Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade Gama, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, 2015. / Submitted by Guimaraes Jacqueline (jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2015-11-20T10:28:52Z No. of bitstreams: 1 2015_JulianaAparecidaElias.pdf: 6058695 bytes, checksum: b088d6f2b2311821605d34f068437db6 (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2016-01-25T14:07:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_JulianaAparecidaElias.pdf: 6058695 bytes, checksum: b088d6f2b2311821605d34f068437db6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-25T14:07:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_JulianaAparecidaElias.pdf: 6058695 bytes, checksum: b088d6f2b2311821605d34f068437db6 (MD5) / Introdução: As interações entre o campo magnético com materiais diamagnéticos como a água ganharam mais visibilidade nos últimos anos por meio de relevantes estudos que demonstram uma pluraridade de atuação da água tratada magneticamente (ATM). Tais estudos envolvem resultados como o aumento da absorção intestinal de cálcio, aumento da permeação da ATM a nível celular, diminuição da osmolaridade e viscosidade sanguínea e maior facilidade na eliminação de toxinas. Essas biorrespostas parecem ser possíveis, segundo a literatura, a partir de alterações das ligações de hidrogênio, quando a água é magneticamente tratada, proporcionado rearranjos de clusters, de forma a deixá-los menores e mais organizados, favorecendo sua permeação nos tecidos. Além disso, também há relatos na literatura sobre incrementos nos valores de pH e condutividade da água frente a um campo magnético, o que, juntamente com as alterações moleculares, conferiria a água novas propriedades, de maneira a aumentar sua efetividade no organismo. Objetivo: Verificar se há diferenças físico-químicas e moleculares estatisticamente relevantes entre a ATM e seu grupo controle. Metodologia: Fizeram parte do estudo, 6 tipos diferentes de águas, desde a deionizada até águas minerais comerciais, que foram submetidas a tratamento magnético por meio de um dispositivo magnético comercial próprio para este fim. O grupo controle foi formado com alíquotas das mesmas águas, porém sem o tratamento magnético. A fim de se verificar as alterações moleculares da ATM em comparação com o grupo controle, foram realizadas análises de espectroscopia no Infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e Ultravioleta (UV), bem como foram realizadas mensurações de pH e condutividade em ambos os grupos. Com os dados obtidos, realizou-se uma análise estatística por meio do software estatístico SPSS. Resultado: Houve diferenças nos espectros de FTIR e UV bem como um incremento nos valores de pH entre o grupo teste e o grupo controle. Conclusão: Mediante o p-valor encontrado, concluiu-se que existem diferenças moleculares estatisticamente relevantes entre a ATM e seu grupo controle, mostradas por meio das espectroscopias realizadas, bem como uma maior tendência a alcalinização do grupo que foi tratado magneticamente, o que suscita a importância de mais estudos a fim de convergir resultados científicos em prol desta que parece ser uma área promissora de novas descobertas. ______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Introduction: The interactions between the magnetic field with diamagnetics materials as water gained more visibility in recent years through relevant studies that demonstrate a variety of actuation of treated water magnetically (ATM). Such studies involve results such as the increase in intestinal calcium absorption, increase the permeation of the ATM cell level, decrease in osmolarity and blood viscosity and greater ease in the elimination of toxins. These bioresponses seem to be possible, according to the literature, from changes in hydrogen bonds, when the water is magnetically treated, provided rearrangements in clusters, in order to leave them smaller and more organized, thus favoring their permeation in tissues. In addition, there are also reports in the literature on increments in the pH and conductivity of the water front to a magnetic field, which, together with the molecular changes, would give the water new properties, so as to increase its effectiveness in the body. Objective: To Verify if there are any differences physical-chemical and molecular statistically relevant between ATM and its control group. Methodology: took part in the study, 6 different types of water, from the deionized water until mineral waters trade, which were subjected to magnetic treatment by means of a magnetic device own commercial for this order. The control group was formed with aliquots of the same waters, however without the magnetic treatment. In order to verify the molecular changes of ATM in comparison with the control group, there were