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Análise da ocorrência do atraso de vaporização no escoamento do R-410A em tubos capilares adiabáticos. / Analysis on the delay of vaporization occurence for R-410A flow in adiabatic capillary tubes.

Carlos Augusto Simões Silva 18 December 2008 (has links)
Este trabalho apresenta os resultados de um estudo experimental sobre a ocorrência do atraso de vaporização no escoamento de misturas de fluidos refrigerantes em tubos capilares adiabáticos, com o intuito de aprimorar modelos de simulação do desempenho desse componente do ciclo de refrigeração previamente desenvolvidos. Foi realizada uma série de levantamentos experimentais para o R410A, uma mistura quase azeotrópica composta de 50% de HFC 32 e 50% de HFC 125 em base mássica, utilizando a unidade laboratorial para estudo de tubos capilares do Laboratório de Máquinas Térmicas do PMEEPUSP. Os sensores de temperatura foram posicionados adequadamente ao longo do tubo capilar, com maior concentração na região onde o atraso de vaporização tende a ocorrer, de forma a permitir uma determinação acurada do ponto onde se inicia a mudança de fase para diversas condições operacionais e geométricas. Primeiramente foram realizados estudos para caracterização de alguns parâmetros geométricos, como a medição dos diâmetros dos tubos capilares e a determinação das curvas de fator de atrito em função do n° de Reynolds para cada tubo capilar. A seguir foram realizados 27 ensaios, nos quais se obteve um total de 44 pontos experimentais, caracterizando o efeito de vários parâmetros geométricos e operacionais na diferença de pressão de saturação e no comprimento do trecho metaestável. Os dados obtidos foram correlacionados com os parâmetros experimentais no intuito de obter uma correlação para previsão da diferença de pressão de saturação no escoamento do R 410A em tubos capilares adiabáticos. A correlação obtida prevê 67% dos valores experimentais dentro da faixa de ± 26,4%, com um erro médio de 3,2%, resultado semelhante a outros trabalhos existentes na literatura. / This work presents the results of an experimental study on the occurrence of the delay of vaporization in the flow of refrigerant blends in adiabatic capillary tubes in order to improve previously developed models that simulate this component of refrigeration cycle. Experiments were carried out for R410A, a near azeotropic mixture composed of 50% of HFC 32 and 50% of HFC 125 on mass basis, using the capillary tubes laboratorial unit of the Mechanical Engineering Department of University of São Paulo. The temperature sensors was properly positioned along the capillary tubes, concentrated in the region where the delay of vaporization is expected to happen, to allow an accurate determination of the flashing point inception for a several operational conditions and geometries. Preliminary studies for characterization of some geometric parameters like capillary tubes diameters and determination of friction factor curves as function of the Reynolds number were performed. A total of 44 experimental points, collected from 27 runs, allowed the characterization of the effect of geometric and operational parameters on the underpressure of vaporization and metastable length. A correlation was developed for predicting the underpressure of vaporization as function of operational parameters and capillary tube geometry. The obtained correlation predicts 67% of experimental data within a ± 26,4% range, with an average error of 3,2%. This result is similar to other works in the literature.
