Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2014-08-06T18:08:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 326722.pdf: 1481471 bytes, checksum: 841ac21455fe6980c71b9d210031b8fd (MD5) Previous issue date: 2014 / A obtenção de misturas poliméricas que associem as propriedades de polímeros de engenharia e as propriedades físico-químicas de materiais semicondutores tem atraído a atenção de vários grupos de pesquisa devido ao grande potencial em aplicações tecnológicas, tais como: blindagem eletromagnética, dissipação de cargas estáticas, sensores químicos, biosensores e sensores eletromecânicos. Várias estratégias têm sido adotadas para obter materiais com tais propriedades, uma delas muito utilizada é a incorporação de aditivos condutores de eletricidade em matrizes de elastômeros termoplásticos. O negro de fumo condutor (NFC) é um material tradicionalmente utilizado como aditivo condutor para ser incorporado em polímeros isolantes por possuir elevada área superficial e condutividade elétrica da ordem de 1 S.cm-1. Entretanto, o polipirrol (PPy) vem sendo intensamente utilizado como aditivo condutor por possuir estabilidade térmica, condutividade elétrica que pode ser controlada conforme seu estado de oxidação e ser facilmente sintetizado em meio aquoso. Neste trabalho, misturas poliméricas condutoras de eletricidade de poliuretano termoplástico (TPU) com diferentes concentrações em massa de NFC ou PPy foram preparadas por mistura por fusão, em um reômetro de torque. A estrutura e propriedades das misturas foram avaliadas por microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo (SEM-FEG), espectroscopia no infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), análise dinâmico-mecânica e termogravimetria (TG). A estabilidade térmica das misturas obtidas foi modificada com a adição do polipirrol e do negro de fumo, assim como as propriedades viscoelásticas. Foram atingidos valores de condutividade próximos a dos aditivos condutores puros e verificou-se que esses materiais são promissores para o uso em blindagem eletromagnética.<br> / Abstract : There is a great interest in developing conducting polymer blends due to the possibility to combine the engineering polymer properties with the physical and chemical properties of semiconductor materials. These materials have been used for several technological application, such as electromagnetic shielding, static charge dissipation, chemical sensors, biosensors and electromechanical sensors. Many strategies have been employed to obtain materials with such properties, a commonly used technique is the incorporation of conductive additives into thermoplastic elastomer matrix. Among the conductive additives, polypyrrole (PPy) has been studied extensively because of its thermal stability, electrical conductivity which can be controlled by the oxidation state and ease of synthesis in aqueous solution. Futhermore, the conductive carbon black (CB) is another conductive additive to obtain conductive composites due to its high surface area and good electrical conductivity which is around 1 S.cm-1. In this work, electric conductive polymer blends composed of thermoplastic polyurethane (TPU) with different weight concentrations of conductive additives were prepared by melt mixing in a torque rheometer. The additives and composites morphologies were analyzed by scanning electron field emission microscopy (FEG - SEM). The structure and properties of these materials were also evaluated by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), dynamic mechanical analysis and thermogravimetry (TG). The thermal stability of the obtained mixtures as well as viscoelastic properties were modified with the addition of polypyrrole and carbon black into TPU matrix. The electrical conductivity of the composites is quite similar to that found for neat conductive additives. The results obtained in this work reveal that these composites are promising materials for electromagnetic shielding applications.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2015 / Made available in DSpace on 2016-04-19T04:12:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338180.pdf: 5030005 bytes, checksum: da06be5e1485c9be8a514fd4f86d22b7 (MD5) Previous issue date: 2015 / A presente tese versa sobre os efeitos do material dielétrico na operação de Superfícies Seletivas em Frequência (FSS). Em particular, apresenta o modelo obtido a partir de simulações numéricas usando o software Ansys-HFSS e do ajuste de curvas para a permissividade efetiva do dielétrico em superfícies seletivas em frequência. O modelo numérico está baseado na permissividade e na espessura do dielétrico usado como suporte dos elementos da FSS, assim como também do período e de um fator dependente da geometria da FSS. O modelo é desenvolvido para a FSS do tipo loop