A grande variedade de propriedades dos óxidos com estrutura perovskita permite sua aplicação em diversas áreas da tecnologia. Em especial, as propriedades eletroquímicas e a estabilidade térmica de alguns destes compostos faz destes materiais os mais usados em cátodos de dispositivos para geração de energia como as células a combustível de óxido sólido (SOFC). As SOFC são dispositivos que podem atingir altas eficiências na conversão de energia elétrica e são passíveis de utilização na geração de energia sustentável e distribuída. Para estas células, as perovskitas compostas de manganita de lantânio dopada com estrôncio (LSM) preenche a maioria dos requisitos para aplicação como cátodos da SOFC. Nas células a combustível de óxido sólido de temperatura intermediária (IT-SOFC) há a possibilidade de construir a célula com filmes finos dos materiais cerâmicos suportados em um interconector metálico. No entanto, para os cátodos das IT-SOFC as manganitas não possuem bom desempenho eletroquímico devido à menor temperatura de operação do dispositivo, sendo necessário o desenvolvimento de condutores mistos para aumentar os sítios reativos para reação de redução do O2. Assim, o desenvolvimento de cátodos utilizando a perovskita cobaltita de estrôncio dopada com antimônio (SCS) tem sido proposto para esta aplicação. Portanto, a execução deste trabalho visou à obtenção tanto da LSM quanto da SCS que são materiais para SOFC e IT-SOFC, respectivamente. A LSM também foi avaliada frente a condições de processamento e sinterização. Os pós de LSM foram obtidos através da síntese por combustão, variando a quantidade e tipo de combustível atentando aos aspectos morfológicos resultantes dos parâmetros selecionados. O método de sol-gel foi testado para obtenção da LSM, para fins comparativos. O método de combustão também foi utilizado para obter a SCS, observando a influência do tempo de calcinação sobre a formação das fases. Os pós das manganitas que apresentaram as características mais promissoras foram depositados sobre substratos densos de zircônia estabilizada com ítria (YSZ), na forma de filmes finos pela técnica de dip coating. A perovskita LSM pôde ser obtida de forma monofásica após calcinação e o resultado final da formação da estrutura romboédrica não foi alterado em função do excesso e do tipo de combustível ou do método de síntese utilizado. Agregados com morfologia distinta, formados por partículas nanocristalinas com tamanho médio de aproximadamente 30 nm, foram observados quando a sacarose foi utilizada como combustível e também quando misturada na solução precursora com ureia, formando cristalitos com tamanho médio próximo a 20 nm. A sacarose também promoveu a obtenção do pó de maior área superficial específica (34,9 m²/g) que apresentou taxas de sinterização mais elevadas que os outros pós. As deposições da LSM sobre a YSZ formou filmes contínuos quando os substratos utilizados possuíam rugosidade intermediária e também quando as deposições iniciais foram feitas utilizando baixas velocidades de retirada do banho. O uso de uma solução à base de água destilada com alto teor de ligantes promoveu a obtenção de um filme fino de 3 μm e com uma microestrutura porosa. A síntese por combustão também possibilitou a obtenção da perovskita SCS, no entanto após 6 horas de calcinação o pó ainda apresentou fases secundárias e maiores tempos podem ser necessários para a obtenção de um material monofásico. O alto calor da síntese do pó de SCS formou agregados densos, porém nanocristalinos. / The great variety of properties of oxides with the perovskite structure allows their application in several fields of technology. Specially, the electrochemical properties and the thermal stability of some of these compounds make these materials the most used in devices for energy generation such as the solid oxide fuel cells (SOFC). SOFC’s are devices the reach high efficiencies in the conversion of electric energy and are likely to be used in sustainable and distributed energy generation. For this cells, perovskitas composed by strontium doped lanthanum manganites (LSM) is the material that fits most of requirements for the application in SOFC’s cathodes. In the intermediate temperature solid oxide fuel cells (IT-SOFC) there is the possibility to build a cell with thin ceramic films supported in a metallic interconnector. However, for IT-SOFC’s cathodes, LSM no longer has a good electrochemical performance due to the device’s lower operating temperatures, being necessary the development of mixed conductors to increase the amount of reactive sites for the reduction of O2. In this context, the development of cathodes based on antimony doped strontium cobaltites (SCS) perovskites is being proposed to this application. This work was executed looking for the obtaining of LSM, a material for SOFC cathodes, and to evaluate its behavior against processing conditions; and for the obtaining of SCS, a material for IT-SOFC cathodes. LSM powders were obtained by combustion synthesis, varying the amount and type of fuel, and observing the resulting morphological aspect conferred by the selected parameters. For comparison, the obtaining of LSM powders was carried out via the sol-gel method. The combustion method was also used for the obtaining of SCS, watching for the calcination time. LSM powders were processed and powder with most promising characteristics was used in dispersions for dip coating of dense YSZ substrates. The LSM perovskite was obtained as a single phase powder after calcination without influence of the fuel excess, fuel type or synthesis method, in the final formation of the rhombohedral structure. Aggregates with distinct morphology, formed by nanocrystalline particles with average size around 30 nm, were observed when sucrose was used as fuel and also when mixed with urea in the precursor solution, which formed crystallites with average size near 20 nm. The use of sucrose also promoted the obtaining of the powder with the higher specific surface area (34,9 m²/g) which presented sintering rates higher than the other powders. When not too rough, the YSZ substrates had more continuous films formed in its surface and also when the first depositions were made with the substrates slowly emerging from the bath. The use of a solution based on distilled water with higher amount of binder, promoted the obtaining of films as thin as 3 μm and with a porous microstructure. Combustion synthesis also led to the obtaining of the SCS perovskite, however after 6 hours calcination the powder still presented secondary phases and longer calcination periods may be necessary for the obtaining of a single phase material. The high heat of the SCS synthesis reaction formed dense, yet nanocrystalline aggregates.