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Aplicações de delineamentos sistemáticos em experimentos agronômicos / Applications of systematic delineations in agronomic experiments

Michele Maria Signoreti Penso 06 December 2017 (has links)
O objetivo do presente trabalho é analisar a eficácia de um desenho em campo e o quanto este pode facilitar a implantação, avaliação e manutenção dos experimentos, principalmente se estes necessitam de uma grande área para a instalação. O delineamento sistemático é aplicado em áreas, tais como, horticultura, solo, irrigação e vem sendo abordado nas pesquisas florestais que se preocupam em oferecer respostas aos gradientes de espaçamentos que uma espécie apresenta em campo. O trabalho, mostra uma revisão bibliográfica de vários estudos realizados com delineamento sistemático em uma gama de aplicações em distintas áreas, revelando suas dificuldades, vantagens e desvantagens sobre os chamados delineamentos clássicos. Os desenhos em campo podem seguir dois diferentes tipos de delineamentos sistemáticos, em \"leque\" ou linhas paralelas. Para cada um existem regras que devem ser seguidas para a instalação dos experimentos em campo. Com o objetivo de retratar o comportamento da espécie Eucalypus dunni, submetida a diferentes tratamentos, sendo estes os espaçamentos entre as plantas, foi constatada a vantagem em empregar o delineamento sistemático, que reduziu a área utilizada e os custos de produção, melhorando a avaliação e a sobrevivência das espécies. Esse estudo possibilitou identificar o espaçamento ideal para a instalação desta espécie em campo, por meio da análise de regressão. / The objective of the present work is to analyze the effectiveness of a drawing in the field and how much it can facilitate the implantation, evaluation and maintenance of the experiments, especially if they require a large area for the installation. The systematic design is applied in areas such as horticulture, soil, irrigation and has been approached in the forest researches that are concerned with providing answers to the gradients of spacing that a species presents in the field. This work presents a bibliographical review of several studies carried out with systematic design in a range of applications in different areas, revealing their difficulties, advantages and disadvantages on the so - called classic designs. Field designs can follow two different types of systematic, fan-like or parallel lines. For each one there are rules that must be followed for the installation of field experiments. With the aim of portraying the behavior of the species Eucalypus dunni, submitted to different treatments, these being the spacings between plants, it was observed the advantage of using the systematic design, which reduced the area used and the production costs, improving the evaluation and survival of the species. This study made it possible to identify the ideal spacing for the installation of this species in the field, through regression analysis.
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Estudo exploratório de extração de celulose a partir de resíduos vegetais do processo produtivo de conserva de palmito (Archontophoenix alexandrae)

Scheffler, Liziane da Luz Seben January 2011 (has links)
No Brasil, tanto o agronegócio quanto a fabricação de celulose trazem resultados relevantes para a economia. Sob uma perspectiva de sustentabilidade, as indústrias beneficiadoras de materiais vegetais geram grande volume de resíduos, os quais podem servir de fonte de celulose, configurando-se numa alternativa atraente para gerar lucros e diminuir impactos ambientais negativos. O objetivo geral desta dissertação é realizar um estudo exploratório de extração de celulose a partir de resíduo do processo produtivo de empresa beneficiadora de material vegetal, sob perspectiva das dimensões ambiental e econômica da sustentabilidade. O estudo foi desdobrado em cinco etapas: i) identificação na literatura das diretrizes para os processos produtivos sustentáveis, por meio das abordagens que tratam da sustentabilidade; ii) identificação dos processos industriais de extração de celulose e suas características operacionais; iii) definição da empresa para realização do estudo, a sazonalidade e o volume disponível dos resíduos vegetais provenientes do processo de beneficiamento de vegetais; iv) adaptação do processo industrial de extração de celulose para uso com resíduos vegetais e atendimento às restrições da fábrica definida para o estudo e v) realização de testes de extração com o uso de projeto de experimentos para posterior caracterização da polpa de celulose obtida do resíduo. Neste último, foi empregado um Projeto Fatorial Composto de Segunda Ordem (PSCO) com Metodologia de Superfície Resposta (MSR) para analisar a influência dos fatores controláveis sobre as variáveis de resposta. Os fatores controláveis foram definidos de acordo com dados da literatura específica e foram analisadas as variáveis de resposta que caracterizam polpa de celulose, aplicáveis a fins sanitários, como Número Kappa, capacidade de absorção, velocidade de absorção e densidade. Resultados indicaram que limitações quanto ao uso de altas temperaturas no processo de extração é um fator relevante, para atingir maiores teores de deslignificação. Os estudos mostraram a influência do uso de aditivo de processo, antraquinona, carga alcalina e tempo de polpeamento, bem como, tratamento de hidrólise ácida no resíduo na qualidade da polpa. / Agribusiness and pulp production bring both relevant results to the Brazilian economy. In a sustainable perspective, the wastes of Industries that benefit vegetable materials may serve as pulp’s source, configuring itself as an attractive alternative for profit generation and reduction of negative environmental impacts. The aim in this dissertation is to carry out an exploratory study of pulp extraction from the waste of productive process of a firm which processes vegetal material, under the perspective of environmental and economic dimensions of sustainability. The study was unfolded in five steps: i) identification, in literature, the guidelines for sustainable productive processes, through approaches that embrace sustainability; ii) identification of industrial processes of pulp extraction and respective operational features; iii) definition of an industrial unit to perform the study, as well as the seasonality and the availability of vegetal wastes coming from the vegetable process; iv) adaptation of the industrial process of pulp extraction for using with vegetable wastes, and attendance to constraints of the current process in the industrial unit chosen for the study; and v) the performance of extraction tests using a project of experiments for further characterization of the cellulose pulp resulting from the waste. It was employed a Factorial composite second-order design in a Surface Response Methodology (SRM) in order to analyze the influence of the controlled variables over the response variables. Variables of the extraction process were defined according with the specific literature’s data, and response variables, adequate to the cellulose pulp characterization as Kappa Number, capability, absortion speed and apparent density were analyzed. Results indicate that constraints related to the high temperature used in the equipment available for extraction is a relevant factor in the process for obtaining higher contents of delignification. Studies show the influence of using additive process, anthraquinone, load time and alkaline pulping, as well as treatment of hydrolysis in the waste of pulp quality. The remarkable difference in the quality of vegetable waste after hydrolysis treatment indicates that a pretreatment stage of such waste is interesting, since the fiber is resistant and requires high alkali and addictive charges.
