O presente estudo contempla a análise de um modelo específico de cabeçote de injeção de propelente líquido para motor foguete e compara os dados provenientes do cálculo e as considerações empíricas com os testes de comprovação. Utilizando de base o cabeçote de injetores do MFPL L15, os testes permitirão qualificar os principais dados referentes a distribuição de injetores e a eficácia da mistura por conseqüência do arranjo escolhido para tal. Com um projeto que prevê uma distribuição garantindo, além da queima, líquido para a proteção da câmara de combustão, este trabalho analisa o efeito desta mistura em camadas adjacentes e sua participação no processo de combustão. Os testes que se sucederam permitiram a análise de todos os parâmetros requeridos para o estudo em questão, evidenciando também a possibilidades de considerações acerca da geometria empregada.

Com o objetivo da redução do tempo de desenvolvimento de produtos comerciais, hardwares padronizados, como microcontroladores e microprocessadores dedicados, têm sido largamente empregados em aplicações críticas, transferindo para o software elementos até então de responsabilidade exclusiva do hardware. Técnicas de programação defensiva são mecanismos preventivos contra a ocorrência de falhas de hardware ou de software. Para a verificação da segurança de sistemas de aplicações críticas, técnicas de injeção de falhas foram desenvolvidas, propiciando o teste dos mecanismos de tolerância a falhas em condições muito semelhantes às do ambiente operacional real. A introdução de técnicas de programação defensiva aumenta a segurança dos sistemas de aplicações críticas. Não há, na literatura pesquisada, qualquer referência a uma avaliação quantitativa das técnicas de programação defensiva. Esta tese é a descrição de um trabalho experimental, que visa esta avaliação quantitativa, e se organiza em algumas etapas. Primeiro, algumas técnicas de programação defensiva são apresentadas, caracterizadas e eleitas como objeto de avaliação. A seguir, técnicas de injeção de falhas são descritas e uma delas é eleita como meio de teste do trabalho experimental. A partir daí, as técnicas de programação defensiva são verificadas sob o enfoque da técnica de injeção de falhas escolhida. O resultado é uma avaliação quantitativa relativa da eficácia de algumas técnicas de programação defensiva na capacidade de tolerância a falhas inseguras de sistemas de aplicações críticas. Ao final, indicações de continuidade do trabalho são apresentadas. O ambiente metroferroviário, em que trabalha o autor, foi utilizado como estudo de caso. Entretanto, as considerações e conclusões desta tese se aplicam a qualquer sistema de missão critica. / Aiming the reduction of commercial systems` time to the market, standardized hardware, as microcontrollers and embedded microprocessors, has been broadly employed for critical applications, transferring to the software issues that once exclusively relied on the hardware design. Defensive programming techniques are preventive engines against hardware and software faults. In order to verify the safety of critical application systems, fault injection techniques were developed, allowing for the testing of fault tolerant techniques under conditions quite close to actual operational environments. The introduction of defensive programming techniques increases the safety of critical application systems. There are no references, on a large research base, on quantitative evaluations of defensive programming techniques. This thesis describes an experimental work towards a relative quantitative evaluation, organized in a few stages. First, some defensive programming techniques are shown, characterized and selected as the evaluation target. Following, fault injection techniques are described and one of them is selected as the agent of the experimental work. From this point on, the defensive programming techniques are verified under the fault injection technique chosen. The result is a relative quantitative evaluation on the efficiency of some defensive programming techniques on the unsafe fault tolerance capacity of critical application systems. Finally, indications for further work are presented. The railway environment, where the author works, was employed as a case study. However, the reasoning and the conclusions of this thesis are applicable to any critical mission system.