A grande variedade de propriedades dos óxidos com estrutura perovskita permite sua aplicação em diversas áreas da tecnologia. Em especial, as propriedades eletroquímicas e a estabilidade térmica de alguns destes compostos faz destes materiais os mais usados em cátodos de dispositivos para geração de energia como as células a combustível de óxido sólido (SOFC). As SOFC são dispositivos que podem atingir altas eficiências na conversão de energia elétrica e são passíveis de utilização na geração de energia sustentável e distribuída. Para estas células, as perovskitas compostas de manganita de lantânio dopada com estrôncio (LSM) preenche a maioria dos requisitos para aplicação como cátodos da SOFC. Nas células a combustível de óxido sólido de temperatura intermediária (IT-SOFC) há a possibilidade de construir a célula com filmes finos dos materiais cerâmicos suportados em um interconector metálico. No entanto, para os cátodos das IT-SOFC as manganitas não possuem bom desempenho eletroquímico devido à menor temperatura de operação do dispositivo, sendo necessário o desenvolvimento de condutores mistos para aumentar os sítios reativos para reação de redução do O2. Assim, o desenvolvimento de cátodos utilizando a perovskita cobaltita de estrôncio dopada com antimônio (SCS) tem sido proposto para esta aplicação. Portanto, a execução deste trabalho visou à obtenção tanto da LSM quanto da SCS que são materiais para SOFC e IT-SOFC, respectivamente. A LSM também foi avaliada frente a condições de processamento e sinterização. Os pós de LSM foram obtidos através da síntese por combustão, variando a quantidade e tipo de combustível atentando aos aspectos morfológicos resultantes dos parâmetros selecionados. O método de sol-gel foi testado para obtenção da LSM, para fins comparativos. O método de combustão também foi utilizado para obter a SCS, observando a influência do tempo de calcinação sobre a formação das fases. Os pós das manganitas que apresentaram as características mais promissoras foram depositados sobre substratos densos de zircônia estabilizada com ítria (YSZ), na forma de filmes finos pela técnica de dip coating. A perovskita LSM pôde ser obtida de forma monofásica após calcinação e o resultado final da formação da estrutura romboédrica não foi alterado em função do excesso e do tipo de combustível ou do método de síntese utilizado. Agregados com morfologia distinta, formados por partículas nanocristalinas com tamanho médio de aproximadamente 30 nm, foram observados quando a sacarose foi utilizada como combustível e também quando misturada na solução precursora com ureia, formando cristalitos com tamanho médio próximo a 20 nm. A sacarose também promoveu a obtenção do pó de maior área superficial específica (34,9 m²/g) que apresentou taxas de sinterização mais elevadas que os outros pós. As deposições da LSM sobre a YSZ formou filmes contínuos quando os substratos utilizados possuíam rugosidade intermediária e também quando as deposições iniciais foram feitas utilizando baixas velocidades de retirada do banho. O uso de uma solução à base de água destilada com alto teor de ligantes promoveu a obtenção de um filme fino de 3 μm e com uma microestrutura porosa. A síntese por combustão também possibilitou a obtenção da perovskita SCS, no entanto após 6 horas de calcinação o pó ainda apresentou fases secundárias e maiores tempos podem ser necessários para a obtenção de um material monofásico. O alto calor da síntese do pó de SCS formou agregados densos, porém nanocristalinos. / The great variety of properties of oxides with the perovskite structure allows their application in several fields of technology. Specially, the electrochemical properties and the thermal stability of some of these compounds make these materials the most used in devices for energy generation such as the solid oxide fuel cells (SOFC). SOFC’s are devices the reach high efficiencies in the conversion of electric energy and are likely to be used in sustainable and distributed energy generation. For this cells, perovskitas composed by strontium doped lanthanum manganites (LSM) is the material that fits most of requirements for the application in SOFC’s cathodes. In the intermediate temperature solid oxide fuel cells (IT-SOFC) there is the possibility to build a cell with thin ceramic films supported in a metallic interconnector. However, for IT-SOFC’s cathodes, LSM no longer has a good electrochemical performance due to the device’s lower operating temperatures, being necessary the development of mixed conductors to increase the amount of reactive sites for the reduction of O2. In this context, the development of cathodes based on antimony doped strontium cobaltites (SCS) perovskites is being proposed to this application. This work was executed looking for the obtaining of LSM, a material for SOFC cathodes, and to evaluate its behavior against processing conditions; and for the obtaining of SCS, a material for IT-SOFC cathodes. LSM powders were obtained by combustion synthesis, varying the amount and type of fuel, and observing the resulting morphological aspect conferred by the selected parameters. For comparison, the obtaining of LSM powders was carried out via the sol-gel method. The combustion method was also used for the obtaining of SCS, watching for the calcination time. LSM powders were processed and powder with most promising characteristics was used in dispersions for dip coating of dense YSZ substrates. The LSM perovskite was obtained as a single phase powder after calcination without influence of the fuel excess, fuel type or synthesis method, in the final formation of the rhombohedral structure. Aggregates with distinct morphology, formed by nanocrystalline particles with average size around 30 nm, were observed when sucrose was used as fuel and also when mixed with urea in the precursor solution, which formed crystallites with average size near 20 nm. The use of sucrose also promoted the obtaining of the powder with the higher specific surface area (34,9 m²/g) which presented sintering rates higher than the other powders. When not too rough, the YSZ substrates had more continuous films formed in its surface and also when the first depositions were made with the substrates slowly emerging from the bath. The use of a solution based on distilled water with higher amount of binder, promoted the obtaining of films as thin as 3 μm and with a porous microstructure. Combustion synthesis also led to the obtaining of the SCS perovskite, however after 6 hours calcination the powder still presented secondary phases and longer calcination periods may be necessary for the obtaining of a single phase material. The high heat of the SCS synthesis reaction formed dense, yet nanocrystalline aggregates.

