Submitted by Andrea Pereira (andrea.pereira@unipampa.edu.br) on 2018-02-26T19:04:10Z No. of bitstreams: 1 Dis Reginaldo Freitas 2016.pdf: 2436971 bytes, checksum: ddcd656cb689166b1aa02f1a145cd262 (MD5) / Approved for entry into archive by Vera Leite (vera.leite@unipampa.edu.br) on 2018-03-01T14:43:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dis Reginaldo Freitas 2016.pdf: 2436971 bytes, checksum: ddcd656cb689166b1aa02f1a145cd262 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-01T14:43:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dis Reginaldo Freitas 2016.pdf: 2436971 bytes, checksum: ddcd656cb689166b1aa02f1a145cd262 (MD5) Previous issue date: 2016-09-23 / O estado do Rio Grande do Sul tem grande destaque em atividades pecuarista como economia regional. Isto implica em uma crescente necessidade da utilização de espécies de sementes forrageiras de estação fria nesta região. Dentre as sementes forrageiras mais adaptáveis ao clima frio tem-se o cornichão (Lotus corniculatus L.), uma leguminosa forrageira hibernal, muito versátil, com alta tolerância a acidez do solo a qual é utilizada em ampla escala no Rio Grande do Sul. A semente é o veículo que leva ao agricultor todo o potencial genético de uma cultivar com características superiores, e em seu caminho, pequenas quantidades de sementes são multiplicadas até que sejam alcançados grandes volumes de produção, no decorrer do qual a qualidade dessas sementes estará sujeita a uma série de fatores capazes de causarem perda de todo potencial genético. Diante de um mercado tão promissor, a obtenção de sementes de melhor qualidade ainda apresenta dificuldades que vão desde a fase de produção no campo, onde as sementes são colhidas precocemente em relação ao ponto de maturidade fisiológica devido ao processo de perda natural, até seu beneficiamento, onde o processo de secagem apresenta-se como uma etapa limitante que necessita de uma atenção muito especial para evitar perdas fisiológicas no produto final. A operação de secagem aplicada a sementes tem a finalidade de assegurar a conservação deste produto por meio da redução do seu teor de água. Neste caso, onde trata-se de materiais orgânicos, a redução no teor de água deve ser efetuada de maneira bem controlada, necessitando um estudo e analise da operação aplicada ao material, já que a mesma se for realizada de maneira descontrolada pode acarretar na perda do material. Na tecnologia de produção de sementes de alta qualidade a secagem é tida com uma das etapas de maior importância, pois permite a redução do teor de água em níveis adequados para o armazenamento e comercialização (12 a 15 % de umidade), preserva as sementes de alterações físicas e químicas induzidas pelo excesso de umidade, torna possível a manutenção da qualidade inicial durante o armazenamento e possibilita colheitas próximas da maturação fisiológica. A utilização do secador de leito fluidizado para aplicação da operação de secagem vem sendo objeto de investigações cientificas, pois este secador apresenta já reconhecidas vantagens que vão desde alta capacidade de secagem pela eficiente transferência de massa e de energia, até redução de tempo de secagem pela rapidez na remoção da umidade e a facilidade de controles. Diante do exposto, o presente trabalho teve como objetivo uma modelagem matemática e aplicação de simulação da secagem em leito fluidizado, seguida de testes aplicados experimentalmente através de ensaios realizados em um secador de leito fluidizado confeccionado para este trabalho. Foram realizados estudos de caracterização física e fisiológica das sementes; modelagem e simulação da secagem de sementes de cornichão (Lotus corniculatus L.) em leito fluidizado; confecção do aparato experimental de leito fluidizado que foi utilizado no processo de secagem das sementes de cornichão; caracterização fluidodinâmica do leito fluidizado; secagem das sementes de cornichão em secador de leito fluidizado; estudo do comportamento do modelo simulado e ajustes com a experimentação realizada; analise de sensibilidade paramétrica do modelo proposto, e estudo da influência dos parâmetros do processo de secagem, umidade final e coeficiente global de transferência de massa, sobre a germinação das sementes de cornichão. Os resultados do estudo de secagem ficaram na faixa de 9,00 a 10,22 % em relação a umidade final em base úmida. No que se refere a germinação os valores encontrados ficaram na ordem de 72 a 78 %. Para estas duas respostas a temperatura foi a variável de maior influência. O estudo da modelagem e simulação apresentou-se eficaz para a secagem das sementes de cornichão em leito fluidizado. O coeficiente global de transferência de massa influencia de maneira significativa os índices de germinação das sementes, sendo seu aumento prejudicial a fisiologia das sementes de cornichão (Lotus coniculatus L.). / The Rio Grande do Sul state has great prominence in pastoralist activities as a regional economy. This implies a growing need to use species of fodder seeds cool season in this region. Among the most adaptable forage seeds to the cold weather has the birdsfoot trefoil (Lotus corniculatus L.) a Winter forage legume, very versatile, with high tolerance to acid which is used in large scale in Rio Grande do Sul. The seed is the vehicle that leads to the farmer all the genetic potential of a cultivar with superior characteristics, and on their way, small amounts of seeds are multiplied until they are achieved high volume production, during which the quality of the seeds will be subject to a number factors capable of causing loss of the entire genetic potential. Faced with such a promising market, obtaining better quality seeds still has difficulties ranging from the production phase in the countryside where the seeds are harvested