Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / INTRODUCTION - The biological effects of low intensity light sources, such as light emitting diode therapy (LEDT), indicate that phototherapy is a method for obtaining ergogenic and recuperative effects of skeletal muscle. However, clinical trials and experimental researches differ in respect to the parameters to be used. OBJECTIVE - To compare different doses of the LED (630 nm) in the inflammation of striated skeletal muscle induced by exercise in rats. METHODS - Wistar rats were divided in five experimental groups (n=8/group): control (CON), the animals were not submitted to exercise protocol; passive recovery (RP), the animals received no treatment after induction of inflammation; LEDT (1.2 J, 4.2 J or 10.0 J), the animals were submitted to phototherapy after induction of inflammation. Skeletal muscle inflammation was induced by a protocol of 100 minutes of swimming. After exercise, the animals in the LEDT groups were exposed to phototherapy at the doses of 1.2 J, 4.2 J or 10.0 J on the triceps sural muscles (gastrocnemius and soleus). For evaluation of mechanical hyperalgesia by electronic von Frey, the animals were submitted to evaluation before and at 24 hours after swimming procedure. After 24 hours of swimming, blood samples were collected to measure creatine kinase (CK) activity. The soleus muscle was removed for histological analysis. Data were expressed as mean ± standard error of mean (S.E.M). Analysis of variance was used followed by Tukey post hoc. The histological data were performed with chi-square analysis followed by correction of Yates. This study was approved by the Ethics Committee on Research with Animals (Federal University of Sergipe) under n°. 15/2013 and by the Ethics Committe in the Use of Animals (State University of Londrina) under nº 124/2014. RESULTS - The plasma activity of CK was increased (p <0.0001) in the PR group (2071 ± 346 U / L) when compared to the CON group (683 ± 103 U / L) and attenuation (p <0.0001) of this response was observed in the LEDT (630 nm)-treated groups at the doses of 1.2 J (379 ± 71 U / L), 4.2 J (599 ± 131 U / L) or 10.0 J (544 ± 86 U / L). Regarding mechanical hyperalgesia, the PR group presented a reduction (p <0.005) in the paw withdrawal threshold (-11.9 ± 1.9 g) when compared to the CON group (2.2 ± 1.5 g). Only LEDT 4.2 J (-3.3 ± 2.4 g) altered this threshold (p <0.05) when compared to the PR group. In the histological analysis, leukocyte infiltration was observed in the muscle of animals from the PR group, in addition to areas of edema and necrosis. However, lower infiltration was observed in the animals treated with doses of 4.2 and 10.0 J. CONCLUSION: The application of LEDT (630 nm) reduces the inflammatory lesion in muscle fibers of rats submitted to exercise. The dose of 4.2 J induced better anti-inflammatory and antinociceptive effects than doses of 1.2 and 10.0 J. / INTRODUÇÃO - Os efeitos biológicos de fontes de luz de baixa intensidade, como a terapia com diodo emissor de luz (LEDT), indicam que a fototerapia induz efeitos ergogênicos e recuperativos do músculo esquelético. No entanto, ensaios clínicos e pesquisas experimentais apresentam divergências no que diz respeito aos parâmetros a serem utilizados. OBJETIVO - Comparar o efeito de diferentes doses da LEDT (630 nm) na inflamação do músculo estriado esquelético induzida por exercício em ratos. MÉTODOS - Ratos Wistar foram divididos em cinco grupos experimentais (n=8/grupo): controle (CON), animais não submetidos ao protocolo de exercício; recuperação passiva (RP), animais que não receberam tratamento após a indução da inflamação; LEDT (1,2 J; 4,2 J ou 10,0 J), animais tratados com fototerapia após indução da inflamação. A inflamação muscular esquelética foi induzida por protocolo de 100 minutos de nado. Após o exercício, os animais dos grupos LEDT foram expostos à fototerapia nas doses de 1,2 J, 4,2 J ou 10,0 J sobre os músculos tríceps sural (gastrocnêmios e sóleo). Para avaliação da hiperalgesia mecânica com o von Frey eletrônico, os animais foram submetidos a avaliação antes e 24 horas após o procedimento de nado. Após 24 horas do nado, amostras sanguíneas foram coletadas para análise da atividade de creatina quinase (CK). O músculo sóleo foi retirado para análise histológica. Os dados foram expressos como média± erro padrão da média (EPM). Foi utilizado análise de variância seguido pelo Tukey post hoc. Para os dados histológicos foi realizada análise com Qui-quadrado seguido de correção de Yates. O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa com Animais (Universidade Federal de Sergipe) sob nº 15/2013 e pelo Comitê de Ética em Uso de Animais (Universidade Estadual de Londrina) sob nº 124/2014. RESULTADOS - No grupo RP houve um aumento (p<0,0001) da atividade plasmática de CK (2.071±346 U/L) quando comparado ao grupo CON (683±103 U/L) e houve atenuação (p<0,0001) da resposta nos grupos tratados com LEDT (630 nm) com doses de 1,2 J (379±71 U/L), 4,2 J (599±131 U/L) ou 10,0 J (544±86 U/L). Em relação à hiperalgesia mecânica, o grupo RP apresentou redução (p<0,05) no limiar de retirada da pata (-11,9±1,9 g) quando comparado ao grupo CON (2,2±1,5 g) e apenas o grupo LEDT 4,2 J (-3,3±2,4 g) alterou esse limiar (p<0,05) quando comparado ao grupo RP. Na análise histológica, foi observada infiltração de leucócitos no músculo do grupo RP, além de áreas edemaciadas e necrosadas. Porém, menor infiltração foi observada nos animais tratados com as doses de 4,2 e 10,0 J. CONCLUSÃO - A aplicação de LEDT (630 nm) reduz a lesão inflamatória nas fibras musculares de ratos submetidos ao exercício. A dose de 4,2 J induziu melhor efeito anti-inflamatório e antinociceptivo do que as doses de 1,2 e 10,0 J.