa de sua morfologia, o que constitue um evento de potencial interesse biotecnológico. Os resultados deste trabalho trazem novos suportes experimentais à hipótese de correlação entre inversão na microconfiguração do meio solvente binário e deflagração do processo de transição sol-gel da proteína. / Lysozyme was found to be able, when dispersed in certain organic/aqueous media, to generate pseudoplastic systems that spontaneously evolve to three-dimensional networks with viscoelastic character. This phenomenon was investigated in this study, for lysozyme dispersed in a series of binary mixtures containing urea derivatives as the organic component. Due to the remarkable effects obtained in one of such derivatives, namely, tetramethylurea (TMU), special attention was given to systems containing that compound. The experimental approach included Raman spectroscopy, microcalorimetry, rheology and small angle X ray scattering (SAXS). The work involved the study of the organic/aqueous systems on their own and in the presence of protein. The former consisted of binary liquid mixtures that were spectroscopically and microcalorimetrically investigated as to aspects concerning microdomain segregation in the liquid phase and its consequent relationship with the threshold of the protein viscoelastic transition. Discontinuities in the excess enthalpy of mixture were observed for TMU/water system around wTMU=0.6, as well as peculiar spectral patterns around that same binary mixture concentration. The latter comprised complex protein systems that were investigated both under a morphological and dynamical point of view. Flow activation energies determined in the sub-critical (Newtonian) region showed an exponential increase with wTMU, indicating that structural changes in the comp]ex fluids are under way at solvent concentration regions well below that of the transition, at wTMU = 0.6. In the viscoelastic region, 0.6<wTMU<0.9, relaxation studies indicated the presence of two distinct populations. The loss tangent (tan δ = G\"/G\') presented values lower than the unity for all cases, indicating the solid-like character of the matrices, in the assay conditions. Despite their solid character the networks are quite flexible, standing large strains before rupture, as inferred from the large linear viscoelastic region. The variation in elastic (G\') and loss (G\") moduli with solvent composition indicates a dependence of the viscoelastic character on TMU mass fraction in the binary mixture. In the region of low water content (wTMU = 0.9), an increase in G\" after the LVR is observed, indicating increase in network structuring before rupture. SAXS curves were modeled with a unified equation for randomly distributed objects in a continuum. Results allowed the proposal of a model, which is compatible with the experimental evidence obtained through the other techniques in this work, according to which lysozyme molecules occur in two distinct conformations: one expanded and with fractal character, prevailing at wTMU > 0.6, with maximum dimension ca. 160 Å and interdigitated with neighbouring fractal species; and a compact conformation, of minor prevalence at wTMU>0.6 (but prevailing at wTMU < 0.6), with radius of gyration ca. 48 Å, present in the matrix microdomain interstices. It has also been verified the feasibility of homogeneous incorporation of cytochrome-c into the lysozyme matrices, an event of potential biotechnological interest. Results from this work bring further experimental support to our hypothesis on the correlation between microconfigurational inversion in the binary solvent medium and the sol-gel transition in the protein.
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Interações entre bicamadas lipídicas e interfaces hidrofóbicas / Interactions between lipid bilayers and hydrophobic interfacesPereira, Edla Moraes de Abreu 28 November 2003 (has links)
Determinações de tensão superficial (γ) na interface ar-água e espessuras médias elipsométricas in situ (d), foram usadas para estudar as interações entre dispersões de lípides (em forma de bicamadas) e filmes de poliestireno sulfato produzidos por revestimento rotacional sobre placas de óxido de silício. A adição de NaCl para uma concentração final de 50 mM em uma dispersão de 0.2 mM de lípide catiônico sintético produziu instantaneamente uma camada de 6 nm de espessura que permaneceu estável com o tempo, indicando uma cinética de adsorção muito rápida, determinada possivelmente, pela atração hidrofóbica entre defeitos sobre a bicamada, induzidos pelo sal, e a superfície do filme. Contudo, em água a adsorção de DODAB cresceu monotonicamente alcançando no máximo uma espessura de 1.6-1.8 nm (após 15 horas de interação) em função do tempo, a qual não foi consistente com deposição de bicamada. Nos estágios iniciais em água pura, a adsorção do anfifílico aumentou linearmente com a raiz quadrada do tempo, mostrando um processo controlado por difusão de vesículas, com coeficiente de difusão(D), aproximadamente igual a 1.0 x 10-11 m22s-1 em boa aproximação com valores determinados para vesículas de outros lípides por outros autores. Medidas elipsométricas sob o ar (ex- situ) de adsorção de DODAB, DHP e PC foram difíceis de realizar devido ao aumento da espessura média do filme polimérico durante o ciclo de lavagem e secagem. Na faixa de concentração de 0.1- 1.0 mM o filme adsorvido de DODAB em ar foi mais hidrofóbico (ângulo de contato de avanço ΘA= 84° ± 3°) do que aquele para o filme puro de