O presente trabalho teve por objetivo o desenvolvimento e aplicação de diferentes procedimentos para quantificação do fármaco furosemida, explorando suas reações e características físicas. Os métodos apresentados podem ser divididos em estáticos e em fluxo. Dentre os procedimentos estáticos utilizou-se a titrimetria de óxido-redução, a qual explorou as reações de hidrólise e oxidação do fármaco; a determinação espectrofotométrica em batelada, que explorou a reação de complexação com íons Fe3+, e a determinação empregando métodos eletroanalíticos, como voltametria cíclica, de pulso diferencial e de onda quadrada, nos quais o comportamento eletroquímico do analito foi explorado. Todos os procedimentos estáticos serviram de base para o desenvolvimento de procedimentos dinâmicos, em fluxo, visando minimizar a manipulação de padrões e amostras, bem como reduzir o consumo de reagentes e soluções, a geração de resíduos e aumentar a freqüência analítica. Com relação aos procedimentos dinâmicos foram realizados experimentos empregando detectores espectrofotométricos com base em reações de óxido-redução e complexação, fluorimétricos, com base na emissão pelo analito quando excitado e no seu aumento em ambientes micelares, e eletroanalíticos, com base na hidrólise e oxidação do fármaco em meios adequados. Observou-se, como previsto, perda de sensibilidade nos métodos dinâmicos quando comparados aos procedimentos estáticos, porém com aumento na freqüência analítica, redução de custos operacionais, minimização na manipulação das soluções. Os resíduos gerados foram reaproveitados na maioria dos casos. Todos os procedimentos descritos foram aplicados a amostras comerciais e/ou material biológico sintético, com resultados satisfatórios quando comparados estatisticamente aos obtidos para mesma amostra por meio de método de comparação oficial. Ensaios de adição e recuperação demonstraram, também, a aplicabilidade das estratégias apresentadas; não foram observadas interferências dos demais constituintes das formulações farmacêuticas. / The development and application of different procedures for the quantification of the drug furosemide, exploiting its reactions and physical properties are described. The presented methods were based in static and flow injection procedures. Among the static redox procedures titrimetry was applied, which exploited the hydrolysis and oxidation reactions of this drug; batch spectrophotometric determination was carried out applying the complexation between furosemide and ferric ions and, electroanalytical determinations, by cyclic, differential pulse and square wave voltammetry, were developed exploiting the electrochemical behavior of the analyte. All the static procedures were used as base to the development of flow injection methods, aiming to minimize the manipulation of standards and samples, as well as to reduce the reagent and solutions consumes and the waste generation, and to improve the analytical frequency. Based on the flow injection procedures some experiments were developed using spectrophotometric detectors, applying redox and complexation reactions; fluorimetric detectors, based on the fluorescence emission generated by the analyte when excited and exploiting its improvement by micellar media; and electrochemical detectors, based on the hydrolysis and oxidation under suitable conditions. Lost of sensitivity could be observed in the flow injection procedures, on the other hand, improvement on analytical frequency, reduction on operational costs and minimization on solutions handling could also be noted. The waste generated was reused in the majority of the cases. All the procedures described were applied to commercial samples and/or synthetic biological material, with satisfactory results when statistically compared to those obtained by a reference method to the same samples. Recovery tests also demonstrated the applicability of the developed strategies. Interference from the constituents of the pharmaceutical formulations was not observed.