A grande variedade de propriedades dos óxidos com estrutura perovskita permite sua aplicação em diversas áreas da tecnologia. Em especial, as propriedades eletroquímicas e a estabilidade térmica de alguns destes compostos faz destes materiais os mais usados em cátodos de dispositivos para geração de energia como as células a combustível de óxido sólido (SOFC). As SOFC são dispositivos que podem atingir altas eficiências na conversão de energia elétrica e são passíveis de utilização na geração de energia sustentável e distribuída. Para estas células, as perovskitas compostas de manganita de lantânio dopada com estrôncio (LSM) preenche a maioria dos requisitos para aplicação como cátodos da SOFC. Nas células a combustível de óxido sólido de temperatura intermediária (IT-SOFC) há a possibilidade de construir a célula com filmes finos dos materiais cerâmicos suportados em um interconector metálico. No entanto, para os cátodos das IT-SOFC as manganitas não possuem bom desempenho eletroquímico devido à menor temperatura de operação do dispositivo, sendo necessário o desenvolvimento de condutores mistos para aumentar os sítios reativos para reação de redução do O2. Assim, o desenvolvimento de cátodos utilizando a perovskita cobaltita de estrôncio dopada com antimônio (SCS) tem sido proposto para esta aplicação. Portanto, a execução deste trabalho visou à obtenção tanto da LSM quanto da SCS que são materiais para SOFC e IT-SOFC, respectivamente. A LSM também foi avaliada frente a condições de processamento e sinterização. Os pós de LSM foram obtidos através da síntese por combustão, variando a quantidade e tipo de combustível atentando aos aspectos morfológicos resultantes dos parâmetros selecionados. O método de sol-gel foi testado para obtenção da LSM, para fins comparativos. O método de combustão também foi utilizado para obter a SCS, observando a influência do tempo de calcinação sobre a formação das fases. Os pós das manganitas que apresentaram as características mais promissoras foram depositados sobre substratos densos de zircônia estabilizada com ítria (YSZ), na forma de filmes finos pela técnica de dip coating. A perovskita LSM pôde ser obtida de forma monofásica após calcinação e o resultado final da formação da estrutura romboédrica não foi alterado em função do excesso e do tipo de combustível ou do método de síntese utilizado. Agregados com morfologia distinta, formados por partículas nanocristalinas com tamanho médio de aproximadamente 30 nm, foram observados quando a sacarose foi utilizada como combustível e também quando misturada na solução precursora com ureia, formando cristalitos com tamanho médio próximo a 20 nm. A sacarose também promoveu a obtenção do pó de maior área superficial específica (34,9 m²/g) que apresentou taxas de sinterização mais elevadas que os outros pós. As deposições da LSM sobre a YSZ formou filmes contínuos quando os substratos utilizados possuíam rugosidade intermediária e também quando as deposições iniciais foram feitas utilizando baixas velocidades de retirada do banho. O uso de uma solução à base de água destilada com alto teor de ligantes promoveu a obtenção de um filme fino de 3 μm e com uma microestrutura porosa. A síntese por combustão também possibilitou a obtenção da perovskita SCS, no entanto após 6 horas de calcinação o pó ainda apresentou fases secundárias e maiores tempos podem ser necessários para a obtenção de um material monofásico. O alto calor da síntese do pó de SCS formou agregados densos, porém nanocristalinos. / The great variety of properties of oxides with the perovskite structure allows their application in several fields of technology. Specially, the electrochemical properties and the thermal stability of some of these compounds make these materials the most used in devices for energy generation such as the solid oxide fuel cells (SOFC). SOFC’s are devices the reach high efficiencies in the conversion of electric energy and are likely to be used in sustainable and distributed energy generation. For this cells, perovskitas composed by strontium doped lanthanum manganites (LSM) is the material that fits most of requirements for the application in SOFC’s cathodes. In the intermediate temperature solid oxide fuel cells (IT-SOFC) there is the possibility to build a cell with thin ceramic films supported in a metallic interconnector. However, for IT-SOFC’s cathodes, LSM no longer has a good electrochemical performance due to the device’s lower operating temperatures, being necessary the development of mixed conductors to increase the amount of reactive sites for the reduction of O2. In this context, the development of cathodes based on antimony doped strontium cobaltites (SCS) perovskites is being proposed to this application. This work was executed looking for the obtaining of LSM, a material for SOFC cathodes, and to evaluate its behavior against processing conditions; and for the obtaining of SCS, a material for IT-SOFC cathodes. LSM powders were obtained by combustion synthesis, varying the amount and type of fuel, and observing the resulting morphological aspect conferred by the selected parameters. For comparison, the obtaining of LSM powders was carried out via the sol-gel method. The combustion method was also used for the obtaining of SCS, watching for the calcination time. LSM powders were processed and powder with most promising characteristics was used in dispersions for dip coating of dense YSZ substrates. The LSM perovskite was obtained as a single phase powder after calcination without influence of the fuel excess, fuel type or synthesis method, in the final formation of the rhombohedral structure. Aggregates with distinct morphology, formed by nanocrystalline particles with average size around 30 nm, were observed when sucrose was used as fuel and also when mixed with urea in the precursor solution, which formed crystallites with average size near 20 nm. The use of sucrose also promoted the obtaining of the powder with the higher specific surface area (34,9 m²/g) which presented sintering rates higher than the other powders. When not too rough, the YSZ substrates had more continuous films formed in its surface and also when the first depositions were made with the substrates slowly emerging from the bath. The use of a solution based on distilled water with higher amount of binder, promoted the obtaining of films as thin as 3 μm and with a porous microstructure. Combustion synthesis also led to the obtaining of the SCS perovskite, however after 6 hours calcination the powder still presented secondary phases and longer calcination periods may be necessary for the obtaining of a single phase material. The high heat of the SCS synthesis reaction formed dense, yet nanocrystalline aggregates.