analyzes of Fourier Transform Infrared spectroscopy (FTIR) and Ultraviolet (UV), as well as were performed measurements of pH and conductivity in both groups. With the data obtained, we performed a statistical analysis by means of the SPSS statistical software. Results: There were differences in the spectra of FTIR and UV as well as an increase in pH values between the test group and the control group. Conclusion: Through the p-value found, it was concluded that there are molecular differences statistically significant between the ATM and its control group, shown through the spectroscopies, as well as a greater tendency to alkalinization of the group that was treated magnetically, which raises the importance of further studies in order to converge scientific results in favor of this that seems to be a promising area of new discoveries.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2017. / Submitted by Priscilla Sousa (priscillasousa@bce.unb.br) on 2017-10-23T13:54:08Z No. of bitstreams: 1 2017_CiroFragaAlegretti.pdf: 4320395 bytes, checksum: 35cd8c2d4a7f9ef906f9e130bda5f432 (MD5) / Rejected by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br), reason: Bom dia, Por favor, adicione o título alternativo. Atenciosamente on 2017-11-01T14:14:58Z (GMT) / Submitted by Priscilla Sousa (priscillasousa@bce.unb.br) on 2017-11-01T15:27:26Z No. of bitstreams: 1 2017_CiroFragaAlegretti.pdf: 4320395 bytes, checksum: 35cd8c2d4a7f9ef906f9e130bda5f432 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-11-07T16:59:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_CiroFragaAlegretti.pdf: 4320395 bytes, checksum: 35cd8c2d4a7f9ef906f9e130bda5f432 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-07T16:59:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_CiroFragaAlegretti.pdf: 4320395 bytes, checksum: 35cd8c2d4a7f9ef906f9e130bda5f432 (MD5) Previous issue date: 2017-11-07 / O presente estudo tem como objetivo a investigação dos efeitos provenientes da aplicação de campos magnéticos sobre o escoamento de um fluido magnético sujeito a uma expansão abrupta. O descolamento de camada limite provocado pela geometria do problema resulta na formação de zonas de recirculação. Simulações são realizadas visando a avaliação da possibilidade de controle da instabilidade gerada pela geometria deste problema físico, por meio da aplicação de um campo magnético. A formulação teórica do problema é composta de uma revisão das proposições existentes para a equação constitutiva de um fluido magnético, e de uma análise das equações do movimento resultantes de cada proposição. Visando a análise do acoplamento entre o comportamento magnético e hidrodinâmico deste material complexo, equações evolutivas para a magnetização são adotadas. Diferentes proposições são implementadas, incluindo estudos recentes referentes ao efeito da parte simétrica do tensor gradiente de velocidades sobre a magnetização deste meio polarizável. Um código computacional é desenvolvido utilizando o Método das Diferenças Finitas com uma abordagem pseudo-transiente. A formulação vorticidade-função de corrente é implementada para a solução deste problema. Resultados numéricos obtidos para diferentes formulações de equações evolutivas para a magnetização são comparados. Estudos computacionais são conduzidos para números de Reynolds 50 e 100. Observa-se a possibilidade de controle por parâmetros magnéticos do ponto de recolamento da camada limite e, consequentemente, do comprimento da zona de recirculação. / The present work investigates the effects provenient from an external magnetic field application on the flow of a ferrofluid subjected to a sudden expansion. The geometry-driven boundary layer detachment results in the formation of recirculating zones. Simulations were performed in order to evaluate the possibility of controlling this instability via magnetic fields. The theoretical formulation of this physical problem is composed by a review of the propositions for the constitutive equation of a ferrofluid, and by an analysis of the resulting linear momentum equation associated to each proposition. In order to analyze the coupling between the magnetic and hydrodynamic fields of this complex material, different evolutive equations for the global magnetization are considered. Different propositions are implemented, including the latest investigations regarding the effect of the symmetric part of the velocity gradient tensor on the magnetization on this polarizable medium. A computational algorithm is developed using the Finite Differences Method with a pseudo-transient approach. The vorticity-stream function formulation was implemented to solve this physical problem. The numerical results obtained considering different evolutive equations for the global magnetization are compared. Computational studies are conduced for Reynolds numbers 50 and 100. The possibility to control the boundary layer reattachment point due to magnetic parameters, and consequently the length of the recirculating zone, is observed.