Neste trabalho, propõe-se o desenvolvimento de procedimento analítico automático para determinação espectrofotométrica de microcistinas em águas empregando o processo de multicomutação em fluxo. O módulo de análise para implementar o procedimento analítico empregou um bomba de seringa para propulsão de fluído e válvulas solenóide para controlar a amostragem. A bomba de seringa foi construída no laboratório de Química Analítica, CENA/USP, onde foi empregado um motor de passo para fazer o deslocamento do êmbolo da seringa. Como detectores foram empregados, um fotômetro da Oriel Instrument e um fotômetro desenvolvido no laboratório de Química Analítica, CENA/USP, baseado em um fotodiodo da BURR-BRAWN e projetado para este procedimento. Uma cela de fluxo com caminho óptico de 40 mm e volume interno de 32 \'mü\'L, foi construída sob medida para permitir fácil acoplamento da fonte de radiação (LED) e dos fotodetectores, formando uma unidade compacta. O controle do sistema de fluxo, incluindo o motor de passo, foi executado por um microcomputador usando um software escrito em linguagem Quick Basic 4.5. Os sinais gerados pelos fotômetros em diferença de potencial eram convertidos para digital por um multímetro e enviados para o computador através da interface serial 232. O sistema proposto foi empregado para determinação de microcistinas em águas de rios e lagoas. A exatidão foi averiguada comparando com os dados obtidos empregando um equipamento ELISA. A faixa de concentração situada entre (0,1 e 0,8 \'mü\'gL-1) de microcistina indica que o sistema proposto pode ser usado em serviços de tratamento de águas onde o requerimento da ANVISA (Portaria n°518, 2004) deve ser alcançado / In this work, it was proposed the development of an automated analytical procedure based on multicommutation for the photometric determination of microcystins water. The flow module to implement the analytical procedure employed a syringe pump for solution propelling and solenoid valves for sampling control. The syringe pump was constructed in the laboratory CENA/USP, employed a step-motor to carry out the displacement of the syringe piston. As photodetectors was employed an Oriel Instrument photometer and a photometer developed in the laboratory CENA/USP based on a BURR-BRAWN photodiode and designed to be used in this procedure. A flow cell with optical pathlength of 40 mm and inner volume of 32 \'mü\'L was tailored to allow easily coupling of radiation source (LED) and photodetector, forming a compact unit. The control of the flow system, including the step-motor was performed by a microcomputer using a software wrote in Quick BASIC 4.5. The signals generated by the photometers in difference of potential were converted to digital by a digital multimeter and sent to the microcomputer through the serial interface 232. The proposed system was employed for the photometric determination of microcystins in water. Accuracy was assessed comparing the results with those obtained using a ELISA instrument. The concentration response (0,1 e 0,8 \'mü\'gL-1 microcystins) and limit of detection lower than 0.01 \'mü\'gL-1 microcystins, indicated that the proposed system can be used in plants of water treatment where the ANVISA requirement must be maintained

O motor a álcool pré-vaporizado tem potencial para ser uma alternativa mais eficiente e menos poluente aos motores a álcool convencionais. Nele, o combustível é vaporizado com calor rejeitado pelo próprio motor e admitido na fase gasosa, aproveitando-se das vantagens dos motores com combustíveis nessa fase sem alguns dos seus inconvenientes. O projeto foi aperfeiçoado buscando viabilidade técnica e econômica para sua instalação em veículos automotores. Água do sistema de arrefecimento cede calor para a ebulição do combustível. As novas tecnologias para injeção de combustíveis gasosos contribuem para esse objetivo, bem como o desenvolvimento de um sistema sustentável e auto-ajustável de geração de vapor de etanol que usa a água do sistema de arrefecimento. Conseguiu-se maior eficiência em quase todos os regimes de funcionamento estudados, bem como meios de reduzir as principais emissões automotivas indesejáveis. / Pre-vaporized ethanol engine (PVEE) has potential to be more efficient and less pollutant than conventional ethanol-powered engines. In it, fuel is vaporized with heat rejected by engine itself and intook in gaseous form, taking advantage of this kind of fuel but without some of its inconveniences. The PVEE project was polished looking for economical and technical liability to future use in automotive vehicles. New gaseous fuel injection technologies contribute to this goal, together the development of a sustainable and self-adjustable ethanol vapor generating system who uses water from engine\'s cooling systems. Better efficiency was achieved in almost all investigated regimes, as well as were found ways to reduce the main undesirable automotive emissions.