early in relation to the physiological maturation due to the natural loss process until its processing where the drying process is presented as a limiting step that requires particular attention to avoid losses in physiological final product. The drying operation applied to seeds aims to ensure the conservation of this product through reduction of water content. In this case where these are organic materials, reduction in water content must be performed in a well controlled manner requiring a study and analysis of operation applied to the material, since the same if performed in an uncontrolled manner may result in loss of material. In high quality drying seed production technology is taken with one of the most important steps, since it allows reducing the water content at appropriate levels for storage and marketing (12 to 15% humidity), preserves the seeds of physical and chemical changes induced by excess moisture, makes it possible to maintain the initial quality during storage and enables next harvest physiological ripeness. The use of fluidized bed dryer for implementation of the drying operation has been the subject of scientific investigation since this dryer has been recognized advantages ranging from high drying capacity for efficient mass transfer and energy until drying time reducing the speed of moisture removal and ease of controls. Given the above, this study aimed to mathematical modeling and drying simulation application in fluidized bed, followed by tests applied experimentally by tests carried out in a fluidized bed dryer made for this job. physical and physiological characterization studies were performed seeds; Modeling and Simulation of drying seeds birdsfoot trefoil (Lotus corniculatus L.) fluidized bed; making the fluidized bed experimental apparatus that is used in the drying process of the seed birdsfoot trefoil (Lotus corniculatus L.); fluid dynamic characterization of the fluidized bed; Drying of the seeds birdsfoot trefoil (Lotus corniculatus L.) in a fluidized bed dryer; model behavior study simulated and adjustments to the trial held; analysis of parametric sensitivity of the model; study of the influence of the parameters of the drying process, the final moisture and overall mass transfer coefficient on the germination of seeds birdsfoot trefoil (Lotus corniculatus L.). Drying study results were in the range from 9.00 to 10.22% over the final moisture on a wet basis. As regards the germination values found were in the range 72-78%. For these two answers the temperature was the most influential variable. The study of modeling and simulation showed to be effective in drying the seeds birdsfoot trefoil fluidized bed. The overall mass transfer coefficient influences significantly the levels of seed germination and increase its adverse physiology of seed birdsfoot trefoil (Lotus coniculatus L.).

Submitted by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2016-11-09T13:52:23Z No. of bitstreams: 1 thesisPatriciaAraujoPereira.pdf: 3197542 bytes, checksum: 4965907833800a34d6a3b3b6d36503ad (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2016-11-09T13:52:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 thesisPatriciaAraujoPereira.pdf: 3197542 bytes, checksum: 4965907833800a34d6a3b3b6d36503ad (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-09T13:52:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 thesisPatriciaAraujoPereira.pdf: 3197542 bytes, checksum: 4965907833800a34d6a3b3b6d36503ad (MD5) Previous issue date: 2015-11-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes) / In this work a new multiscale computational model is developed to describe with accuracy the hydrodynamics in shale gas reservoirs. The multiscale model is constructed exploring the multimodal shale pore size distribution characterized by three distinct levels of porosity (nanopores, micropores and fractures) and four di erent length scales: nano, micro, meso and macro. At the nanoscale, gas adsorption in the organic matter is modeled using the Thermodynamics of Inhomogeneous Gases. Adsorbed gas and nanopres are homogenized forming the organic aggregates, which together with the inorganic phase (clay, calcite, quartz) and micropores constitute the porous medium at the microscale. Micropores are considered partially saturated by immobile water with dissolved and free gas movement ruled by Fickian di usion and Darcy's ow with higher apparent permeability induced by the slippage mechanism at the pore wall and Knudsen di usion. Mass exchange between free and dissolved gas phases is computed invoking local thermodynamical equilibrium with equality between gas fugacities in both phases. At the mesoscale, the multiphase system is treated as an overlaying continuum, forming the shale matrix, where ow takes place towards the hydraulic fracture network. The coupling between gas ow in shale matrix and fractures gives rise to the mesoscopic model. In order to construct the macroscopic model, information from the ner scales is transfered to coarser scales through a formal homogenization procedure based on asymptotic expansions together with a reduced dimension technique, where fractures are treated as (n􀀀1)-interfaces (n = 2; 3), with average properties computed accross fracture aperture. Such development leads to a macroscopic model characterized by a new pressure equation in the shale matrix coupled through a source term with the hydrodynamics of gas ow in the hydraulic fractures. Nano and micro models are explored to numerically reconstruct constitutive laws for the e ective parameters on the new pressure equation: hydraulic conductivity and storativity coe cient, the latter dependent on TOC (total organic content), water saturation, nano and micro porosities. The macroscopic model is discretized