Orientadores: Antonio Jose Ramirez, Rubens Caram Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-11T13:06:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TorresLopez_EdwarAndres_M.pdf: 39783627 bytes, checksum: 03310e12f2969671a1edcad6da907e3b (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Foi desenvolvido um experimento para estudo in-situ dos processos de deformação a alta temperatura no interior do microscópio eletrônico de varredura, permitindo assim o estudo do fenômeno de trincamento a alta temperatura, denominado fratura por queda de ductilidade. Este experimento teve como finalidade o estudo específico das ligas de níquel AWS A5.14 ERNiCrFe-7 e ERNiCr-3AWS empregadas como metal de aporte para a soldagem de ligas de Ni. Instrumentação cientifica dedicada foi desenvolvida e modificada de modo a superar os desafios impostos pelas condições experimentais adversas associadas as elevadas temperaturas necessárias, à compatibilização do experimento com o nível de vácuo necessário na câmera do microscópio e finalmente, à estabilidade mecânica necessária para o acompanhamento do processo de deformação em escala micrométrica juntamente com os processos de aquecimento e de aplicação de forças elevadas. Utilizando esta instrumentação foram definidas as condições e procedimentos adequados para o acompanhamento do processo de deformação das ligas de Ni AWS A5.14 ERNiCrFe-7 e ERNiCr-3 em temperaturas entre 700 e 1000 °C, de forma a estudar as condições de inicio da fratura por queda de ductilidade nestes materiais. Porém, a instrumentação desenvolvida permite não apenas estudar o fenômeno de fratura por queda de ductilidade e avaliar o desempenho de ligas experimentais, mas também o estudo tanto qualitativo como quantitativo de diversos outros fenômenos de fratura e transformação de fase / Abstract: An in-situ high temperature deformation experiment was developed and adapted be performed within the vacuum chamber of a scanning electron microscope in order to study the high temperature cracking phenomenon known as ductility-dip cracking. This experiment was specifically applied to the study of Ni-base alloys AWS A5.14 ERNiCrFe-7 e ERNiCr-3, which are commonly used as filler metal to weld Ni- and Fe- based alloys. Dedicated scientific instrumentation was developed and modified to overcome the challenges imposed by the severe experimental conditions as elevated temperatures and forces, the compatibleness with the microscope vacuum chamber, and the required mechanical stability to track deformation processes at the micro scale. Using this instrumentation were defined and optimized the conditions to study the deformation of Ni-base alloys AWS A5.14 ERNiCrFe-7 e ERNiCr-3 alloys between 700 and 1000 °C and therefore, helps to elucidate the causes of ductility-dip cracking phenomenon . However, the developed instrumentation is a powerful tool to perform several other qualitative and quantitative studies of deformation, cracking phenomena and phase transformations in different materials / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:38:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_felipe_geraldo_pappen.pdf: 1221798 bytes, checksum: 72f7cef0d47255d268dc994513126704 (MD5) Previous issue date: 2011-09-21 / Practices of Rhipicephalus (Boophilus) microplus control are problematic in many livestock production systems and have worldwide increased. In the south region of Rio Grande do Sul State, Brazil, where beef cattle are breed, dip baths are the main option for acaricide treatments. Thus, the aim of this study consist in: (i) to know the epidemiological aspects of dip baths use for R. (B.) microplus control in south of Brazil, (ii) to evaluate chemical sensibility of R. (B.) microplus in beef farms with cattle dip baths, (iii) to evaluate dip baths structure and maintenance conditions, and (iiii) to evaluate tick control handlings procedures. An epidemiologic inquiry was applied to 110 beef farmers holding plunge cattle dips, which were located in eight tows in the south region. The obtained results showed that dip baths were unable on 27.3% (30/110) of the properties,mainly due to the presence of resistance to most of the acaricide classes (40% - 12/30). Dip baths have been active in 72.7% (80/110) and amitraz is the most used acaricide in 82.5% (66/80) of these farms, followed by associations of pyrethroids and organophosphates in 16.2% (13/80), and nonassociated pyrethroids in 1.3% (1/80) of properties. Suitable number of engorged female ticks to laboratory sensibility test were obtained in 17.5% (14/80) of farms, demonstrating that 42.9% (6/14) of tick populations were sensible to amitraz, while 85.7% (12/14) were susceptible to associations, and none was sensible to pyrethroids. Moreover, in vitro tests revealed that dip baths solutions were only efficient in 35.7% (5/14) of them. Although the dip baths presents a mean age of 35 years, most farmers have no claims of physical infrastructure issues. The main criterion for the decision of the immersion baths application is the visualization of the immature ticks on cattle in 66% (53/80) of the properties and five or more applications per year were performed in 65% (52/80) of them. Moreover, the simultaneous use of other acaricides on injectable forms and pour-on, and the extension of the parasitism period to the winter months suggested that tick control in the region is reason for concern. It was also concluded that pyrethroids have been replaced by amitraz in last years, and nowdays this acaricide is being replaced by associations of pyrethroids with organophosphates, a viable alternative for most of the farms according to the in vitro tests. / O controle do carrapato Rhipicephalus (Boophilus) microplus é problemático