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-04-25T12:11:22Z No. of bitstreams: 1 camiladocarmoalmeida.pdf: 15878287 bytes, checksum: 7ce86267329e6481b097f64af841fe34 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-04-25T15:26:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 camiladocarmoalmeida.pdf: 15878287 bytes, checksum: 7ce86267329e6481b097f64af841fe34 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-25T15:26:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 camiladocarmoalmeida.pdf: 15878287 bytes, checksum: 7ce86267329e6481b097f64af841fe34 (MD5) Previous issue date: 2014-08-29 / Este trabalho teve por objetivos projetar um sistema eletrônico de controle destinado a fornecer uma alternativa simplificada e eficiente para estudos de fisiologia vegetal envolvendo luz artificial, bem como para sua utilização em determinados processos de cultivo de plantas em estufas. O trabalho apresenta uma revisão sobre a interação entre a iluminação artificial e o cultivo de plantas, tanto para o propósito de uma cultura comercial quanto para possibilitar a interpretação do comportamento de plantas em estudos botânicos. Este sistema eletrônico possibilita a determinação das quantidades radiométricas de interesse quando a iluminação artificial é usada como suplemento ou como única fonte de iluminação em cultivos. Com base em estudos anteriores, é proposto a produção de um sistema autônomo constituído por um aparelho de iluminação composto por LEDs brancos e/ou coloridos. Além disso, foram realizados alguns experimentos radiométricos preliminares utilizando luminárias comerciais de LEDs, visando sua utilização em associação com o sistema de controle proposto. Os parâmetros medidos mais relevantes foram o fluxo de fótons fotossinteticamente ativos, fluxo luminoso e a temperatura de cor correlata. Espera-se que o protótipo desenvolvido apresente características que agreguem flexibilidade e comportamento radiométrico relevante para cultivos controlados. / This work aims to develop an electronic control system with the purpose to drive a simplified and efficient alternative for vegetal physiology studies involving artificial light as well as for its utilization in certain plants crop at greenhouses. Additionally, this work presents a brief review regarding the interaction between artificial lighting and plants, with purposes of commercial crops and the possibility of interpretation of plants behavior in botanic studies. This electronic system enables the determination of the radiometric quantities of interest when the lighting is used as a supplement or as the only lighting source in crops. Using the latest studies, it is proposed an autonomous system consisting basically of white and/or colored LEDs. Besides, it were performed radiometric experiences using commercial luminaires with LEDs aiming the use of them in the proposed control system. The more relevant measured parameters were the photosynthetic photon flux, luminous flux and correlated colour temperature. The proposed system shows flexibility and relevant radiometric behavior, which are particularly useful in Plant Physiology.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-01-07T18:22:40Z No. of bitstreams: 1 milenafariapinto.pdf: 3767169 bytes, checksum: 1c057d68b3cee498c456fe7c7610b2c2 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-01-25T16:53:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 milenafariapinto.pdf: 3767169 bytes, checksum: 1c057d68b3cee498c456fe7c7610b2c2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-25T16:53:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 milenafariapinto.pdf: 3767169 bytes, checksum: 1c057d68b3cee498c456fe7c7610b2c2 (MD5) Previous issue date: 2015-06-22 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente trabalho propõe um sistema eletrônico que permite gerenciar, monitorar parâmetros e controlar de forma descentralizada um conjunto de luminárias à LED pertencentes a um sistema de iluminação pública. Estes parâmetros incluem nível de iluminação, consumo de energia, detecção da presença de pedestres, problemas na própria luminária e monitoração de variáveis ambientais como temperatura e umidade. Adicionalmente, o mesmo sistema é capaz também de detectar falhas na rede elétrica, permitindo monitorar e gerenciar os parâmetros de qualidade de rede de uma forma global. Basicamente, o sistema pode ser dividido em três partes. A primeira parte consiste de um módulo inteligente, chamado neste trabalho por SM, que é conectado a uma determinada luminária e à rede elétrica, sendo assim responsável por medir tanto os parâmetros provindos da luminária quanto da rede elétrica. Na segunda parte encontra-se o módulo controlador (CM) que possui a finalidade de coordenar as informações oriundas dos módulos inteligentes instalados nas luminárias, armazenando e posteriormente enviando os dados para um sistema supervisório. Além disso, o mesmo possui sensores de temperatura e umidade para prover informações sobre as condições climáticas, objetivando confiabilidade nos dados medidos pelos sensores dos módulos inteligentes. O sistema supervisório (SS) consiste da etapa final deste sistema proposto, o qual é responsável por salvar os dados obtidos em um certo período de tempo, analisar e monitorar possíveis falhas e enviar comandos para cada CM e/ou um respectivo SM. Com a finalidade de avaliar experimentalmente o sistema proposto neste trabalho, foram realizados experimentos para demonstrar tanto as funcionalidades do módulo bem como da avaliação dos algoritmos de processamento de sinais propostos, e obtendo ao final projeções econômicas para o protótipo. Os resultados obtidos mostraram eficiência, flexibilidade e interoperabilidade do sistema proposto. / The present paper proposes a system to manage, control and monitor a group of LED luminaires of a street lighting system, being able to control the light intensity of the luminaire and monitoring the power consumption, detection of pedestrians, fault conditions, environmental parameters such as temperature and