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Otimização multivariada de um processo químico através do uso de projeto de experimentos

Unterleider, Carlos Eduardo Appollo January 2006 (has links)
Esta dissertação apresenta a aplicação de um método para otimização multivariada de um processo químico, no qual são utilizadas técnicas de projetos de experimentos, modelos de regressão e função de perda multivariada para a definição do ajuste ótimo do processo de clorometilação a um custo de pesquisa mínimo. O estudo foi realizado com duas matérias-primas diferentes, DHS e DHS-S, pois atualmente é a partir delas que o produto Butóxido de Piperonila é obtido, e a origem dessas matérias-primas, a pureza e seus preços são diferenciados. O interesse da pesquisa está em encontrar um ajuste ótimo para os fatores controláveis quantidade de produtos no reator, proporção de DHS ou DHS-S, temperatura de reação e tempo de reação com vistas a melhorar a produtividade, a qualidade e reduzir o custo de produção. O trabalho mostra de forma estruturada as diversas etapas envolvidas na aplicação prática de uma otimização multivariada. Um projeto fatorial completo foi escolhido para realização dos experimentos, e os dados foram tratados estatisticamente através de modelos de regressão.Os objetivos específicos da pesquisa foram alcançados, possibilitando uma melhoria na qualidade do produto clorometilado, um aumento na produtividade do processo para a matéria-prima DHS-S em 18,25% e uma redução no custo de produção para a matéria-prima DHS de 1,11% e para a matéria-prima DHS-S de 5,11% / This paper presents the application of a method for multivariate optimization of a chemical process, emphasizing techniques of design of experiments, and models of regression and quadratic loss function for identifying excellent adjustment of process, with a minimum research cost considering multiple quality characteristics simultaneously. The study was realized considering two different raw materials, DHS and DHS-S, because nowadays Piperonyl Butoxide is obtained from them, and their purity and prices are different. The interest of the research is to find the optimum adjustment for the controllable factors quantity of products on reactor, DHS or DHS-S proportion, reaction temperature and reaction time to improve the productivity, the quality and to reduce the production costs. This paper shows, in a structured manner, several steps involved on the practice application of the multivariate optimization. A full factorial project was chosen for the experiments, and the data were treated statistically by models of regression. The specific objectives of the research were attained, permitting an improvement in the Chloromethyl quality, an increase in the productivity of the process for the DHS-S raw material in 18.25% and a reduction in the production cost for the DHS raw material of 1.11% and for the DHS-S raw material of 5.11%.