em vários sistemas de criação, estando disseminados os casos de resistência por todo o mundo. A situação também é preocupante na região sul do Rio Grande do Sul, que por sua vez utiliza o banheiro de imersão como principal método de aplicação de acaricidas em propriedades de criação de bovinos de corte. Assim, o presente trabalho teve os seguintes objetivos: (i) conhecer os aspectos relacionados à utilização dos banheiros de imersão para o controle do carrapato R. (B.) microplus; (ii) avaliar a sensibilidade de R. (B.) microplus destas propriedades; (iii) avaliar as características e condições de estrutura física dos banheiros de imersão; e (iiii) avaliar itens de manejo relativos ao controle do carrapato. Para tanto, um questionário epidemiológico foi aplicado em 110 propriedades de criação de bovinos de corte com banheiro de imersão, distribuídos em oito municípios da região de estudo. Constatou-se que em 27,3% (30/110) delas, o banheiro carrapaticida encontra-se desativado, principalmente em virtude do surgimento de resistência aos princípios ativos disponíveis (40% - 12/30). Naquelas em que o banheiro de imersão está carregado (72,7% - 80/110), o amitraz é o ingrediente ativo mais utilizado (82,5% - 66/80), seguido das associações de piretróides com organofosforados (16,2% - 13/80) e dos piretróides não associados (1,3% - 1/80). Obteve-se número suficiente de teleóginas para a avaliação de sensibilidade em laboratório em 17,5% (14/80) das propriedades, constatando-se que 42,9% (6/14) das populações eram sensíveis ao amitraz, 85,7% (12/14) às associações de piretróides com organofosforados, e, nenhuma aos piretróides não associados. Os testes in vitro também revelaram que as caldas utilizadas eram eficazes em apenas 35,7% (5/14) dos casos. Embora os banheiros de imersão da região possuam, em média, 35 anos de existência, e alguns problemas conservação tenham sido constatados, a maioria dos proprietários alega possuir estrutura física adequada. O critério para a realização dos banhos é a visualização de formas imaturas do carrapato sobre o bovino em 66% (53/80) das propriedades e são realizadas cinco ou mais aplicações em 65% (52/80) delas. Além disso, a utilização simultânea de outros ingredientes ativos nas formas injetável e pour-on, e a extensão do período de parasitismo aos meses de inverno sugerem que a situação do controle do carrapato na região está se agravando. Também conclui-se que os piretróides foram ao longo dos últimos anos substituídos pelo amitraz, que por sua vez vem dando lugar às associações de piretróides com organosfosforados, uma alternativa viável para a maioria das propriedades segundo os testes in vitro.

L’imagerie fonctionnelle cérébrale détecte les changements hémodynamiques induits par un stimulus pour déterminer les zones d’activation neuronale. Plus particulièrement, l’imagerie BOLD en IRMf détecte les changements d’oxygénation du sang grâce aux propriétés paramagnétiques de la déoxyhémoglobine. L’oxygène n’est donc pas uniquement un substrat énergétique pour le tissu neuronal, il joue également un rôle majeur dans l’imagerie noninvasive du cerveau humain. Au cours de ma thèse, j’ai tout d’abord participé à la mise au point d’une nouvelle technique non-invasive d’imagerie de l’oxygène dans le cerveau d’animaux anesthésiés. Couplant un nouveau senseur phosphorescent de l’oxygène (Finikova et al., 2008) et la microscopie biphotonique, cette approche permet à la fois de cartographier l’oxygène en 3D avec une résolution spatiale et temporelle jusqu’alors inégalée, mais aussi de suivre simultanément l’oxygène et le flux sanguin dans les capillaires cérébraux au repos ou lors d’une activation neuronale (Lecoq et al., 2011). Tirant profit des nouvelles possibilités de cette technique, nous avons alors démontré: • la présence d’un shunt artério-veineux uniquement basé sur la diffusion de l’oxygène. Ce résultat, obtenu chez le rat dans la couche la plus superficielle du bulbe olfactif: la couche du nerf (ONL), confirme que l’oxygène ne diffuse pas uniquement à partir des capillaires et démontre que les artérioles contribuent significativement à l’oxygénation du tissu cérébral. Il démontre également qu’il n’est pas possible de déterminer ni la Po2 capillaire ni la Po2 tissulaire à partir de la Po2 veineuse. • l’existence de transitoires de Po2 associés à chaque globule rouge dans le compartiment capillaire, appelés EATs (erythrocyte-associated transients) (Hellums, 1977; Cabrales and Intaglietta, 2007). En bref, de part leur diamètre supérieur à celui de la lumière d’un capillaire, les globules rouges passent un à un dans la lumière des capillaires, laissant entre eux un espace de plasma. Cependant, la faible solubilité de l’oxygène dans le plasma crée une barrière à la diffusion, ce qui se traduit par une inhomogénéité de la Po2 capillaire: celle-ci est élevée au bord du globule rouge et décroit avec la distance pour atteindre un minimum à mi-distance entre deux globule rouges. Poursuivant l’étude des EATs (Parpaleix et al., 2013), nous avons observé les points suivants: • La Po2 tissulaire dans l’environnement immédiat d’un capillaire peut être déterminée à partir de la Po2 vasculaire à mi-distance entre deux érythrocytes. Ce résultat est intéressant en ce qu’il permettra d’effectuer des mesures non invasives de Po2 tissulaire, utile notamment chez l’animal éveillé. • L’amplitude des EATs est si large (35 mmHg en moyenne) que la Po2 capillaire moyenne ne reflète en rien la saturation en oxygène de l’hémoglobine. • Une empreinte filtrée des EATs vasculaires est détectable dans le tissu (_5 mmHg d’amplitude). • Au cours d’une stimulation neuronale, une diminution de la Po2 capillaire moyenne peut être détectée avant l’hyperémie fonctionnelle, un résultat