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-02-26T20:14:23Z No. of bitstreams: 1 2017_VictorFerreiraAntunesdeOliveira.pdf: 5754880 bytes, checksum: 422b778f72355f9eb9b9669d14da1ae9 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-02-26T21:30:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_VictorFerreiraAntunesdeOliveira.pdf: 5754880 bytes, checksum: 422b778f72355f9eb9b9669d14da1ae9 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-26T21:30:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_VictorFerreiraAntunesdeOliveira.pdf: 5754880 bytes, checksum: 422b778f72355f9eb9b9669d14da1ae9 (MD5) Previous issue date: 2018-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). / No presente trabalho, buscou-se o desenvolvimento e a caracterização eletrônica de um sistema de atuação magnética multidimensional baseado na topologia de bobinas de Helmholtz. O equipamento em questão é capaz de gerar campos magnéticos contínuos, ou modulados em pulsos senoidais, que originam diferentes padrões direcionais e fornecem graus de liberdade tanto translacionais quanto rotacionais para o controle e a ativação de unidades diversas, suscetíveis a campos magnéticos. As bobinas foram dimensionadas para a execução de testes laboratoriais em escala de bancada, fornecendo uma área útil de aporte amostral de até 8 cm, onde a uniformidade do campo produzido deve ser satisfatória e previsível. Na implementação aqui apresentada, a interação mais importante entre os campos magnéticos gerados é a de campo rotatório, que ocorre com a alimentação simultânea dos pares de bobinas perpendiculares em frequências oscilatórias entre 100 Hz e 1000 Hz. No universo de aplicações biomédicas, essas frequências relativamente baixas são conjecturadas como efetivas para aplicações de hipertermia por atrito quando aplicadas sobre as nanoestruturas apropriadas. Portanto, deu-se continuidade à prototipagem das bobinas e à elucidação e adoção de um sistema de amplificação de sinais elétricos, o qual regula a passagem de corrente nas espiras. Para a redução da reatância indutiva indesejável, foi projetado um banco de capacitores variável que auxilia na funcionalidade e na eficiência energética do protótipo. Em seguida, foram realizadas simulações computacionais que modelaram as proporções reais do equipamento para a validação dos padrões circulares dos campos e para a projeção dos valores das forças magnéticas. Por fim, o sistema foi caracterizado quanto à intensidade dos campos gerados e às faixas de frequências operantes em correntes alternadas, nas quais as perdas energéticas são mínimas. Possibilitou-se, assim, o uso do campo magnético de maior intensidade, na faixa de 30mT, para testes preliminares de hipertermia. / A multidimensional magnetic actuation system based on the Helmholtz coil topology was developed and characterized electronically. This equipment generates both continuous magnetic fields and modulated ones in sinusoidal pulses, which provide different directional patterns and multiple degrees of translational and rotational freedom for the control and activation of magnetic units. The coils were designed for bench-scale laboratory tests, providing a sample loading area of up to 8 cm, where the uniformity of the field produced should be satisfactory and predictable. In the implementation phase, it was observed that the most important interaction among the magnetic fields generated is the rotational field, which occurs with the simultaneous activation of both pairs of perpendicular coils in oscillatory frequencies between 100 Hz and 1000 Hz. In the biomedical universe, such low-frequency magnetic fields are thought as potentially effective tools for friction hyperthermia when applied on the appropriate nanostructures. Therefore, the prototyping of the coils and the adoption of an electrical signal amplification system were carried out for the conduction of the necessary electric current. In order to reduce undesirable inductive reactance, a variable capacitor bank was designed which assists the functionality and energy efficiency of the prototype. Then, computational simulations that modeled the actual proportions of the equipment were performed to validate the circular patterns of the magnetic fields and the projection of their values. Finally, the system was characterized in terms of the intensity of the alternating magnetic fields and the bands of frequencies, in which the energy losses were minimal. Thus, the use of the field with highest intensity (in the range of 30mT) was made possible for preliminary tests of hyperthermia.

