O objetivo desse trabalho foi desenvolver um compósito cerâmico de zircônia-grafeno para aplicação odontológica. Este estudo avaliou o efeito do pó de partida, concentração de grafeno e da temperatura de sinterização sobre as propriedades mecânicas (dureza e tenacidade à fratura) do compósito desenvolvido. Para isto foram sintetizados os pós de Y-TZP a partir de soluções de óxido-cloreto de zircônio e cloreto de ítrio na proporção desejada de 3mol% através da rota de co-precipitação em solução de hidróxido de amônio seguido por uma série de lavagens em água, etanol e butanol com posterior destilação azeotrópica, secagem, moagem e calcinação. O grafeno foi obtido a partir da exfoliação química de grafite pelo método de Hummers [40] modificado por Marcano [39], o que resultou em um gel acastanhado que foi submetido a lavagem por centrifugação, secagem e desaglomeração em almofariz de ágata, resultando, por fim, no óxido de grafeno. Uma segunda etapa foi o processo de redução química com ácido ascórbico para obtenção de óxido de grafeno reduzido, um pó de coloração escura que foi adicionado à Y-TZP para a obtenção do compósito nas diversas concentrações (em mol%) que foram estudadas: (0,01%, 0,05%, 0,10%, 0,50%, 1,00% e 2,00%). Os pós foram caracterizados por termogravimetria, difração de raios X e espectroscopia (FT-IR). Os espécimes foram confeccionados em matriz metálica cilíndrica e sinterizados em forno tubular em atmosfera inerte. Outros espécimes foram confeccionados em matriz de grafite de alta densidade e sinterizados por Spark Plasma Sintering (SPS). Todas as amostras foram caracterizadas por meio de ensaios de densidade, dureza Vickers, tenacidade à fratura e microscopia eletrônica de varredura. Os maiores valores de densidade relativa foram observados para as amostras sinterizadas em SPS, sendo que se obteve valor de densidade relativa de 98,7 % para a concentração de 0,50% de grafeno e 98,4% para a Y-TZP pura. Por outro lado, o maior valor encontrado em sinterização em atmosfera a 1400°C sem a presença de H2 para Y-TZP pura foi da ordem de 96,76%. Os valores de dureza foram maiores nas amostras sinterizadas em SPS, no entanto a tenacidade à fratura mostrou não se alterar em função do conteúdo de grafeno. As fotomicrografias de MEV mostraram que houve uma variação de tamanho de grão de acordo com a presença do grafeno e do método de sinterização. De acordo com os resultados obtidos neste trabalho foi possível concluir que o processamento desenvolvido permitiu a criação de um compósito cerâmico zircônia-grafeno que pôde ser caracterizado por diversos métodos analíticos. A densidade teórica do compósito desenvolvido não foi alcançada por meio de nenhum dos métodos de sinterização utilizados (Tubular ou SPS) e nem variando-se a temperatura. Para espécimes sinterizados em atmosfera inerte, a maior temperatura de sinterização (1400°C) e a presença do gás H2 não melhorou a densificação. Além disso, esses espécimes tiveram aumento da dureza com o aumento da concentração de grafeno, entretanto, a sua tenacidade à fratura não foi afetada pelo teor de grafeno. Para espécimes sinterizados por meio de SPS, a temperatura de sinterização de 1350°C resultou em melhores valores de densificação. Além disso, para este tipo de sinterização, tanto a dureza como a tenacidade à fratura foram afetadas pelo teor de grafeno. / The objective of this work was to develop a zirconia-graphene ceramic composite for dental application. The study evaluated the effect of the starting powder effect, graphene concentration and sintering temperature on the mechanical properties of the composite. For this, the Y-TZP powders were synthesized from zirconium chloride and yttrium chloride solutions in the desired ratio of 3 mol% through the co-precipitation route in ammonium hydroxide solution followed by a series of washes in water, ethanol and butanol with subsequent azeotropic distillation, drying, grinding and calcination. Graphene was obtained from the chemical exfoliation of graphite by the method of Humans modified by Marcano, which resulted in a brownish gel that was subjected to washing by centrifugation, drying and deagglomeration in agate mortar, resulting finally in the graphene oxide. A second step was the chemical reduction with ascorbic acid to obtain reduced graphene oxide, a dark-colored powder that was added to the Y-TZP to obtain the composite in the various concentrations (in mol%) that were studied (0, 01%, 0.05%, 0.10%, 0.50%, 1.00% and 2.00%). The powders were characterized by thermogravimetry, X-ray diffraction and spectroscopy (FT-IR). The specimens were made in cylindrical metallic matrix and sintered in a tubular oven. Other samples were made in high density graphite matrix and sintered by Spark Plasma Sintering (SPS). All samples were characterized by means of density tests, Vickers hardness, fracture toughness and scanning electron microscopy. The highest values of relative density were observed for the sintered samples in SPS. A relative density of 98.7% was obtained for the 0.50% concentration of graphene and 98.4% for the pure Y-TZP. On the other hand, the highest value found in tubular sintering at 1400 ° C without the presence of H2 for pure Y-TZP was of the order of 96.76%. The hardness values were higher in the sintered samples in SPS, however the fracture toughness showed not to change as a function of the content of graphene. SEM images showed that there was a variation of grain size according to the presence of graphene and the sintering method. According to the results of this study it was concluded that the process developed allowed the creation of a graphene-zirconia ceramic composite which can be characterized by various analytical methods. The theoretical density of the composite developed was not achieved by any of the sintering methods used (tubular or SPS) nor by varying the temperature. For tubular sintered specimens, the higher sintering temperature (1400 ° C) and the presence of H2 gas did not improve densification. In addition, these specimens had increased hardness with increasing graphene concentration, however, their fracture toughness was not affected by graphene content. For sintered specimens by SPS, the sintering temperature of 1350 ° C resulted in better densification values. In addition, for this type of sintering, both hardness and fracture toughness were affected by the content of graphene

Introdução: Os lasers fracionados não ablativos são efetivamente utilizados no rejuvenescimento da pele. As novas tecnologias a laser permitem uma remodelação dérmica seletiva, sem ablação da epiderme. Objetivo: Avaliar a eficácia do laser Erbium Glass (Sellas Evo) fracionado não ablativo 1550nm no rejuvenescimento facial através do estudo da quantificação histomorfométrica de fibras colágenas e elásticas, a expressão da molécula de adesão intercelular 1 (ICAM-1) por imuno-histoquímica , a análise das fases do ciclo celular, o potencial elétrico da membrana mitocondrial, a expressão de interleucina-1 (IL-1), o marcador celular endotelial CD34, o receptor do fator transformador de crescimento beta (TGF-beta), atividade da caspase-3 por citometria de fluxo e as alterações ultraestruturais na pele por microscopia eletrônica de varredura, 4 meses após o tratamento com laser. Materiais e Métodos: Quinze indivíduos (média de 56,4 anos, fototipo II-IV), com fotoenvelhecimento cutâneo na face fizeram 3 tratamentos com laser Erbium Glass fracionado não ablativo 1550nm usando uma fluência de 70 mJ e uma densidade de 100 cm2. Foram avaliados biópsias na região pré-auricular em 15 pacientes no início e 4 semanas após o tratamento final. Os níveis de expressão dos receptores e a atividade do potencial elétrico mitocondrial foram analisados na suspensão de células da derme obtida a partir da digestão por colagenase. A avaliação clínica e fotográfica foi analisada quatro semanas após o final do tratamento. Resultados: Após 4 meses do início do tratamento