by the fi nite element method and numerical simulations of gas recovery processes using input data from existing formations are presented and compared with results found in the literature. / Neste trabalho desenvolvemos um novo modelo computacional multiescala para descrever com acurácia a hidrodinâmica em reservatórios de gás em folhelhos. O modelo multiescala é construido explorando a distribuição multimodal do folhelho, caracterizado por três niveis distintos de porosidade (nanoporos, microporos e fraturas) e quatro escalas díspares de comprimento: nano, micro, meso e macro. Na escala nanoscópica, a presença de gás adsorvido na mat_eria orgânica é modelada através da Termodinâmica de Gases Confinados. O gás adsorvido é homogeneizado com o sólido orgânico dando origem aos agregados de querogênio que juntamente com a fase inorgânica (argila, calcita e quartzo) e os microporos compõe as múltiplas fases do folhelho na microescala. Nos microporos, que se encontram parcialmente preenchidos por água imóvel, o gás se encontra sob duas formas: dissolvido na fase aquosa e livre, com movimentos regidos respectivamente por difusão Fickiana e pela lei de Darcy com permeabilidade aparente aumentada devido ao deslizamento das moléculas de gás nas paredes do sólido e pela difusão de Knudsen. A troca de massa entre o g_as livre e dissolvido na água é calculada postulando-se o equilíbrio termodinâmico local com igualdade entre as fugacidades do gás nas duas fases. Na mesoescala o sistema multifásico _e visto como um contínuo equivalente constituindo a matriz porosa, onde o gás percola durante a fase de produção em direção a rede de fraturas hidráulicas. O acoplamento entre as hidrodinâmicas na matriz e fraturas dá origem ao modelo mesoscópico. A transferência de informação proveniente das escalas inferiores para construção do modelo macroscópico é feita através de procedimento formal de homogeneização baseado em expansões assintóticas em conjunção com técnicas de redução de dimensão, onde as fraturas são tratadas como (n􀀀1)-interfaces (n = 2; 3), com propriedades médias computadas ao longo da sua abertura. O resultado dá origem a um novo modelo macroscópico caracterizado por uma nova equação da pressão na matriz, acoplada via termo de fonte a hidrodinâmica que governa a percolação monofásica do gás nas fraturas hidráulicas. Os modelos nano e micro são explorados para reconstruir numericamente as leis constitutivas dos parâmetros efetivos da equação da pressão: condutividade hidráulica e coeficiente de armazenamento, este ultimo dependente do TOC (total organic content), saturação da _água e porosidades nano e micro. O modelo macroscópico é discretizado pelo método dos elementos finitos e simulações numéricas dos processos de recuperação do metano utilizando dados de campos reais são apresentados e comparados com resultados da literatura.

Nesta dissertação avaliou-se o uso de óleos vegetais na descontaminação \"ex-situ\" de solo contaminado por compostos policíclicos aromáticos (PAHs). O processo trata solo com microemulsão (µE) formada por água (A) /tensoativo não-iônico comercial (S) C9/11EO4 /\"óleo\" (O), sendo este ésteres metílicos dos óleos de coco (CME), babaçu (BME), e fração saturada (SME) e insaturada (LME) do azeite de dendê. Estudamos os diagramas de fase dos sistemas acima, em função de ? = O/(A+O) e ? = S/(S+A+O), em peso. Os sistemas pseudo- ternários foram estudados em função da temperatura, T para diferentes ? (? constante) e ? (? constante). Os diagramas de fase foram qualitativamente similares àqueles obtidos para sistemas com água /alcano /tensoativo não- iônico homogêneo. Eles apresentaram o assim chamado diagrama tipo \"peixe\". O \"corpo do peixe\" é trifásico enquanto que sua \"cauda\" é monofásica e isotrópica. As duas áreas se encontram na Temperatura de balanço hidrofílico- lipofílico, THLB (Schubert e Kaler, 1996). As principais diferenças obtidas entre os diagramas baseados em óleos vegetais e os de sistemas água/ alcano/ tensoativo não iônico homogêneo foram: a) Para T em função de ?, o diagrama tipo \"peixe\" é extremamente distorcido para cima, e seu \"corpo\" (área trifásica) é muito reduzido; b) Para T em função de ? (diagrama do \"canal\"), a fase isotrópica ocorre apenas para ? maior ou igual a 0,5. As microestruturas das monofases isotrópicas foram caracterizadas por reologia, difração de raios X e espalhamento quasi-elástico de luz (QELS). A baixa viscosidade e o comportamento Newtoniano destes líquidos mostraram que estes não contém cristais líquidos cúbicos. Esta conclusão foi corroborada por medidas de difração de raios X, que não apresentaram padrões de difração característicos de estruturas organizadas a longa distância. Os coeficientes de difusão das monofases foi medido por QELS. Isto indicou que as soluções monofásicas são compostas por µEs bicontínuas ou água/óleo (A/O), com THLB=37,5ºC para CME e BME e 42,5ºC para SME e LME, respectivamente. Testes indicaram que estrutura da µE, razão µE/solo, e tempo de contato são variáveis importantes na extração. A quantidade de µE deve ser suficiente para molhar toda a superfície do solo, sem causar redeposição dos PAHs. A melhor razão µE/solo foi 6. As µEs bicontínuas foram agentes descontaminantes mais eficientes que µEs A/O, provavelmente por dessorverem PAH do solo pelo decréscimo da tensão interfacial. A descontaminação pelas µEs bicontínuas foi 35% mais eficiente que a extração por tolueno em Soxhlet por 6h (?=0,5 e 0,6, tempo de contato 3h à THLB, razão µE/solo=6). O éster usado influencia principalmente a formação e estabilidade da µE. Depois da descontaminação, o solo foi lavado com água e sua biodisponibilidade foi avaliada pela medição da densidade de carga. Esta aumentou em 63%, 86%, 100% e 162% para as amostras que foram tratadas com µEs com CME, SME, LME e BME, respectivamente (µEs bicontínuas, ?