polímero (ΘA=71 ° ± 4°). Nenhum efeito do filme de DHP sobre a molhabilidade do filme de PSA foi observado, apenas um aumento de rugosidade revelado pela mudança em ΔΘ de 2° para 11° (tabela 3). Filmes planos de PSA são hidrofóbicos(ΘA= 86° ± 5°). Após interação com PC, as superfícies tornam-se menos hidrofóbicas (ΘA= 75° ± 3°). A tensão superficial em ar-água para uma dispersão lipídica em água pura diminuiu rapidamente sob adição de sal (7-50 mM de NaCl), sugerindo a ocorrência de fusão de vesículas, induzida por sal, com a interface ar-água.O estudo da interação entre sais de DODA e partículas poliméricas por medidas de tamanho e potencial-zeta das partículas permitiu observar deposição de bicamadas optimizada por adição de sal a baixas concentrações (0.05-5.0 mM NaCl). / Determinations of surface tension (γ) at the air--water interface, contact angles (Θ), and in and ex-situ ellipsometric mean thickness (d) were used to study the interaction between dioctadecyldimethylammonium bromide (DODAB) small vesicles and spin-coated polystyrene sulfate (PSS) films on silicon wafers. Upon the adition of NaCl (50 mM final concentration) to a 0.2 mM DODAB dispersion, adsorption from vesicles on PSS films immediatly yielded a DODAB layer 6.0 nm thick which remained stable as a function of time. However, in water, in situ DODAB adsorption monotonically increased reaching at most 1.6--1.8 nm as a function of time (from 15 mm of interaction), which were not values consistent with bilayer deposition. At early stages in pure water, DODAB adsorption linearly increased with the square root of time, indicating a vesicle difision controlled process with ca. 1.0 x 10-11 m2s-1 as the vesicle diffusion coeficient (D) in nice agreement with reported D for similar vesicles. In contrast, adding 50 mM salt, resulted in a very fast adsorption kinetics determined by the hydrophobic atraction between salt-induced defects on lhe bilayer and the film surface. Ex situ measurements of DODAB, DHP e PC adsorption were difficult because wetting/drying cycles of the polimeric fiIms increased its mean thickness. From 0.1 up to 1.0 mM DODAB, the adsorbed film in air was more hydrophobic (advancing contact angle, ΘA = 84 ± 3°) than the bare PSS film (ΘA = 71 ± 4°). No effect of DHP film on the wettability of PSA film could be observed, just a increase of rougness revealed by the change of ΔΘ from2° to 11°( table 3). Pure PSA films are hydrophobic, as revealed by the mean advancing angle ΘA = 86 ± 5°. After interaction with PC, the surfaces turn less hydrophobic with a mean ΘA = 75 ± 3°. Air-water surface tension for a DODAB dispersion in pure water rapidly decreased upon salt addition (7-50 mM NaCI), suggesting salt-induced vesicle fusion wilh the air--water interface occurred, in nice agreement with saIt-induced vesicle fusion at the hydrophobic polymer-water surface.The investigation of the interaction between DODA salts and polymeric particles from diameter and zeta- potential measurements, allowed us to detect bilayer deposition optimized by salt adition in low concentration(0.05-5.0 mM NaCl).
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Reprodutibilidade da curva tensional diária modificada e do teste de sobrecarga hídrica / Reproducibility of the modified daily tension curve and the water drinking testHatanaka, Marcelo 16 May 2014 (has links)
OBJETIVO: avaliar a reprodutibilidade da curva tensional modificada e do teste de sobrecarga hídrica em portadores de glaucoma de ângulo aberto ou hipertensos oculares, sem uso de hipotensor ocular, em dois dias consecutivos. MÉTODOS: análise prospectiva de pacientes portadores de glaucoma de ângulo aberto ou hipertensos oculares, submetidos à curva tensional modificada (medida da pressão intraocular às 8h, 11h, 14h e 16h), seguida do teste de sobrecarga hídrica (três medidas com intervalo de 15 minutos, iniciando-se 15 minutos após a ingestão, em cinco minutos, de um litro de água em temperatura ambiente), realizados pelo mesmo examinador, em dois dias consecutivos. Foram avaliadas: a reprodutibilidade da pressão intraocular em cada horário de medida durante a curva tensional modificada; a reprodutibilidade da pressão intraocular média, flutuação e pico de pressão durante a curva tensional modificada; a reprodutibilidade da flutuação e do pico de pressão durante o teste de sobrecarga hídrica. Calculou-se o coeficiente de correlação intraclasse para cada parâmetro. RESULTADOS: oitenta e oito olhos de 88 pacientes foram estudados. Destes, 64 eram portadores de glaucoma de ângulo aberto. A média das idades dos participantes foi 68,7+10,8 (51-79) anos. 65% dos pacientes eram do sexo feminino. A curva tensional modificada apresentou coeficiente de correlação intraclasse igual a 0,80, 0,82, 0,83 e 0,86 para as medidas realizadas às 8h, 11h, 14h e 16h, respectivamente (p < 0,001). A flutuação da pressão durante a curva tensional modificada, calculada pela diferença entre as pressões máxima e mínima e pelo desvio-padrão da média das medidas diurnas de pressão, a pressão média e o pico pressórico apresentaram coeficientes 0,60, 0,62, 0,91 e 0,85, respectivamente (p < 0,001). Durante o teste de sobrecarga hídrica, a flutuação apresentou coeficiente de 0,37 e o pico pressórico, 0,79. (p < 0,001). CONCLUSÕES: neste estudo, as medidas de pressão intraocular realizadas durante a curva tensional modificada, a média e o pico apresentaram excelentes níveis de reprodutibilidade. O pico pressórico durante o teste de sobrecarga