jusqu’à présent controversé dans le domaine de l’imagerie BOLD en IRMf, mais important en ce que ce dip pourrait être un rapporteur très résolutif de l’activation neuronale. Parmi les questions restant en suspens et pouvant être étudiées finement avec notre approche, j’en citerai une principale: quel est le poids des différents facteurs (métaboliques, présynaptiques ou post-synaptiques) et du flux sanguin dans l’établissement de la Po2 cérébrale au repos? / In humans, functional mapping of brain activity mainly relies on the increase of cerebral blood flow (CBF) triggered by neuronal activation. This neurovascular coupling provides energy substrates such as oxygen and glucose to the activated area. The steady state concentration of oxygen, as well as its dynamics upon neuronal activation, have been investigated with numerous methods, however, none of them provided highly resolute measurements in depth. During my PhD, we combined a phosphorescence quenching approach with two-photon microscopy to detect, in depth and with a micrometer spatial resolution scale, the emission of phosphorescence by PtP-C343, a new oxygen nano-sensor designed for two-photon excitation. We first characterized the technique and then reported two biological results, using the olfactory bulb (OB) glomerulus as a model to study oxygen concentration, at rest and upon odor stimulation. We found an arterio-venous shunt, purely based on diffusion, in the superficial nerve layer of the OB, confirming the role of arterioles in brain oxygenation. Simultaneous measurements of Po2 and blood flow allowed us to reveal the presence of erythrocyte-associated transients (EATs), i.e. Po2 fluctuations that are associated with individual erythrocytes. Pursuing the investigation of EAT characteristics, we found that in capillaries, Po2 at mid-distance between two erythrocytes is at equilibrium with, and thus reports Po2 in the nearby neuropil. Finally, we could observe that even in capillaries, a small oxygen initial dip can be detected prior to functional hyperemia, upon odor activation.

Master of Science / Department of Chemistry / Daniel A. Higgins / Three water-soluble perylene diimides (PDIs) were investigated to examine differences in their thin film forming properties. The PDI thin films investigated in this thesis are formed in an electrostatic-self-assembled (ESA) layer-by-layer (LBL) process by the use of a dip coater. The three PDIs employed are sodium bis (sulfonatopropyl) perylene diimide (PDISO[subscript]3[superscript]2-), bis (trimethylammonioethyl) perylene diimide diiodide (PDIDI[superscript]2+), and N-(butoxypropyl)-N'-(2-(N,N,N-trimethylammonio)-ethyl) perylene-3,4,9,10-tetracarboxylic diimide iodide (C[subscript]7OPDI[superscript]+). Thin films were made by alternately depositing the PDIs with counter polyelectrolyte (PEs). The PEs employed were poly(diallyldimethylammonium chloride) (PDDA[superscript]+) and poly(acrylic acid) (PA[superscript]-), depending on the charge of the PDI. PDIs were determined to be aggregated in all three PDI precursor solutions. The fraction of PDI aggregated in each was found to be 0.972, 0.903, and 0.993, for the PDISO[subscript]3[superscript]2-, PDIDI[superscript]2+, and C[subscript]7OPDI[superscript]+, respectively. The C[superscript]7OPDI[superscript]+ solution was the most aggregated only having one charge group, which makes it more hydrophobic. Thin films prepared from the solutions all displayed an absorbance spectrum similar to the aggregated form. All the composites displayed linear growth in film thickness and fiber width with bilayer number. However, the three composites gave unique surface morphologies. The PDISO[subscript]3[supercript]2-[dot in middle of line]PDDA+ composite was found to incorporate highly curled intertwined fibers compared to the PDIDI[superscript]2+[dot in middle of line]PA[superscript]- composite, where the fibers were not intertwined. The fiber structure was found to change after 15 bilayers. This change in morphology was attributed to the fibers grafting together and overlapping causing the loss of original fiber structure. The two symmetric composites differed in the film thickness with the PDISO[subscript]3[superscript]2-[dot in middle of line]PDDA[superscript]+ being thicker than the PDIDI[superscript]2+[dot in middle of line]PA[superscript]- composite. This was attributed to the molecular weights (MW) of the polyelectrolytes investigated during thin film deposition, with the PDDA[superscript]+ having a much higher MW. C[subscript]7OPDI[superscript]+[dot in middle of line]PA[superscript]- thin film composite had a film thickness approximately equal to the PDISO[subscript]3[superscript]2-[dot in middle of line]PDDA[superscript]+ composite, indicating precursor aggregation also influences deposition rate. The C[subscript]7OPDI[superscript]+[dot in middle of line]PA[superscript]- composite incorporated wavy thin fibers that appeared aligned in the dipping direction. This alignment was visible for bulk samples in UV-vis absorption dichroism studies. The alignment was parallel to the dipping direction of the substrate.

This master’s thesis deals with grid dip meter, its operating principle, characteristics and with measuring procedure. The thesis contains basic division of oscilators, its characteristics and operating principal. The master`s thesis contains complete design of grid dip meter with large-diameter measuring coil which is placed outside the device. Grip dip meter is made of SMD components on a one-sided printed wiring. Grip dip meter consist of transformer itself, that has two secondary windings as a supply for resonance meters and internal digital frequency meter. The device has analog panel gauge and BNC input for extrenal counter.