humidity. Additionally, the system contains a voltage sensor coupled to the grid in order to monitor and manage the power quality parameters. Basically, the system can be divided in three essential parts. The first one regards the smart module, called in this work as SM, which has the responsibility to sensing the parameters stemming from power grid as well as luminaire. The second part is the control module (CM), which has the aim to coordinate the data received from each smart module, storing and subsequently sending the data to the supervisory system. Besides, the control module also has temperature and humidity sensors in order to check and register environmental conditions, providing, in this way, reliability of the measured data. The supervisory system (SS) consists of the final part of the proposed system and it is responsible to save the data in a local memory, to analyze and to monitor problems or even possible faults and sending commands to each CM and/or a respective SM. With the aim to evaluate the proposed system, it was performed experiments to demonstrate the system operation as well as the quality analysis capability. Due to the energy savings potential provided by the technology, it was also studied the economic feasibility of the prototype, aiming a future commercial product. The results have shown that the proposed system is scalable, flexible and efficient.

Os diodos emissores de luz – Light Emitting Diodes – (LEDs) são uma fonte de luz que estão sendo introduzidas comercialmente, mas com discreta base científica nesta modalidade fototerapêutica. O presente estudo comparou os efeitos angiogênicos da luz laser coerente e colimada à luz LED ausente de coerência e colimação em feridas induzidas em ratos, com fluências diferentes. O modelo experimental consistia da indução de uma ferida circular no quadríceps de 120 ratos, utilizando um “punch” com 15 mm de diâmetro. Os animais foram divididos aleatoriamente em 5 grupos: laser (660 nm) e LED (635 nm), sendo cada um ajustado a 5 J/'CM POT.2' e 20 J/'CM POT.2', além do controle. Após 6 horas da indução das feridas, os grupos tratados recebiam aplicação pontual de contato, e irradiados a cada 24 horas. A angiogênese foi analisada por meio da histomorfometria (H.E), e a contração das feridas pelo software de planimetria, sendo estudados os resultados no 3º, 7º, 14º e 21º dias pós-lesão. Os achados da análise histológica no 3º dia foram determinantes para induzir uma grande eficiência na proliferação de vasos sanguíneos dos grupos tratados em relação ao controle, demonstrando uma taxa próxima da constante no 7º dia, e com discreto aumento no 14º dia, porém com destaque para a tecnologia LED a 5 J/'CM POT.2' (p '< OU =' 0,05). No 21º dia, os grupos fototratados com fluência de 5 J/'CM POT.2' apresentavam valores estatísticos com maior eficiência na angiogênese quando comparados com o grupo laser a 20 J/'CM POT.2, sugerindo que fluências elevadas podem induzir um processo do tipo saturação. Não ocorreu diferença da neovascularização no centro e nas margens da ferida (p '< OU =' 0,05), sugerindo que ocorria uma fotobiomodulação de toda a lesão, favorecendo o crescimento homogêneo dos vasos sanguíneos. Tanto o laser quanto o LED não apresentaram resultados significativos na redução da área das feridas. As fototerapias a laser e LED de baixa intensidade sugeriram que a coerência e a colimação não eram fatores decisivos para induzir alterações nas funções celulares, e sim a banda de absorção do espectro eletromagnético. Ambas as fontes de luz vermelha ajustadas a fluências de 5 J/'CM POT.2' podem demonstrar resultados expressivos no estímulo angiogênico em pele lesada / The light emitting diodes (LEDs) are a source of light that have been commercially introduced, but still with a lack in its scientific basis in this phototherapeutic modality. The present study compared the angiogenics effects of the laser and LED illumination in induced wounds in rat, with fluencies different. The experimental model consisted of the induction of a circular wound on the quadriceps of 120 rats, using a “punch” with 15 mm diameter. Animals were divided randomyzed in 5 groups: laser and LED each device with a dosage of 5 J/'CM POT.2' and 20 J/'CM POT.2', and control. After 6 hours of the induction of the wounds, the treated groups received contact of punctual application, and irradiated every 24 hours. The angiogenesis was studied through the histomorphometric (H.E) and the wounds contraction was photographed and analyzed in the planimetrical software in the 3rd, 7th, 14th and 21st lesion induced days. The discoveries of the histological analysis in the 3rd day revealed larger efficiency in the proliferation of the blood vessels in all irradiated groups in comparison to controls, being a rate near of the constant in the 7th day, following to discreet improves in the 14th, even so with prominence for the LED with 5 J/'CM POT.2'. In the 21st day, the groups phototreatment with fluence of 5 J/'CM POT.2' showed similar statistically values in the larger efficiency in the angiogenesis, when to compare to laser with 20 J/'CM POT.2', suggesting high fluencies can induced a saturation process. The average of the area reduction of the wound didn't present similar statistician values of the treated groups in relation to the control (p '< OU =' 0,05). The phototherapeutic laser and LEDs of low intensity they suggested that the coherence and the collimation were not decisive factors to induce alterations in the cellular functions, but the band of the spectrum electromagnetic. The both red source of light agreements to fluencies of the 5 J/'CM POT.2', they can demonstrate expressive results in the incentive ulcerated skin angiogenic

