Submitted by RODRIGO BORGES SANTOS null (rbsantos10@hotmail.com) on 2018-03-21T18:00:25Z No. of bitstreams: 1 TeseDR_Rodrigo - FinalABNT_.pdf: 6767187 bytes, checksum: d2b448466fef19bb7263d3902afe9b0a (MD5) / Approved for entry into archive by Cristina Alexandra de Godoy null (cristina@adm.feis.unesp.br) on 2018-03-21T18:19:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 santos_rb_dr_ilha.pdf: 6767187 bytes, checksum: d2b448466fef19bb7263d3902afe9b0a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-21T18:19:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 santos_rb_dr_ilha.pdf: 6767187 bytes, checksum: d2b448466fef19bb7263d3902afe9b0a (MD5) Previous issue date: 2018-03-06 / A redução de vibração estrutural tem sido um importante tópico para muitas aplicações de engenharia. Nos projetos tradicionais, diferentes técnicas de controle passivo envolvendo mate- riais visco-elásticos e absorvedores dinâmicos e, mais recentemente, metodologias de controle ativo incluindo atuadores e sensores têm sido empregado com sucesso. Diferentes pesquisas tem demostrado que redução de vibração pode ser obtida usando o conceito de periodicidade. As estruturas periódicas envolvem elementos idênticos ou partes conectadas repetidamente. O projeto de estruturas periódicas pode ser empregado para conseguir bandas de frequências em que não há propagação de ondas elásticas, denominadas de "stop bands", introduzindo um efeito similar ao de um filtro. Neste contexto, o presente trabalho apresenta uma abordagem alterna- tiva para o projeto de barras periódicas. Esta alternativa envolve a modelagem de uma barra periódica do tipo híbrida infinita na qual uma estrutura periódica finita é conectada entre duas barras semi-infinitas. Para isto, é utilizada uma metodologia que relaciona vetor de estados e amplitude de ondas. A principal proposta deste trabalho é desenvolver uma relação entre as amplitudes de ondas longitudinais transmitidas e incidentes em termos das propriedades físi- cas e geométricas de uma genérica estrutura periódica para simplificar o processo do projeto. Usando esta formulação mostra-se que uma barra periódica pode ser projetada para satisfazer os requisitos de uma supressão de vibração. Um problema hipotético é proposto e resultados numéricos e experimentais mostram os "stop bands" obtidos para resolver o problema. Isto mostra que esta abordagem é uma importante ferramenta para o projeto deste tipo de estruturas. / The reduction of structural vibration has been an important topic for many engineering applica- tions. In traditional projects different passive control techniques involving viscoelastic materials and dynamic absorbers and, more recently, active control methodologies including actuators and sensors have been successfully employed. Different researches have demonstrated that vibra- tion reduction can be obtained using the concept of periodicity. The periodic structures involve identical elements or parts connected repeatedly. The design of periodic structures can be em- ployed to get frequency band without elastic waves propagation, i.e., stop bands, introducing an effect similar to the filter. In this context, the present work introduces an alternative approach for designing periodic rods. This alternative involves the modeling of an infinite hybrid type periodic rod in which a finite periodic structure is connected between two semi-infinite rods. It is used a methodology that relates state vector and wave amplitudes. The main proposal of this work is to develop a relation between the transmitted and incident longitudinal waves amplitudes in terms of physical and geometrical properties of a generic candidate structure to simplify the process of designing. Based on this approach is shown that a periodic rod can be designed to satisfy requirements of a vibration suppression. A hypothetical problem is proposed and numerical and experimental results show the stop bands obtained to solve the problem. It shows that this approach is an important tool for designing this type of structures.