O corpo humano é formado por milhões de células que se reproduzem por divisão celular e que, em condições normais, é controlada, mas em algumas situações as células perdem a capacidade de controlar seu próprio crescimento, formando o que se conhece como tumor maligno ou câncer. O combate ao câncer pode ser efetuado através de fármacos, cirurgia, radioterapia entre outros. Recentemente surgiu uma técnica experimental: a utilização de nanopartículas magnéticas em um tecido doente e provocar a destruição de suas células através de seu aquecimento acima de 41 °C utilizando-se de equipamentos denominados de geradores de campo magnético alternado. Os equipamentos disponíveis no mercado são todos importados e de alto custo formado por circuitos eletrônicos de difícil ajuste. A fim de nacionalizar e baixar o custo desta tecnologia, foi objetivo deste trabalho a construção de um gerador de campo magnético alternado para avaliação in vitro de hipertermia em cultura celular. Para seu desenvolvimento foi necessário estudar o funcionamento de equipamentos similares importados. Em seguida, foi constatada a existência de um aparelho de produção nacional e de custo acessível para uso industrial com a finalidade de aquecer metais, porém com o mesmo princípio de funcionamento destes equipamentos importados. Os circuitos foram construídos e modificados para o aquecimento de nanopartículas magnéticas. O protótipo foi construído e avaliado comparando-o com um equipamento importado destinado ao aquecimento de nanopartículas magnéticas. Foi comprovado que o protótipo aquece, acima de 41 °C, tanto a magnetita em tamanho micrométrico como a magnetita dispersa em água e com tamanho nanométrico. Também foi observado que a intensidade de campo magnético alternado e sua frequência provocam alteração nos perfis de aquecimento das nanopartículas magnéticas diluídas em água (ferrofluidos) a medida de sua proporção em comparação com a massa de água presente. O protótipo atingiu o valor de aquecimento para hipertermia demonstrando viabilidade técnica para implantação do piloto como gerador de campo magnético alternado nacional para estudo do uso de nanopartículas magnéticas no tratamento de câncer via hipertermia ou liberação controlada de fármacos. / The human body is made of millions of cells that reproduce through cell division and that, under normal conditions, is controlled, but in some situations the cells lose the capacity to control their own growth, forming what is known as a malignant tumor or cancer. There are several ways to treat cancer such as drugs, surgery, radiotherapy among others. Lately emerged a technique based on magnetic nanoparticles used in association to the hyperthermia. The new technique consists in insert magnetic nanoparticles in the diseased tissue and cause the destruction of cancer cells through its heating above 41 °C using an alternating magnetic field generators. Nowadays, only imported equipment is in the market at a high cost and made by complex electronic circuits. In order to nationalize and decrease the cost of this technology, the aim of this work was the construction of an alternating magnetic field generator for evaluation of hyperthermia in vitro in cell culture. It was necessary to evaluate how similar imported equipment works. As a started point model, a national industrial equipment used for melting metals was used. The circuits were built and modified for heating magnetic nanoparticles. The prototype was built and compared with the imported equipment used to heat magnetic nanoparticles. It was observed that the prototype heats the magnetite particles even in micrometric or nanometric sizes above 41°C. It was also observed a relation between the intensity of the alternating magnetic field and its frequency with the amount of water present as dispersion media for magnetic particles. The prototype was able to heat magnetic nanoparticles achieving a value of heating satisfactory to hyperthermia treatment. Thus, the feasibility to construct a pilot as national alternating magnetic field generator was proven.