=0,5 e ?=0,3). / In the present project, we were interested in assessing the use of Brazilian vegetable oils in the \"ex-situ\" decontamination of soils from polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). In this process, contaminated soil is treated with a microemulsion (µE) composed of water (W) /commercial non-ionic surfactant (S) C9/11EO4 /oil (O). The latter term refers to the methyl esters of coconut oil (CME), babaçu oil (BME), and the saturated (SME), and unsaturated (LME) fractions of palm oil. Phase diagram of the above mentioned systems were studied. We used weight fractions, ? = (O / W + O) e ? = (S / S + W + O). The pseudo-ternary systems were then studied as a function of temperature, at different ? (? constant) and ? (? constant). The phase diagrams were qualitatively similar to those previously obtained for systems of water/alkane/homogeneous non-ionic surfactant. These show the so-called \"fish\" type phase diagram. The fish \"body\" is triphasic whereas its \"tails\" is monophasic and isotropic. Both areas meet at the so-called hydrophilic-lipophilic temperature, THLB (Schubert and Kaler, 1996). The following are the main differences between the vegetable oil-based phase diagrams and those of homogeneous component systems: a) The fish diagram is severely skewed upward, and its body area is much reduced; b) In the temperature versus ? channel\" phase diagram; the monophasic region exists only at ? equal or above 0.5. The microstructures of the monophasic regions were studied by rheology, X ray diffraction, and quasi-elastic light scattering, QELS. The low viscosity and Newtonian behavior of these liquids shows that they do not contain cubic liquid crystals. This conclusion was corroborated by X ray diffraction measurements, which did not show diffraction patterns characteristic of systems of long-range structural order. The diffusion coefficients of the species involved were measured with QELS. These indicated that monophasic solutions are composed of bicontinuous and W/O microemulsions, whose THLB, is 37.5 ºC for CME, BME, and 42.5 ºC for SME and LME, respectively. The structure of the µE employed, µE/soil ratio, and contact time are important extraction variables. The amount of the µE should be sufficient to wet the surface of the soil, without causing PAHs redeposition. The optimum ratio was 6. Bicontinuous µEs were more efficient decontaminators than W/O microemulsions probably because they desorb PAH from soil by decreasing the associated interfacial tension. Decontamination by the former µEs was 35% more efficient than by hot toluene (6 hours, Soxhlet). After decontamination, the soil was washed with water, and its bioavailability assessed by measuring its charge density. Relative to the original soil, the charge density of decontaminated soil increased by 63%, 86%, 100% and 162%, for washed samples, which were decontaminated with µEs of CME, SME, LME and BME, respectively (µEs BI; ? = 0.5 e ? = 0.3).

Os objetivos da tese são, investigar (i) as estruturas terciária e quaternária de diversas proteínas em solução e (ii) as mudanças conformacionais de proteínas induzidas por ligantes e/ou temperatura, variando-se a concentração dos mesmos, etc. A principal técnica utilizada foi a de espalhamento de raios X a baixos ângulos (no inglês SAXS de mall-angle X-ray scattering), associada a outras metodologias como cristalografia e modelagem de proteínas. As contribuições dos estudos realizados de várias proteínas de interesse científico foram as seguintes: (i) propôs-se pela primeira vez um modelo de um receptor nuclear (RXR) composto por dois domínios, um de ligação ao ligante e outro ao DNA; (ii) elucidou-se o estado configuracional da fosfo-enol-piruvato carboxoquinase em solução; (iii) foi determinado o efeito de agregação e mudança conformacional induzido por ligantesna isoenzima fosfofrutoquinase e (iv) determinou-se a estrutura em solução da interleucina humana 22 e propôs-se modelos de interação com seus receptores. Além disso, (i) foi desenvolvido um método para determinar o estado oligomérico de uma proteína em solução, em quaisquer condições de tampão e concentração, utilizando medidas de SAXS em escala relativa, e (ii) mostrou-se que a densidade das proteínas é uma função do seu peso molecular, contrariando conceitos clássicos, tendo as proteínas pequenas (< 20kDa) uma densidade mais elevada que as maiores. / The purpose of this thesis is to investigate (I) the tertiary and quaternary structure of several proteins in solution and (II) conformational changed that such proteins undergo when they bind to ligands or temperature, pH, etc. conditions are varied. The main experimental technique utilized in this study was Small Angle X-Ray Scattering (SAXS) associated to other techniques and approaches like protein crystallography and homology modeling. The main contributions related to this work are: (i) for the first time a model for a nuclear receptor (RXR) containing two domains was proposed, one DNA binding domain and one ligand binding domain; (ii) the oligomeric state of the phosphor-enol-pyruvate caboxykynase in solution was detennined; (iii) the conformation changed induced by ligants to the isoenzyme phosphofructokinase was determined and (iv) the solution structure of human interleukin revealed and a model with its receptor proposed. Additionally, (i) a method for determining the oligomeric state of a protein in solution under any buffer conditions and concentration using SAXS in relative scale is proposed and (ii) it was also shown that proteins density is a molecular weight dependent function, where small proteins with less than 20kDa have in average a larger density than bigger ones.