Submitted by MARCELO MOREIRA TIAGO null (marcelomtiago@yahoo.com.br) on 2018-05-07T01:42:13Z No. of bitstreams: 1 Tese_Marcelo_Moreira_Tiago.pdf: 2409415 bytes, checksum: 95ce459654f818853cea181486070d90 (MD5) / Approved for entry into archive by Cristina Alexandra de Godoy null (cristina@adm.feis.unesp.br) on 2018-05-07T12:21:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 tiago_mm_dr_ilha.pdf: 2409415 bytes, checksum: 95ce459654f818853cea181486070d90 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-07T12:21:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tiago_mm_dr_ilha.pdf: 2409415 bytes, checksum: 95ce459654f818853cea181486070d90 (MD5) Previous issue date: 2018-03-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema de medição de propriedades de líquidos por ultrassom, tais como velocidade de propagação e coeficiente de atenuação, com as seguintes características: modo de operação pulsado em transmissão-recepção, faixa de frequências entre 20 e 80~MHz, controle de temperatura com variações menores do que 0,01ºC, além do uso de cubetas descartáveis e/ou esterilizáveis com volume menor ou igual a 3 ml. Células Peltier controladas eletronicamente foram utilizadas como atuadores térmicos para o controle de temperatura da célula de medição proposta, e também, para o controle da temperatura de uma caixa térmica utilizada para minimizar os efeitos das variações da temperatura ambiente na amostra. Testes de estabilidade com água destilada mostraram que a temperatura controlada apresenta uma variação menor que 0,01ºC, e que a incerteza para medidas de velocidade de propagação é da ordem de 5 cm/s, a uma temperatura de 25ºC e frequência de 50 MHz. Em relação as medidas de atenuação, o sistema apresentou incertezas na ordem de 0,3 dB/cm para água destilada a 25ºC. Foram realizados ensaios com misturas de água e NaCl, que apresentam valores de atenuação mais baixos que os da água destilada e com amostras de óleos de rícino e de silicone, que apresentam valores de atenuação elevados. Como exemplos de aplicação, a célula de medição foi utilizada para medir propriedades de biocombustíveis, tais como concentração de água em misturas de água e etanol, efeitos da termodegradação em amostras de biodiesel de soja e determinação da porcentagem de biodiesel em misturas de diesel e biodiesel. / This work describes the development of an ultrasonic spectrometer for liquids, which operates in the frequency range from 20 MHz to 80 MHz. Important characteristics are its high thermal stability (better than 0.01ºC) and practical sample handling by the use of commercial cuvettes, which have small volumes (<3 ml) and can be easily removed from the spectrometer, cleaned/sterilized or simply discarded. Electronically controlled Peltier cells were used as thermal actuators for the temperature control. Through-transmission operation is used to measure propagation velocity and attenuation coefficient with uncertainty in the order of 5 cm/s and 0.03 db/cm, respectively, at 25ºC and 50 MHz. The spectrometer was tested with mixtures of water and NaCl, which have attenuations smaller than that of distilled water, and higher attenuation samples of silicone and castor oil. As a practical application, the spectrometer was used to measure some properties of biofuels, like concentration of water and ethanol mixtures, thermal-degradation effects in soybean biodiesel and percentage of biodiesel in mixtures of diesel and biodiesel.

Essa dissertação aborda o tema de propagação de ondas de tensão em hastes metálicas retangulares. Este tipo de onda pode ser utilizada como base na verificação da integridade estrutural através de um ensaio não destrutivo (END). A propagação de ondas elásticas em sólidos apresenta muito potencial quando se deseja estimar a integridade de determinada estrutura. Porém para transformar esse fenômeno físico em uma técnica aplicável na detecção de danos, alguns passos devem ser seguidos, dentre eles: a compreensão das características de propagação da estrutura em estudo, in teração das ondas elásticas com defeitos, aten uação das ondas propagadoras devido a fontes de amortecimento e dispersão. Neste contexto o presente trabalho tem o principal foco no desenvolvimento de uma metodologia eficiente para a investigação da propagação de ondas de tensão em hastes retangulares metálicas, abordando o tema por diversos aspectos. No decorrer do mesmo são calcu ladas as curvas de dispersão de uma haste retangular com seção transversal de 15 x5 [rum], para uma faixa de frequência determinada [0,100 kHz], utilizando três metodologias distintas e realizando a comparação crítica entre elas. São realizadas investigações teóricas, de forma analítica e numérica (via análise explícita empregando elementos finitos) e uma inves tigação experimental das características de propagação da geometria referida. Também os efeitos da aten uação das ondas na geometria é estudado. Os resulta dos obtidos são discutidos procurando mostrar sua coerência e enfatizando a informação sobre o comportamento mecânico das ondas de tensão nesse tipo de estrutura, observando aspectos relevantes à concepção de