foi observada melhora clínica moderada, com uma média de satisfação de 8,8, as fibras de colágeno aumentaram em 6,68%, as fibras elásticas mostraram uma diminuição de 12,85%, o ICAM-1 aumentou 4,47% significativamente na área dos vasos. Houve aumento significativo dos níveis de expressão do receptor de IL-1 e TGF-beta após o tratamento com laser Erbium Glass. As respostas proliferativas e a ausência de apoptose dependente da caspase-3 foram observadas nas suspensões de células após o tratamento. Conclusão: Rejuvenescimento facial com laser Erbium Glass fracionado não ablativo 1550nm demonstrou melhora visível no fotoenvelhecimento, assim como, aumento significativo da expressão de IL-1 e receptores de TGF-beta, que estão envolvidos na remodelação e indução da proliferação de componentes da matriz extracelular da pele. O grau de satisfação foi alto especialmente em relação à textura, rugas e discromias / Background: Non-ablative fractional lasers have been effectively used in skin rejuvenation. The new laser technologies allow selective dermal remodeling without ablation of the epidermal surface. Objectives: to evaluate the efficacy of the 1550nm Erbium Glass Laser (Sellas Evo) for facial rejuvenation through study of the histomorphometric quantification of colagen and elastic fibers; the expression of intercellular adhesion molecule 1 (ICAM-1) by immnohistochemistry; and analysis of the cell cycle phases, the electrical potential of the mitochondrial membrane and the expression of interleukin 1 (IL-1), the endothelial cell marker CD34 and transforming growth factor beta (TGF-beta) receptors, caspase-3 activity by flow cytometry and the ultrastructural changes in the skin by scanning electron microscopy 4 months after the laser treatment. Materials and methods: fifteen subjects (mean age 56,4 skin typoes II-IV) with photodamage on the face and wrinkles had 3 treatments with the 1550 nm Erbium Glass Laser using a fluence of 70 mJ and a density of 100 cm2. Pre-auricular biopsies from 15 subjects were evaluated at baseline and 4 weeks after the final treatment. Receptor expression levels and the presence of potentially functional mitochondria were analyzed in a cell suspension obtained from collagenase digestion of the skin. Data from the photo assessments and the subjects\' self-assessed improvements were analyzed 4 weeks after the final treatment.Results: Four months after the last treatmenbt application, clinical improvement was observed, with an average satgisfation score of 8.8, corresponding to moderate improvement. After 4 months of treatment, collagen fibers had increased up to 6.68%, while the average proportion of collagen fibers in the dermis, the elastic fibers, showed a 12.85% decrease of ICAM-1 and a mean increase in vessel area of 4.47%.Significantly enhanced IL-1 and TGF-beta receptor expression levels were identified after Erbium Glass Laser treatment. Proliferative responses and non-apoptosis-dependent caspase-3 activity were both observed in the cell suspensions after dermal treatment. Conclusion: Non-ablative rejuvenation with the 1550 mn Erbium Glass Laser was of the IL-1 and TGF-beta receptors, that are involved in remodeling and induced proliferation components in the extracellular matrix of skin fibers. The subjects were highly satisfied, especially regarding texture, rhytids and dyschromia

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-05-03T13:18:17Z No. of bitstreams: 1 elisondafonsecaesilva.pdf: 5310395 bytes, checksum: c89f2c8b3846fc7ab92440accf66f534 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-05-13T13:33:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 elisondafonsecaesilva.pdf: 5310395 bytes, checksum: c89f2c8b3846fc7ab92440accf66f534 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-13T13:33:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 elisondafonsecaesilva.pdf: 5310395 bytes, checksum: c89f2c8b3846fc7ab92440accf66f534 (MD5) Previous issue date: 2010-11-26 / Este trabalho estudou a composição química e metalográfica (microestrutura, tamanho de grão, teor de inclusões) de aços inoxidáveis austeníticos, desenvolvidos para aplicações como biomateriais, utilizados na fabricação de implantes ortopédicos, removidos de pacientes afetados por quadro inflamatório, e comparou as superfícies das amostras, através da Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) após ataque eletroquímico. Os resultados da análise química, por Espectrometria de Emissão Ótica e Microanálise por Dispersão de Energia (EDS), mostraram que todos os grupos apresentaram conformidade com as normas ASTM F138-92 e ABNT NBR ISO 5832-9:2008. O tamanho de grão foi determinado por Microscopia Ótica e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). As superfícies das amostras foram analisadas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), depois de serem submetidos a ensaio de polarização cíclica potenciodinâmica em potencial de 50 mV após a região passiva em meio de solução de Ringer Lactato e solução de NaCl 0,9 mol.L-1na temperatura de 36,5 oC. Essas análises por MEV foram conduzidas nas amostras para identificar o tipo de corrosão apresentada. Concluiu-se que todos os implantes apresentavam tamanho de grão superior ao recomendado pela norma. Constatou-se também a presença de ferrita delta em oito dos doze implantes removidos, que de acordo com a norma ASTM 138-92, não deveria ser percebida microscopicamente com um aumento de 100 vezes. Verificou-se ainda que em meio de NaCl, o aço ISO 5832-9 ao contrário do aço F138, não apresentou nenhuma forma de corrosão localizada. Em solução de Ringer lactato, após ataque por 15 min. no potencial de 1000 mV/ECS foi notada a presença de pites no aço ISO 5832-9. O ensaio de polarização cíclica revelou que um dos aços, identificado como ISO 5832 9 apresentou resistência à corrosão localizada muito superior ao outro identificado como F 138, além de não liberar íons metálicos nas soluções eletrolíticas. Essa propriedade é principalmente atribuída ao aumento da estabilidade do filme passivo, que por sua vez, é favorecida pela presença do nitrogênio em solução sólida intersticial na austenita do aço ISO 5832-9. Os ensaios de polarização revelaram-se úteis para indicar a baixa resistência à corrosão por pites exibida “in-vitro” pelas próteses. As amostras do aço F 138 após serem submetidas ao ensaio eletroquímico em solução de Ringer lactato apresentaram perdas de 63% de níquel e 26% de ferro em relação à composição inicial. Tais elementos foram deslocados eletroquimicamente na forma iônica para a solução de Ringer lactato, onde formaram precipitados sendo, portanto, um forte indicador de que as reações sofridas pelos portadores das próteses foram motivadas por esses íons metálicos, que são posteriormente incorporados no organismo. Pretende-se com os resultados dessa pesquisa propor aos órgãos governamentais reguladores de normas técnicas e de vigilância sanitária, bem como a médicos e hospitais que exijam dos fabricantes de próteses de aços inoxidáveis laudos técnicos que atestem a qualidade dos implantes, onde cada lote de fabricação das peças seja acompanhado por certificados garantindo a composição química e as características metalográficas especificadas pelas norma existentes no Brasil. / This work has studied the chemical and metallographic composition (microstructure, grain size, inclusion rate) of austenitic stainless steels which were developed to be applied as biomaterials, and used in the production of orthopedical implants, removed from patients which had been affected by inflammation; it has also been compared the sample surfaces, by means of scanning electronic microscopy (SEM) after electrochemical attack. The results of chemical analysis, performed by optical emission spectroscopy and Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) have shown that all samples are in agreement with the ASTM F138-92 e ABNT NBR ISO 5832-9:2008 regulations, whereas