O perfil de concentração do soluto próximo à interface cristal/liquido foi estudado durante o processo de crescimento e dissolução de cristais de iodeto de mercúrio (\'ALFA\'-Hg\'I IND.2\') com a técnica óptica medida de fase par difração, denominada de \"diffrasor\". A técnica é simples, sensível a fenômenos hidrodinâmicos e pode ser usada tanto em macro com em micro-observações. Com essa técnica medimos, pela primeira vez, o perfil de concentração do soluto até 10 \'mu\'m da superfície do cristal. Os resultados mostram que o crescimento do \'ALFA\'-Hg\'I IND.2\' é fortemente afetado pela supersaturação da solução, a qualidade da superfície cristalina, a convecção da solução, a história do processo de crescimento e o número de faces vinculadas. A difusão do soluto e o fluxo interfacial são considerados os responsáveis pelo transporte de massa durante o processo de crescimento da face (001) do \'ALFA\'-Hg\'I IND.2\'. Uma anomalia no perfil de concentração próximo da interface foi detectada, pela primeira vez, durante a dissolução de um cristal de iodeto de mercúrio. Nós acreditamos QUe essa anomalia está diretamente associada aos fluxos de soluto. / The solute concentration profile near to the crystal/liquid inter-face was studied during mercuric iodide crystal growth and dissolution with phase measurement by diffraction optical technique - \"diffrasor\". It\'s simple, sensitive to hydrodynamics phenomena and may be used either in macro or in micro-observations. With this technique we measured, for the first time, the solute concentration profile up to 10 um from the a-Hg12 crystal surface- The state of the art results the us first that \'ALFA\'-Hg\'I IND.2\' is strongly affected by supersaturation, convenction in the solution, history of the growth process, surface quality and of the tied facets numbers- The solute diffusion and interfacial flow are considered responsible by mass transport during crystal growth. A anomaly in the concentration profile near interface was detected, for the first time, during the mercuric iodide crystal dissolution- We believe that this anomaly is directly associated with the solute flux during dissolution process.

O tema desta tese é a propriedade não-twist em sistemas Hamiltonianos. Sistemas com essa propriedade violam a condição twist ao longo de uma curva sem shear e, consequentemente, sua topologia não é descrita pelos cenários típicos previstos pelos teoremas KAM (Kolmogorov - Arnold - Moser) e Poincar´e - Birkhoff. A curva sem shear é identificada pelo valor de máximo ou mínimo no perfil espacial do número de rotação do sistema. Além disso, próximo `a curva sem shear podemos observar algumas bifurcações atípicas como: colisões de ´orbitas periódicas e reconexão de separatrizes. As características dos sistemas não-twist são bem particulares, mas n´os demonstramos que seus cenários podem ser encontrados, localmente, em sistemas Hamiltonianos genéricos, devido ao nascimento de uma curva sem shear no interior de ilhas regulares. Inicialmente, nossas investigações numéricas constataram que esse fenômeno pode surgir não somente para a concomitante bifurcação de período 3 do ponto elíptico, mas também para outras bifurcações, tais como período 4 e período 5. Posteriormente, consideramos um modelo que descreve o comportamento das linhas de campos magnéticos em tokamaks com limitadores ergódigos. Nesse caso, o modelo utilizado é um mapa simplético parametrizado a partir das características físicas de um tokamak de grande razão de aspecto. Para esse sistema, estudamos os efeitos no transporte causados pelas bifurcações oriundas da presença da curva sem shear secundária e, também, pelas modificações do perfil rotacional das linhas de campo. / The topic of this Thesis is the nontwist property in Hamiltonian systems. Systems with such property violate the twist condition along the shearless curve and, therefore, its topology is not described for typical scenarios provided by KAM (Kolmogorov - Arnold - Moser ) and Poincar´e Birkhoff theorems. The shearless curve is identified by the maximum or minimum values of the spatial rotation number profile of the system. Moreover, close to the shearless curve we observe some atypical bifurcations as periodic orbits collisions and separatrix reconnection. The features of nontwist systems are very particular, but we have shown that its scenarios can be found locally in generic Hamiltonian systems, due to the onset of a secondary shearless curve within regular islands. Initially, our numerical investigations have found that this phenomenon may arise not only for the concomitant period 3 bifurcation of the elliptic point, but also for others bifurcations such as period 4 and period 5. Subsequently, we considered a model that describes magnetic field lines in tokamaks with ergodic limiters. In this case, the model is a symplectic map parameterized from the physical characteristics of a large aspect ratio tokamaks. For this system, we studied the effects on the transport caused by the presence of secondary shearless torus and also by changing the field lines rotational profile.