técnicas de END que possi bilitem a avaliação da integridade dessas estruturas. / This dissertation addresses the issue of propagation of stress waves in metallic rectangular rods. This type of wave can be used as the integrity check structural integrity through a non-destructive test (NDT). The propagation of elastic waves in solids has a lot of potential when estimating the given structure integrity. But to turn this physical phenomenon in an applicable technique for the detection of damage, some steps should be taken, including: understanding of propagating characteristics of the structure under study, interaction of elastic waves with defects, attenuation of the propagating waves due to sources of damping and dispersion. In this context, the present work is the main focus in developing an effective methodology for investigating the propagation of stress waves in rectangular metal rods, addressing the issue by several aspects. During the same are calculated dispersion curves of a rod with rectangular cross section 15 x5 [mm], for a given frequency range [0,100 kHz], using three different methodologies and performing the critical comparison between them. Are performed theoretical investigations, in analytical and numerical form (via explicit analysis using finite element) and an experimental investigation of the propagation features said geometry. Also the effects of attenuation of the waves on geometry is studied. The results are discussed trying to show their consistency and emphasizing information about the mechanical behavior of stress waves in this type of structure, observing relevant aspects to the design of NDT techniques to enable the assessment of the integrity of these structures.

abstract: Although high performance, light-weight composites are increasingly being used in applications ranging from aircraft, rotorcraft, weapon systems and ground vehicles, the assurance of structural reliability remains a critical issue. In composites, damage is absorbed through various fracture processes, including fiber failure, matrix cracking and delamination. An important element in achieving reliable composite systems is a strong capability of assessing and inspecting physical damage of critical structural components. Installation of a robust Structural Health Monitoring (SHM) system would be very valuable in detecting the onset of composite failure. A number of major issues still require serious attention in connection with the research and development aspects of sensor-integrated reliable SHM systems for composite structures. In particular, the sensitivity of currently available sensor systems does not allow detection of micro level damage; this limits the capability of data driven SHM systems. As a fundamental layer in SHM, modeling can provide in-depth information on material and structural behavior for sensing and detection, as well as data for learning algorithms. This dissertation focusses on the development of a multiscale analysis framework, which is used to detect various forms of damage in complex composite structures. A generalized method of cells based micromechanics analysis, as implemented in NASA's MAC/GMC code, is used for the micro-level analysis. First, a baseline study of MAC/GMC is performed to determine the governing failure theories that best capture the damage progression. The deficiencies associated with various layups and loading conditions are addressed. In most micromechanics analysis, a representative unit cell (RUC) with a common fiber packing arrangement is used. The effect of variation in this arrangement within the RUC has been studied and results indicate this variation influences the macro-scale effective material properties and failure stresses. The developed model has been used to simulate impact damage in a composite beam and an airfoil structure. The model data was verified through active interrogation using piezoelectric sensors. The multiscale model was further extended to develop a coupled damage and wave attenuation model, which was used to study different damage states such as fiber-matrix debonding in composite structures with surface bonded piezoelectric sensors. / Dissertation/Thesis / Ph.D. Mechanical Engineering 2012

abstract: This work focuses on a generalized assessment of source zone natural attenuation (SZNA) at chlorinated aliphatic hydrocarbon (CAH) impacted sites. Given the numbers of sites and technical challenges for cleanup there is a need for a SZNA method at CAH impacted sites. The method anticipates that decision makers will be interested in the following questions: 1-Is SZNA occurring and what processes contribute? 2-What are the current SZNA rates? 