the grain size has been determined by optical microscopy and SEM. The surfaces of the samples were analyzed by SEM and EDS techniques; samples were submitted to potentiodynamic cyclic polarization tests in 50 mV potential after the passivation region in Ringer lactate and NaCl 0,9 mol.L-1 solutions at 36,5C; such SEM measurements were done to identify the type of corrosion over the samples. It has been concluded that all implants showed average grain sizes above the recommended by the regulations; also the presence of delta ferrite in eight of the twelve investigated implants has been seen, which according to the ASTM 138-92 regulation this would not been possible even with a 100-fold increase at the optical microscope. It has also been verified that in NaCl medium the ISO 5832-9 steel did not present any kind of localized corrosion, instead of F 138 steel; in Ringer lactate solution, after 15 minutes attack at 1000mV/SCE, has been noted the presence of pits for ISO 5832-9 steel. The cyclic polarization measurements have revealed that one of the investigated steels, named ISO 5832-9, presented a very high resistance to localized corrosion when compared to the F 138 samples, besides they did not release metallic ions to the electrolytic solutions. This characteristic can be mainly attributed to the increasing of the passivation film stability, which is also favored by the presence of nitrogen atoms in the solid solution composing the structure of ISO 5832-9 steel. The pit corrosion tests have shown very useful to indicate the low resistance to pit corrosion, present “in-vitro” in all the studied samples. The EDS mapping analysis of F 138 samples, submitted to electrochemical attack in Ringer lactate medium, have shown a loss of 63% of nickel and 26% of iron, when compared to the initial composition; such metals were electrochemically solubilized to the Ringer lactate solution, where they can probably precipitate from the solution, being a strong indication that the reactions taking place in the patients have been motivated by these metal ions, which can be incorporated by the human body. The obtained results of this work are the basis of a tentative proposition to the governmental organisms which are the responsible for the regulation of the technical specifications for the prosthesis producers, requiring from them technical reports assuring the quality for the implant pieces, i.e., for each manufacturing lot a description or a special certificate containing the chemical composition and the metallographic characteristics specified by the Brazilian laws.

Orientadores: Sandro Guedes de Oliveira, Julio Cesar Hadler Neto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-21T04:43:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vellame_IgorAlencar_D.pdf: 6307121 bytes, checksum: 509c7cc3c5c11f238463340fa191af50 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O presente trabalho pode ser inserido na grande área de estudo da interação da radiação com sólidos. Ele tem como principal objetivo entender a cinética de reconstituição dos danos causados por irradiação com íons ( traço latente) na apatita e e realizado através do estudo de annealing em traços atacados. O que se denomina traço latente e a trilha de danos causada pela desaceleração do íon, enquanto este atravessa a matéria. Estes traços latentes são meta-estaveis em relação ao tratamento térmico e apresentam uma taxa de reação a dissolução muito mais elevada que o mineral não danificado. Assim, para compreender as alterações causadas pelos tratamentos térmicos e necessária entender como o processo de ataque químico ocorre. Um cristal natural de apatita foi cortado em algumas orientações cristalográficas (principalmente basal e prismática) e estas amostras foram montadas em resina para obtenção de uma superfície plana com técnicas de polimento. Grande parte destas amostras foi irradiada com nêutrons (para induzir a fissão do isótopo 235 U com fluências de nêutrons térmicos próximas a 3xl015 cm-2 ) ou com íons pesados (152Sm e 238 U com fluências pr6ximas a lx106 cm-2 e 5x 1011 cm-2). Utilizando a espectroscopia no infra-vermelho, foi possível estimar o valor do diâmetro do traço latente. Os valores encontrados (~8-9 nm) são coerentes com diversas medidas utilizando outras técnicas presentes na literatura. As taxas de dissolução da superfície do material pelo acido nítrico em diferentes condições (concentração e temperatura) foram medidas pelo método da máscara com êxito. Observou-se uma inversão na razão entre as taxas para as diferentes orientações conforme a concentração do reagente aumentada. A distribuição de comprimentos projetados também foi estudada para estimar a eficiência de observação e revelação do ataque químico (razão entre quantos traços são efetivamente contados e quantos traços são gerados). A metodologia presente na literatura para o calculo da distribuição de comprimentos projetados foi revista e novas estimativas foram feitas utilizando métodos numéricos com intuito de estimar os comprimentos e desvios dos fragmentos de fissão leve e pesado na apatita. Foi observada uma deficiência intrínseca na medida do comprimento projetado, mas esta sozinha não e capaz de explicar o deficit de alcance observado para as irradiações com íons. Duas metodologias para o ca1culo do conteúdo de urânio nas amostras são apresentadas e os resultados da comparação com valores obtidos par outras técnicas independentes são satisfatórios. Isto fortalece o método dos traços de fissão como uma técnica absoluta para a dosimetria de nêutrons. Par fim, para o estudo do tratamento térmico, dais conjuntos de dados pana traços de íons foram preparados: um a partir da diminuição do comprimento projetado; e outro com o estudo da variação na abertura superficial de traços de íons incidentes perpendicularmente. Foi possível correlacionar as reduções da abertura superficial e do comprimento através de uma lei de potencia. Aparentemente, a abertura superficial parece ser um indicador da quantidade de defeitos e isto possibilita vincular melhor a cinética do tratamento térmico. Algumas extrapolações geológicas também foram realizadas e o razoável acordo com os dados geológicos demonstra que o processo e universal e que traços de íons podem ser usados como ferramenta para o estudo do tratamento térmico em traços atacados / Abstract: This work can be inserted in the great study area of radiation interactions with solids. It has as the main goal the understanding of the reconstitution of damage caused by ion irradiation (latent track) in apatite and it is investigated through the annealing of chemically etched tracks. A latent track is the damage trail caused by the ion deceleration in matter. These tracks are thermally meta-stable and they present an enhanced dissolution rate when compared to the non-damaged bulk mineral. Thus, in order to understand t he alterations caused by a thermal treatment, it is necessary to understand how does the chemical etching occur. A natural apatite crystal was cut in some crystallographic orientations (mainly basal and prismatic) and these samples were mounted in epoxy resin in order to obtain a fiat surface with polishing techniques. Great part of these samples were irradiated with thermal neutrons (inducing the 235 U fission with fiuence close to 3x 1015 cm-2 ) or heavy ions e 52Sm and 238U with nominal fluences of lx106 cm-2 and 5x1011 cm-2 ). Applying infra-red spectroscopy, it was possible to estimate the values of ion latent track diameters. The founded values (~8-9 nm) are coherent with several measurements employing other techniques presented in the literature. The mineral surface dissolution rates by nitric acid were successfully measured in different conditions ( etchant concentration and temperature) with the mask method. As the etchant concentration increases, an inversion in the dissolution rates ratio between different orientations was observed. The projected length