hídrica apresentou também excelente reprodutibilidade. A flutuação, tanto na curva tensional modificada, quanto no teste de sobrecarga hídrica, apresentou os menores índices de reprodutibilidade / OBJECTIVE: to evaluate the reproducibility of the modified daily tension curve and the water drinking test in patients with open-angle glaucoma or ocular hypertension, not under topical treatment, during two consecutive days. METHODS: prospective analysis of open-angle glaucoma or ocular hypertensive patients, submitted to a modified daily tension curve (intraocular pressure measurements at 8AM, 11AM, 2PM and 4PM), followed by the water drinking test (three intraocular pressure measurements with 15 minutes intervals, 15 minutes after ingestion of one liter of tap water), performed by the same examiner, within two consecutive days. The following parameters were evaluated for reproducibility: intraocular pressure obtained at each time-point during the modified daily tension curve; mean, peak and pressure fluctuation during the curve and peak and fluctuation during the water drinking test. Reproducibility was assessed using the intraclass correlation coefficient. RESULTS: eighty-eight eyes from 88 patients were studied. From these, 64 presented open-angle glaucoma. Mean age was 68.7+10.8 (51-79) years. 65% patients were female. Intraclass correlation coefficients were 0.80, 0.82, 0.83 and 0.86 for intraocular pressure measurements at 8AM, 11AM, 2PM and 4PM, respectively (p<0.001) Fluctuation calculated as the difference between maximum and minimum intraocular pressures, fluctuation calculated as the standard deviation of the four daily measurements, mean and peak pressures presented coefficients of 0.60, 0.62, 0.91 and 0.85, respectively (p<0.001). During the water drinking test, coefficient values for fluctuation and peak pressure were 0.37 and 0.79 (p<0.001). CONCLUSIONS: in this study, intraocular pressure measurements during a modified daily tension curve, mean intraocular pressure and pressure peaks presented excellent reproducibility levels; pressure peaks during the water drinking test also presented excellent reproducibility level, whereas fluctuation, both during the modified daily tension curve and during the water drinking test, was the least reproducible parameter
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Sois, geis e vidros de sílica obtidos pelo processo sol-gel / Sílica Sols, gels and glasses made by sol-gel processSantos, Dayse Iara dos 11 November 1987 (has links)
Estudos sistemáticos utilizando a técnica de SAXS foram realizados no síncrotom do LURE (Orsay) com feixe intenso de geometria pontua:, para descrever a cinética e as estruturas obtidas durante as etapas de transformação sol -> gel úmido -> gel seco -> vidros de sílica . As análises foram feitas em termos de uma lei de potência I = q-? cujo expoente está relacionado a dimensão fractal de massa ou de superfície das estruturas. Devido a polidispersividade das unidades espalhadoras as dimensões fractais verificadas podem ser resultados de dimensões reais encobertas por uma distribuição de tamanhos. As curvas obtidas para a cinética de gelificação e envelhecimento dos géis úmidos mostram expoentes que indicam fractalidade de massa e, posteriormente, de superfície. Uma microestrutura composta, que pode resultar de uma agregação limitada por difusão (DLA) seguido de agregação de agregados (C-C) foi observado nas soluções básicas. Por outro lado, os agregados ácidos parecem surgir do crescimento contínuo de cadeias até atingir a interligação com outros agregados com uma cinética que pode ser descrita pelo modelo DLA. No estado de aerogeis outras técnicas como picnometria de mercúrio e hélio, microscopia eletrônica de transmissão e adsorção de gás de nitrogênio, foram também aproveitadas. Nestes materiais encontramos em uma faixa estreita de escala, um expoente indicando fractalidade de massa, embora com superfície lisa. Os resultados estão de acordo com um modelo de estrutura que tem uma matriz de SiO2 densa. A estrutura fractal desaparece durante o tratamento térmico de densificação devido ao rearranjo estrutural. / Systematic SAXS studies have been performed at the LURE synchrotron (Orsay) using an intense beam of point-like cross-section to describe the kinetic and the structure obtained during the sol-> humid gel -> dry gel ->silica glass. The analysis were done in terms of a power law, I = q-? , whose exponent is related to mass and surface fractal dimensions of the structures. Due to polidispersity of the scattering units the found fractal dimensions can be \"smeared\" dimensions that result from a size distribution. All the kinetic and aging humids curves showed evidenced of fractal structures. A composed microstructure that can be originated by clustering of clusters (C-C) of primary units grown by diffusion limited-aggregation (DLA), was observed for basic gels. By other hand, the acidic cluster seems to grow continuously reaching gelation through crosslinking of the clusters. The DLA model seems to describe this process. In the aerogels study others techniques like density measurements using Hg and He, TEM and adsorption of N2 gas were done along with SAXS measurements. Here we could find a narrow range in which the system is a mass fractal, although its surface has been already smoothened. The results agree with a dense SiO2 matrix model. During the densification no fractal structure was verified due to structural rearrangements at high temperature.