3-What are the longer-term implications? The approach is macroscopic and uses multiple lines-of-evidence. An in-depth application of the generalized non-site specific method over multiple site events, with sampling refinement approaches applied for improving SZNA estimates, at three CAH impacted sites is presented with a focus on discharge rates for four events over approximately three years (Site 1:2.9, 8.4, 4.9, 2.8kg/yr as PCE, Site 2:1.6, 2.2, 1.7, 1.1kg/y as PCE, Site 3:570, 590, 250, 240kg/y as TCE). When applying the generalized CAH-SZNA method, it is likely that different practitioners will not sample a site similarly, especially regarding sampling density on a groundwater transect. Calculation of SZNA rates is affected by contaminant spatial variability with reference to transect sampling intervals and density with variations in either resulting in different mass discharge estimates. The effects on discharge estimates from varied sampling densities and spacings were examined to develop heuristic sampling guidelines with practical site sampling densities; the guidelines aim to reduce the variability in discharge estimates due to different sampling approaches and to improve confidence in SZNA rates allowing decision-makers to place the rates in perspective and determine a course of action based on remedial goals. Finally bench scale testing was used to address longer term questions; specifically the nature and extent of source architecture. A rapid in-situ disturbance method was developed using a bench-scale apparatus. The approach allows for rapid identification of the presence of DNAPL using several common pilot scale technologies (ISCO, air-sparging, water-injection) and can identify relevant source architectural features (ganglia, pools, dissolved source). Understanding of source architecture and identification of DNAPL containing regions greatly enhances site conceptualization models, improving estimated time frames for SZNA, and possibly improving design of remedial systems. / Dissertation/Thesis / Ph.D. Civil and Environmental Engineering 2013

O estudo e a determinação das propriedades de atenuação de tecidos mamários são fundamentais para o entendimento e para a quantificação do contraste e da dose absorvida em um exame mamográfico. A proposta deste trabalho é determinar experimentalmente os coeficientes de atenuação de tecidos mamários e, posteriormente, incorporar esses resultados a um modelo teórico-analítico que possibilite o estudo da influência de diversos parâmetros no contraste de objetos e na dose em mamografia. Dentre os fatores de estudo, destacam-se as características da mama (geometria e composição), a técnica radiográfica, a combinação ânodo-filtro e o receptor de imagem. Os coeficientes de atenuação foram medidos usando geometria de feixe estreito, no intervalo de energia entre 8 e 30 keV, utilizando um difratômetro de raios-X 4-círculos P3 Nicolet-Siemens e um monocromador de Si (111). Para essas medidas foram utilizadas 63 amostras de tecidos mamários (classificadas previamente como tecidos normais, fibroadenomas e/ou diferentes tipos de carcinomas). Os coeficientes de atenuação medidos foram comparados com predições teóricas, obtidas usando a regra das misturas, e com dados experimentais previamente publicados. O modelo desenvolvido para o contraste objeto leva em conta as contribuições primária e secundária na radiação transmitida. A dose média absorvida foi estimada através de duas aproximações, que permitem predizer os limites superior e inferior, e de uma aproximação mais completa, que inclui as componentes espalhadas simples e duplas. O modelo desenvolvido neste trabalho permite a obtenção de resultados de forma simples e rápida, com valores similares aos obtidos por simulação Monte Carlo, bem como definir limites de detecção de massas tumorais. / The study and determination of attenuation properties of breast tissues are fundamental to understand and quantify contrast and absorbed dose in the mammographic examination. The purpose of this work is to experimentally determine the attenuation coefficient of breast tissues, and then to include these results into a theoretical analytical model, in order to study the influence of several parameters on subject contrast and dose in mammography. Among the parameters studied, one can emphasize the breast characteristics (geometry and composition), the radiographic technique, the target-filter combination and the image receptor. The attenuation coefficients were measured using narrow beam geometry, within the energy range of 8-30 keV, using an x-ray diffractometer 4-circle P3 Nicolet-Siemens and a monocromator of Si (111). For these measurements were analyzed 63 breast tissue samples (previously classified as normal tissues, fibroadenomas and several types of carcinomas). The linear attenuation coefficients measured were compared with theoretical predictions obtained from the mixture rule, and with experimental data previously published. The developed model to the subject contrast takes into account the primary and scattered contribution of the transmitted radiation. The average absorbed dose was estimated considering two simplified approaches, which allowed to predict upper and lower limit values, and a more complete approach, which included the contribution of single and double scattered radiation. The analytical model developed in this work provided results in a fast and simple way, with a good agreement with those reported by others authors who had used Monte Carlo simulation, as well it allowed to define limit values for detection of tumor masses.