distribution was also studied to estimate the revelation/observation efficiency (ratio between how many tracks were effectively counted and how many are expected). The methodology presented in the literature for the calculation of the expected projected length distribution was revised and new estimates were made with numerical methods. These numerical methods were employed to estimate the length and standard deviation of light and heavy fission fragments in apatite. An intrinsic deficit in the projected length measurement was observed. However, it alone could not explain the huge range deficit observed for external source irradiation in apatite. Two methodologies for the calculation of uranium content in t he samples were proposed. The comparison of the results with other values found from independent techniques was satisfactory. This strengthen the fission track method as an absolute technique for neutron dosimeter. Finally, two data sets for ion track thermal annealing study were prepared:! one from the shortening of projected length; and the other from the variation of perpendicular ion track etch-pit aperture. It was possible to correlate the aperture and length reduction with a power law. Apparently, the etch-pit aperture seems to be an indicator of the amount of defects which remains in the latent track after the thermal treatment. This enables one to better constrain the thermal annealing kinetic. Some geological extrapolation were also predicted. The reasonable agreement with geological data demonstrates that the process is universal and that ion tracks can be used as proxies for the thermal annealing behavior study / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:30:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_eliseu_aldrighi_munchow.pdf: 1202368 bytes, checksum: 1ae7600de25d0a152376ee755126653c (MD5) Previous issue date: 2014-03-13 / The aim of this study was to synthesize a new acidic monomer (polypropylene glycol methacrylate phosphorous Poly-P) to constitute an experimental two-step self-etch adhesive system and to evaluate its influence on the pH of different self-primers and on the microshear bond strength (&#956;SBS) to enamel. Four experimental self-etch primers containing Poly-P (10, 15, 30 or 50 wt%), 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA), ethanol and water were formulated. A control primer (referential) and a commercial one (Clearfill SE Bond) were also used. The self-primers were allocated in two subgroups according to a buffered and a non-buffered pH. A microshear bond strength (&#956;SBS) test protocol was performed at the enamel substrate, followed by the mechanical testing (EMIC). Scanning Electron Microscopy (SEM) was performed in the enamel surfaces after the self-primers application. The &#956;SBS results were analyzed by One-Way Kruskall-Wallis test and Student-Newman-Keuls as post hoc test (p<0.05). As greater the Poly-P concentration, the lower the pH of the self-primers. The self-primers with a buffered pH resulted in the lowest &#956;SBS values, while the non-buffered self-primers with Poly-P amount higher than 15 wt% showed the highest bond strength results, and similar to the control/referential adhesive systems used. The SEM images demonstrated that the self-primers with high Poly-P content (30 and 50 wt%) resulted a Type 1 etching pattern in the enamel surface. The pH of the self-primer was directly influenced by the acidic monomer concentration, which has directly affected the enamel bond strength results. The Poly-P is a potential monomer to be used in the formulation of self-etch dental adhesive systems / O objetivo deste estudo foi sintetizar um novo monômero ácido (metacrilato de polipropileno glicol fosfatado (Poli-P) para constituir um sistema adesivo autocondicionante experimental e para avaliar a sua influência no pH de diferentes primers autocondicionantes e na resistência de união ao esmalte. Quatro primers autocondicionantes experimentais contendo Poli-P (10, 15, 30 ou 50% em massa), metacrilato de 2-hidroxietila (HEMA), etanol e água foram formulados. Um primer controle (referencial) e um primer comercial (Clearfill SE Bond) também foram utilizados. Os primers foram divididos em dois grupos de acordo com o pH: um grupo com pH tamponado (=2,0) e o outro sem. Um protocolo para o teste de resistência de união ao microcisalhamento (RM) foi realizado em esmalte humano, seguido do teste mecânico (EMIC). Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) foi realizada nas superfícies de esmalte após a aplicação dos primers autocondicionantes, para caracterização do padrão de condicionamento. Os dados foram analisados com Kruskal-Wallis uma via e o teste complementar de Student Newman Keuls (p<0,05). Quanto maior a concentração de Poli-P, menor o pH dos primers. Os primers com pH tamponado resultaram nos menores valores de RM, enquanto que os primers sem tamponamento e com concentração superior a 15% de Poli-P mostraram os maiores valores de união, e similares aos grupos controles. As imagens em MEV demonstraram que os primers com elevado conteúdo de Poli-P (30 e 50%) resultaram em um padrão do tipo 1 de condicionamento da superfície do esmalte. O pH dos primers autocondicionantes foi influenciado diretamente pela concentração do monômero ácido, o qual foi afetado diretamente pelos resultados de resistência de união. O Poli-P é um novo monômero com potencial utilização na formulação de sistemas adesivos dentários autocondicionantes

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:30:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese - Fabio Herrmann.pdf: 2352205 bytes, checksum: a6bcc0f4e7708f23fde2f31a66c02b83 (MD5) Previous issue date: 2006-06-23 / The aim of this study was to evaluate, in vitro, the effect of composite resin restoration techniques, bevel and storage time on the fracture strength, restoration retention and gap formation. For the fracture strength test, standard MOD cavities were prepared in 100 upper premolars, which were divided in two storage times (24 hours and 6 months with 1000 thermocycles), and in each group, sub-groups were randomly formed as follow: group 1 direct composite resin restoration(Filtek Z250 and Adper Single Bond 3M/ESPE) without bevel (butt joint); group 2 beveled direct composite resin restoration; group 3 indirect composite resin inlay (Z250 and Rely X ARC 3M/ESPE) without bevel(butt joint); group 4 beveled indirect composite resin inlay; group 5 sound teeth; group 6 teeth with MOD preparations (no restorations). For the retention test, the incisal edge of 90 lower incisors was sectioned, and divided in the same restorative groups as described above (except group 6). To evaluate gap presence or absence, proximal box cavities were prepared in 24 human third molars, which were restored with direct or indirect composite restorations, with or without bevel, similar to above described and examined under SEM evaluation. Data was statistically analysed by A NOVA, Tukey and t-student tests for fracture strength and retention tests, and Fisher s exact test for gap formation (=0,05). At the 24 hours, beveled restorations exhibited higher fracture strength values than non beveled restorations and most of the tested groups showed resistance similar or superior than sound teeth. After 6 months, the best results were obtained for beveled inlays and the worst values were observed for butt joint direct restorations. In the retention test,beveled restorations had superior performances than non-beveled restorations, in both periods of time. For both tests, a 6-month storage time and thermal cycling produced significant properties decrease in groups 1, 2 and 4 showed. Under SEM examination, no difference was observed among groups after 24 hours. However,after 6 months, beveled restotations remained without gap formation and they had better performance than butt joint restorations. Pearson correlation test showed positive correlation between