quadrado e é usado adicionalmente para estudar os efeitos do dielétrico na largura de banda da FSS. Simulações usando o método do circuito equivalente (MCE) que incluem o modelo proposto mostram acurácia aceitável e baixo custo computacional, comparado com as simulações feitas com o Ansys-HFSS. Análises do modelo proposto permitem definir duas novas variáveis que caracterizam o comportamento da permissividade efetiva do dielétrico: constante de estabilização ae e espessura de estabilização test. Perdas ôhmicas e dielétricas nos elementos metálicos e no dielétrico, respectivamente são incluídas no método do circuito equivalente com o intuito de avaliar seus efeitos no desempenho da FSS. O método de otimização estocástico baseado em enxame de partículas (PSO - Particle Swarm Optimization Method) foi usado para sintetizar FSS do tipo loop quadrado através do método do circuito equivalente com requerimentos específicos na frequência de ressonância e na largura de banda. É notável o baixo custo computacional e a acurácia aceitável obtidos com a abordagem proposta. / Abstract : This thesis deals with dielectric effects in FSS operation. In particular, it presents a model, obtained through numerical simulation with Ansys-HFSS and curve fitting, for the dielectric effective permittivity of frequency selective surfaces (FSS). The numerical model is based on the permittivity and thickness of the dielectric layer supporting the FSS elements, as well as on the period and a factor dependent on the FSS geometry. The model is developed for square loop FSS and is also used to study the dielectric effects on the bandwidth of the square loop FSS. Simulations results using the equivalent Circuit Method (ECM) shows acceptable accuracy and low computational cost, compared with Ansys-HFSS commercial simulator. Analysis of the proposed model allows defining new variables that characterize the effective permittivity behavior: stabilization constant ae and stabilization thickness test. Dielectric and ohmic losses in metallic elements and dielectric are include in the ECM to evaluate its effects on the performance of the FSS. Particle Swarm Optimization Method (PSO) was used to synthesize a square loop FSS via the equivalent circuit method with a specific resonant frequency and bandwidth requirement. It is remarkable the low computational cost and acceptable accuracy obtained with the proposed approach.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais / Made available in DSpace on 2013-03-04T18:28:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 304697.pdf: 3936253 bytes, checksum: 966246300a4fba9c8b6fae4e3cb4d9f6 (MD5) / O desenvolvimento de compósitos condutores de eletricidade com propriedades cada vez mais específicas vem impulsionando avanços tecnológicos nas últimas décadas, sobretudo no setor eletro eletrônico. A concentração mínima de aditivos condutores necessária para que o compósito efetivamente conduza eletricidade é chamada de limiar de percolação, e a sua caracterização é essencial para a confecção de compósitos com propriedades ajustadas para aplicações especializadas. No presente trabalho foi feita a previsão do limiar de percolação e da condutividade elétrica dos compósitos utilizando um simulador por método de Monte Carlo programado em Python. A simulação foi feita levando em consideração a geometria do aditivo condutor, sendo que o simulador foi programado para aplicar partículas esféricas ou cilíndricas, em compósitos bidimensionais ou tridimensionais. O tamanho das partículas foi simulado de duas formas: com dimensão constante e com variação das dimensões das partículas (polidispersão). Os resultados da simulação do limiar de percolação foram comparados com resultados encontrados na literatura de compósitos de grafite sintética em polímero de cristal líquido e também com resultados obtidos experimentalmente de compósitos de polipirrol (PPy) particulado ou fibras de sílica amorfa revestidas com PPy em poli(fluoreto de vinilideno) (PVDF). Os resultados demonstraram que é possível prever os valores de limiar de percolação através do simulador conhecendo os dados de dispersão da geometria do aditivo condutor. Em seguida foram realizadas as simulações de condutividade do compósito assumindo resistência de tunelamento entra as partículas de aditivo condutor e os resultados comparados novamente com os compósitos de grafite e PPy. Os resultados obtidos neste estudo mostraram que o método de Monte Carlo é eficaz para prever a variação de condutividade elétrica e limiar de percolação de sistemas experimentais, contribuindo para a redução da quantidade de amostras preparadas e auxiliando na compreensão dos fenômenos envolvidos na presença de condutividade elétrica em compósitos. / The development of electrically conductive composites with increasingly specific