Com o intuito de melhorar a eficiência dos dispositivos emissores de luz poliméricos uma das técnicas utilizadas é o confinamento da conjugação, diminuindo as perdas de energia em sítios de extinção, como fins de cadeia, defeitos ou armadilhas. Além disso, o confinamento quântico permite o controle do comprimento de onda emissivo desses materiais. Um dos mecanismos para o confinamento é a copolimerização, por meio da qual bloco conjugados são inseridos como grupos laterais na cadeia principal ou espaçadores nãoconjugados são inseridos ao longo da cadeia principal conjugada, limitando o comprimento da conjugação. O presente trabalho visou sintetizar e estudar as propriedades de copolímeros estatísticos derivados do PPV contendo segmentos com diferentes graus de conjugação distribuídos aleatoriamente na cadeia e limitados por segmentos não conjugados, e o estudo do comportamento desses materiais como camada ativa em dispositivos emissores de luz (PLEDs). Para a obtenção dos copolímeros randômicos poli[bis-(fenilenovinileno)-stat-(1,8-bis- (2,6-dioximetano-1,4- fenilenovinileno)-dioxioctano)-1,4-fenileno) (RBPV-DODM-PPV) utilizou-se a rota de Wittig, a partir dos monômeros: tereftaldeído (um dialdeído completamente conjugado), 1,8 bis (4 formil 2,6 dimetoxifenoxi) octano (um dialdeído interespaçado por uma cadeia saturada de oitometilenos) e o dicloreto de 1,4 bis (trifenilfosfôniometil) benzeno. Três razões molares x:y dos monômeros dialdeídos foram utilizadas para sintetizar os polímeros randômicos, obtendo-se diferentes proporções e tamanhos de segmentos conjugados distribuídos aleatoriamente nas cadeias poliméricas. Os materiais foram caracterizados por espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN), no infravermelho, UV-visível, e fluorescência. A técnica de GPC foi utilizada para obtenção das massas moleculares e medidas de Tg foram realizadas por meio de DSC. As propriedades físico-químicas desses materiais foram analisadas em função das razões molares x:y utilizadas nas sínteses. E um estudo estatístico foi realizado para verificar as probabilidades de distribuição dos diferentes segmentos conjugados ao longo da cadeia em função dessas razões. Um estudo da morfologia e espessura dos filmes poliméricos em função dos parâmetros de deposição foi realizado a fim de descobrir as melhores condições para se obter filmes homogêneos e com espessuras da ordem de 20 a 60nm, necessários para alcançar melhores eficiências nos diodos emissores de luz poliméricos (PLEDs). Para a fabricação dos PLEDs foram utilizados ITO e Al como anodo e catodo, respectivamente, e uma camada de 20nm do polímero estatístico como matriz ativa e eletroluminescente. Para facilitar o transporte de portadores de cargas, camadas de PEDOT:PSS e BPBD foram colocadas entre o filme polimérico e os eletrodos. Também foram realizados testes com filmes da molécula Alq-3 como camada transportador-injetora de elétrons. Os dispositivos apresentaram eletroluminescência EL em quase toda a faixa do espectro visível, com máximos na região do ciano, para o copolímero R55 e na região do verde, para o copolímero p37. Baseado no mecanismo de Forster de transferência de energia, concluímos que os filmes desses polímeros estatísticos comportam-se como sistema hospedeiro-hóspede, devido a sobreposição parcial dos espectros de absorção e emissão dos polímeros, ocorrendo a transferência dos excitons-singletos dos segmentos de maior gap para os de menor gap, e, assim, o deslocamento dos centros emissivos para o vermelho e o aumento da eficiência dos dispositivos. / In order to improve the efficiency of polymeric light-emitting devices one of the techniques used is the conjugation confinement, decreasing the losses of energy in quenching sites, such as chain ends, defects or impurities. Moreover, the quantum confinement allows control the emissive wavelength of these materials. One of the confinement mechanisms is the copolymerization, which conjugated blocks are inserted as side groups in the main chain or non-conjugated spacers are inserted along the conjugated main chain, limiting the conjugation length. This study aimed synthesize and study the properties of random copolymers containing segments with different conjugation degrees randomly distributed in the chain and limited by no conjugated segments, and the study of the behaviour of these materials as active layer in a light emitting devices (PLEDs). To obtain random copolymers of poly [bis (fenilenovinileno)-stat-(1,8-bis-(2,6-dioximetano- 1, 4 - fenilenovinileno)-dioxioctano) -1,4-phenylene) (RBPV-DODM - PPV) have been used the Wittig route, from monomers: terephtaldeyde (a dialdeyde completely conjugated), 1.8 - bis (4 - formyl - 2.6 - dimethoxiphenoxi) octane (a dialdeyde interspaced by a saturated chain of eight methylene) and dichloride of 1.4 - a (triphenylphosphoniomethil) benzene. Three molars reasons x: y of dialdeydes monomers were used to synthesize the random polymers, obtaining various proportions and sizes of conjugated segments randomly distributed in the polymer chains. Infrared (IR) and ultravioletvisible (UVvis)spectroscopies, hydrogen nuclear magnetic resonance (1HNMR) spectrometry and differential scanning calorimetry(DSC) were used to characterize the prepared copolymersstructures. Polymers molecular weights were determined by gel permeation chromatography (GPC). The physical-chemical properties of these materials were analyzed by the molars reasons x: y used in the synthesis. And a statistical study was conducted to ascertain the probability of distribution of the various conjugated segments along the chain by these reasons. A study of the morphology and thickness of the polymer films as a function of the parameters of deposition was conducted in order to find out the best conditions to obtain homogeneous films with thickness in the order of 20 to 60 nm, necessary to achieve the best efficiencies in the polymer light emitting diode (PLEDs). For the manufacture of PLEDs ITO and Al were used as anode and cathode respectively, and a layer of 20nm of the statistical polymer as active matrix and electroluminescent. To facilitate the transport of charge carriers, layers of PEDOT: PSS and BPBD were placed between the film and polymer electrodes. Tests were also carried out with films of the molecule Alq-3 as layer electron carrier / injector. The devices had electroluminescence EL in almost the entire range of the visible spectrum, with maximum in the region of cyan, for the copolymer R55 and in the green, for the copolymer p37. Based on the Forster mechanism of energy transfer, we find that the films of these statistical polymers behave themselves as host-guest system, due to partial overlap of absorption and emission spectra of the polymers, occurring the transfer of excitons-singletes of the segments with largest gap for the smaller gap, and thus the displacement of the emission centers for the red.