fracture strength and retention tests. Within the limitations of the study, it was concluded that aging impaired adhesive properties, bevel improved the performance in all tests and generally indirect restorations were not superior to direct restorations. / O objetivo do presente trabalho foi avaliar in vitro o efeito da técnica restauradora, da confecção de bisel e do tempo de armazenamento de restaurações de resina composta sobre a resistência à fratura dental, resistência à fratura de restaurações (resistência adesiva) e formação de fenda marginal. Para o teste de resistência à fratura dental, foram utilizados 100 pré-molares superiores, submetidos a preparos cavitários MOD, divididos em 2 tempos de armazenamento (24 horas e 6 meses com termociclagem 1000 ciclos), subdivididos nos seguintes grupos: grupo 1 restaurados com resina composta direta (Filtek Z250 e Adper Single Bond 3M/ESPE) sem bisel; grupo 2 resina composta direta com bisel; grupo 3 resina composta semi-direta (Z250 e Rely X ARC 3M/ESPE) sem bisel; grupo 4 resina composta semi-direta com bisel; grupo 5 dentes hígidos; e grupo 6 dentes apenas preparados (n=10). Para o teste de resistência à fratura de restaurações, foram utilizados 90 incisivos inferiores, que receberam desgaste do bordo incisal e foram divididos nos mesmos grupos citados acima (exceto o grupo 6). Para a avaliação de presença ou ausência de fenda marginal,foram empregados 24 terceiros molares, que receberam preparos proximais, divididos nos mesmos grupos acima (exceto os grupos 5 e 6). Os dados foram submetidos à análise estatística (=0,05) através dos testes ANOVA, Tukey e t-student para resistência à fratura dental e resistência à fratura de restaurações e teste exato de Fisher para formação de fenda marginal. Os resultados mostraram que, para resistência à fratura dental, no tempo de 24 horas, as restaurações com bisel foram superiores às demais, enquanto as sem bisel não diferiram dos dentes hígidos. Após 6 meses, as restaurações semi-diretas com bisel foram superiores às demais, não diferindo das semi-diretas sem bisel; as restaurações diretas sem bisel foram inferiores às demais. Para resistência à fratura de restaurações, as restaurações com bisel foram superiores às demais para ambos os tempos de armazenamento, e não diferiram dos dentes hígidos em 24 horas. Para os 2 testes citados, os grupos 1, 2 e 4 apresentaram redução significativa do seu desempenho após 6 meses de armazenamento e termociclagem. A avaliação de fenda em esmalte mostrou que em 24 horas não houve diferença entre os grupos. Após 6 meses, as restaurações com bisel continuaram livres de fenda, enquanto as sem bisel apresentaram fenda na maioria dos espécimes. A análise de correlação de Pearson mostrou resultado significativamente positivo para os 2 testes de resistência. Concluiu-se que o tempo de armazenamento e termociclagem foram fatores significativos na redução da performance adesiva; a realização de bisel influenciou de forma positiva na melhora do desempenho das restaurações em todos os testes empregados; as restaurações semi-diretas de resina composta, de modo geral, não foram superiores às diretas.

Esta pesquisa apresenta os resultados obtidos com o emprego de um método físico para aumento da resistência de concretos projetados a pequenas idades. O método consiste na aplicação de gradientes elétricos ao material logo após a projeção, sendo mantido nas primeiras 5:30 h de hidratação. O comportamento mecânico do concreto projetado submetido a gradientes elétricos foi analisado em termos da resistência à compressão e módulo de elasticidade a partir da resposta de modelos estruturais e de amostras extraídas de estruturas projetadas em diferentes idades. Os modelos estruturais foram desenvolvidos para simular esforços ao concreto projetado semelhantes àqueles resultantes da interação solo-suporte em obras subterrâneas. A projeção do concreto nestes modelos ocorreu diretamente sobre o solo, permitindo assim a análise da eficiência do método sob condições de fuga de corrente elétrica para o maciço em diferentes tipos de solos. A instrumentação destes modelos permitiu analisar a eficiência do método sobre a deformabilidade do concreto projetado, sendo medidas as evoluções de deformações elásticas e deformações de fluência ao longo do tempo bem como deformações independentes de tensões desde as primeiras horas de hidratação. Constataram-se acréscimos na resistência nas primeiras 8 h de idade do concreto projetado em projeção sobre placas de madeira e diretamente sobre o solo. O módulo de elasticidade obtido a partir da instrumentação da resposta instantânea ao carregamento também constatou melhorias pela aplicação do gradiente elétrico. A reologia do concreto projetado, a partir das parcelas de deformações instantânea, retardada e lenta foi analisada utilizando-se o modelo proposto por SCHUBERT (1988). Melhorias foram observadas na resposta em termos de deformações do concreto projetado quando submetidos ao gradiente elétrico, apresentando menores taxas de evolução de deformações lentas em resposta a carregamentos iniciados em idades inferiores a 10 h e redução da parcela de deformação permanente frente ao descarregamento. A investigação dos fatores que provocam acréscimos na resistência a pequenas idades pela aplicação de gradientes elétricos a pastas e argamassas foi realizada utilizando-se técnicas de Microscopia Eletrônica de Varredura e Difratometria de Raio X. Constataram-se alterações na microestrutura de argamassas submetidas a gradiente elétrico, sem alteração nos compostos hidratados. Alterações na taxa de hidratação foram evidenciadas pela comparação de padrões difratométricos entre pastas submetidas a gradientes elétricos e pastas de referência. / This work presents the results obtained by employing a physical method for the strength increase of shotcrete at early age. The method consists of applying electric gradient to the material during the first 5 hours and 30 minutes of hydration, starting immediately after spraying. The mechanical behavior of shotcrete subjected to electric gradient was evaluated at different ages in terms of unconfined compressive strength and elastic modulus obtained from the response of structural models and on samples cored from the structural models. Shotcrete structural models were constructed in order to simulate internal forces resulting from ground mass - support interaction in underground works. Shotcrete in these models was sprayed directly on soil. It was thus possible to analyse the efficiency of the method when leakage currents occur through the soil. Model instrumentation alloed to evaluate the method efficiency in terms of shotcrete deformability. The evolution of elastic and creep strains were evaluated, as well as stress-independent strains since the beginning of hydration. Strength increase during the first 8 hours of age were observed both on panels shotcreted on wooden forms and directly on soil. The elastic modulus was also obtained from the analysis of the instantaneous strain reponse to the applied load. Improvement due to electric gradient was also found this way. Shotcrete rheology in terms instantaneous, delayed and creep strains was analyzed adopting the model proposed by SCHUBERT (1988). Improvement due to the electric gradient was found with respect to each of those strain components resulting from load applied at ages lower that 10h. Permanent strain after unloading was also reduced. The investigation of the phenomena responsible for the strength increase at early age due to the application of electric gradient to cement paste and mortar was carried out with the techniques of scanning electron microscope and X-ray diffraction. Microstructure changes were found in mortar speciments subjected to electric gradient, however without any change of hydrated products. Hydration rate changes were detected from diffractometric patterns of cement pastes subjected to electric gradient.