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:36:12Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2113_1.pdf: 3154345 bytes, checksum: 2e81add5d974791ec53289ff589ab5bf (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Fundação de Amparo à Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco / Este trabalho objetiva apresentar o desenvolvimento e os resultados do estudo analítico e experimental das energias e forças resultantes em um protótipo de um rotor magneto, desenvolvido experimentalmente. Este rotor tem como princípio de ação motora, as forças de repulsão do campo magnético causadas pelo posicionamento dinâmico de imãs permanentes entre o injetor e o rotor do protótipo. Para este estudo, uma análise global de energia do sistema foi idealizada com base na primeira lei da termodinâmica e uma análise local baseada no cálculo do torque instantâneo em posições estratégicas do movimento do rotor, foi desenvolvida mecanicamente, para verificação analítica da evolução dinâmica das forças magnéticas motrizes. A modelagem das forças magnéticas resistivas, potencialmente atuantes no sistema, foi desenvolvida e analisada através do software MAXWELL®. Para identificação das forças resistivas mecânicas foi concebido um teste experimental utilizando-se o protótipo e um dinamômetro para obtenção do módulo destas forças, dando aos resultados obtidos o tratamento estatístico adequado ao caso. Para o desenvolvimento experimental dos modelos, utilizou-se o software AutoCAD®, que se constituiu em uma ferramenta fundamental na tarefa de transformar concepções em modelos geométricos, modelos físicos e, finalmente, em um protótipo. Esta ferramenta também serviu para identificar as direções das forças nas posições do movimento do rotor para fins de análise mecânica nos cálculos do estudo desenvolvido. Os resultados obtidos através dos estudos analíticos e testes experimentais permitem visualizar uma tendência de que o protótipo em estudo ficaria estacionário, pois, do confronto entre as resultantes das forças motrizes e resistivas, identificou-se semelhança entre suas magnitudes. Este fato faria com que a energia inicialmente aplicada por um agente externo fosse progressivamente dissipada pelas resistências do sistema, causando sua parada

Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Centro Universitário FEI, São Bernardo do Campo, 2016

El presente Proyecto de Grado aborda el diseño de un sistema digital el cual permita la medición del campo magnético terrestre en el Observatorio de Patacamaya perteneciente al Instituto de Investigaciones Físicas de la Universidad Mayor de San Andrés (UMSA), mediante el manejo microcontroladores y de dispositivos optoelectrónicos, que permitan el registro de datos proporcionados por el sistema de medición magnética analógico del tipo LaCour y Pushkov. Además de trabajar para la medición de campos magnéticos se proporcionarán módulos los cuales permitan la adquisición de otros tipos de datos analógicos como el campo eléctrico, componentes magnéticas provenientes de dispositivos de diseño digital, además del control de dispositivos digitales externos tanto para la salida, como entrada de datos digitales. Se detalla el manejo de los dispositivos utilizados, profundo análisis de los provistos por el Instituto de Geofísica, especificaciones que el Observatorio requiere y futuros usos que el sistema proporcionará.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-03-26T19:49:53Z No. of bitstreams: 1 2017_LaísdeSouzaAlves.pdf: 1803986 bytes, checksum: 6f2177f3a71fbedec37b7a67000eb712 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-04-03T16:49:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_LaísdeSouzaAlves.pdf: 1803986 bytes, checksum: 6f2177f3a71fbedec37b7a67000eb712 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-03T16:49:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_LaísdeSouzaAlves.pdf: 1803986 bytes, checksum: 6f2177f3a71fbedec37b7a67000eb712 (MD5) Previous issue date: 2018-04-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). / A presente dissertação tem como objetivo descrever o campo magnético produzido num impacto meteorítico. O crateramento por impacto é o mais rápido processo geológico do qual se tem conhecimento. Ele é considerado um dos agentes mais importantes na alteração morfológica planetária. Durante um impacto hiperveloz, as enormes variações de pressão e temperatura são responsáveis pela geração de plasmas e pela criação de um sistema geoquímico único. Dados recentes da Mars Global Surveyor, em Marte, sugerem uma forte ligação entre os grandes eventos de impacto ocorridos naquele planeta e a configuração das anomalias magnéticas sobre as crateras de