PROPOSIÇÃO: O objetivo deste trabalho foi avaliar a força gerada pela deflexão de fios ortodônticos de Nitinol associados a diferentes tipos de braquetes por meio da avaliação dos valores da força através do aumento gradual do calibre e da deflexão dos fios e comparação entre as distintas combinações, nas diferentes deflexões. MATERIAL E MÉTODOS: Os corpos de prova foram montados em um modelo de simulação clínica e avaliados em uma máquina de ensaio universal INSTRON 3342, com célula de carga de 10N e, como protocolo, foi seguida a norma ISO 15.841. Foram confeccionados cinco destes modelos para a colagem de cada conjunto de acessórios a serem testados: metálico (Mini Diamond), policarbonato com fibra de vidro e canaleta metálica (Spirit), safira (Inspire ICE) e os autoligáveis passivo (Damon Q/Ormco) e ativo (In-Ovation R/GAC). Para os testes, o dispositivo de acrílico que representava o incisivo central direito foi movimentado no sentido palatino-vestibular, com leituras das resistências geradas nas deflexões de 3; 2; 1 e 0,5mm, com velocidade constante de 2mm/min. Os resultados foram avaliados por meio da análise de variância (ANOVA) a dois e a um critério, havendo diferença significante, a análise comparativa das médias foi feita por meio do teste de Tukey (p<0,05). RESULTADOS: A força de desativação foi gradativamente maior, com o aumento do calibre dos arcos e maior deflexão, nos diferentes tipos de braquetes. Nas combinações entre os diferentes tipos de braquetes selecionados com os fios de Nitinol verificou-se que os braquetes autoligáveis foram os que apresentaram os resultados mais parecidos entre si, mantendo-os decrescentes conforme a deflexão diminuía. Já, entre os braquetes convencionais Mini Diamond, Spirit e Inspire ICE verificou-se que não existe um padrão em nenhuma deflexão estudada. CONCLUSÕES: A avaliação dos valores da força, através do aumento gradual do calibre e da deflexão dos fios, demonstrou que a mesma foi crescente em todos os braquetes avaliados. Os braquetes autoligáveis foram os que apresentaram os resultados mais constantes e previsíveis enquanto que nos demais essa característica não foi observada. / OBJECTIVE: The purpose of this study was to evaluate the deflection forces of Nitinol orthodontic wires, placed in different kinds of brackets by assessing strength values variation according to gradual increase in the diameter and the deflection of the wires, comparing the different combinations, in the different deflections. MATERIAL AND METHODS: Specimens were mounted in a clinical simulation model and evaluated in a Universal Testing Machine (INSTRON 3342), using a 10 N load cell and, as a protocol, ISO 15841. Five of these models were prepared, each one for the bonding of each set of accessories to be tested: metallic (Mini Diamond), reinforced polycarbonate with metallic slots (Spirit), sapphire (Inspire ICE), and passive (Damon Q/Ormco) and active self-ligated (In-Ovation R/GAC). For performing the tests, the acrylic device corresponding to the right central incisor was moved in the buccal-lingual direction, and values of resistance generated for 3, 2, 1 and 0.5mm deflections, at a constant speed of 2mm/min, were registered. Data were subjected to Oneand Two-way ANOVA; since significant differences were observed, comparative analysis of mean values was performed by Tukey\'s post hoc test (p<0.05). RESULTS: Elastic deflection results showed that deactivation force increased with increase in the diameter of the wires and deflection in the different brackets evaluated. For the combinations of the different types of brackets with the Nitinol wires, it was found that self-ligating brackets were those with the most similar results to each other, which decreased as the deflection was decreased. For Mini Diamond, Spirit and Inspire ICE conventional brackets there was no pattern for any of the deflections studied. CONCLUSIONS: Strength values evaluation according to gradual increase in the diameter and the deflection of the wires showed that it increased in all evaluated brackets. Self-ligating brackets were those which presented the most consistent and predictable results while for others kinds of brackets such pattern was not observed.

Este trabalho pode ser dividido em duas partes. Na primeira, estudamos a série de ligas quaternárias \'Al IND. x\'\'Ga IND. y\'\'In IND. 1-x-y\'As, \'Al IND. x\'\'Ga IND. y\'\'In IND. 1-x-Y\', e \'Al IND. x\'\'Ga IND. y\'\'In IND. 1-x-y\'N. Estes sistemas são muito importantes do ponto de vista tecnológico, principalmente na optoeletrônica. O estudo é feito através de cálculos de estrutura eletrônica baseados na teoria do funcional da densidade (TFD) (com o uso de pseudopotenciais ultrasuaves) combinados com métodos estatísticos, como o Monte Carlo e o método da Abordagem Quase-Química Generalizada. Estes últimos foram desenvolvidos neste trabalho para descrição adequada de sistemas complexos como estas ligas semicondutoras. Obtemos suas propriedades eletrônicas, estruturais e termodinâmicas em função da composição dos átomos da liga e da temperatura de crescimento do sistema. Por último neste estudo, propomos um modelo que descreve o mecanismo de emissão de luz na liga quaternária de nitreto AlGaInN, sendo este assunto ainda bastante controverso na literatura. O modelo é baseado na formação de aglomerados de InN e GaInN, e explica as diferentes emissões no ultravioleta e no verde observados na liga AlGaInN. Na segunda parte, estudamos o sistema semicondutor magnético diluído (Ga,Mn)N que é muito promissor para futuras aplicações na nova tecnologia da spintrônica. Para isto, utilizamos também a TFD, mas dependente de spin e com o uso do método Projector Augmented Wave-PAW. Inicialmente, estudamos o MnN nas estruturas dos nitretos, que são a zincblende (zb) e a wurtzita (w). Obtemos um estado fundamental antiferromagnético (AFM) para o MnN-zb e ferromagnético (FM) para o MnN-w. No entanto, verificamos que o estado fundamental é muito suscetível à aplicação de uma tensão hidrostática, que nos levou a sugerir um modelo em que o magnetismo observado na liga GaMnN pode estar relacionado com inclusões de MnN tensionadas, com estado fundamental AFM, ou inclusões relaxadas, com estado fundamental FM. Em seguida, estudamos super-redes