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Avaliação dos aspectos morfológicos dos olhos normais e dos olhos com fechamento angular primário antes e após a realização da iridotomia: comparação através da gonioscopia, biometria e biomicroscopia ultra-sônica / Ultrasonographic biomicroscopy, conventional ultrasonography, and gonioscopy exams in normal and primary angle closure eyes before and after laser iridotomySakata, Lisandro Massanori 28 October 2005 (has links)
INTRODUÇÃO: O glaucoma de ângulo fechado é reconhecido como uma das principais causas de cegueira mundial. A iridotomia representa o tratamento de eleição nos casos com fechamento angular primário, entretanto, este procedimento pode não ser suficiente para proporcionar abertura do ângulo irido-corneano, controle da pressão intra-ocular (PIO) e estabilização do processo da lesão glaucomatosa. O presente estudo tem como objetivo avaliar a morfologia do segmento anterior do olho em uma amostra de pacientes brasileiros, e realizar uma comparação entre olhos normais (sem sinais de fechamento angular prévio) e olhos com ângulos oclusíveis, antes e após a realização da iridotomia. MÉTODOS: Realizou-se um estudo prospectivo observacional tipo caso-controle em pacientes da Clínica Oftalmológica do HC - FMUSP, onde 40 olhos com ângulos oclusíveis (grupo caso) e 27 olhos normais (grupo controle) foram examinados durante o período de agosto de 2003 a dezembro de 2004. Os pacientes do grupo controle foram pareados por idade, sexo e raça. Os exames de gonioscopia e biometria ultra-sônica foram utilizados para comparar os 27 olhos normais com os 40 olhos com ângulos oclusíveis, antes e após a realização da iridotomia. A biometria ultra-sônica mediu o comprimento axial do olho (CAX), a profundidade da câmara anterior (PCA) e o diâmetro ântero-posterior do cristalino (DAPC). Os 27 olhos do grupo controle foram comparados, através da biomicroscopia ultra-sônica, antes e após a iridotomia com os 31 olhos do grupo caso, que não apresentavam goniosinéquias no quadrante inferior. As imagens da UBM foram obtidas em cortes radiais sobre típicos processos ciliares, no claro e no escuro. A distância da abertura angular a 500?m do esporão escleral (DAA500), profundidade da câmara anterior (PCA-UBM), distância do trabeculado aos processos ciliares (DTPC), espessura da íris a 500?m do esporão escleral (EI500) e distância do esporão escleral à inserção da íris (linha X) foram medidas nas imagens da UBM obtidas às 6 horas. As freqüências de processos ciliares longos sem sulco ciliar e fechamento angular aposicional no escuro também foram determinadas nessas imagens. RESULTADOS: Os parâmetros morfológicos dos 27 olhos do grupo controle apresentaram diferenças significativas quando comparados com os 40 olhos do grupo caso. Os olhos normais apresentaram ângulo irido-corneano mais aberto, menor DAPC e maiores CAX e PCA. Nas imagens da UBM os 27 olhos normais apresentaram maior DAA500, PCA-UBM, linha X, e também, maior DTPC que os 31 olhos com ângulos oclusíveis (651 ± 119 ?m e 508 ± 116 ?m; p < 0.001); porém, a EI500 não apresentou diferença significativa entre os dois grupos. Após a realização da iridotomia foi observado uma abertura significativa do seio camerular, e uma diminuição da freqüência de fechamento angular aposicional nas imagens da UBM obtidas no escuro (28/31 para 16/31). Processos ciliares longos sem sulco ciliar foram observados em 61% (19/31) dos olhos do grupo caso após a iridotomia e em 33% (9/27) dos olhos do grupo controle. CONCLUSÃO: A presença de processos ciliares longos sem sulco ciliar foi um achado comum não somente nos olhos com ângulos oclusíveis como também nos olhos normais. No entanto, nos olhos do grupo caso, os processos ciliares estavam localizados, em média, numa posição mais anterior. Após a iridotomia, mais da metade dos olhos com ângulos oclusíveis continuaram apresentando fechamento angular aposicional na UBM. Os valores preditivos da presença de fechamento angular aposicional (associada ou não a processos ciliares longos sem sulco ciliar) na detecção de pacientes sob risco de apresentarem episódios de fechamento angular precisam ser avaliados em estudos futuros / Introduction: Angle closure glaucoma is emerging as one of the leading cause of worldwide blindness. Laser iridotomy (LI) has been proposed as first line therapy for patients with angle closure, however this procedure may not be effective opening the irido-corneal angle, controlling intra-ocular pressure (IOP) and halting glaucoma progression in all cases. Our study aimed to evaluate anterior segment morphology on a cohort of Brazilian patients comparing normal eyes (no signs of angle closure) to angle closure eyes before and after LI. Methods: In this prospective observational case control study, performed from August of 2003 to December of 2004, we evaluated 40 angle closure eyes and 27 normal control eyes with no signs of angle closure at clinical exam, paired by age, race and gender. We used gonioscopy and A-scan biometry to compare anterior segment morphology of 27 normal control eyes to 40 angle closure eyes of patients from our service, before and after LI. We also used ultrasound biomicroscopy (UBM) exam, to compare 27 normal control eyes to 31 of 40 angle closure eyes with no goniosynachiae at the inferior quadrant evaluated by gonioscopy, before and after LI. Immersion 50-MHz