O sistema de gerenciamento dos motores automotivos tem se tornado um avançado sistema de controle. Seu objetivo é fazer com que o nível de emissões de gases poluentes gerados esteja dentro dos padrões exigidos pela legislação de cada país e ao mesmo tempo manter os níveis de desempenho e dirigibilidade. Apresenta as principais características de um típico sistema de gerenciamento de motores a combustão interna, descreve os modos de controle e aponta tendências futuras. Descreve o sistema de controle desenvolvido, o qual servirá de ferramenta de pesquisa para trabalhos que envolvam o estudo de técnicas de controle aplicadas neste contexto e pesquisas envolvendo otimização do rendimento dos motores automotivos / The automotive engine management system has become an advanced control system. Its objective is to maintain the pollutants gas emissions according to legislations and to maintain the performance and driveability, at the same time. It presents the main features of a tipical internal combustion engine management system, it describes the control modes and it point out the future tendencies. It describes the control system developed, which one will be usefull as a tool for research involving control applied in this context and engine automotive efficiency optimization researchs

Um motor ciclo Otto funcionando com injeção direta de gás natural, durante o curso de admissão, foi submetido a ensaios de plena carga em um dinamômetro corrente de Foucaut. Os resultados obtidos revelam um aumento de eficiência volumétrica do motor com injeção direta de GNC em relação à injeção indireta de GNC realizada no coletor de admissão, a montante da borboleta do acelerador. Na adaptação para operação com injeção direta de gás natural, as características técnicas do motor não foram alteradas. Um conjunto de injeção direta de gás natural, com gerenciamento eletrônico, foi inserido no cabeçote do motor de testes. Mantendo-se a pressão da linha de alimentação de gás natural constante, através de uma válvula redutora, a quantidade de combustível injetada no cilindro foi ajustada variando-se o tempo de abertura da válvula elétrica injetora de combustível. Dados de desempenho do motor são comparados, destacando-se os fatores que contribuem para este aumento relativo de eficiência volumétrica. Discute-se ainda, modificações a serem implementadas no motor visando maximizar sua potência com injeção direta de gás natural / Otto cycle engine direct injection natural gas, during the inlet stroke, submitted to runs with full power in a Foucaut dynamometer. The results obtained show a increase in the volumetric efficiency of the engine with natural gas direct injection when compared which natural gas injection apllied in the inlet manifold, upstream of the throttle butterfly. ln the conversion to natural gas direct injection, the technical characteristics of the were not changed. A kit for natural gas direct injection, with eletronic managment, was located on the cylinder head of the test engine. Maintaining the pressure constant in the natural gas fuel line, using a reduction valve. The mass of fuel injected into the cylinder was regulated, varying the opening time of the solenoid valve fuel injector. Engine performance data is compared, emphasizing the factors that contribute to this increase in relative volumetric efficiency. Modifications to be made to maximize the power of the engine with natural gas direct injection

Na presente pesquisa, produziu-se amostras de ferro puro poroso como biomaterial degradável visando a aplicação em stents, pelo processo de moldagem por injeção de pós metálicos (MPI). Os efeitos da fração volumétrica de ferro puro na mistura de injeção e da temperatura de sinterização na porosidade, microestrutura, propriedades mecânicas, propriedades de superfície, de degradação in vitro e de biocompatibilidade, foram investigados. Os resultados obtidos foram comparados com o ferro puro fabricado por fusão e com o aço inoxidável AISI 316-L. Encontrou-se que o grau de porosidade remanescente nas amostras sinterizadas foi o principal fator influenciando as propriedades mecânicas e de superfície, influenciando indiretamente os demais resultados. O ferro puro produzido por MPI exibiu valores de limite de escoamento entre 59 e 114 MPa e limite de resistência máximo de 210 MPa, com alongamento entre 10 e 50 %. A alta ductilidade é uma propriedade especialmente requerida em materiais para potencial aplicação em stents. Suas taxas de degradação em solução de Hank foram superiores às do ferro puro fabricado por fusão. O material fabricado com mistura de injeção contendo fração