properties has resulted in a boost to technological advances in the last decades, specially in the electric and electronic sectors. The minimal amount of conductive fillers necessary to the composite to effectively conduct electricity is called percolation threshold, and its characterization is essential to the production of composites with properties adjusted to specialized applications. In the present work, the prediction of the percolation threshold and the conductivity of composites was executed through a simulator based on the Monte Carlo method programed in Python. The simulation was performed taking into account a geometry of the conductive filler, as the simulator was coded to apply either spherical or cylindrical particles in two-dimensional or three-dimensional composites. The particle sizes were simulated in two different ways: with constant dimensions or with variable dimensions (polydisperse). The results of the simulated percolation threshold were compared with results found in the literature of synthetic graphite in liquid crystal polymer composites and also with experimental results obtained from polypyrrole (PPy) particles or amorphous silicate fibers coated with PPy (Ppy.FSA) in Poly(vinylidene fluoride) (PVDF) composites. The results demonstrate that it is possible to obtain percolation threshold values through the simulator using the conductive filler's geometric variability data. Next, the composite's conductivity was simulated applying the tunneling resistance concept to the contact between filler particles and the results were again compared to that of graphite and PPy composites. The results obtained in this study demonstrated that the Monte Carlo method is efficient in predicting of the percolation threshold and the variation of electric conductivity of experimental systems, which can allow a decrease in the number of specimens and also contribute to the comprehension of the phenomena involved in the electrical conductivity of composites.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:00:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 321423.pdf: 4114215 bytes, checksum: 29426d238ea097e10d8d5b386204ac3c (MD5) Previous issue date: 2013 / Esta pesquisa analisou a condutividade elétrica como alternativa à obtenção de parâmetros de lixiviação de metais pesados em materiais cimentícios. Utilizaram-se corpos de prova cilíndricos de argamassas produzidas nos moldes recomendados para ensaios de resistência do cimento (NBR 7215:1997). O cimento escolhido foi do Tipo V e o agregado miúdo foi areia padrão. A contaminação das amostras se deu a partir de nitratos de metal pesado, por esta ser uma forma mais solúvel e susceptível à lixiviação. Foram utilizados nitratos de cromo, chumbo e zinco nas dosagens de 250 mg/kg, 500 mg/kg, 750 mg/kg e 1000 mg/kg. Os testes de lixiviação foram realizados de acordo com os procedimentos da norma holandesa NEN 7375:2004, na sua versão mais recente, no qual o extrato utilizado é a água deionizada. Trabalhou-se com tempos de cura variando de 28, 60 e 100 dias, para averiguação dessa influência sobre as taxas de liberação. As medidas da condutividade elétrica da solução lixiviada fazem parte dos procedimentos normalizados e servem para indicação da presença de elementos solubilizados. A condutividade elétrica da amostra monolítica foi tomada nos intervalos da troca do extrato a partir de eletrodos de cobre pressionados nas extremidades do corpo cilíndrico. Os equipamentos elétricos utilizados para leitura da condutividade do material consistiram de um gerador de tensão alternada e um medidor de corrente, posicionados em série. A tensão gerada foi fixada em 30 V e a frequência de 60 Hz, conforme a rede local. Os resultados mostraram existir semelhanças no comportamento à lixiviação das espécies e a condutividade elétrica, medida tanto na solução quanto no sólido. As correlações observadas permitiram a estimativa da concentração máxima de uma espécie qualquer disponível para liberação e, também, do tempo máximo decorrido até o seu esgotamento. Este procedimento pode substituir a realização dos ensaios prévios para determinação da disponibilidade de elementos susceptíveis à lixiviação. Os resultados parecem indicar não haver alteração na cinética de transporte das espécies iônicas ao longo do tempo e nem influência da concentração nesse movimento. <br> / Abstract : This research examined the electrical conductivity as an alternative to obtaining parameters of metal leaching in cementitious materials. Cylindrical specimens of mortars produced in the manner recommended for testing the compressive strength of cement were used (NBR 7215:1997). The chosen cement was Type V, and the fine aggregate was default standard sand. The contamination of the samples occurred from heavy metal nitrates, as this is more soluble