high-frequency ultrasound transducer was used to obtain UBM images in radial scans through a typical ciliary process, in both standard light and dark conditions. A-scan biometry measured axial length (AXL), anterior chamber depth (ACD) and lens thickness (LENS). The angle opening distance at 500?m from the scleral spur (AOD500), trabecular ciliary process distance (TCPD), iris thickness at 500?m and the distance from scleral spur to iris insertion (line X) were measured at UBM images obtained at the inferior quadrant. The frequency of appositional angle closure and the presence of long ciliary process with no ciliary sulcus were also evaluated at UBM images. Results: At gonioscopy and A-scan biometry exam, 27 normal eyes had a significant wider iridocorneal angle opening, a thinner LENS and a greater AXL, ACD than angle closure eyes. At UBM exam, 27 normal control eyes had an significant wider AOD500, line X and also, a longer TCPD than angle closure eyes (651 ± 119 ?m vs. 508 ± 116 ?m; p < 0.001); however no differences were observed in iris thickness between the two groups. After LI, we observed a significant irido-corneal angle opening and the number of angle closure eyes with UBM appositional angle closure in dark condition decreased from 28/31 to 16/31. A long ciliary processes with no ciliary sulcus were observed in 61% (19/31) of angle closure eyes after LI, and also in 33% (9/27) of normal control eyes. Conclusion: A long ciliary processes and absence of ciliary sulcus were a quite common finding not only in angle closure eyes, but also in normal control eyes. However, ciliary processes were located more anteriorly in angle closure eyes. On this cohort of Brazilian patients, more than half of studied eyes submitted to LI maintained UBM appositional angle closure. Whether this apposition with or without long ciliary process and absence of ciliary sulcus detected at UBM images after LI is associated to further goniosynachiae formation and/or loss of IOP control remains to be evaluated
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Micro e nanousinagem dos materiais frágeis / Micro e nanomachining of brittle materialsMarcel Henrique Militão Dib 10 December 2018 (has links)
Materiais frágeis, tal como o silício, têm sido utilizados em sistemas microeletromecânicos, semicondutores e dispositivos ópticos infravermelhos. Estes materiais são considerados de difícil usinabilidade devido à tendência de sofrerem fraturas. O grande desafio na usinagem dos materiais cristalinos é alcançar uma remoção de material por deformações plásticas (regime dúctil), pois, nessas condições as superfícies ópticas usinadas são geradas sem nenhum dano. Esse regime de usinagem pode ser alcançado em escalas submicrométricas, de forma que, em muitos cristais, as pressões impostas pela ferramenta são altas o suficiente para conduzirem uma transformação de fase do material, favorecendo, assim, a usinagem. Embora pesquisas sobre a relação entre a endentação e a usinagem tenham sido desenvolvidas, a busca por métodos matemáticos com base nas forças e deformações de endentação para serem usados em usinagem de modo a identificar as condições ótimas para remoção de material em regime dúctil não são triviais. O presente trabalho propõe uma relação mais direta com os resultados de endentação para determinar os parâmetros ótimos de usinagem dos materiais frágeis, correlacionando a área da face do endentador em contato e a área efetiva da secção de corte em usinagem. Para isso, ensaios de endentação e experimentos de usinagem com ferramenta de diamante foram realizados em escala micro e nanométrica. O material analisado aqui foi o silício monocristalino (100). Uma matriz experimental foi planejada para as possíveis correlações da variação do ângulo de saída da ferramenta e do avanço de usinagem com as áreas de endentação e o surgimento das trincas e fraturas; forças de usinagem e a pressão de transição frágil-dúctil; tensão residual; espessura crítica de corte e o estado das superfícies usinadas. Em relação às durezas obtidas, foi preciso separá-las em dois estágios: antes do surgimento das trincas durante a endentação e depois desse ponto. Durante a usinagem, a melhor remoção de material em regime dúctil foi obtida na direção mais dura do silício. Os ângulos de saída que proporcionaram resultados desfavoráveis em termos de integridade superficial foram o de -25° e ângulos mais negativos que -60°. A pressão de transição se apresentou de 12 GPa a 13 GPa, sendo que as energias específicas de corte seguiram o mesmo comportamento: 9 j/mm³ a 10 j/mm³ respectivamente. A tensão residual se mostrou inversamente proporcional às forças de usinagem. As espessuras crítica-efetivas de corte variaram de 100 nm a 560 nm. Os valores das espessuras críticas de corte estimadas pelos ensaios de endentação variaram de 200 nm a 530 nm. Portanto, foi possível mostrar que os valores de espessura crítica estimados pelo método proposto, com base nos resultados de endentação, corresponderam muito bem às espessuras críticas obtidas nos experimentos de usinagem. Assim sendo, torna-se possível determinar por meio de tal técnica os valores ótimos de usinagem, podendo ser aplicada para qualquer material cristalino. / Brittle materials, such as silicon, have been used in microelectromechanical systems, semiconductor and infrared optical devices. These types of materials are considered of