de ferro de 66 % (acima da fração crítica) mostrou o maior alongamento e boa taxa de degradação, um resultado interessante, pois segundo a literatura, valores acima da fração volumétrica crítica não são amplamente explorados. Os testes de biocompatibilidade mostraram excelente hemocompatibilidade do ferro puro fabricado por MPI com as células do sangue. Todas as condições testadas mostraram um nível de citotoxicidade abaixo do recomendado pela norma vigente, mas este dependendo da concentração de íons de ferro empregada e do grau de porosidade. Entre todas as condições de ensaio investigadas, as amostras contendo fração volumétrica de ferro de 62 % inicialmente na mistura de injeção e sinterizadas a 1120 oC, apresentaram a melhor combinação de propriedades para aplicação em stents. Concluiu-se que a MPI é um método tecnicamente viável como rota de produção de tubos de parede fina precursores para fabricação de stents biodegradáveis. / In the present research, an attempt was made to produce porous pure iron, as a metallic degradable biomaterial potentially for stent application, via the MIM route. The effects of iron powder loading and sintering temperature on the porosity, microstructure, mechanical properties, surface properties and in vitro degradation behavior of MIM iron were investigated. The results obtained were compared to those of cast iron. It was found that the amount of porosity remained in the as-sintered specimens had a major effect on their surface and mechanical properties. The MIM pure iron showed yield strength values between 59 and 114 MPa and maximum tensile strength of 210 MPa, with elongation values between 10 and 50 %. A high ductility is a specially required property of stent materials. Its degradation rates in Hank’s solution were superior to the degradation rate of cast iron. The material made from the feedstock containing 66 % of iron powder, above the critical powder loading, showed the highest elongation and a good in vitro degradation rate. This result is interesting, once according to the literature, powder loadings above the critical value are not well explored. The biocompatibility tests showed excellent hemocompatibility of MIM pure iron with blood cells. All conditions tested showed toxicity level below the values determined by current standards, but depending of Fe ions concentration and porosity level. Between all the conditions tested in the present investigation, the 62 % powder loading sample, sintered at 1120 oC, showed the best combination of properties for stent application. In conclusion, MIM is a promising method to be developed as a new route to produce thin-wall tubes for biodegradable stents.

A melatonina é um hormônio que possui ritmos circulatórios robustos e previsíveis. Em animais pinealectomizados a concentração plasmática de melatonina é abolida e acompanha alterações fisiológicas como resistência à insulina e desequilíbrio entre requerimento e mobilização energética do tecido adiposo. Este estudo objetivou avaliar os efeitos da suplementação de melatonina central, através de injeção intracerebroventricular (ICV). Os resultados obtidos indicam que a pinealectomia, provoca um aumento do consumo alimentar e um considerável aumento de peso. Mostrou-se, ainda, que a reposição ICV de melatonina é capaz de provocar a diminuição do consumo alimentar, assim como uma diminuição expressiva do peso corporal. Observou-se, também, que a administração de melatonina nos animais controles regularizam o peso corpóreo, impedindo o aumento de peso próprio do avançar da idade e que a melatonina foi um agente importante na redução de gordura corporal. / Melatonin is a hormone with robust and predictable rhythms being a strong synchronizer for the expression of several physiological processes. But in pinealectomized rats plasma concentration of melatonin is abolished, leading to physiological changes such as insulin resistance and imbalance between energy requirement and mobilization from adipose tissue. The aim of the study was to evaluate the effects of intracerebroventricular supplementation of melatonin. We studied food intake, weight gain and peripheral insulin sensitivity. The results obtained indicate that the pinealectomy caused an increase in food consumption and a considerable weight gain. Furthermore, icv melatonin replacement in these animals counteracted both effects. It was observed also that melatonin in control animals regulates body weight, preventing weight gain characteristic of aging. Finally, it was also observed that melatonin-induced decrease in body weight is due to a reduction of fat adipose tissues.