Com o intuito de melhorar a eficiência dos dispositivos emissores de luz poliméricos uma das técnicas utilizadas é o confinamento da conjugação, diminuindo as perdas de energia em sítios de extinção, como fins de cadeia, defeitos ou armadilhas. Além disso, o confinamento quântico permite o controle do comprimento de onda emissivo desses materiais. Um dos mecanismos para o confinamento é a copolimerização, por meio da qual bloco conjugados são inseridos como grupos laterais na cadeia principal ou espaçadores nãoconjugados são inseridos ao longo da cadeia principal conjugada, limitando o comprimento da conjugação. O presente trabalho visou sintetizar e estudar as propriedades de copolímeros estatísticos derivados do PPV contendo segmentos com diferentes graus de conjugação distribuídos aleatoriamente na cadeia e limitados por segmentos não conjugados, e o estudo do comportamento desses materiais como camada ativa em dispositivos emissores de luz (PLEDs). Para a obtenção dos copolímeros randômicos poli[bis-(fenilenovinileno)-stat-(1,8-bis- (2,6-dioximetano-1,4- fenilenovinileno)-dioxioctano)-1,4-fenileno) (RBPV-DODM-PPV) utilizou-se a rota de Wittig, a partir dos monômeros: tereftaldeído (um dialdeído completamente conjugado), 1,8 bis (4 formil 2,6 dimetoxifenoxi) octano (um dialdeído interespaçado por uma cadeia saturada de oitometilenos) e o dicloreto de 1,4 bis (trifenilfosfôniometil) benzeno. Três razões molares x:y dos monômeros dialdeídos foram utilizadas para sintetizar os polímeros randômicos, obtendo-se diferentes proporções e tamanhos de segmentos conjugados distribuídos aleatoriamente nas cadeias poliméricas. Os materiais foram caracterizados por espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN), no infravermelho, UV-visível, e fluorescência. A técnica de GPC foi utilizada para obtenção das massas moleculares e medidas de Tg foram realizadas por meio de DSC. As propriedades físico-químicas desses materiais foram analisadas em função das razões molares x:y utilizadas nas sínteses. E um estudo estatístico foi realizado para verificar as probabilidades de distribuição dos diferentes segmentos conjugados ao longo da cadeia em função dessas razões. Um estudo da morfologia e espessura dos filmes poliméricos em função dos parâmetros de deposição foi realizado a fim de descobrir as melhores condições para se obter filmes homogêneos e com espessuras da ordem de 20 a 60nm, necessários para alcançar melhores eficiências nos diodos emissores de luz poliméricos (PLEDs). Para a fabricação dos PLEDs foram utilizados ITO e Al como anodo e catodo, respectivamente, e uma camada de 20nm do polímero estatístico como matriz ativa e eletroluminescente. Para facilitar o transporte de portadores de cargas, camadas de PEDOT:PSS e BPBD foram colocadas entre o filme polimérico e os eletrodos. Também foram realizados testes com filmes da molécula Alq-3 como camada transportador-injetora de elétrons. Os dispositivos apresentaram eletroluminescência EL em quase toda a faixa do espectro visível, com máximos na região do ciano, para o copolímero R55 e na região do verde, para o copolímero p37. Baseado no mecanismo de Forster de transferência de energia, concluímos que os filmes desses polímeros estatísticos comportam-se como sistema hospedeiro-hóspede, devido a sobreposição parcial dos espectros de absorção e emissão dos polímeros, ocorrendo a transferência dos excitons-singletos dos segmentos de maior gap para os de menor gap, e, assim, o deslocamento dos centros emissivos para o vermelho e o aumento da eficiência dos dispositivos. / In order to improve the efficiency of polymeric light-emitting devices one of the techniques used is the conjugation confinement, decreasing the losses of energy in quenching sites, such as chain ends, defects or impurities. Moreover, the quantum confinement allows control the emissive wavelength of these materials. One of the confinement mechanisms is the copolymerization, which conjugated blocks are inserted as side groups in the main chain or non-conjugated spacers are inserted along the conjugated main chain, limiting the conjugation length. This study aimed synthesize and study the properties of random copolymers containing segments with different conjugation degrees randomly distributed in the chain and limited by no conjugated segments, and the study of the behaviour of these materials as active layer in a light emitting devices (PLEDs). To obtain random copolymers of poly [bis (fenilenovinileno)-stat-(1,8-bis-(2,6-dioximetano- 1, 4 - fenilenovinileno)-dioxioctano) -1,4-phenylene) (RBPV-DODM - PPV) have been used the Wittig route, from monomers: terephtaldeyde (a dialdeyde completely conjugated), 1.8 - bis (4 - formyl - 2.6 - dimethoxiphenoxi) octane (a dialdeyde interspaced by a saturated chain of eight methylene) and dichloride of 1.4 - a (triphenylphosphoniomethil) benzene. Three molars reasons x: y of dialdeydes monomers were used to synthesize the random polymers, obtaining various proportions and sizes of conjugated segments randomly distributed in the polymer chains. Infrared (IR) and