difficult to machine due to the tendency to suffer fractures. The great challenge in the machining of crystalline materials is to achieve a removal of material by plastic deformations (ductile regime), because in these conditions the machined optical surfaces are generated without any superficial damage. This type of machining can be achieved on a submicrometric machining scale, so that the pressures imposed by the tool are high and lead to a phase transformation of many crystals favoring the machining in ductile regime. Although research on the relationship between microindentation and micromachining has been developed, the search for mathematical methods based on the forces and the deformations of indentation to be used in machining in order to identify the machining conditions under regime ductile are non-trivial. The present work proposes a more direct relationship with the results of the indentation to determine the optimal parameters of the fragile materials, correlating the indenter face area and the cutting section effective area in machining. For this purpose, indentation tests and diamond tool machining experiments were carried out on a micro and nanometric scale. The material analyzed here was monocrystalline silicon (100). An experimental matrix was planned for the possible correlations of the variation of the tool rake angle and of the machining feed with the areas of indentation and the beginning of cracks and fractures; cutting forces and the fragile-ductile transition pressure; residual stress; critical cutting thickness and the state of machined surfaces. In relation to the hardness obtained, it was necessary to separate them in two stages: before the emergence of the cracks during the indentation and after that point. During machining, the best removal of ductile material was obtained in the hardest direction of the silicon. The rake angles which gave unfavorable results in terms of surface integrity were -25° and angles more negative than -60°. The transition pressure reached values from 12 GPa to 13 GPa, and the specific shear energies followed the same behavior: 9 j/mm³ at 10 j/mm³ respectively. The residual stress was inversely proportional to the machining forces. Critical-effective uncut thicknesses ranged from 100 nm to 560 nm. The values of the critical uncut thicknesses estimated by the indentation tests ranged from 200 nm to 530 nm. Therefore, it was possible to show that the critical thickness values estimated by the proposed method, based on indentation results, corresponded very well to the critical thickness obtained in the machining experiments. Thus, it is possible to determine by means of such a technique the optimum values of machining, which can be applied to crystalline material.
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ESTUDO DA CAMADA TRATADA GERADA POR REFUSÃO SUPERFICIAL A LASER DA LIGA AL-1,5%FEBertoni, Jean Cleber 30 January 2015 (has links)
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Previous issue date: 2015-01-30 / There are currently extensive research on aluminum alloys, mainly due to its wide application in the automotive and aerospace industries, due to the following characteristics, among them, low density, high thermal conductivity and high corrosion resistance at room temperature. Al-Fe alloys have a high degree of microstructural change due to changes in their properties when appropriate techniques are applied. The Al-Fe alloy was studied in the composition of 1.5% Fe by weight, which was subjected to the treatment laser surface remelting in order to enhance its surface characteristics. The characterization of these alloys in order to determine the variation of the chemical composition at different depths was performed by Grazzing incidence x-ray diffraction (GIXRD). In this technique, the angle of incidence of the X-ray beam was fixed and the detector moved in 2θ, it is possible to obtain the XRD patterns at different depths by varying the angle of incidence. In this work, the characterizations the micro and nano structural sample of alloy Al-1.5wt.%Fe treated by laser surface remelting (LSR) were performed, on the treated surface, as well as the transverse section, this study was performed at treated samples surface and at the isolated weld fillet on samples, where were applied laser beam speeds of 20, 40 and 60 mm / s. In this study we used different characterization techniques, such as, optical microscopy, scanning electron microscopy, energy dispersive spectroscopy, together with atomic force microscopy, and the Vickers hardness. Also in this work the technique of GIXRD was used to obtain depth profiles of near the surface chemical composition of the alloy. The analysis was performed in the micrometer range varying the angle of incidence between 0.5° to 6° in steps of 0.5° and analysis with incident angles 3° and 6° in steps of 0.02° for each 10 sec. As a result by examining the microstructure was characterized melted zone, the heat affected zone and the substrate, a particular features were found for each velocity of the laser beam, generally the treated area showed a more homogenous microstructure consisting of grains smaller feature, with low roughness and high hardness. The heat affected zone was more notorious the morphology of grains elongated feature in the treated and untreated interface for low laser beam scanning velocities. By means of the