and susceptible form to leaching. Nitrates of chromium, lead and zinc in doses of 250 mg/kg, 500 mg/kg, 750 mg/kg and 1000 mg/kg were used. The leaching tests were performed according to standard procedures of the Dutch NEN 7375:2004, in its latest version, in which the liquid solvent used is deionized water. The cure times ranged from 28, 60 and 100 days to investigate its influence on rates of release. The measurements of the electrical conductivity of the leach solution are part of the standard procedures and serve to indicate the presence of solubilized elements. The electrical conductivity of monolithic sample was taken at the intervals of exchange of the liquid solvent from pressed copper electrodes at the ends of the cylindrical specimens. The electrical equipment used for reading the conductivity of the material consisted of an alternating voltage generator and a current meter positioned in series. The generated voltage was set at 30 V and the frequency of 60 Hz, according to the mains. The results showed similarities in the leaching behavior of the species and the electrical conductivity, measured both in solution and in the solid. The observed correlations allowed the estimation of the maximum concentration of any species available for release and also the maximum time elapsed until its exhaustion. This procedure can replace the prior tests for determining the availability of elements susceptible to leaching. The results seem to indicate there is neither change in the kinetics of transport of ionic species over time nor influence of the concentration in this movement.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-02-06Bitstream added on 2014-06-13T20:14:06Z : No. of bitstreams: 1 santana_vt_me_rcla.pdf: 1019628 bytes, checksum: 4254b784c126f805afadee6bac781e6e (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Este trabalho está dividido em três partes principais agrupadas segundo os materiais investigados. Na primeira parte descrevemos o estudo, através da técnica de Ressonância de Spin Eletrônico (RSE) em banda X, de um lme auto-montado da polianilina dopada com plastificante ester di-n-dodecil de acido sulfosucc nico (PANI-DDoESSA)0:5. Através de todos os parâmetros extraídos pelo ajuste dos espectros obtidos com a técnica, observamos uma transição de um estado delocalizado para um estado localizado em que os polarons podem ser modelados por dímeros de spin 1/2 com interação intra e interdímero. Como as medidas foram realizadas para duas orientações de campo magnético, uma anisotropia no comportamento de todos os parâmetros de RSE cou evidenciada. Abaixo de 5K essa anisotropia mostrou a presençaa de um termo de Dzyaloshinskii-Moriya (DM) responsável por características de ferromagnetismo fraco em baixa temperatura no estado fundamental. Propusemos um termo de DM no plano do lme condizente com as propriedades de simetria dos cristalitos. Na segunda parte, apresentamos medidas de condutividade a.c. para as s eries in editas de Ca2xLaxFeIrO6 e Sr1:2La0:8FeIrO6 numa configuração capacitiva. Mostramos que perturbações muito pequenas, como a pressão exercida pelo porta-amostras de mola, estimula diferentes comportamentos nas propriedades elétricas a.c.. Nestas amostras policristalinas, efeitos da granularidade possivelmente dominam a condutividade, e o efeito de ciclagens térmicas ou da aplicação de pequenas pressões deve ser estabelecido de modo que medidas de condutividade a.c. possam contribuir na identi ca c~ao de características magnéticas nesses sistemas. Na terceira parte, a síntese de amostras em p o e pastilha de cerâmicas multiferróicas BiMn2O5 e... / This work is divided in three main parts regarding the investigated materials. In the rst part, an Electron Spin Resonance (ESR) study of a lm of the polyaniline plastdoped with di-n-dodecil ester of sulfosuccinic acid (PANI-DDoESSA)0:5 is presented. Through ESR parameters extracted from ttings of the spectra, it is possible to observe a transition between delocalized and localized states (metal-insulator transition) in which polarons could be modeled as spin-1/2 dimers with inter and intradimer interactions. The measurements were performed with the magnetic eld oriented parallel and perpendicular to the lm surface allowing an anisotropic behaviour to be evidenced from all ESR parameters. Bellow 5 K this anisotropy showed a Dzyaloshinskii-Moriya (DM) interaction causing a weak ferromagnetism for low temperatures in the ground state. We suggest an in-plane DM vector in accordance with symmetry properties of the crystallites. In the second part, we present a.c. conductivity measurements for the novel double perovskite series Ca2xLaxFeIrO6 e Sr1:2La0:8FeIrO6 in a capacitive con guration. It is showed that small perturbations like the pressure made by the sample holder can stimulate di erent behaviours in a.c. electrical properties. Granularity possibly dominates the conductivity in those polycrystalline samples, and thermal cycling or small pressure e ects must be established in such a way that a.c. conductivity helps to guess magnetic characteristics in such systems. In the third part, synthesis of powder and pellets samples of multiferroic ceramics BiMn2O5 is presented. The ferroelectricity mechanism of this material has not been fully understood yet. However, defects like oxygen vacancies could be associated as extrinsic causes for this phenomenon. We discuss the possibility to evaluate the presence of... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-02-13Bitstream added on 2014-06-13T20:33:15Z : No. of bitstreams: 1 cardoso_ls_me_ilha.pdf: 1695440 bytes, checksum: a405a9de67a38bab365400a8a0d01ec9 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho, estudamos os processos de condução envolvidos na condutividade elétrica de nanocompósitos de polianilina com óxido de índio e estanho (PANI/ITO) e de poliuretano com negro de fumo (PU/NF), a partir da aplicação de um modelo estatístico de rede de resistores e da análise da condutividade dc próximo ao limiar de percolação. O modelo estatístico foi desenvolvido em linguagem Fortran 90 para gerar a estrutura morfológica desses nanocompósitos e calcular a condutividade elétrica alternada pela aplicação de uma técnica de matriz de transferência. O modelo levou em consideração a estrutura desordenada da PANI não dopada, a formação de segmentos moles e duros no PU e a distribuição aleatória de nanopartículas e agregados de ITO e NF em suas respectivas matrizes. A impedância entre dois sítios vizinhos da matriz polimérica, tanto para PANI quanto para PU, foi calculada pelo modelo de Dyre, enquanto que a impedância entre dois sítios vizinhos que compõem a fase condutora de ambos nanocompósitos foi calculada pelo modelo de Drude. Foram realizadas medidas de espectroscopia de impedância e de condutividade dc para ambos os compósitos, com diferentes concentrações da fase condutora. Os objetivos foram analisar os processos de condução, determinar o limiar de percolação e os expoentes críticos da condutividade. De acordo com os resultados das simulações e dos resultados experimentais, o processo de condução entre dois sítios da matriz polimérica obedece ao modelo de distribuição aleatória de barreiras de energia livre de Dyre (RFEB), ao passo que a condução nos domínios condutores é descrita pelo modelo de Drude. A análise das medidas de condutividade dc realizadas abaixo do limiar de percolação de ambos os compósitos indica que o processo de condução... / In this paper, we study the conducting processes involved in electrical conductivity of polyaniline/indium tin oxide nanocomposites (PANI/ITO) and polyurethane/carbon black nanocomposites (PU/CB), from the application of a statistical model of network resistors and the analysis of the dc conductivity near the percolation threshold. The statistical model was developed in Fortran 90 to generate the morphological structure of these nanocomposites and calculate the alternating electrical conductivity by applying a transfer matrix technique. The model took into account the disordered structure of undoped PANI, the formation of soft and hard segments in PU and random distribution of nanoparticles and aggregates of ITO and NF in their respective matrix. The impedance between two neighboring sites of the polymeric matrix, for both PANI and PU, was calculated by the model of Dyre, while the impedance between two neighboring sites from conductive phase was calculated by the Drude model. Were measured impedance spectroscopy and dc conductivity for both composites, with different concentrations of the phase conductor. The objectives were to analyze the processes of conduction, determine the percolation threshold and critical exponents of conductivity. According to the simulations and experimental results, the conduction process, between two sites of the polymeric matrix, is in agreement with random free energy barriers model proposed by Dyre (RFEB), while the conduction in the conductive phase is described by the Drude model. The analysis of the dc conductivity measurements obtained below the percolation threshold on both the composites indicates that the process of conduction occurs via hopping between sites of the polymeric matrix. In the region of percolation, both the hopping and tunneling can contribute to the conduction process. However, for samples with concentrations... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-06-16Bitstream added on 2014-12-02T11:20:59Z : No. of bitstreams: 1 000799364.pdf: 2773457 bytes, checksum: 3a97b13f6f3aa399dbc2c1fa65d22c65 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Atualmente, grande atenção tem sido dedicada ao desenvolvimento de uma nova classe de estruturas potencialmente importantes, os chamados nanofios monocristalinos baseados em óxidos, que podem tornar-se partes dos dispositivos eletrônicos ou constituir-se como novos dispositivos completos, com propriedades mecânicas, eletrônicas e ópticas bem definidas e controláveis. Particularmente, estes nanofios podem apresentar características semicondutoras ou metálicas por construção tendo a dopagem como um parâmetro controlável durante o processo de crescimento. O presente trabalho teve como objetivo principal o estudo dos mecanismos de transporte elétrico elétrico em nanofios de óxido de índio dopado com estanho - ITO. Para isto, primeiramente o material foi sintetizado e caracterizado estrutural e morfologicamente. Posteriormente foram preparados os dispositivos para a caracterização individual dos nanofios por meio de litografia óptica e, por fim, devidamente caracterizado eletricamente. A síntese resultou em nanofios de óxido de índio dopados com estanho crescido pelo mecanismo vapor-líquido-sólido (VLS). A caracterização individual dos nanofios permitiu concluir que a maioria dos nanofios em uma grande faixa de temperatura possuem comportamento elétrico metálico, uma vez que a resistividade aumenta com o aumento da temperatura. As análises indicaram que alguns nanofios apresentam transição metal-isolante e que essa transição aumenta com a diminuição da largura dos nanofios. Com os resultados obtidos a partir dos ajustes realizados com os modelos de transporte pode-se concluir que vários mecanismos são responsáveis pela condução nos nanofios de ITO, dependendo dad largura e da concentração de portadores dos mesmos. Em relação aos modelos de transição metal isolante, alguns nanofios apresentam transição metal isolante de Mott e outros, transição metal isolante de Anderson. Os resultados com nanofios... / Nowadays, considerable attention has been devoted to the development of a new class of potentially important structures, called monocrystalline nanowires based on oxides, which may become parts of electronic devices or form themselves into complete new devices with mechanical, electronic and optical properties well defined and controllable. Particularly, these nanowires may have a metal or semiconductor construction, with the doping characteristics as a controllable parameter during the growth process. In the present work, the main objective is study the mechanisms os electrical transport in tin doped indium oxide nanowires - ITO. For this, firstly the material was synthesized, and structurally and morphologically characterized. Subsequently devices for individual characterization by optical ithography were prepared and, finally, characterized suitably electrically. The synthesis resulted in nanowires of tin doped indium oxide that grow-up by the mechanism of vapor-liquid-solid growth (VLS). The characterization of individual nanowires showed that the majority of nanowires in a wide temperature range have a metallic electrical behavior, since the resistivity increases with increasing temperature. The analysis also indicated that some nanowires presented metal-insultor transition, and this transition increases with decreasing width of the nanowires. With the results obtained from the setting made with the transport models can conclude that several mechanisms are responsible for conducting the ITO nanowires, depending on the width and the carrier concentration of the same. Regarding the insulator transition models, some nanowires have Mott insulator transition metal and other metal insulator transition Anderson. The results with nanowires of different width showed that width between 155 nm and 126 nm there is a change in the dimensionality of driving from 3D to 1D

Orientador: Vânia Regina Nicoletti Telis / Banca: Maria Aparecida Mauro / Banca: Audirene Amorim Santana / Banca: Poliana Moser / Banca: Maria Angélica Marques Pedro / Resumo: As microemulsões (MEs) são misturas isotrópicas e termodinamicamente estáveis de dois solventes imiscíveis estabilizados por surfactantes, com múltiplas aplicações em indústrias químicas, farmacêuticas e alimentares. O objetivo deste trabalho foi a avaliação de dois surfactantes de grau alimentar - monooleato de sorbitano (Span 80) e polissorbato 80 (Tween 80) - na formação de MEs com adição de propilenoglicol como co-tensioativo e a caracterização do sistema resultante. O estudo priorizou a fase isotrópica formada por MEs, cujas propriedades foram investigadas por condutividade elétrica, reologia, calorimetria de varredura diferencial e calor específico. Sete sistemas detectados foram identificados como MEs ao longo do surfactante para proporções de óleo 9: 1 e 8: 2 linhas de diluição, até 20% de água. Os sistemas obtidos mostraram uma condutividade baixa, comportamento