ultravioletvisible (UVvis)spectroscopies, hydrogen nuclear magnetic resonance (1HNMR) spectrometry and differential scanning calorimetry(DSC) were used to characterize the prepared copolymersstructures. Polymers molecular weights were determined by gel permeation chromatography (GPC). The physical-chemical properties of these materials were analyzed by the molars reasons x: y used in the synthesis. And a statistical study was conducted to ascertain the probability of distribution of the various conjugated segments along the chain by these reasons. A study of the morphology and thickness of the polymer films as a function of the parameters of deposition was conducted in order to find out the best conditions to obtain homogeneous films with thickness in the order of 20 to 60 nm, necessary to achieve the best efficiencies in the polymer light emitting diode (PLEDs). For the manufacture of PLEDs ITO and Al were used as anode and cathode respectively, and a layer of 20nm of the statistical polymer as active matrix and electroluminescent. To facilitate the transport of charge carriers, layers of PEDOT: PSS and BPBD were placed between the film and polymer electrodes. Tests were also carried out with films of the molecule Alq-3 as layer electron carrier / injector. The devices had electroluminescence EL in almost the entire range of the visible spectrum, with maximum in the region of cyan, for the copolymer R55 and in the green, for the copolymer p37. Based on the Forster mechanism of energy transfer, we find that the films of these statistical polymers behave themselves as host-guest system, due to partial overlap of absorption and emission spectra of the polymers, occurring the transfer of excitons-singletes of the segments with largest gap for the smaller gap, and thus the displacement of the emission centers for the red.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work presents an LED electrothermal design methodology applied to a street lighting system. The methodology aims to provide indicatives of the optimal LED operating point for lighting systems design, considering electrical, thermal and photometric system features. Different projects are developed according to the methodology, the theoretical results are compared with fluid dynamics simulation and demonstrated by experimental results. A research including luminous flux, luminous efficacy and flicker is performed considering the LED current ripple, defining acceptable levels of ripple based on the optimal operational point. The methodology is applied by developing a lighting system composed of an LED driver and a thermal dissipation system, comprising a luminaire, a heatsink and fans. The lighting system includes electrothermal feedback control. The results provide high power factor with low current harmonic distortion to the power grid. The LED operational temperature ensures the luminous flux maintenance over the system lifetime. / Este trabalho apresenta uma metodologia de projeto eletrotérmico de LEDs aplicada a um sistema de iluminação pública. A metodologia tem o objetivo de proporcionar indicativos do melhor ponto de operação do LED para o projeto de sistemas de iluminação, considerando os aspectos elétricos, térmicos e fotométricos envolvidos no sistema. Diferentes projetos são desenvolvidos utilizando a metodologia, os resultados teóricos obtidos são comparados com simulações computacionais de dinâmica dos fluidos e comprovados através de resultados experimentais. Um estudo do fluxo, eficácia e cintilação luminosa é também realizado considerando a ondulação de corrente aplicada aos LEDs, definindo os níveis aceitáveis de ondulação com base no ponto ótimo de operação. Para aplicação da metodologia é desenvolvido um sistema de iluminação pública composto por um circuito de acionamento dos LEDs e um sistema de dissipação térmica, formado por uma luminária, um dissipador de calor e ventiladores. O sistema de iluminação possui controle com realimentação eletrotérmica. Os resultados obtidos proporcionam alto fator de potência com baixa distorção harmônica ao sistema elétrico e temperatura de operação que garante a manutenção do fluxo luminoso dos LEDs durante toda a vida útil do sistema.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-02-11T13:22:33Z No. of bitstreams: 1 pedrosantosalmeida.pdf: 19972618 bytes, checksum: 95d8213caa2ed63781c9a0e651a913c6 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-02-26T12:01:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 pedrosantosalmeida.pdf: 19972618 bytes, checksum: 95d8213caa2ed63781c9a0e651a913c6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-26T12:01:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 pedrosantosalmeida.pdf: 19972618 bytes, checksum: 95d8213caa2ed63781c9a0e651a913c6 (MD5) Previous issue date: 2014-12-11 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho apresenta um estudo sobre o acionamento de diodos emissores de luz (LEDs) a partir da rede elétrica. Este estudo envolve uma análise sobre as características térmicas, elétricas e fotométricas dos LEDs visando a adequada caracterização estática e dinâmica da carga. Em seguida, com o objetivo de propor conversores com uma eficiência global superior, propõe-se a utilização de conversores ressonantes como estágio de controle de potência. Este estágio é precedido de um estágio pré-regulador do fator de potência, de forma a garantir uma baixa distorção harmônica total da corrente drenada da rede. Um estudo sistemático acerca das topologias de correção do fator de potência e de conversores ressonantes que podem compor cada um destes dois estágios é feito, visando compilar as características, vantagens e desvantagens de cada uma para o acionamento de LEDs. A partir deste estudo, foi possível propor uma estrutura integrada de conversor ressonante com um pré-regulador de alto fator de potência, que se mostrou adequado para acionar