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Ferramentas para melhoria da convergência dos métodos de identificação por erro de predição

Eckhard, Diego January 2012 (has links)
O método de identificação por minimização do erro de predição está relacionado com um problema de otimização não convexo. É comum utilizar algoritmos iterativos para resolver o problema de otimização. Contudo, os algoritmos iterativos podem ficar presos em mínimos locais da função custo ou convergir para a borda do domínio de busca. Uma análise da função custo e condições suficientes para garantir a convergência dos algoritmos iterativos para o mínimo global são apresentadas neste trabalho. Observa-se que estas condições dependem do espectro do sinal de entrada utilizado no experimento. Este trabalho apresenta ferramentas para melhorar a convergência dos algoritmos para o mínimo global, as quais são baseadas na manipulação do espectro do sinal de entrada. / The Prediction Error Method is related to a non-convex optimization problem. It is usual to apply iterative algorithms to solve this optimization problem. However, iterative algorithms can get stuck at a local minimum of the cost function or converge to the border of the searching space. An analysis of the cost function and sufficient conditions to ensure the convergence of the iterative algorithms to the global minimum are presented in this work. It is observed that this conditions depend on the spectrum of the input signal used in the experiment. This work presents tools to improve the convergence of the algorithms to the global minimum, which are based on the manipulation of the input spectrum.
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Replicação de estudos empíricos em engenharia de software: extensão de um mapeamento sistemático.

BEZERRA, Roberta Moraes Monteiro 05 May 2014 (has links)
Submitted by Luiz Felipe Barbosa (luiz.fbabreu2@ufpe.br) on 2015-03-10T17:58:34Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO Roberta Moraes Monteiro Bezerra.PDF: 1091395 bytes, checksum: 97b21b9ce126c1c662fb69cb1cbaf288 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-11T17:37:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO Roberta Moraes Monteiro Bezerra.PDF: 1091395 bytes, checksum: 97b21b9ce126c1c662fb69cb1cbaf288 (MD5) Previous issue date: 2014-05-05 / Contexto: Pesquisadores das ciências empíricas relatam a necessidade de realizar replicações dos estudos empíricos, inclusive na Engenharia de Software. Os primeiros estudos de replicação na Engenharia de Software Empírica são da década de 1990, sendo uma área relativamente recente. A Engenharia de Software Empírica ainda não conseguiu definir os termos e conceitos básicos de replicação, estando este debate em estágio inicial. Também não existe uma vasta literatura com material de replicação. Objetivo: Estender a pesquisa de (Silva et al., 2011) analisando os estudos relacionadas a replicação na Engenharia de Software Empírica e publicadas nos anos de 2011 e 2012. Método: A realização de um mapeamento sistemático sobre o estado atual dos trabalhos de replicação na Engenharia de Software Empírica, para extrair e analisar os novos dados dos artigos selecionados e depois comparar os resultados dos dois mapeamentos sistemáticos. Resultados: Nesse estudo foram analisados mais de 7.000 artigos, a partir dos quais foram selecionados 39 artigos referente a replicações executadas, com 51 replicações, executadas em 2011 e 2012, e 35 estudos originais. Também foram selecionados 10 artigos referente a trabalhos teóricos sobre replicação. 53% das replicações são consideradas externas; há uma forte concentração de replicações de quasi-experimentos, que utilizam “Acadêmicos” como unidade de análise e que confirmam o estudo original. Os conjuntos de replicação com apenas uma replicação para cada estudo original representam 80% dos conjuntos. Os tópicos de Design de Software, Teste de Software e Qualidade de Software concentram 58,8% das replicações. Conclusões: Considerando os números do primeiro mapeamento e do atual, percebe-se um aumento proporcional no número de replicações que retratam estudos empíricos na Engenharia de Software, entretanto, o número de replicações ainda é pequeno, sendo preciso incentivos para aumentar o número de replicações e a qualidade dos seus resultados. Quando analisado os resultados desta extensão e do primeiro mapeamento, percebe-se que as maiores mudanças estão entre as replicações externas.