L’État haïtien, pour faire face à l’insécurité alimentaire que connaît sa population (à croissance rapide et à faible revenu), s’appuie particulièrement sur la Vallée du département de l’Artibonite qui constitue depuis toujours le véritable grenier agricole du pays, en fournissant, à elle seule, plus de 80% de la production rizicole nationale. Cette production agricole assure non seulement les besoins alimentaires de la population locale, mais également ceux particuliers des départements voisins (Ouest, Nord et Centre).L’irrigation de cette vaste plaine agricole (32400 ha de terres agricoles irrigables) est garantie, à plus de 75%, par le réseau d’irrigation établi en rive Gauche de l'ouvrage-partiteur de Canneau, alimenté par un Canal principal (CMRG) ayant un débit nominal de 40 m3/s.Néanmoins, ce Partiteur, source d’approvisionnement exclusive du CMRG, est lui-même régulé par le Barrage-réservoir de Péligre qui se trouve à 70 km plus en amont sur le fleuve de l’Artibonite. En termes hydrauliques, nos travaux ont d'abord examiné la situation du réservoir de Péligre. Alors qu'au moment de la construction il était initialement prévu d’y stocker 607 Mm3, il ne reste plus aujourd'hui qu'à peine 40% de cette capacité utile, en raison des dépôts sédimentaires qui se sont constitués année après année derrière le barrage.Cette sédimentation spectaculaire (due à l’érosion des bassins versants amont fort dégradés), combinée aux déficits pluviométriques, provoque en période d’étiage une rareté d’eau, des lâchers insuffisants et donc des déficits en eau utile envoyée en amont de ce Partiteur de Canneau. Cela impacte significativement le réseau d’irrigation aval, dont le CMRG. Nos travaux ont montré que la situation est d'autant plus critique que les débits eux-mêmes, en amont comme en aval du Partiteur, sont en fait très mal connus et devraient faire l'objet d'approches méthodologiques plus rigoureuses que celles déployées sur site actuellement.Aussi, face à ces constats, de nouvelles règles de distribution de l’eau s’imposent, pour continuer à irriguer et espérer obtenir un rendement agricole acceptable (souhaitable).Notre travail s'est ainsi donné pour objectif de contribuer à la mise en place des nouvelles règles de gestion de l’eau (répartition) au sein du réseau d’irrigation alimenté par le CMRG, pour continuer à fournir l’eau à l’irrigant en quantité acceptable (et connue). Cette amélioration de gestion a été envisagée à la fois en amont et en aval de ce réseau d’irrigation, particulièrement en ses différents nœuds-clés (Canal principal et Canal secondaire).La démarche méthodologique adoptée pour relever ce défi majeur s’appuie notamment sur un système d’information hydro-morpho-sédimentaire actualisé et de qualité. Il s’agit d’une base de données, riche en observations de hauteurs d’eau (lues aux stations limnimétriques), vitesses de surface au flotteur, champs de vitesse explorés au moyen d’un courantomètre et en données bathymétriques et granulométriques des tronçons des canaux étudiés, appréciées respectivement au moyen d’un GPS différentiel et du tamisage à sec.Les résultats fort encourageants obtenus permettent d'acquérir une meilleure compréhension du système et une amélioration particulière du réseau d’irrigation en rive gauche du Partiteur de Canneau. En s’appuyant sur les historiques de sédimentation du Lac-réservoir de Péligre (de 1960 à 2016), nous présentons un document de synthèse sur la sédimentation du Lac-réservoir de Péligre. Ce document met notamment en exergue le taux de sédimentation sévère de ce dernier (5.47 Mm3/an), qui continue d’augmenter encore aujourd’hui, ainsi que les conséquences de celui-ci sur les débits turbinés et la disponibilité de l’eau en amont du Partiteur de Canneau.Nous mettons également en évidence les formes irrégulières (Lit-non prismatique) des tronçons des canaux étudiés, via une vue axonométrique des profils en travers (issus de l’étude bathymétrique) des canaux d’irrigation en terre battue étudiés. Puis, nous présentons de manière détaillée le caractère très hétérogène des dépôts sédimentaires de ces derniers, à partir d’une analyse des représentations en Log-Probit des résultats du tamisage, construites au moyen du logiciel GrandPlots.En nous appuyant sur les mesures expérimentales des contraintes de Reynolds et des profils instantanés de vitesse (pris à intervalle de 64 ms), tirés de la base de données EPFL, nous avons montré qu’il faut absolument travailler dans les 18% inférieurs de la colonne d’eau (z/h<0.18) et en mode déficitaire, dans un écoulement turbulent comme celui-là, pour extraire de façon représentative et pertinente une pente expérimentale u*/, comme indicateur de u*.À l’issue d’un examen détaillé de la distribution verticale de la vitesse au canal secondaire FNE, nous validons un DMLWL (Dip-Modified-log-wake-law) à la fois en amont et en aval du réseau. Nous montrons que ceci permet de modéliser le Dip-phenomenon observé systématiquement au sein des profils explorés in situ. Nous proposons une relation entre le coefficient d’inégale répartition de la vitesse à la verticale αv (de Prony) et l’aspect ratio (W/h) pour tout le réseau d’irrigation étudié ;ceci afin d’obtenir une vitesse débitante (Ū), simplement à partir d’une prise de vitesse au flotteur, dans l’axe central d’écoulement.