As mudanças microestruturais, causadas pela adição de elementos de liga e pelos tratamentos térmicos, modificam as propriedades mecânicas e tribológicas dos materiais. Foi desenvolvido então um estudo em amostras de um ferro fundido branco de alto cromo com molidbênio e nióbio, procurando determinar os efeitos dos elementos de liga molibdênio e nióbio, na microestrutura deste material, através de medidas de dureza, dilatometria, ataque químico, microscopia eletrônica de varredura e,principalmente, a utilização de metalografia em altas temperaturas. A técnica de metalografia em altas temperaturas permite o estudo das mudanças microestruturais durante os ciclos térmicos, que foram programados, tendo como referência a curva TTT previamente traçada para este material, focalizando regiões onde não ocorrem mudanças de fase. Deste modo foram obtidas as aparências metalográficas em altas temperaturas e feito um estudo comparativo com as outras técnicas usadas. Com isto é possível melhorar o conhecimento sobre a microestrutura do material em questão e obter ligas com propriedades pré-determinadas. / The microstructural changes caused by the addition of alloying elements and by thermal treatments modify the mechanical and tribological properties of the materials. A study was develop on samples of molybdenum and niobium high chromium white cast iron, trying to determine the effects of molybdenum and niobium alloys elements on microstructure of this material through hardness measurements, dilatometry, chemical etching, scanning electron microscopy, and mainly, utilizing metallography at high temperatures. The metallography at high temperatures technic allows the study of microstructural changes during the thermal cyc1es, which were scheduled, having as reference the TTT curve previously traced to this material, focusing regions where changes of fase don\'t occur. So the metallographic appearances at high temperatures were obtained and it was done a comparative study using other technics. Because of that is possible to improve the knowledge of the material microstructure, which it has been studied, and to obtain alloys with predetermined properties.

Dentre as opções de terapias dessensibilizantes, a proposta mais recente para o tratamento da Hipersensibilidade Dentinária é o uso do biovidro. Esse novo material apresenta a capacidade de promover a formação de hidroxiapatita na superfície da dentina, representando uma união química mais estável e duradoura sobre os túbulos dentinários. Este trabalho comparou o efeito de uma nova formulação de biovidro disperso em ácido fosfórico 30%, associado ao laser de Nd:YAG e ao laser de CO2 na obliteração de túbulos dentinários expostos. Foram obtidas 96 amostras de dentina humana que foram divididas em 6 grupos experimentais (n=16) e distribuídas como a seguir: G1 -­ controle negativo (nenhum tratamento adicional);? G2 -­ laser de Nd:YAG;? G3 -­ laser de CO2;? G4 -­ pasta de biovidro (biovidro + ácido fosfórico 30%);? G5 -­ pasta de biovidro + laser de Nd:YAG;? G6 -­ pasta de biovidro + laser de CO2. Os grupos G5 e G6 foram irradiados com laser de Nd:YAG e laser de CO2, respectivamente, após tratamento com a pasta de biovidro disperso em ácido fosfórico. Ao final do experimento, os grupos foram analisados qualitativamente por Espectroscopia de Infravermelho na Transformada de Fourier (FTIR), Difração de Raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia de Dispersão de Energia de Raios X (EDS). As análises evidenciaram que a dipersão do biovidro em ácido fosfórico 30% é capaz de formar cristais de hidrogenofosfato de cálcio e, quando a pasta formulada é aplicada sobre a dentina, ocorrem reações químicas com a estrutura dental, formando cristais de monetita. Ao irradiar os cristais formados com laser de Nd:YAG e CO2, ocorreu a desidratação desses cristais, levando à formação de hidroxiapatita. As imagens de MEV demonstram a formação de precipitados cristalinos e amorfos de dimensões variadas sobre a superfície de dentina e na entrada dos túbulos dentinários em todos os grupos que receberam o tratamento com a formulação de biovidro. O laser de CO2 foi capaz de promover alterações na morfologia do material formado de maneira ainda mais evidente especialmente nas dimensões e disposição dos cristais de hidroxiapatita formado sobre a superfície. A análise de EDS evidenciou presença de silício, composto que não está presente naturalmente na estrutura dentária, mas somente na composição do biovidro. Dessa forma, pode-­se concluir que a associação do pó de biovidro com ácido fosfórico 30% permitiu a formação de uma camada de cristais na superfície e entrada dos túbulos dentinários, evidenciando que a pasta formulada viabiliza a aplicação e manutenção do biovidro sobre a superfície dentinária. Sua associação com o laser de Nd:YAG e CO2 parece melhorar a interação desses cristais com a dentina, formando cristais de hidroxiapatita. Nesse estudo, o laser de CO2 promoveu a melhor distribuição e conformação dos cristais sobre a dentina. / Among desensitizing therapies options, the most recent proposal for Dentin Hypersensitivity treatment is the use of bioglass. This new material presents the ability to promote the formation of hydroxyapatite on dentin surface, representing a more stable and lasting chemical bond on dentin tubules. This work compared the effect of a new formulation of bioglass dispersed in 30% phosphoric acid, associated with Nd: YAG laser and CO2 laser in the obliteration of exposed dentin tubules. 96 human dentin samples were obtained, divided into 6 experimental groups (n = 16) and distributed as follows: G1 -­ negative control (no additional treatment);? G2-­ Nd: YAG laser;? G3 - CO2 laser;? G4 -­ bioglass paste (bioglass + 30% phosphoric acid);? G5 -­ bioglass paste + Nd: YAG laser;? G6 -­ bioglass paste + CO2 laser. Groups G5 and G6 were irradiated with Nd:YAG laser and CO2 laser, respectively, after treatment with the slurry dispersed in phosphoric acid. At the end of the experiment, all groups were qualitatively analyzed by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), X-­ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM) and X-­ray Energy Dispersion Spectroscopy (EDS). The analysis showed that the dispersion of bioglass in 30% phosphoric acid forms calcium hydrogen phosphate crystals and when the formulated paste is applied on dentin surface, chemical reactions occur with the dental structure, forming monetite crystals. When irradiating these crystals with Nd: YAG and CO2 laser, dehydration of these crystals occurred leading to the formation of hydroxyapatite. MEV images demonstrate the formation of crystalline and amorphous precipitates of varying dimensions on the dentin surface and at the entrance of dentinal tubules in all groups receiving treatment with the bioglass formulation. The CO2 laser was able to promote changes in the morphology of the formed material even more evident especially in the dimension and arrangement of hydroxyapatite crystals formed on the surface. The analysis of EDS showed the presence of silicon, a compound that is not naturally present in the tooth structure, but only in the bioglass composition. Thus, it can be concluded that the association of bioglass powder with 30% phosphoric acid allowed the formation of a layer of crystals on the surface and its entrance of the dentinal tubules, evidencing that the formulated paste enables the application and maintenance of bioglass on dentin surface. Its association with the Nd:YAG and CO2 laser seems to improve the interaction of these crystals with dentin, forming hydroxyapatite crystals. In this study. CO2 laser promoted better crystals distribution and conformation on dentin surface.