technique of X-ray diffraction various metastable phases were found, such as aluminum oxide, nitrides, etc., with different intensities of peaks as a consequence of the variation of angle of incidence. / Atualmente há uma ampla investigação sobre ligas de alumínio, principalmente devido a sua larga aplicação na indústria automotiva e aeroespacial, devido as seguintes características, entre elas, a baixa densidade, alta condutividade térmica e elevada resistência à corrosão a temperatura ambiente. Ligas de Al-Fe possuem um alto grau de modificação microestrutural, devido a mudanças em suas propriedades quando técnicas adequadas forem aplicadas. A liga Al-Fe foi estudada na composição de 1,5% de Fe em peso, a qual foi submetida ao tratamento de refusão superficial a laser de modo a aprimorar suas características superficiais. A caracterização dessas ligas com a finalidade de determinar à variação de composição química em diferentes profundidades foi realizado mediante a difração de raios X com ângulo de incidência rasante (DRXIR). Nesta técnica, o ângulo de incidência do feixe de raios X foi fixado e o detector moveu-se em 2θ, sendo possível obter os difratogramas em diferentes profundidades com a variação do ângulo de incidência. Neste trabalho, as caracterizações a nível micro e nano estrutural das amostras da liga Al-1,5%Fe tratadas por refusão superficial a laser (RSL) foram realizadas, tanto na superfície tratada e bem como na parte transversal, este estudo foi realizado nas amostras tratadas em toda a superfície, quanto nas amostras com trilhas isoladas que foram aplicadas as velocidades de feixe laser de 20, 40 e 60 mm/s. Para isso foram utilizados diferentes técnicas de caracterização, tais como, microscópio ótico, microscópio eletrônico de varredura, espectroscopia por energia dispersiva, acompanhada da microscopia de força atômica, bem como da microdureza Vickers. Também neste trabalho a técnica de DRXIR foi utilizada para obtenção de perfis de profundidade da composição química próxima à superfície da liga. A análise foi realizada em escala micrométrica por meio da variação do ângulo de incidência entre 0,5° a 6° com passos de 0,5°, bem como as análises com ângulos incidentes de 3º e 6º com passos de 0,02º a cada 10 s. Como resultado mediante o estudo microestrutural foram caracterizados a zona fundida, a zona afetada termicamente e o substrato, sendo encontradas características particulares para cada velocidade do feixe de laser, de modo geral a zona tratada mostrou ter uma característica microestrutural mais homogênea formada por grãos menores, com baixa rugosidade e de alta dureza. A zona afetada termicamente mostrou ser mais notória a morfologia de grãos com característica alongada na interface tratada e não tratada para baixas velocidades de varredura do feixe laser. Por meio da técnica de difração de raios X diferentes fases metaestáveis foram encontradas, tais como, óxido de alumínio, nitretos, etc, com diferentes intensidades de picos como consequência da variação do ângulo de incidência.
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Desenvolvimento e caracterização de sistemas líquido-cristalinos para aplicação tópica de metotrexato : estudos de liberação, retenção e permeação in vitro /Von Zuben, Eliete de Souza. January 2012 (has links)
Orientador: Maria Virgínia Costa Scarpa / Coorientador: Marlus Chorilli / Banca: Renata Fonsenca Vianna Lopez / Banca: Leila Aparecida Chiavacci / Resumo: Amplamente utilizado no tratamento de vários tipos de câncer e na psoríase, o metotrexato (MTX) é um quimioterápico, estruturalmente análogo do ácido fólico, que apesar de sua eficácia apresenta uma série de efeitos adversos, sendo a hepatotoxicidade o mais grave. Atualmente os sistemas nanoestruturados líquido-cristalinos de fase lamelar estão sendo utilizados como dispositivos para liberação modificada de fármacos, sendo vantajosos na liberação tópica de várias substâncias, conforme suas características de interação com o estrato córneo e as outras camadas da pele, evitando assim efeitos adversos sistêmicos. Os objetivos deste trabalho foram desenvolver sistemas nanoestruturados líquido-cristalinos de fase lamelar, acrescidos de MTX, caracteriza-los do ponto de vista físico, realizar a análise estrutural das formulações, através de microscopia de luz polarizada (MLP), espalhamento de raios-X a baixo ângulo (SAXS) e suas propriedades reológicas, executar os testes de estabilidade preliminar (TEP) das formulações, validar o método analítico para a quantificação de MTX por CLAE e executar ensaios de liberação, permeação e retenção in vitro. As formulações preparadas a partir da mistura do poliéter funcional siloxano (Dow Corning® 5329) como tensoativo, com silicone fluido de co-polímero glicol (Dow Corning® 193C) como fase oleosa titulados em fase aquosa, composta por tampão fosfato de potássio monobásico 0,01M pH 7,4, apresentaram fases líquido-cristalinas do tipo lamelar, confirmados pelos ensaios de MLP e SAXS. Os TEPs evidenciaram que as formulações A, B e C mantiveram-se estáveis durante o período do estudo. Os estudos do comportamento reológico das formulações apresentaram-se como fluidos pseudoplásticos não-newtonianos tixotrópicos ... / Abstract: Widely used in the treatment of some types of cancer, the methotrexate (MTX) is a chemotherapeutic, structurally analog of the folic acid, although its effectiveness, presents