Hellas, Argyre e Isidis. Todavia, as possíveis fontes destas anomalias permanecem motivo de debate. Uma fonte, ainda pouco compreendida, é devida à interação dos plasmas formados durante o impacto hiper veloz com o campo magnético ambiente. Este plasma é capaz de produzir novos campos magnéticos e ainda intensificar o campo magnético ambiente. Este processo pode gerar campos transientes com intensidade da mesma ordem dos campos paleomagnéticos observados em produtos de crateramento. A fim de se elucidar o processo de produção e amplificação de campos magnéticos, esta dissertação descreve o plasma formado durante o impacto hiperveloz através do modelo magnetohidrodinâmico (MHD). Deduz-se as equações constituintes do sistema a partir das equações de Boltzmann, calculando os seus momentos. Faz-se uma estimativa de campo máximo produzido para um impacto de grande escala. Ao final, procura-se encontrar uma solução analítica do sistema, através das simetrias de Lie, que descreva um comportamento similar ao esperado. Utilizando-se o pacote para Maple SADE, foi realizada uma primeira análise das simetrias clássicas do sistema constituinte. As soluções obtidas são soluções particulares do sistema e demonstram a ampla gama de soluções analíticas que podem ser encontradas por meio do método de simetrias. Compreendendo melhor como o campo magnético gerado se comporta, os modelos paleomagnéticos que visam descrever a história geológica de um determinado planeta podem ser melhor desenvolvidos, iluminando, assim, a história por detrás da formação planetária / This dissertation aims to describe the resulting magnetic field produced by a meteoritic impact. Impact cratering is the fastest geological process known. It is one of the most important processes in planetary morphological modification. During a hypervelocity impact, huge variations in pressure and temperature are responsible for plasma generation and the creation of a unique geochemical system. Recent Mars Global Surveyor data suggest a strong link between major impact events on that planet and a configuration of the magnetic anomalies on Hellas, Argyre and Isidis craters. However, the sources of these magnectic anomalies remain a matter of debate. One source, still poorly understood, is due to the interaction of impact plasmas with the ambient magnetic field. This plasma can generate new magnetic fields and further intensifying the surrounding magnetic field. It is possible that this process generate transient fields with the same order of paleomagnetic fields observed in lunar craters. In order to elucidate the process of productionandamplificationofmagneticfields, thisdissertationdescribestheplasmaformedduring an hypervelocity impact through the magnetohydrodynamic (MHD) model. The constituent equations of the system are deduced from the moments of Boltzmann equations. A first estimate of the maximum field range is calculated for a large-scale impact. Then, using Lie symmetries, we search for an analytical solution, which describes a behavior similar to that expected. Using the Maple package SADE, a first analysis of the classical symmetries of the constituent system was performed. The solutions obtained are particular solutions of the system and demonstrate a wide range of analytical solutions that can be found through the symmetries method. Understanding how the generated magnetic field behaves, the paleomagnetic models that aim to describe a geological history of a given planet can be better developed, thus illuminating the history behind the planetary formation.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:54:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo5261_1.pdf: 810129 bytes, checksum: 7584c9ad246322945fe570499d25c423 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / O objetivo deste estudo foi investigar a influência de campos magnéticos estáticos, não homogêneos, na fisiologia da levedura S. cerevisiae crescendo em meio sintético a base de glicose. As fermentações foram conduzidas segundo duas condições: em biorreatores submetidos a campo magnético (com magnetos cilíndricos, constituídos da liga metálica NdFeB (Neodímio-Ferro-Boro) com ½ pol de diâmetro e ¼ pol de espessura (modelo 27DNE3208 Magnet Sales & Manufacturing Company, Inc. USA)) e em biorreatores sem magnetos. Foi aplicado campo magnético estático, não homogêneo de intensidade 220 mT. A levedura