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Uma abordagem multivariada em experimento silvipastoril com Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit. no agreste de Pernambuco

VIEIRA, Franklin Tupinambá Paes de Andrade 22 February 2006 (has links)
Submitted by (ana.araujo@ufrpe.br) on 2016-07-05T20:19:01Z No. of bitstreams: 1 Franklin Tupinamba Paes de Andrade Viera.pdf: 337732 bytes, checksum: 0600dc25608a782e0a42c10d6cdd44f2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-05T20:19:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Franklin Tupinamba Paes de Andrade Viera.pdf: 337732 bytes, checksum: 0600dc25608a782e0a42c10d6cdd44f2 (MD5) Previous issue date: 2006-02-22 / The main objective of the present work was to evaluate the use of the leucena [Leucaena leucocephala (Lam.) of Wit.] as direct pasture in the field. A multivariate silvopastoral experiment with repeated measures, carried out in the experimental station of Pernambucana Company of Agricultural Research (IPA) in Caruaru, Agreste of Pernambuco, was used for this purpose. The plant spacing of 0,5mX1,0m, 1,0mX1,0m and 1,5mX1,0m with the height of cut of 20cm, 40cm and 60cm, was tested. The measurements have been carried through at same month of the year (August) along five years. The presented result shows that the measures along the time are correlated and there were significant differences among the plant spacing during the period of the experiment. No significant differences among the heights of cuts and its interactions with the plant spacing occurred. Because of a larger number of plants per unit area, yielding greater productivity of biomass per hectare, the plant spacing of 0,5mX1,0m is recommended for silvopastoral systems in the Agreste of Pernambuco. / O principal objetivo do presente trabalho foi avaliar o uso da leucena [Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit.] como pastagem direta no campo, utilizandose para tanto de um experimento silvipastoril multivariado, com medidas repetidas, realizado na região Agreste do Estado de Pernambuco. Estudou-se a leucena submetida a diferentes espaçamentos e alturas de corte com a finalidade de produção de biomassa. O experimento foi realizado na estação experimental da Empresa Pernambucana de Pesquisa Agropecuária (IPA), no município de Caruaru. Testaram-se os espaçamentos 0,5mX1,0m ; 1,0mX1,0m e 1,5mX1,0m e as alturas de corte 20cm, 40cm e 60cm. As medições foram realizadas numa mesma época do ano (mês de agosto) em cinco anos. Os resultados apresentados mostraram que as medidas ao longo do tempo são correlacionadas e que houve diferenças significativas entre os espaçamentos durante todo o período do experimento. Não ocorreram diferenças significativas entre as alturas de cortes e suas interações com os espaçamentos em todos os tempos. Por se usar um maior número de plantas por unidades de área e conseqüentemente, maior produtividade de biomassa por hectare, recomenda-se o uso de espaçamento 0,5mX1,0m em sistemas silvipastoris com leucena no Agreste de Pernambuco.
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Dispersão de sementes por formigas na floresta Atlântica nordestina

COSTA, Ursula Andrés Silveira da January 2007 (has links)
Made available in DSpace on 2014-06-12T15:06:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo4843_1.pdf: 1901930 bytes, checksum: 744db69805e335c65dd9e4056d4ca15f (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O objetivo geral desse trabalho foi descrever a dispersão de sementes por formigas em remanescentes de floresta Atlântica nordestina, e testou algumas hipóteses a respeito das vantagens obtidas pelas plantas através da dispersão por formigas. O trabalho foi realizado em dois fragmentos florestais (30 e 3.500 ha) da Usina Serra Grande, AL, entre agosto de 2005 e agosto de 2006. Foram registradas 393 interações, envolvendo 81 espécies de formigas e diásporos de 69 espécies de plantas. Formigas da subfamília Myrmicinae (79,6%) foram as mais freqüentemente atraídas para os diásporos. Entre as plantas, Melastomataceae (18%), Sapindaceae e Moraceae (10,6%) e Malphighiaceae (7,8%) foram às famílias com, as quais, as formigas mais interagiram. Experimentos de remoção com espécies selecionadas indicaram que as formigas utilizam as estruturas atrativas dos diásporos, deixando o endosperma das sementes quase sempre intacto. Passiflora rubra teve 100% dos diásporos oferecidos removidos, enquanto Xylopia ochrantha, Cupania oblongifolia, Maytenus distichophylla, Virola gardneri e Swartzia macrostachya tiveram taxas de remoção de 89, 61, 15 14 e 0% respectivamente. A distância de remoção variava de 7 a 350 cm e o local de deposição das sementes mais freqüente foi o folhiço. Os testes de germinação mostraram que a remoção da polpa dos frutos de P. rubra, bem como do arilo de V. gardneri