a series of adverse effect, being the most serious hepatotoxicity. Currently, the liquid crystal lamellar phase is being used of devices for modified release of drug demonstrated to be advantageous in the release topic of some substances, given to the characteristics of interaction with the stratum corneun and other layers of the skin, avoiding systemic adverse effects. The aims of this research had been to develop and to characterize liquid crystalline nanostructure systems of lamellar phase, increased of MTX of the physical point of view, also carry through the structural analysis of the formulations through by polarized light microscopy (PLM), small-angle X-ray scattering (SAXS) and rheological properties. Perform stability studies of the chosen formulations, validate the analytical method of quantification of MTX for High Performance Liquid Chromatography (HPLC) and carry through release assay, cutaneous permeation and skin retention in vitro for the chosen formulations. The formulations prepared by the mixture of polyether functional siloxane as surfactant, with silicone polyether copolymer as oily phase and phosphate buffer 0,01M pH 7,4 as aqueous phase demonstrating lamellar liquid-crystalline phases, confirmed by assays of PLM and SAXS. The stability studies showed that formulations A, B and C remained stable throughout the period of the study. The study of the rheological behavior of the formulations presented as not Newtonian pseudoplastic fluid and thixotropic ... / Mestre
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Parâmetros de avaliação nutricional para detectar desnutrição em pacientes com AIDS em tratamento com antirretrovirais / Nutritional assessment parameter to detect malnutrition in Aids patients on retroviral therapyCarla Alexandra Almeida Salmazo 11 August 2010 (has links)
A avaliação do estado nutricional em pacientes com HIV é de grande importância, pois as conseqüências provocadas pelo processo patológico da doença estão associadas com perda de peso corporal, massa magra e desnutrição grave, o que prediz aumento da morbimortalidade. Os valores de linfometria CD4 também têm sido utilizados como preditores a curto e médio prazo para o desenvolvimento de infecções oportunistas, as quais são incomuns em pacientes com CD4 >200 cels/mm3. Partindo deste conhecimento, optou-se por estudar o estado nutricional de homens e mulheres HIV positivos de acordo com a contagem de células CD4. Utilizou-se como parâmetros nutricionais o índice de massa corporal (IMC), a área muscular do braço corrigida (AMBc), albumina sérica e o ângulo de fase (AF). Foram estudados 39 pacientes HIV positivos, acompanhados pelo ambulatório de doenças infectoparasitárias do Hospital Universitário Pedro Ernesto (HUPE/UERJ). Não foi observada desnutrição na população estudada, quando avaliada pelo IMC e albumina em ambos os sexos, independente do número de células CD4. Entretanto, a AMBc e o AF, tanto nos homens quanto nas mulheres, demonstraram comprometimento nos parâmetros de massa magra. Em relação à associação entre os indicadores nutricionais e o número de células CD4, foi observado correlação significante com a AMBc e a albumina no grupo estudado. A correlação de acordo com o sexo manteve-se significante em ambos os grupos para AMBc e com uma tendência positiva (p=0,06) entre o AF e CD4 no grupo dos homens. Portanto, estes resultados demonstram que para avaliar o estado nutricional, principalmente o compartimento de massa corporal magra de pacientes HIV positivos sob terapia antirretroviral, é preciso utilizar indicadores mais sensíveis, mesmo naqueles pacientes com melhor estado de controle da doença. / The assessment of nutritional status in patients with HIV is of great importance, because the consequences caused by the pathological process of the disease are associated with weight loss, lean body mass and severe malnutrition, which predicts increased morbidity and mortality. The values of CD4 linfometria have also been used as predictors of short and medium term development of opportunistic infections, which are uncommon in patients with CD4 counts > 200 cells/mm3. Based on this knowledge, we chose to study the nutritional status of HIV positive men and women according to CD4 cell count. Participants had the following nutritional parameters assessed: body mass index (BMI), corrected arm muscle area (AMA), serum albumin and the phase angle (PA). We studied 39 HIV-positive patients, under treatment in a infectious diseases clinic of the University Hospital Pedro Ernesto (HUPE). None of patients has malnutrition according BMI and albumin in both sexes, regardless of the number of CD4 cells. However, in men and women to AMA and the PA, have demonstrated reductions in parameters of lean body mass. Regarding the association between nutritional indicators and the number of CD4 cells, we observed a significant correlation with the AMA and albumin in the study group. The correlation according to gender remained significant in both groups for AMA and a positive trend (p = 0.06) between the PA and CD4 in males. Therefore these results demonstrate that to assess nutritional status, especially the compartiment of lean body mass in HIV positive patients under antirretrovirals, it is necessary to use more sensitive, even in patients with the best state of disease control.
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