do tipo GaN-w/MnN-w formadas a partir de duas até seis camadas de MnN. Obtivemos um estado fundamental FM, o que é muito interessante para aplicações em spintrônica. Por último, estudamos o caso de apenas uma camada de \'Mn IND. x\'\'Ga IND. 1-x\'\'N\', imersa em GaN. Este sistema tem estado fundamental AFM e metálico para 100 % de Mn, o qual, entretanto, muda para FM e meio-metálico à medida que a concentração de Ga aumenta. Iniciamos o estudo desta liga bidimensional, propondo um Hamiltoniano modelo de Ising para descrever as interações neste sistema. / This work can be divided in two parts. In the first part, we studied the series of AlxGayIn1-x-yAs, AlxGayIn1-x-yP, and AlxGayIn1-x-yN quaternary alloys. These systems are very important in a technological point of view, mainly for optoelectronic applications. We performed band structure calculations based on Density Functional Theory (DFT) (employing ultrasoft pseudopotentials) combined with statistical methods, as the Monte Carlo and the Generalized Quasi-Chemical Approach. These two latter methods were developed in this work, in order to have a suitable description of quaternary alloys, which are very complex systems. We obtained their structural, thermodynamic, and electronic properties as a function of the atomic composition in the alloy and the growth temperature of the system. At the end of this first part, we propose a model to describe the emission mechanism in the AlGaInN quaternary alloys. This subject is still a matter of controversy in the literature. Our model is based on the formation of InN and GaInN clusters, and it explains the different light emissions in the ultraviolet and green regions of the spectrum, observed in the AlGaInN samples. In the second part of the work, we studied the diluted magnetic semiconductor system (Ga,Mn)N, which is one of the main candidates for the future applications in the spintronic new technology. For this study, we used spin DFT, solving the Kohn-Sham equations with the Projector Augmented Wave (PAW) method. Firstly, we studied the MnN in the nitrides (AlN, GaN, and InN) structures, which are the zincblende (zb) and the wurtzite (w). We obtained an antiferromagnetic (AFM) ground state for the zb-MnN, and a ferromagnetic (FM) ground state for the w-MnN. However, we verified that the ground state is very sensitive to the application of a hydrostatic strain. These results, led us to suggest that maybe the magnetism observed in the GaMnN alloys can be related with relaxed inclusions of MnN (with a FM ground state) or strained inclusions of MnN (with an AFM ground state). After this, we studied w-GaN/w-MnN superlattices, with the MnN layer formed by 2, 4, and 6 monolayers of w-MnN. We obtained a FM ground state for this system, which is very interesting for spintronic applications. Finally, we studied the case of only one monolayer of MnxGa1-xN in w-GaN. This system presents an AFM ground state for 100 % of Mn, but changes to a FM half-metalic state as the Ga composition increases. In this work we started the study of the MnxGa1-x \"bidimensional alloy\" system, proposing an Ising model Hamiltonian to describe the interactions among the Mn atoms in the system.

Um dos fatores que podem contribuir para as lesões na articulação do joelho é a incapacidade do indivíduo em manter durante atividades funcionais, um bom alinhamento entre os segmentos corporais tais como tronco, quadril e joelho. Na maioria das vezes o aumento do valgo dinâmico de joelho é apontado como um fator etiológico de lesões nessa articulação e sua identificação precoceé importante, bem como de outros fatores biomecânicos. Os testes funcionais para avaliação do valgo são importantes ferramentas para analisar o alinhamento dinâmico entre os segmentos corporais, porém ainda não há na literatura subsídios cinesiológicos que comparem a amplitude articular do joelho, quadril e tronco nas principais tarefas funcionais e utilizadas na prática clínica. Da mesma forma, a relação da cinemática desses segmentos com o torque dos músculos estabilizadores do quadril e joelho ainda é controverso. Objetivos: Comparar os valores angulares dados pela cinemática de tronco, quadril e joelho em cinco diferentes tarefas funcionais utilizadas para avaliação do valgo dinâmicoe correlacionar com o pico de torque de joelho e quadril. Materiais e Métodos: 30 voluntários saudáveis sem historia de dor ou disfunção em membros inferiores, de ambos os sexos (15 homens e 15 mulheres) com idade de 18 a 35 anos realizaram os testes de força muscular isométrica para todos os grupos musculares de joelho e quadril utilizando o Dinamômetro isocinéticoBiodex®. Entre 3 a 7 dias após o teste de força muscular foi realizada a análise cinemática de tronco, quadril e joelho utilizando o Sistema VICON (Centennial, CO, EUA) durante a realização de cinco diferentes tarefas funcionais para avaliação do valgo dinâmico de joelho, sendo elas: descida de degrau, singlelegstepdown, agachamento unipodal, aterrissagem unipodal, drop vertical jump. Resultados: A tarefa dedrop vertical jump apresentou os maiores valores de pico de valgo(média: 20,1º p<=0,04), rotação interna de joelho(média: 9,7º p<=0,003), flexão de quadril(média: 38,8º p<=0,001) e menores valores de rotação de tronco (média: 0,07º p<=0,009). A tarefa de single legstepdown apresentou maiores valores de flexão de tronco (média: 10,2º p<=0,002) em relação às outras tarefas funcionais. Foi observada uma correlação negativa e fraca do pico de torque de rotadores externos de quadril e inclinação ipsilateral de tronco(R= - 0,36; p=0,049) na tarefa de descida de degrau. Não houve evidências de correlação entre o pico de torque de abdutores, adutores, rotadores internos,rotadores externos, flexores, extensores de quadril e flexores e extensores de joelho com a cinemática de joelho, quadril e tronco nas tarefas funcionais de agachamento unipodal, aterrissagem unipodal, drop vertical jump e singlelegstepdown. Conclusão:A compreensão das variáveis cinesiológicas de joelho, quadril e troncoé fundamental para direcionar o clínico na escolha do teste funcional para avaliação do valgo dinâmico.Todas as tarefas analisadas são efetivas para avaliar o valgo dinâmico, porém adrop vertical jumpparece demandar mais estratégias de joelho e