e C. oblongifolia aumentaram as taxas de germinação. No entanto, a remoção do arilo não apresentou aumentos nas taxas de germinação de M. distichophylla e S. macrostachya que germinaram com a estrutura atrativa. C. oblongifolia, P. rubra e M. distichophylla apresentaram maiores taxas de germinação em solos dos formigueiros que solos de floresta. Para V. gardneri não houve diferenças nas taxas de germinação entre os dois tipos de solo (solo de formigueiro e solo de floresta), e para S. macrostachya as maiores taxas de germinação foram obtidas em solo de floresta. O crescimento das plântulas de M. distichophylla, P. rubra e C. oblongifolia não diferiu entre os solos dos formigueiros e controle, enquanto S. macrostachya cresceram mais nos solos controle. Diferenças significativas entre os solos dos formigueiros e os solos controle foram detectadas apenas para carbono, ferro e matéria orgânica total, sendo os maiores valores encontrados nos solos de Ectatomma edentatum. A penetrabilidade do solo foi maior nos solos dos formigueiros que nos solos controle. Os resultados indicam que a interação entre formigas e diásporos é bastante comum. A atividade das formigas junto aos diásporos pode trazer vantagens em termos de remoção do diásporo para fora da copa da planta-mãe e aumento da germinação de sementes, ressaltando a importância desses invertebrados para a biologia de frutos e sementes, especialmente em um ambiente altamente fragmentado e defaunado como a floresta Atlântica nordestina
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XWEBPROCESS : um processo ágil para o desenvolvimento de aplicações web

Tadeu Falcone Sampaio, Americo January 2004 (has links)
Made available in DSpace on 2014-06-12T15:58:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo4574_1.pdf: 1993524 bytes, checksum: 8bd7ac8823b7cd26d61ac1882bf03321 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2004 / O crescimento da internet e da World Wide Web provocou mudanças em muitos aspectos da nossa sociedade. A Web veio a oferecer novas maneiras de fazer negócio e muitas organizações passaram a oferecer seus serviços e migrar seus sistemas para este ambiente. As aplicações Web apresentam características importantes que devem ser tratadas adequadamente por técnicas, métodos e processos da engenharia de software. Na maioria dos casos, as restrições envolvidas nos prazos de entrega de sistemas Web são críticas por se tratar de uma questão estratégica do negócio do cliente. Neste trabalho apresentamos um processo ágil de desenvolvimento de aplicações Web, XWebProcess, que é baseado em Extreme Programming (XP) e cujo foco é a construção de sistemas Web de qualidade de forma eficiente e rápida. O processo é descrito usando a meta linguagem SPEM para facilitar seu entendimento e melhorias futuras. Um experimento foi conduzido com um grupo de quarenta estudantes de graduação para avaliar a eficiência e qualidade do processo proposto. Os resultados mostraram que XWebProcess foi tão ágil quanto XP e também que o processo é bastante adequado para o desenvolvimento Web considerando questões como análise de requisitos, projeto de navegação e interface gráfica, e testes
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Nanomanipulação e caracterização de nano-objetos individuais por experimentos in situ de microscopia eletrônica / Nanomanipulation and characterization of individual nano-objects for in situ experiments of electron microscopy

Nakabayashi, Denise Basso 23 March 2007 (has links)
Orientador: Daniel Mario Ugarte / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-08T03:21:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nakabayashi_DeniseBasso_D.pdf: 11254474 bytes, checksum: 322d16fa27f12c3eba14b8083c744b09 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Há grandes expectativas de que, no futuro, componentes de alta tecnologia sejam baseados em novas e inesperadas propriedades físicas e químicas de objetos nanométricos. Muitas aplicações exigem que nano-objetos sejam posicionados precisamente em áreas bem definidas de um componente. Entretanto, os métodos estabelecidos de manipulação física usados na escala macroscópica não são aplicáveis na escala nanométrica. Muitas questões continuam em aberto e os avan»cos no estudo de nanossistemas são lentos. Muitos experimentos tem explorado a manipulação física usando microscopias de força atômica (AFM) e de tunelamento (STM), mas, nestes métodos, manipulação e observação não podem ser realizadas simultaneamente. Os microscópios eletrônicos de varredura (SEM) e de transmissão (TEM) são equipamentos essenciais no estudo de nano-objetos devido µa sua alta resolução e µa possibilidade de observar os movimentos realizados in situ em tempo real. Unindo esta técnica ao uso de nanomanipuladores, obtemos uma ferramenta poderosa para manipular e