foi cedida da coleção do Departamento de Antibióticos da Universidade Federal de Pernambuco, classificada como UFPEDA 1012, em meio contendo extrato de levedura e glicose e durante 24 horas de fermentação. Foram monitoradas a pureza microbiológica do cultivo e realizadas amostragens para avaliação do crescimento por medida do peso seco e por contagem de células viáveis (UFC/mL). A velocidade específica de crescimento (μx) foi avaliada e realizadas análises de imagem, aferições dos valores de pH, determinação da concentração de etanol através de cromatografia a gás e dosagem de glicose por método enzimático. As amostras submetidas ao campo magnético obtiveram aumento na produção de biomassa a partir das 12 horas de fermentação, quando comparadas às amostras controle. Este aumento foi de até 181% em relação à amostra não magnetizada, evidenciando que o campo magnético estimula a produção de biomassa em leveduras, bem como o aumento no número de células viáveis com aumento de até quatro vezes o valor em relação à amostra controle. A análise da velocidade específica de crescimento confirmou os achados anteriores de que a curva de crescimento das amostras controle encontraram-se em fase estacionária, ao passo que a amostra magnetizada apresenta prolongamento da fase exponencial de crescimento. Esse fato pode ser interpretado como um efeito do campo magnético na aceleração do metabolismo celular e ser um instrumento de uso biotecnológico na otimização da produção de biomassa. A forma de magnetização teve influência marcante nos resultados das variáveis estudadas, mostrando que o campo magnético aplicado em S. cerevisiae, estimulou a proliferação e a biomassa, com grande potencial de aplicação na biotecnologia

Este trabalho consistiu na implementação de um método de homogeneização de campo, denominado shimming passivo. Esse método é caracterizado pela inserção de pequenas peças ferromagnéticas no interior do magneto; a interação destas peças com o campo magnético principal produz campos locais capazes de corrigir inomogeneidades indesejadas, quando várias peças são estrategicamente combinadas. Embora esse método já tenha sido bem discutido, implementado e publicado por D.I.Hoult na década de 80, ele ainda não havia sido desenvolvido para um magneto resistivo com núcleo de ferro e peças polares, como é o caso do Artro-ToRM. Nosso objetivo era, através do Artro-ToRM, encontrar uma metodologia de modelagem e correção de campo que fosse útil para magnetos com a mesma geometria. Foram utilizados métodos computacionais de ajuste numérico que, a partir de mapas originais de campo, foram capazes de encontrar configurações de peças magnéticas que pudessem reduzir as inomogeneidades presentes. Um dos maiores desafios do trabalho, foi encontrarmos elementos passivos com comportamento previsível quando submetidos ao campo magnético principal, já que os programas de otimização presupunham que trabalhávamos com dipolos magnéticos, para efeitos de simplificação. Finalmente, considerando uma região cilíndrica com raio de 5 cm e comprimento de 10 cm, mostramos uma melhora de 390 ppm para 250 ppm na homogeneidade, após a correção passiva. / This work presents the implementation of a method for field correction, called passive shimming. The method is characterized by the insertion of small iron pieces in magnet bore; the interaction of these pieces with the main magnetic field produces local fields capable of correcting undesired inhomogenity, when some parts are strategically combined. Although this method has been already proposed by D.I.Hoult in the eighties, it still has not been developed for resistive magnets with polar pieces, such as the Artro-ToRM. Our objective were to find a method for field modeling and correction that could be useful for magnets with similar geometry. Computational methods of numerical adjustment were used from the original field maps, it was possible to find the optimal the configurations of magnetic parts for reducing the field inhomogenity. One of the biggest challenges of the work, was to find passive elements with previsible behavior when submitted to magnetic field main, since the optimization programs preassumed that we worked with magnetic dipoles, for the purpose of simplification. Finally, considering a cilindrical region, we show an improvement of 390 ppm to 250 ppm in the homogenity, after the passive correction.