Com base em trabalhos tanto teóricos como experimentais, concluiu-se que o Cu+ fica em posição fora de centro em alguns halogenetos alcalinos. Nesse trabalho apresentamos resultados obtidos por técnicas de ultra-som, para verificar as propriedades do dipolo elástico devido a inos Cu+ em posição fora de centro em cristais de KCl. As alturas dos picos de relaxação observados em KCl: Cu+, apresentam proporcionalidade com a concentração de defeitos e a energia de ativação foi encontrada, sendo 0.1755 e V. A partir da teoria do dipolo elástico, e das concentrações de Cu+ achados por absorção ótica, determinou-se a simetria do defeito como sendo trigonal e o fator de forma |&#9551 - &#9552| = (7.7 &#177 0.8) 10-2. Usando valores teóricos para os deslocamentos dos 6 vizinhos (c1&#8254) próximos e a teoria do \"elipsóide de inclusão\", os momentos de dipolo elástico, &#9551, &#9552 e &#9553 puderam ser determinados e apresentam boa concordância com o experimento. Dada a forma do pico de atenuação, comprovou-se que a reorientação dos dipolos segue o modelo clássico com um tempo de relaxação simples &#964o &#8764-13 / With basis on theoretical and work investigation it is possible to conclude that Cu+ occupies an off-center position in several alkali halides. In this work, we report some results obtained for the elastic dipole which results form an off-senter substitutional Cu+ in KCl by ultrasonic techniques. The height of the relaxation peaks observed in KCl: Cu+ are proportional to defect concentrations, and the activation energy is 0.1755 and V. From the theory for elastic dipole, and the defect concentration measured throught optical absorption and the shape factor |&#9551 - &#9552| = (7.7 &#177 0.8) 10-2. By using theoretical values for the six nearest neighbors displacements and the \"Elipsoid inclusion theory\", the elastic dipole moments , &#9551, &#9552 e &#9553 are determined. Using the shape of the attenuation peak, we conclude that the dipole reorientation follows the classical model with a single relaxation time &#964o &#8764-13

O uso de materiais inteligentes em problemas de controle de vibração tem sido investigado em diversas pesquisas ao longo dos últimos anos. Apesar de que diferentes materiais inteligentes estão disponíveis, o piezelétrico tem recebido grande atenção devido à facilidade de uso como sensores, atuadores, ou ambos simultaneamente. As principais técnicas de controle usando materiais piezoelétricos são os ativos e passivos. Circuitos piezelétricos passivos são ajustados para uma frequência específica e, portanto, a largura de banda efetiva é pequena. Embora os sistemas ativos possam apresentar um bom desempenho no controle de vibração, a quantidade de energia externa e hardware adicionado são questões importantes. As técnicas SSD (Synchronized Switch Damping) foram desenvolvidas como uma alternativa aos controladores passivos e controladores ativos de vibração. Elas podem ser técnicas semi-ativas ou semi-passivas que introduzem um tratamento não linear na tensão elétrica proveniente do material piezelétrico e induz um aumento na conversão de energia mecânica para energia elétrica e, consequentemente, um aumento no efeito de amortecimento. Neste trabalho, o controle piezoelétrico semi-passivo de uma pá piezelétrica engastada é apresentado e comparado com outros controladores. O modelo não linear electromecânico de uma pá com piezocerâmicas incorporados é determinado com base no método variacional-assintótico (VAM). O sistema rotativo acoplado não linear é resolvido no domínio do tempo, utilizando um método de integração alfa-generalizado afim de garantir a estabilidade numérica. As simulações são realizadas para uma vasta gama de velocidades de rotação. Em primeiro lugar, um conjunto de resistências (variando desde a condição de curto-circuito para a condição de circuito aberto) é considerada. O efeito da resistência ótima (que resulta em máximo amortecimento) sobre o comportamento do sistema é investigado para o aumento da velocidade de rotação. Mais tarde, a técnica SSDS é utilizada para amortecer as oscilações da pá com o aumento da velocidade de rotação. Os resultados mostram que a técnica SSDS pode ser um método útil para o controle de vibrações de vigas rotativas não lineares, tais como pás de helicóptero. / The use of smart materials in vibration control problems has been investigated in several researches over the last years. Although dierent smart materials are available, the piezoelectric one has received great attention due to