Dispositivos poliméricos emissores de luz (Polymer Light Emitting Diodes - PLEDs) têm sido amplamente investigados devido à sua possibilidade de aplicação na fabricação de telas de projeção e displays. As principais vantagens dos materiais poliméricos, nesses casos, são o baixo custo e a possibilidade de processamento em superfícies de grande área, ao contrário do que ocorre para dispositivos contendo cristais líquidos (Liquid Crystal Display - LCD\'s). Apesar de amplamente investigados nos últimos anos, alguns aspectos fundamentais acerca dos mecanismos de injeção de carga nos PLEDs ainda não estão completamente elucidados. Nesta dissertação estudamos as propriedades ópticas, morfológicas e elétricas de dispositivos poliméricos emissores de luz contendo poli(2-metóxi, 5-(2\'-etil-hexilóxi)-1,4-fenileno vinileno) (MEH-PPV) como camada ativa. Inicialmente foi investigada a influência de camadas transportadoras de lacunas (Hole Transport Layer - HTL) e/ou elétrons (Electron Transport Layer - ETL) na eficiência dos dispositivos. As camadas HTL e ETL foram compostas de poli(3,4-etilenodioxithiofeno):poliestireno sulfonado (PEDOT:PSS), e poli(estireno-co-p-estireno sulfonado-co-metaacrilato de metila) (PS-co-SS-co-MMA), respectivamente. Os filmes de PEDOT:PSS foram depositados por centrifugação. Devido ao seu caráter isolante (condutividade elétrica 10-5 S/cm), e por ter nível energético HOMO (Highest Occupied Molecular Orbital) próximo ao nível de Fermi do ITO (Indium Thin Oxide), a utilização do PEDOT:PSS como camada reguladora da injeção de lacunas resultou num aumento do tempo de meia vida do dispositivo em cerca de 10 vezes. No caso de dispositivos contendo a camada de ETL, foi identificada a formação de estados localizados gerados pela sulfonação do poliestireno. Estes estados auxiliam no processo de tunelamento através da camada polimérica. Na segunda parte do trabalho, apresentada no capítulo 4, desenvolvemos um modelo teórico para descrever as regiões das curvas da densidade de corrente elétrica (J) vs. campo elétrico aplicado (F) (dependentes e independentes da temperatura). Este modelo é uma extensão do modelo de Arkhipov, onde inserimos um termo de injeção de carga via tunelamento Fowler-Nordhein através de uma distribuição gaussiana de barreiras de potencial de interface, além do termo de injeção via hopping, já tratado por Arkhipov. O modelo proposto ajustou satisfatoriamente as curvas de J vs. F tanto nos modo de polarização direta, quanto reversa. / Polymer light emitting diodes (PLEDs) have been widely investigated as candidate materials for display fabrication. The main advantages exhibited by PLEDs are the low-cost processing and possibility of large-area display fabrication, in comparison to the conventional liquid crystal displays (LCD\'s). Although the engineering aspects concerning device fabrication and characterization are well understood, some specific points regarding the electrical transport in the bulk and at the interfaces of the devices are not fully explained. In this study, we present a morphological, optical and electrical characterization of PLEDs containing poly(2-methoxi, 5-(2\'-etyl-hexiloxy)-1,4-phenilene vinilene) (MEH-PPV) as the emissive layer. We investigated the influence of hole transport layers (HTL) and/or electron transport layers (ETL) on the efficiency of the devices. The HTL and ETL comprised thin polymeric films of poly(3,4-etylenedioxythiphene):sulfonated polystyrene (PEDOT:PSS) and poly(estyrene-co-p-sulfonated styrene-co-metyl metacrylate) (PS-co-SS-co-MMA), respectively. Devices containing the PEDOT:PSS exhibited a life-time 10 times higher than the devices not containing the HTL material, which is probably due to the controlled hole injection that may be achieved in former devices. In the second set of devices, in which an ETL was incorporated, we observed the formation of localized states in the polymeric ETL layer, which was responsible for improving the tunneling process of charges injected from cathode. A theoretical model concerning the charge injection mechanisms in the PLEDs containing MEH-PPV is presented in chapter 4. The final device architecture was ITO/MEH-PPV/Al, and the J vs. F measurements were taken at temperatures between 120 K and 270 K. The model proposed here is a combination of the Arkhipov´s and Fowler-Nordhein tunneling models, considering a Gaussian distribution of triangular potential barriers. The model takes into account the charge carrier/image charge recombination probability at the interface of the electrode, being very appropriate to explain the dependence of the electric current on the temperature and applied electric field.