uma carga de 72 LEDs associados em série, com uma potência nominal aproximada de 100 W. O protótipo do conversor proposto atingiu uma eficiência global acima de 92%, com um fator de potência superior a 0,97 e distorção harmônica da corrente de entrada de cerca de 20%, com total observância aos parâmetros de qualidade de energia impostas pelas normatizações nacional e internacional. O projeto deste conversor também permitiu a eliminação dos capacitores eletrolíticos no circuito de potência do protótipo através da redução da capacitância; somente foram empregados capacitores de filme metalizado, o que contribui para elevar a vida útil do conversor, compatibilizando-a com a vida útil dos LEDs sendo acionados. / This work presents a study regarding the driving of light-emitting diodes (LEDs) fed from mains power. This study involves an analysis of the thermal, electrical and photometrical characteristics of the LEDs, aiming an adequate static and dynamical characterization of the load. Then, with the goal of proposing driving converters with a superior global efficiency, it is proposed the use of resonant conversion as the power control stage of the LED drivers. This stage is preceded by a power factor pre-regulator stage, so that a low total harmonic distortion on the input current can be achieved. A systematic study of the power factor correction topologies and resonant converters which might compose each of these two stages is done, therefore compiling the characteristics, advantages and disadvantages of each for the driving of LEDs. From this study, it was proposed an integrated converter structure of a resonant converter with a high power factor pre-regulator, which showed good compliance when driving an LED load composed of 72 series-associated LEDs, with nominal power of ca. 100 W. A prototype of the proposed converter has reached a global efficiency above 92%, with a power factor greater than 0.97 and total harmonic distortion of input current of ca. 20%, along with total compliance with the power quality parameters imposed by national and international standards. The design of this converter also permitted the elimination of the electrolytic capacitors from within the power circuitry of the prototype through capacitance reduction; only metalized film capacitors were employed, contributing to enhance the lifespan of the converter, making it compatible with the lifespan of the LEDs being driven.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-06-10T11:59:43Z No. of bitstreams: 1 marcelopaschoaldias.pdf: 2362586 bytes, checksum: de75d2d7f7b0ebf296ee1a44eeb6874f (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-07-13T13:48:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 marcelopaschoaldias.pdf: 2362586 bytes, checksum: de75d2d7f7b0ebf296ee1a44eeb6874f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-13T13:48:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 marcelopaschoaldias.pdf: 2362586 bytes, checksum: de75d2d7f7b0ebf296ee1a44eeb6874f (MD5) Previous issue date: 2012-08-29 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Esta dissertação tem como foco principal a avaliação do emprego de um conversor de baixo custo, operando em baixa frequência, para o acionamento de diodos emissores de luz (LEDs) usados em luminárias de baixa potência. A proposta considera inicialmente um conversor CA-CC conhecido como pré-regulador boost de alto fator de potência operando em baixa frequência, ou seja, um único acionamento liga-desliga para cada semiciclo da rede elétrica. Um protótipo experimental com potência de saída de 11 W foi implementado e comprova a possibilidade de emprego do conversor pretendido. Neste caso, foi observada por meio de avaliação fotométrica uma redução de 11% na eficácia luminosa do conjunto luminoso, em comparação com operação CC ideal, algo que se atribui à natureza descontínua da corrente nos LEDs. O pré-regulador apresentou um fator de potência de 0,97 e uma eficiência de 59%, em especial devido ao uso de um transformador abaixador de baixa frequência sobredimensionado. Pelo fato de impor à lâmpada uma corrente descontínua, o conversor proposto não emprega capacitores eletrolíticos, característica que contribui para uma elevada vida útil do circuito de acionamento. Um circuito similar, orientado à iluminação pública e que dispensa o uso de transformadores abaixadores, também é avaliado com apoio de simulação computacional. Neste caso, pode ser esperada uma eficiência global muito mais elevada. Outro pré-regulador baseado no mesmo princípio, porém empregando uma topologia tipo Ćuk, também é avaliado por meio de simulações, permitindo-se antever uma proposta de baixo custo, acionamento simplificado, elevada eficiência global, elevada eficácia luminosa e elevada vida útil. Finalmente, um estudo complementar desta dissertação considera a influência do posicionamento geométrico dos LEDs para a distribuição luminosa no plano de trabalho. Uma análise matemática e experimental é conduzida neste sentido e contribuiu para a alocação das unidades luminosas ao longo da barra de suporte da luminária de baixa potência implementada. / This work is mainly focused on the evaluation of the use of a low-frequency and low-cost converter intended to drive light emitting diodes employed in low power lighting fixtures. The proposal considers at first a high power factor boost pre-regulator converter featuring a low frequency switching of the main power device, which is driven twice each electric mains cycle. An experimental prototype with output power of 11 W is implemented and proves the concept feasibility. In this case, photometry studies show a reduction of 11% in the LEDs luminous efficacy, as compared to an ideal DC operation, which is due to the discontinuous nature of the output current. The boost pre-regulator presented a power factor of 0.97 and a global efficiency of 59%, something that can be imputed