ease of use as sensors, actuators, or both. The main control techniques using piezoelectric materials are the active and passive ones. Passive piezoelectric networks are adjusted for specic target frequencies and, therefore, the eective bandwidth of such systems is small. Although active systems can achieve good vibration control performance, the amount of external power and added hardware are important issues. The synchronized switch damping (SSD) technique was developed in order to address the issues of passive damping methodologies as well as the issues of active control systems. The SSD can be classied as semi-passive technique or semi-active technique that introduce the nonlinear treatment of the piezoelectric element voltage output and induce an increase in mechanical to electrical energy conversion and, consequently, the shunt damping eect. In this work, the semi-passive piezoelectric control of a rotating cantilever beam response is presented and compared with other controllers. The nonlinear electromechanical model of a rotating beam with embedded piezoceramics is derived based on the variational-asymptotic method (VAM). The coupled non-linear rotary system is solved in the time-domain by using a generalized-alpha integration method in order to guarantee numerical stability. The simulations are performed for a wide range of rotating speeds. First, a set of load resistances (ranging from short circuit condition to open circuit condition) is considered. The eect of optimum load resistance (for maximum damping) on the elastic behavior of the beam is investigated for increasing rotating speed. Later, the synchronized switch damping on short (SSDS) technique is employed to damp the nonlinear oscillations of the rotating beam with increasing rotating speed. Results show that the SSDS technique can be a useful method of control for nonlinear rotating beams such as helicopter blades.

Submitted by MARCIA ROVADOSCHI (marciar@unifra.br) on 2018-08-17T12:00:46Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_RonanGorskiCadó.pdf: 4606921 bytes, checksum: 27f08f60a9019e436d5f312683f24ab8 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-17T12:00:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_RonanGorskiCadó.pdf: 4606921 bytes, checksum: 27f08f60a9019e436d5f312683f24ab8 (MD5) Previous issue date: 2016-08-31 / Ionizing radiations with X-rays energy range offer risk to human health and might be source of interference on sensitive devices. The increased use of ionizing radiations causes the need of development of new materials for radiological protection. The main goal of this study is to determine the attenuation properties of X-rays in polymeric nanocomposites with insertion of metal oxides. To obtain the nanocomposite, lead, cooper and tungsten oxides were synthesized. The oxides were characterized by X-ray diffraction, infrared spectroscopy and zeta potential with different pH. The synthesized oxides have average crystallite size between 25 and 55 nm. Polymeric films were made by dissolving polyamide 6.6 pellets in different combinations of formic acid / chloroform, determining by stress-strain tests that the combination 75/25 (%/%) of the reagents had better condition for the polymeric film use as fabric. The oxides were dispersed on the polymer solution for homogenization, obtaining polymer nanocomposites with 0.2 g, 0.08 g and 0.02 g of PbO, 0.2 g, 0.08 g and 0.02 g of CuO and 0.2 g of WO3.The nanocomposites were evaluated by X-ray diffraction, showing diffraction peaks in the amorphous region of the polymer film. The attenuation of X-rays was measured with the aid of an ionization chamber, varying the voltage of the X-ray tube (kV), and the time of exposure (mAs). The results showed attenuation of 26% compared to the polymeric film, in combination kV/mAs 40/10 and 13.11% in 100/10, for the nanocomposite with higher amounts of PbO. The nanocomposite with WO3 showed attenuation of 21,78% and 11,5% compared to the polymeric film, in the combinations 40/10 and 100/10, respectively. The nanocomposite of CuO with the larger amount of the oxide, showed attenuation of 10.11% and 4.5%, compared to the polymeric film, in combinations of 40/10 and 100/10, respectively. These results suggest that the nanocomposites produced has great potential for application in radiological protection. / As radiações ionizantes com energias na faixa dos raios X oferecem riscos para a saúde humana e podem ser fontes de interferência em equipamentos sensíveis. O aumento do