caracterizar nano-objetos. Existem diversos nanomanipuladores comerciais que operam em SEMs. Entretanto, o custo destes instrumentos é elevado, e os mesmos ficam restritos a grandes centros de pesquisa. Nesta tese, descrevemos o desenho, construção e aplicação de nanomanipuladores com uma ou duas pontas de prova, cujos sistemas são baseados em mecânica simples e materiais de baixo custo. Estes sistemas operam dentro de um SEM equipado com um canhão por emissão de campo (FEG-SEM, JSM-6330F, resolução nominal 1.5 nm a 25 kV). Os movimentos grosseiros são baseados em um sistema elásticos (um eixo de movimento) e em uma modificação inovadora deste sistema. Em tal modificação, dois sistemas elásticos são acoplados, o que gera movimentos em dois eixos. Quanto aos movimentos finos, um conjunto de elementos piezoelétricos é responsável pelo deslocamento preciso em três eixos independentes de cada ponta de prova. O porta-amostra possui um grande deslocamento (15 mm), o que nos permite trabalhar com várias amostras em um mesmo experimento. Os instrumentos desenvolvidos permitem uma grande variedade de experimentos de nanomanipulação e nanocaracterização, incluindo a medicão de correntes e a aplicação de voltagens. Os sistemas foram usados em diversos experimentos, tais como: a) fabricação de pontas de AFM de alta razão de aspecto baseadas em nanotubos de carbono multi-camadas; b) coletar, mover e posicionar nanofios semicondutores (100 - 300 nm de diâmetro, microns de comprimento) em contatos elétricos pré-definidos ou em áreas específicas de uma amostra; c) fabricação e caracterização elétrica de dispositivo eletrônico baseado em nanofios semi-condutores; d) caracterização das propriedades mecânicas de nano-objetos unidimensionais, como nanotubos de carbono e nanofios; etc. Finalmente, nossos resultados de manipulação demonstram que existem muitas oportunidades para a aplicação de manipulação física no método "bottom-up"em nanotecnologia / Abstract: It is expected that, in the future, high-technology devices should be based on new and unexpected physical and chemical properties of nanometric objects. Many applications require nano-objects to be selectively positioned at well-defined positions of a device. However, the well-established methods of physical manipulation used in the macroscopic scale are not applicable in nanoscale. Here, there are lots of open questions and the progress is still rather slow. Several experiments have exploited physical manipulation using atomic force microscopy (AFM) and scanning tunnelling microscopy (STM), but, in these techniques, manipulation and observation can not be performed simultaneously. The scanning (SEM) and transmission (TEM) electron microscopes are essential equipments for studying nano-objects due to their high resolution and to the possibility of observing performed movements in real time. Those techniques, together with the use of nanomanipulators, are powerful tools to manipulate and characterize nano-objects. There are several commercial nanomanipulators for SEMs. However, the price of these instruments is reasonably high, and they become restricted to a few research groups. In this work, we report the development and applications of home-made nanomanipulators (with one or two probe tips) whose systems are based on simple mechanics and on low-cost materials. They operate inside a FEG-SEM (JSM-6330F, 1.5 nm nominal resolution at 25 kV). The coarse movements rely on parallel guiding spring based mechanics (one axis of movement) and on two overlapped parallel guiding spring based mechanics (two axes of movement). The precise movements are due to an ensemble of piezoelectric elements that has three independent axes of movement for each probe tip. The sample support has a large range (15 mm) on one axis, which allows working with several samples during the same experiment. The instruments are suitable for a wide spectrum of nanomanipulation and nanocharacterization experiments, including measuring currents and applying voltages. The systems have been used for a variety of applications, such as: a) fabricating high aspect-ratio AFM tips based on multi-walled carbon nanotubes; b) collecting, moving, and positioning semiconductor nanowires (100 - 300 nm in diameter, microns in length) on predefined electrical contacts or special sample sites; c) fabrication and electrical characterization of an electronic device based on semiconductor nanowires; d) characterization of mechanical properties of one-dimensional nano-objects, as carbon nanotubes and nanowires; etc. Brie°y, our manipulation results demonstrate that there are plenty of opportunities for applications of physical manipulation in the bottom-up approach to nanotechnology / Doutorado / Física da Matéria Condensada / Doutor em Ciências

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