quadril, e a tarefasingle legstepdown apresentou maiores alterações cinesiológicasde tronco. Além disso, o pico de torque de quadril e joelho não exerceu influência no desempenho dos testes em indivíduos saudáveis / One of the factors that can contribute to injuries in the knee joint is the individual\'s inability to maintain an alignment between the body segments such as trunk, hip and knee during functional activities. Most of the time the dynamic knee valgus has been suggested as an etiologic factor that contributefor this joint injuries and early identification along with biomechanical factors associated with knee joint injuries is important. The functional tests for knee valgus evaluation are important tools for assessing the dynamic alignment between body segments, but there is no kinesiological subsidies in the literature that compare knee, hip and trunk in most of the described functional tasks used in the clinical practice and their relationship with the hip and knee strengthin healthy subjects. This study aimsto compare the angle values by the trunk, hip and knee kinematics in five different functional tasks used to evaluate the dynamic valgus and correlate this with the muscle\'s torque of the hip and knee. A sample of 30 healthy volunteers (15 men and 15 women) aged 18 to 35, with no history of pain or dysfunction in the lower limbs, performed a isometric muscle strength tests for all theknee and hip groups muscles using an isokinetic dynamometer Biodex®. Between 3 and 7 days after the muscle strength testing trunk, hip and knee kinematic analysis was performedduring five different functional tasks for evaluating the dynamic knee valgus using the Vicon system (Centennial, CO, USA).The functional tests were: stair descent, single-leg step down, single leg squat, single leg landing, drop vertical jump. ANOVA repeated measures was used to verify the differencesin the tasks for knee, hip and trunk kinematics and Pearson\'s correlation was used to verify correlations between hip and knee muscle\'s torque and knee, hip and trunk kinematics. The drop vertical jump task showed the highest peak values of valgus (average: 20.1º p<=0,04), internal rotation of the knee (average: 9,7º p<=0,003), hip flexion (mean: 38,8º p<=0,001) and lower trunk rotation values (mean 0,07º p<=0,009). The single leg step down task showed greater trunk flexion values (mean: 10,2º p<=0,002) in relation to all functional tasks. It was observed a negative and weak correlation of thehip external rotators torque and ipsilateral trunk lean (R = - 0.36, p = 0.049) in stair descent task. There was no evidence of correlation between peak torque of the hip abductors, adductors, internal rotators, external rotators, flexors and extensors and flexors, extensors of the knee with knee, hip and trunk kinematics in the single leg squat, landing, drop vertical jump and single-leg step down. For choosing a functional task to evaluate the dynamic valgus is crucial to the clinicians understand the kinesiological variables of knee, hip and trunk. All assessed tasks are effective to evaluate the dynamic knee valgus, although the drop vertical jump task requires more adjustments in the knee and hip, and the single leg step down task has higher kinesiological changes in the trunk.In addition, knee and hip peak of torque had no influence on the performance of the tests in healthy individuals

A microfluídica atua em áreas como controle de fluxo, e \"química e ciências da vida\". Nesta última área encontram-se dispositivos como micro-agulhas, micro-separadores, microdispensadores, micro-reatores e micromisturadores. Em particular, micromisturadores podem estar presentes nas mais variadas aplicações na industria e na ciência, que necessitam de mistura de fluidos. Uma dessas aplicações é a encapsulação de ativos por uma matriz polimérica (micro-esferas poliméricas) para sistemas de liberação controlada. Nos processos convencionais de encapsulação uma das etapas cruciais é a produção de emulsões simples e múltiplas, que é o resultado do processo de mistura de dois líquidos imiscíveis. A introdução de micromisturadores para formação de emulsões é uma alternativa tecnológica que foi explorada neste trabalho. Portanto, foi realizado um estudo de pré-formulação, no qual foram produzidas micro-esferas poliméricas sem nenhum ativo encapsulado através de n misturadores microfluídicos diferentes. Os dispositivos mais eficientes foram identificados através das características das micro-esferas produzidas, tais como: diâmetro médio de partícula, índice de dispersão da distrib uição de partículas e morfologia (forma geométrica). Identificados os dispositivos, parâmetros de processo foram estudados, tais como: vazão e formulação. Os resultados obtidos indicaram que é possível produzir micro-esferas poliméricas com suas principais características controladas: tamanho e índice de dispersão. / Microfluidics actuates in areas as flow control, and \"chemistry and life sciences\". In this latter area appear devices as microneedles, microseparators, microdispensers, micro-reactors and micromixers. In particular, micromixers can be found in several applications in industry and science where it is needed fluid mixing. One of these applications is the asset encapsulation of a polymeric matrix (polymeric microspheres) for controlled release systems. In conventional processes of encapsulation one of crucial steps is the production of simple or multiple emulsions, which is the result of the mixing process of two immiscible liquids. Utilization of micromixers for emulsion preparation is a technological alternative that is explored in this work. Therefore, it was realized a pre-formulation study, for production of polymeric microspheres without any asset encapsulated, through several microfluidic mixers. The more efficient devices were ident ified through characteristic parameters of produced microspheres, such as: particle average diameter, dispersion index of particle size distribution and morphology (geometric shape). After device identification, process parameters were studied, such as: flow rate and formulation. Obtained results indicated that it is possible to produce polymeric microspheres with its main controlled characteristics: size and dispersion index.