As interessantes propriedades eletrônicas, mecânicas e óticas dos materiais orgânicos conjugados fizeram emergir diversas aplicações tecnológicas e comerciais em dispositivos baseados nesses materiais, tais como sensores, memórias, células solares e diodos emissores de luz poliméricos (LEDs). Neste sentido, o tema central desta tese é o estudo das propriedades elétricas e morfológicas e os mecanismos de transporte eletrônico de cargas no PEDOT:PSS, uma blenda polimérica que consiste de um policátion condutivo, o poli(3,4- etilenodioxitiofeno) (PEDOT) e do poliânion poli(estirenosulfonado) (PSS). PEDOT:PSS é amplamente usado como material de eletrodo em aplicações na área de eletrônica plástica, como mencionado anteriormente. Apesar da condutividade elétrica dos filmes finos de PEDOT:PSS possa variar várias ordens de grandeza, dependendo do método pela qual é processado e transformado em filme fino, as razões para este comportamento é essencialmente desconhecido. Esta tese descreve um estudo detalhado do transporte eletrônico de cargas anisotrópico e sua correlação com a morfologia, as condições e as dimensões da separação de fase entre os dois materiais, PEDOT e PSS. Antes de abordar as propriedades do PEDOT:PSS, uma camada de filme fino inorgânica usada para aumentar o tempo de vida de dispositivos orgânicos é descrita no Capítulo 2. Um importante mecanismo de degradação em LEDs poliméricos é a fotooxidação da camada ativa. Assim, isolar a camada ativa da água, oxigênio e luz, torna-se crucial para o aumento do tempo de vida. Um sistema de deposição química a partir da fase de vapor estimulada por plasma (PECVD) é usado para depositar filmes finos de nitreto de carbono em baixas temperaturas, menores que 100 °C, sobre PLEDs com a intenção de aumentar o tempo de vida destes dipositivos e diminuir a fotodegradação do poli[2-metoxi-5- (2-etil-hexiloxi)-p-fenileno vinileno] (MEH-PPV) em ambiente atmosférico. O filme fino de nitreto de carbono possui as características de um material que pode bloquear a umidade e que tem espessura e flexibilidade adequados para a nova geração de PLEDs flexíveis. As características dos filmes finos de nitreto de carbono e MEH-PPV foram investigadas usando-se técnicas de espectroscopia ótica, com particular ênfase no processo de degradação do MEHPPV sob iluminação. Os resultados mostraram que o filme fino de nitreto de carbono protege o filme polimérico e diminui consideravelmente a fotooxidação. Para avaliar o efeito do encapsulamento em dispositivos reais, LEDs poliméricos foram fabricados e pelas curvas de corrente-tensão um aumento no tempo de vida é confirmado quando a camada de nitreto de carbono é presente. O tempo de vida desejado, maior que 10.000 horas, para aplicações comerciais não foi atingido, entretanto, o encapsulamento pode ser melhorado otimizando as propriedades da camada de nitreto de carbono e combinando-as com camadas de outros materiais orgânicos e inorgânicos. Os capítulos seguintes deste trabalho aborda os estudos realizados com o PEDOT:PSS, uma vez que é amplamente usado em eletrônica orgânica, mas relativamente tem recebido pouca atenção com respeito ao transporte eletrônico de cargas, bem como sua correlação com a morfologia. No Capítulo 3, experimentos com microscopia de varredura por sonda (SPM, Scanning Probe Microscopy) e medidas de condutividade macroscópica são utilizados para estudar e obter um modelo 3D morfológico completo que explica, qualitativamente, a condutividade anisotrópica observada nos filmes finos de PEDOT:PSS depositados pela técnica de spin coating. Imagens topográficas de microscopia de varredura por tunelamento (STM) e imagens da seção transversal observadas com o microscópio de forca atômica (X-AFM) revelaram que o filme fino polimérico é organizado em camadas horizontais de partículas planas ricas em PEDOT, separadas por lamelas quasi-contínuas de PSS. Na direção vertical, lamelas horizontais do isolante PSS reduzem a condutividade e impõe o transporte eletrônico a ser realizado por saltos em sítios vizinhos próximos (nn-H, nearest-neighbor hopping) nas lamellas de PSS. Na direção lateral, o transporte eletrônico via saltos 3D em sítios a longas distâncias (3D-VRH, variable range hopping) ocorre entre as ilhas ricas em PEDOT que são separadas por barreiras muito mais finas de PSS, causando um aumento da condutividade nesta direção. Esta discussão é estendida ao Capítulo 4 com uma descrição quantitativa do transporte eletrônico de cargas predominantes. Particularmente, é demonstrado que o transporte de cargas via saltos 3D em sítios a longas distâncias ocorre entre ilhas ricas em PEDOT e não entre segmentos isolados de PEDOT ou dopantes na direção lateral, enquanto que na direção vertical o transporte de cargas via saltos em sítios vizinhos próximos ocorre dentro das lamelas do quasi-isolante PSS. Em algumas aplicações, faz-se necessário usar PEDOT:PSS com alta condutividade elétrica. Isso pode ser feito adicionando-se sorbitol à solução aquosa de PEDOT:PSS. Após um tratamento térmico, e dependendo da quantidade de sorbitol adicionado, a condutividade aumenta várias ordens de grandeza e as causas e consequências de tal comportamento foram investigadas neste trabalho. O Capítulo 5 investiga as várias propriedades tecnológicas do PEDOT:PSS altamente condutivo tratado com sorbitol, tais como a própria condutividade, os efeitos dos tratamentos térmicos e exposição à umidade. É observado que o aumento da condutividade elétrica, devido à adição de sorbitol na solução aquosa, é acompanhado por uma melhoria na estabilidade da condutividade elétrica em condições atmosféricas. Surpreendentemente, a condutividade elétrica do PEDOT:PSS, sem tratamento com sorbitol (~ 10-3 S/cm), aumenta mais de uma ordem de grandeza sob ambiente úmido de 30-35 % umidade relativa. Este efeito é atribuido a uma contribuição iônica à condutividade total. Análise Temogravimetrica (TGA), espectrometria de massa com sonda de inserção direta (DIP-MS) e análise calorimétrica diferencialmodulada (MDSC) foram usadas como técnicas adicionais para o entendimento dos estudos deste Capítulo. No Capítulo 6, microscopia de varredura por sonda-Kelvin (SKPM) foi empregada para medir o potencial de superfície dos filmes finos de PEDOT:PSS tratados com diferentes concentrações de sorbitol. Mostra-se que a mudança no potencial de superfície é consistente com uma redução de PSS na superfície do filme fino. Para estudar o transporte eletrônico nos filmes finos de PEDOT:PSS altamente condutivos tratados com sorbitol, o Capítulo 7 usa medidas de temperatura e campo elétrico em função da