À partir des débits quantifiés à la section de référence du CMRG, via l’équation de continuité (Q=AŪ), nous fournissons un Abaque, diagramme à 3 entrées (débit (Qp), charge amont (H0) et ouverture de vanne (hv)), permettant aux vanniers de connaitre les débits au pont de fer correspondant aux différentes ouvertures de vanne et celui pour lequel le trop-plein (retour des eaux excédentaires vers le fleuve de l’Artibonite) commence à fonctionner.À l’égard des opérateurs locaux et gestionnaires du système, nous mettons enfin à disposition, des méthodes/outils simples et efficaces leur permettant de quantifier finement le débit au Canal principal en amont ainsi qu’au canal secondaire en aval, simplement à partir d’une mesure de hauteur d’eau (h) et de vitesse de surface au flotteur (Us). / Doctorat en Sciences agronomiques et ingénierie biologique / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Die Darstellung der Seitenbänder des Hufgelenkes und ihrer Erkrankungen mit Hilfe der Magnetresonanztomographie am stehenden Pferd Mit Einführung des Hallmarq Equine Limb Scanner® wurde es möglich, die distalen Gliedmaßenabschnitte des Pferdes und speziell den Huf einer magnetresonanztomographischen Untersuchung am stehend sedierten Tier zu unterziehen. Die Diagnose der Erkrankung der Kollateralbänder des Hufgelenkes wird damit deutlich einfacher möglich, falls der Niederfeldtomograph hierfür geeignet ist. Zur Bewertung der Eignung des Equine Limb Scanner wurden im Zeitraum von 2005 bis 2009 aus eintausend an der Pferdeklinik Bargteheide mittels des Hallmarq Equine Limb Scanner® 0,27 T-Systems im Stehen untersuchten Pferden diejenigen 69 Patienten ausgewählt, welche ausschließlich eine Erkrankung im Bereich der Kollateralbänder des Hufgelenkes aufwiesen. Die Untersuchung erfolgte damit bei gleichzeitiger physiologischer Zug- und Druckbelastung des zu untersuchenden Gliedmaßenabschnittes. Die Beurteilung der Kollateralbänder und ihrer Erkrankungen wurden anhand eines transversalen und frontalen Fast Spin Echo T2 gewichtet durchgeführt. Um den Ursprungsbereich des Kollateralbandes am Kronbein und den Ansatzbereich am Hufbein zu bewerten wurden zusätzlich Gradientenechos T1 und T2* gewichtet, sowie die STIR Sequenz genutzt. Die Verwendung des Fast Spin Echos T2w mit einer Echozeit von TE=84 ms sowie eine fachgerechte Positionierung des Hufes im Magneten diente zum Ausschluss eines möglichen Magic Angle Effect. Das Kollateralband wurde in drei definierte Zonen (Ursprung, Korpus, Insertion) eingeteilt, um die genaue Lokalisation der Läsion zu beschreiben. Dabei konnte beobachtet werden, dass der Kollateralbandursprung (36%) am häufigsten betroffen ist, gefolgt von Schäden in allen drei Zonen (20%) sowie Ursprung und Korpus (20%), Insertion (16%), und Schäden nur am Korpus (3%) und Korpus und Insertion (3%), Ursprung und Insertion (2%). Bei der klinischen Untersuchung fiel auf, dass bei fast allen Patienten die Lahmheit sowohl auf dem harten als auch auf dem weichen Zirkel jeweils auf der inneren Hand am deutlichsten zu erkennen war. Das Phänomen der schlechten Abgrenzung des Kollateralbandes zu seiner Umgebung (poorly defined borders) wurde im transversalen und frontalen Fast Spin Echo T2w beurteilt. Hierbei konnte festgestellt werden, dass diese Veränderung hauptsächlich im Ursprungsbereich vorkommt. Bei 70% der Patienten mit einem lateralen Kollateralbandschaden im Ursprungsbereich am Kronbein und bei 59% der Patienten mit einem medialen Kollateralbandschaden im Ursprungsbereich am Kronbein konnte dies beobachtet werden. Zur Feststellung einer knöchernen Beteiligung von Kron- und/oder Hufbein wurden zusätzlich Gradientenechos T1 und T2*w sowie die STIR Sequenz hinzugezogen. Dabei zeigte sich, dass eine Beteilung des Knochens vorwiegend im Bereich der medialen Insertion (53%) und weniger lateral (27%) vorkommt. Im Ursprungsbereich ist diese lateral in 16% der Fälle und medial in 3% der Fälle vorzufinden. Die Durchmesser des medialen und lateralen Kollateralbandes im Ursprungs-, Korpus-, und Insertionsbereich wurden im Bild eines transversalen Fast Spin Echo T2w ermittelt. Dazu wurden zusätzlich Referenzwerte von 23 klinisch und magnetresonanztomographisch gesunden Patienten angefertigt. Es wurde festgestellt, dass die Mittelwerte der Flächen der medialen Kollateralbänder in allen drei Zonen bei erkrankten Patienten statistisch signifikant größer waren als bei gesunden Pferden (Ursprung p=0,0297, Korpus p=0,00285 und Insertion p=0,0001603). Die Mittelwerte der Flächen der lateralen Kollateralbänder unterschieden sich bei gesunden und kranken Patienten im Ursprungs-, und Korpusbereich nicht signifikant (Ursprung p=0,4372, Korpus p=0,6258), im Bereich der lateralen Insertion konnte ein deutlicher aber statistisch nicht signifikanter Unterschied (p=0,0753) beobachtet werden bei einer Irrtumswahrscheinlichkeit von α=0,05. Die Ergebnisse dieser Arbeit untermauern die Wichtigkeit moderner bildgebender Verfahren zur Ergänzung und Vervollständigung der klinischen Untersuchung, der Diagnosefindung, der differentialdiagnostischen Abgrenzung, der Therapieplanung und prognostischer Aussagen. Insbesondere im Hufbereich liefert die Magnetresonanztomographie wichtige Informationen zur Erkennung der erkrankten Struktur. Sie bietet eine differenzierte Abgrenzung einer erkrankten Struktur, in diesem Fall der Seitenbänder, die bisher häufig dem Begriff Hufrollensyndrom zugeordnet wurde und mit herkömmlichen bildgebenden Verfahren nicht oder nur teilweise dargestellt werden konnte. Die Untersuchung mit dem Hallmarq Equine Limb Scanner® Niederfeldtomographen am stehend sedierten Pferd ist hierfür nach vorliegenden Ergebnissen hervorragend geeignet.