newtoniano típico de sistemas microemulsionados e, por meio de análises qualitativas foram identificadas como sistemas óleo em água (O/W). As análises de SAXS serviram para determinar o tamanho o qual está numa faixa que varia entre ≈70 Å e ≈90 Å, com forma definida como globular achatada e/ou em forma de core-shell. Foram incorporados diferentes conteúdos de extrato de betalaina na fase aquosa da microemulsão, que se mostrou estável e foi utilizada para produzir microcápsulas liofilizadas. A distribuição de tamanho de partícula, morfologia, retenção de betalaina e parâmetros de cor foram medidos, além de um... / Abstract: The microemulsions (MEs) are isotropic and thermodynamically stable mixtures between two immiscible solvents stabilized by surfactants with multiple applications in chemical, pharmaceutical and food industries. This work aims to evaluate two food grade surfactants - sorbitan monooleate (Span 80) and polysorbate 80 (Tween 80) - on formation of MEs, with addition of propylene glycol as cosurfactant and posterior characterization of the resulting system. The study prioritized the isotropic phase formed in the MEs, since their properties investigated by electric conductivity, differential scanning calorimetric and specific heat. Seven systems were obtained and identified as MEs along the dilution lines from surfactant:oil ratios of 9:1 and 8:2, up 20% of water. The systems obtained showed low conductivity, Newtonian behavior of typical microemulsion and, system oil in water (O/W) from a qualitative analysis. Analyses of SAXS shows a size ranging from ≈70 Å to ≈90 Å, with a shape defined as flattened globular and/or core-shell form. Once obtained and characterized the MEs, different contents of betalaine extract were incorporated into the aqueous phase of the microemulsion until the stabilization and mixture with wall materials to produce microcapsules by lyophilized process. Particle size distribution, morphology, betalain retention and color analyses were determined in the betalain microcapsules. In addition, a storage stability test to evaluate the degradation of the dye under controlled conditions of temperature and relative humidity, observing after 48 days, retention values of 62% with slight color changes / Doutor

Orientador: Roberval Daiton Vieira / Banca: Cibele Chalita Martins / Banca: Nei Peixoto / Resumo: A produtividade das culturas está indiretamente relacionada com o potencial fisiológico das sementes, uma vez que este é um dos grandes responsáveis pelo adequado estabelecimento da população de plantas em campo. Assim, trabalhos têm sido conduzidos para adequar e descrever metodologias de avaliação do vigor de sementes para diversas espécies cultivadas. Para o crambe, cultura de cultivo recente no Brasil, são ainda escassos os trabalhos dessa natureza. Dessa forma, foram conduzidos experimentos em duas etapas, com o objetivo de adequar procedimentos para avaliação do vigor de sementes de crambe. Na primeira etapa foram utilizados 10 lotes e avaliaram-se a temperatura (41 e 45 °C) e o período de exposição (24, 48 e 72h) para os testes de envelhecimento acelerado com e sem solução salina saturada; oito períodos de embebição e dois volumes de água para o teste de condutividade elétrica (1, 2, 4, 8, 12, 18, 24 e 30 h/ 50 e 75 mL de água). Além disso, determinou-se a emergência de plântulas em campo e em laboratório e realizou-se o teste de sanidade dos lotes de sementes. Na segunda etapa foram utilizados seis lotes de sementes de crambe com os quais avaliou-se o teor de água (18, 20, 22%) para realização do teste de deterioração controlada e três parâmetros (índice de vigor, índice de crescimento e uniformidade de crescimento de plântulas) da análise computadorizada de imagens SVIS®. O teste de condutividade elétrica não apresentou resultados coerentes provavelmente devido ao elevado número de fungos aderidos às sementes. A deterioração controlada deve ser realizada com ajuste do teor de água para 18% e o procedimento de análise de imagens tem no parâmetro uniformidade de crescimento de plântulas um bom indicativo de vigor para sementes de crambe. O envelhecimento... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The crop yields are indirectly related to the seed vigor, since it is responsible for establishing the adequate plant populations in the field. Thus, studies have been conducted to improve and describe methodologies for evaluating seed vigor of several crop species. For crambe, crop that has been recently introduced in Brazil, there are a few studies. Thus, experiments were conducted in two steps, with the aim of evaluating vigor tests for crambe seeds. In the first step, 10 seed lots were used and combination of temperature (41 to 45 °C) and the aging period (24, 48 and 72 h) for accelerated aging and satured salt accelerated aging tests; eight soaking periods and two volumes of water for the electrical conductivity (1, 2, 4, 8, 12, 18, 24 and 30 h/50 and 75 mL of deionized water) were evaluated. Besides that seedling emergence in the field and in the laboratory and seed health were also determined. In the second step, six seed lots were used. Three seed water contents (18, 20, 22%) for performing controlled deterioration test and three parameters (index of vigor, growth rate and uniformity of seedling growth) of seed computerized analysis of images SVIS® were determined. The electrical conductivity data have shown no consistency probably due to the large number of fungi adhering to the seeds. The controlled deterioration test should be performed with adjustment of seed water content to 18% and the parameter uniformity of seedling growth (SVIS®) showed a good indicative of image analysis for crambe seeds... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Giovani Gozzi / Coorientador: Fábio Simões de Vicente / Banca: Rafael Henriques Longaresi / Banca: Lucas Fugikawa Santos / Resumo: Atualmente é possível fabricar dispositivos eletroluminescentes (EL) utilizando como material ativo uma dispersão de um pó eletroluminescente inorgânico em uma matriz polimérica condutora. Entretanto, esses materiais são quimicamente instáveis, o que impede a deposição de alguns materiais solúveis sobre eles, como por exemplo, eletrodos de tinta prata. Para solucionar este problema, desenvolvemos uma matriz condutora e quimicamente estável formada pelo polímero condutor poli(3,4-etileno dioxitiofeno):poliestireno sulfonado (PEDOT:PSS) e pelo material sílica-orgânico 3-glicidoxipropil trimetilsilano (GPTMS). Foram produzidos compósitos de PEDOT:PSS/GPTMS com diversas concentrações de PEDOT:PSS, com os quais foram produzidos filmes uniformes, insolúveis e com condutividade elétrica entre 2 S/cm e 400 S/cm. A dependência da condutividade elétrica destes materiais em função da temperatura e da concentração de PEDOT:PSS foi descrita pelo modelo de transporte de cargas variable range hopping (VRH-3D). Adicionando-se o material eletroluminescente (EL) inorgânico silicato de zinco dopado com manganês (Zn2SiO4:Mn) à matriz condutora de PEDOT:PSS/GPTMS foi obtido um compósito para a produção de dispositivos EL. Depositando-se este compósito EL sobre substratos de vidro contendo eletrodos transparentes de óxido de estanho e índio, foram obtidos dispositivos EL com tensão de operação de 30 V e eficiência luminosa de 1,3 cd/A. Além disso, a transmitância óptica e a resistência de folha de filmes do compósito condutor (PEDOT:PSS/GPTMS) foram avaliadas, demonstrando que este material apresenta propriedades compatíveis com a aplicação como eletrodo transparente. Por fim, foram produzidos dispositivos EL utilizando o compósito condutor PEDOT:PSS/GPTMS como eletrodos e o compósito (Resumo completo clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: It is possible to fabricate light-emitting (LE) devices with LE composites as active material. These light-emitting composites are produced with a LE inorganic powder dispersed into a conducting polymer matrix. However, these composites are chemically unstable, limiting the deposition of soluble materials over it. To overcome this problem we developed a high-stability conductive matrix comprising the conductive polymer poly(3,4-ethylenedioxythiophene):polystyrene sulfonate (PEDOT:PSS) and the organic-silicate 3-glycidyloxypropyl)trimethoxysilane (GPTMS). Composites PEDOT:PSS/GPTMS with diverse weight concentrations of PEDOT:PSS were produced and used to fabricate high-stability films with electrical conductivity from 2 S/cm up to 400 S/cm. The charge transport in these conductive composites were studied as function of the temperature, as well as of the PEDOT:PSS concentration, and described by the 3D variable range hopping model. A light-emitting composite was produced adding to this conductive composite the inorganic electroluminescent powder Mn-doped zinc silicate (Zn2SiO4:Mn). Light-emitting devices, with turn-on voltage of 30 V and luminous efficacy of 1.3 cd/A, were produced with a coating of the developed LE composite done over glass substrates containing indium tin oxide transparent electrodes. Additionally, the optical transmittance and sheet resistance of films produced with the conductive composite PEDOT:PSS/GPTMS were evaluated showing that this material is suitable to fabricate transparent electrodes. Finally, were produced light-emitting devices employing the conductive composite PEDOT:PSS/GPTMS as electrodes and the light-emitting composite PEDOT:PSS/GPTMS/ Zn2SiO4:Mn as active material. This experiment has shown the fabrication of solution-processed light-emitting devices using the composite (Complete abstract click electronic access below) / Mestre