to the use of an underrated low frequency transformer. Despite some disadvantages, the discontinuous nature of LEDs current allows the converter to avoid using electrolytic capacitors, what confers an extended lifetime to the proposed driver. A similar circuit, which does not need transformers at all and is devised to be employed in street lighting, is also evaluated by means of numerical simulation. Moreover, another low frequency pre-regulator based on the Ćuk converter is evaluated with the aid of computer simulation, and the results show that it could be attained in practice a high global efficiency, high luminous efficacy and extended driver lifetime. Finally, a complementary study accomplished during this dissertation evaluates the influence of the geometric positioning of the LEDs for the luminous distribution over a given plane to be lit. Mathematical and experimental analysis have been developed contributing for the right allocation of lighting unities along the heatsink bar which bears the lighting fixture prototype.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-04-24T15:04:21Z No. of bitstreams: 1 luizfernandoalvesguedes.pdf: 8533376 bytes, checksum: 1fb75359e16225fb5b36b42d374e4b7a (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-04-24T16:59:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 luizfernandoalvesguedes.pdf: 8533376 bytes, checksum: 1fb75359e16225fb5b36b42d374e4b7a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-24T16:59:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 luizfernandoalvesguedes.pdf: 8533376 bytes, checksum: 1fb75359e16225fb5b36b42d374e4b7a (MD5) Previous issue date: 2012-12-17 / Este trabalho tem o objetivo de estudar, projetar, simular e obter resultados experimentais, a partir de um conversor flyback operando no modo descontínuo (DCM), para acionar uma luminária de diodos emissores de luz (LEDs). Além disso, deseja-se que o conversor possua elevado fator de potência, alta eficiência, baixa distorção harmônica da corrente de entrada, vida útil elevada (através da possibilidade de substituir de capacitores eletrolíticos por capacitores de filme metálico) e baixo custo. Inicialmente, o trabalho apresenta um breve estudo da iluminação a LEDs, o modelo elétrico simplificado dos LEDs, bem como uma revisão de alguns conversores aplicados ao acionamento deste tipo de fonte luminosa. Em seguida é analisada a operação do conversor flyback em modo DCM alimentado a partir da retificação (em ponte) da tensão da rede elétrica. Além do estudo teórico, a simulação do conversor é apresentada de modo a validar o projeto do conversor e servir de base de comparação com os resultados experimentais. O projeto do transformador (indutores acoplados) do conversor flyback tem destaque especial neste trabalho, pois, este elemento é fundamental para elevar a eficiência do conversor. Portanto, parte deste trabalho é dedicada ao estudo de perdas do transformador. Isto é feito através de uma adaptação de técnicas consagradas nesta área por meio de uma compilação didática visando a repetitividade do estudo. A partir do estudo teórico sobre as perdas no transformador, programas elaborados no MATLAB e no MICROSOFT EXCEL auxiliam o projeto do elemento magnético do conversor flyback. Estes dois programas, visam facilitar o exaustivo equacionamento das perdas e auxiliam no desenvolvimento de um projeto com elevada eficiência do transformador flyback elevando, consequentemente, a eficiência global do conversor. Empregando os programas elaborados, o projeto é calculado e resultados experimentais são obtidos a partir de medições realizadas em um protótipo em escala. Estes resultados são analisados e comparados com os resultados teóricos e de simulação. Ao final, é realizada uma análise simplificada do custo dos componentes do conversor e também são apresentadas as principais conclusões deste trabalho. / This work aims to study, design, simulate and obtain experimental results from a flyback converter operating in discontinuous mode (DCM), to trigger a fixture of light emitting diodes (LEDs). Furthermore, it is desired that the converter has high power factor, high efficiency, low harmonic distortion of input current, high life (through the possibility of replacing the electrolytic capacitors for metal film capacitors) and low cost. Initially, the paper presents a brief study of lighting LEDs, LEDs for simplified electrical model, as well as a review of some converters used to drive this type of light source. Then it analyzed the operation of the flyback converter in DCM mode fed from the rectification (bridged) the utility voltage. Besides the theoretical study, the simulation of the converter is presented in order to validate the design of the converter as a basis for comparison with experimental results. The transformer design (coupled inductors) flyback converter has special emphasis in this work, because this element is essential to raise the efficiency of the converter. So part of this work is devoted to the study of transformer losses. This is done by an adaptation of standard techniques in this area via a teaching order to build repeatability study. From the theoretical study on the losses in the transformer, programs developed in MATLAB and MICROSOFT EXCEL aid the design of the magnetic element of the flyback converter. These two programs are designed to facilitate the comprehensive equating of losses and assist in developing a project with high efficiency flyback transformer raising therefore the overall efficiency of the converter. Employing the programs drawn up, the project is calculated and experimental results are obtained from measurements performed on a prototype scale. These results are analyzed and compared with the theoretical results and simulation. At the end we provide a simplified analysis of the cost of the converter components and also presents the main conclusions of this work.