uso das radiações ionizantes ocasiona na necessidade do desenvolvimento de novos materiais para uso em proteção radiológica. Este estudo tem por objetivo determinar as propriedades de atenuação dos raios X em nanocompósitos poliméricos com inserção de óxidos metálicos. Para a obtenção dos nanocompósitos, foram sintetizados óxidos de chumbo, de cobre e de tungstênio. Os óxidos foram caracterizados por difração de raios X, espectroscopia de infravermelho e por potencial zeta em diferentes pH. Os óxidos sintetizados possuem tamanho de cristalito médio entre 25 e 55 nm. Foram produzidos filmes poliméricos a partir da dissolução de grãos de poliamida 6.6 em diferentes combinações de ácido fórmico/clorofórmio, determinando por ensaios de tensãodeformação que a combinação 75/25 (%/%) dos reagentes apresentou melhor condição para o do filme polimérico como tecido. Os óxidos foram dispersos na solução polimérica para homogeneização, obtendo nanocompósitos poliméricos com 0,2 g, 0,08g e 0,02 g de PbO, 0,2 g, 0,08g e 0,02 g de CuO e 0,2 g de WO3. Os nanocompósitos foram avaliados por difração de raios X, apresentando picos de difração na região amorfa do filme polimérico. A atenuação dos raios X foi avaliada com auxílio de uma câmara de ionização, variando as condições de tensão do tubo de raios X (kV) e do tempo de exposição (mAs). Os resultados obtidos demonstraram atenuação de 26% em relação ao filme polimérico, na combinação kV/mAs 40/10 e 13,11% na 100/10, para o nanocompósito com maior quantidade de PbO. O nanocompósito de WO3 apresentou atenuação em relação ao filme polimérico de 21,78% e 11,5% nas combinações 40/10 e 100/10, respectivamente. O nanocompósito de CuO com maior quantidade de CuO apresentou atenuação em relação ao filme polimérico de 10,11% e 4,5%, nas combinações 40/10 e 100/10. Estes resultados sugerem aos nanocompósitos produzidos um grande potencial para aplicação em proteção radiológica.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The main goal of this work is the development of an anthropomorphic head phantom for use in computed tomography dosimetry. This phantom was built with materials which are inexpensive and easy to find (alginate and acrylic resin). Additionally, its dosimetric behavior was analyzed in a CT, comparing the values of C100mm and the estimated effective dose. The phantoms were filled with water because of the fact that the mass attenuation coefficients and the mass energy-absorption coefficient indicated that this was the best material to simulate the reference brain (ICRU-44 s brain). Two phantoms were built for this work; one was created using a real skull and the other using a regular mannequin. The phantom created with the real skull showed an average percentage difference of 4% in anatomical measurements in comparison with the reference (ICRU-48). The value of the estimated effective dose in the real skull phantom was 1,29 mSv, a value 5.4 times greater than the computational phantom (MASH). Despite the discrepant value, it represents a 46% improvement in comparison with the geometric PMMA phantom. It is estimated that the cost of the phantom produced from a real skull using the techniques and materials used in this work is approximately R$ 300,00. / Este trabalho tem como objetivo principal o desenvolvimento de um phantom antropomórfico da cabeça humana para dosimetria em tomografia computadorizada. Tal objeto simulador foi construído com materiais de fácil acesso e baixo custo (alginato e resina acrílica). Além disso, o seu comportamento dosimétrico foi avaliado em um tomógrafo ao se comparar valores de C100mm e dose efetiva estimada. Os phantoms foram preenchidos com água porque os valores dos coeficientes de absorção energética e dos coeficientes atenuação mássico indicaram que este é o melhor material para simular o cérebro da referência (cérebro da ICRU-44). Dois phantoms foram construídos para este trabalho, um teve como modelo um crânio real e o outro um manequim comum. O phantom confeccionado a partir de um crânio real possui medidas anatômicas que diferem de referência (ICRU-48) em 4%. O valor da dose efetiva estimada no crânio real foi de 1,29 mSv, valor 5,4 vezes maior do que o calculado no phantom computacional (MASH). Apesar de ser um valor bastante discrepante, o mesmo representa uma melhora de 46% em relação ao objeto simulador geométrico de acrílico. O custo do phantom antropomórfico, obtido de um crânio real, utilizando as técnicas e materiais usados nesse trabalho é de, aproximadamente, R$ 300,00.