conduvitidade correlacionados com analises morfológicas realizadas por STM. É observado que o transporte eletrônico por saltos, na direção lateral, muda de 3D-VRH para 1D-VRH quando o PEDOT:PSS é tratado com sorbitol. Esta transição é explicada por uma auto-organização das ilhas ricas em PEDOT em agregados 1D, devido ao tratamento com sorbitol, tornando-se alinhadas em domínios micrométricos, como observado pelas imagens de STM. / Employing the unique mechanical, electronic, and optical properties of the conjugated organic and polymer materials several technological and commercial applications have been developed, such as sensors, memories, solar cells and light-emitting diodes (LEDs). In this respect, the central theme of this thesis is the electrical conductivity and mechanisms of charge transport in PEDOT:PSS, a polymer blend that consists of a conducting poly(3,4-ethylenedioxythiophene) polycation (PEDOT) and a poly(styrenesulfonate) polyanion (PSS). PEDOT:PSS is omnipresent as electrode material in plastic electronics applications mentioned above. Although the conductivity of PEDOT:PSS can vary by several orders of magnitude, depending on the method by which it is processed into a thin film, the reason for this behavior is essentially unknown. This thesis describes a detailed study of the anisotropic charge transport of PEDOT:PSS and its correlation with the morphology, the shape, and the dimension of the phase separation between the two components, PEDOT and PSS. Before addressing the properties of PEDOT:PSS, a new barrier layer is described in Chapter 2 that enhances the lifetime of organic devices. An important degradation mechanism in polymer LEDs is photo-oxidation of the active layer. Hence, isolating the active layer from water and oxygen is crucial to the lifetime. Plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) is used to deposit a thin layer of carbon nitride at low deposition temperatures, below 100 °C, on a polymer LED that uses poly[2-methoxy-5-(2´-ethylhexyloxy)-1,4- phenylene vinylene] (MEH-PPV) as active layer. A thin layer of carbon nitride acts as barrier for humidity, but is still sufficiently bendable to be used in flexible polymer LEDs. The characteristics of carbon nitride and MEH-PPV films have been investigated using optical spectroscopy, with particular emphasis on the degradation process of MEH-PPV under illumination. The measurements show that the carbon nitride coating indeed protects the polymer film and diminishes the photo-oxidation considerably. To study the effect of the encapsulation in real devices, polymer LEDs were made and their current-voltage characteristics confirm the enhanced lifetime in the presence of a carbon nitride barrier layer. However, the target, a lifetime of more than 10,000 hours for commercial applications, was not achieved. The remaining chapters of this thesis describe the investigations of PEDOT:PSS. PEDOT:PSS is widely used in organic electronics. So far, relatively little attention has, been paid to the mechanisms of charge transport in this material and the correlation of those properties to the morphology. In Chapter 3, scanning probe microscopy (SPM) and macroscopic conductivity measurements are used to obtain a full 3D morphological model that explains, qualitatively, the observed anisotropic conductivity of spin coated PEDOT:PSS thin films. Topographic scanning probe microscopy (STM) and cross-sectional atomic force microscopy images (X-AFM) reveal that the thin film is organized in horizontal layers of flattened PEDOT-rich particles that are separated by quasi-continuous PSS lamella. In the vertical direction, the horizontal PSS insulator lamellas lead to a reduced conductivity and impose nearest-neighbor hopping (nn-H) transport. In the lateral direction, 3D variable-range hopping (3D-VRH) transport takes place between PEDOT-rich clusters which are separated by much thinner barriers, leading to an enhanced conductivity in this direction. This discussion is extended in Chapter 4, where a quantitative description of the length scales of the predominant transport is obtained. Particularly, it is demonstrated that the hopping process takes place between PEDOT-rich islands and not between single PEDOT segments or dopants in the lateral direction, whilst in the vertical direction the current limiting hopping transport occurs between dilute states inside the quasi-insulating PSS lamellas. By a post-treatment it is possible to modify PEDOT:PSS to raise its conductivity, by orders of magnitude. Typically, the addition of sorbitol to the aqueous dispersion of PEDOT:PSS that is used to deposit thin films via spin coating leads to an enhancement of the conductivity after thermal annealing. The causes and consequences of such behavior were investigated in detail. Chapter 5 describes the various properties of the highly conductive sorbitol-treated PEDOT:PSS, such as the conductivity itself, and the effects of thermal annealing and exposure to moisture. It is found that the conductivity enhancement upon addition of sorbitol is accompanied by a better environmental stability. Surprisingly, the electrical conductivity of PEDOT:PSS thin films without sorbitol treatment is increased by more than one order of magnitude in an environment with more than 30-35 % relative humidity. This effect is attributed to an ionic contribution to the overall conductivity. Thermal gravimetric analysis (TGA), direct insert probe-mass spectrometry (DIP-MS) and modulation differential scanning calorimetry (MDSC) were used as additional tools to demonstrate that, after thermal treatment, the concentration of sorbitol in the final PEDOT:PSS layer is negligibly small. In Chapter 6, scanning Kelvin probe microscopy (SKPM) is employed to measure the surface potential and work function of this PEDOT:PSS films that were deposited from water with different sorbitol concentrations. It is shown that work function of PEDOT:PSS is reduced with increasing sorbitol concentration. This shift can be explained by and is in agreement with- a reduction in the surface enrichment with PSS of the film. To study the charge transport properties of the highly conductive sorbitoltreated PEDOT:PSS films, temperature dependent and electric field dependent measurements are correlated with morphological analysis by STM in Chapter 7. It is found that by sorbitol treatment the hopping transport changes from 3DVRH to 1D-VRH. This transition is explained by a sorbitol-induced selforganization of the PEDOT-rich grains into 1D aggregates that are aligned within micrometer sized domains, as observed in STM images.