Orientador: Ana Maria Osório Araya / Banca: João Ricardo Neves da Silva / Banca: Gustavo Bizarria Gibin / Resumo: Este trabalho apresenta uma sequência didática onde são utilizadas ferramentas de informática e a experimentação como recursos metodológicos, com o intuito de contribuir com o ensino e a prática em sala de aula dos professores. Na sequência, aparece a ordem de como trabalhar a dispersão e a difração da luz, assim como as habilidades e competências necessárias, levando em conta os conhecimentos prévios dos alunos. Os resultados nos mostram que os alunos conseguiram entender a relação entre o espectro e a luz fornecida por diferentes lâmpadas assim como a participação deles nas atividades foi relevante. / Abstract: This work presents a didactic sequence in which computer tools and experimentation are used as methodological resources, with the aim of contributing to teaching and practice in the teachers' classroom. In the sequence, appears the order of how work the scattering and diffraction of light, as well as the skills and competencies necessary, taking into account the prior knowledge of students. The results show us that students understand the relationship between the spectrum and the light supplied by different light bulbs as well as their participation in activities was relevant. / Mestre

Resumo: Apresentamos um método para a estimativa da função de espalhamento pontual (PSF) de imagens de superfície solar obtidas por telescópios terrestres e corrompidas pela atmosfera. A estimativa e feita obtendo-se a fase da frente de onda usando um conjunto de imagens de curta exposto, a reconstrucão de granulado optico do objeto observado e um modelo PSF parametrizado por polinómios de Zernikes. Estimativas da fase da frente de onda e do PSF sao computados atraves da minimizacao de uma funcao de erro com um metodo de otimizacão cooperativa por nuvens de partículas (CPSO), implementados em OpenCL para tirar vantagem do ambiente altamente paralelo Um metodo de calibracao e apresentado para ajustar os parâmetros do que as unidade de processamento gráfico (GPU) provem. algoritmo para resultados de baixo custo, resultando em solidas estimativas tanto para imagens de baixa frequencia quanto para imagens de alta frequencia. Os resultados mostram que o metodo apresentado possui râpida convergencia e e robusto a degradacao causada por ruídos. Experimentos executados em uma placa NVidia Tesla C2050 computaram 100 PSFs com 50 polinómios de Zernike em " 36 minutos. Ao aumentar-se o námero de coeficientes de Zernike dez vezes, de 50 para 500, o tempo de execucão aumentou somente 17%, o que demonstra que o algoritmo proposto e pouco afetado pelo numero de Zernikes utilizado.

Orientador: Munemasa Machida / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-21T20:00:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Berni_LuizAngelo_D.pdf: 7474857 bytes, checksum: e352b50bbf0c05d94872b68f36f6467c (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Pela primeira vez foi instalado o diagnóstico de espalhamento Thomson no Toróide Compacto TC-1 da Unicamp. Primeiramente o diagnóstico foi realizado com uma única passagem do laser de rubi ( energia: 3 J -duração: 40 ns ) pelo plasma com injeção axial e radial do laser e observado a 90° .Com a injeção axial obtivemos uma densidade de (4,3 ± 0,7)x1021 m-3 e uma temperatura eletrônica de ( 8 ± 3) eV. Estes resultados foram confirmados com a geometria radial de injeção do laser com uma densidade de (5 ± 1)x1021 m-3 e uma temperatura de (5 ± 2) eV. A principal dificuldade neste tipo de experimento é a baixa razão entre a potência espalhada pelo plasma e a potência incidente do laser, que para um plasma típico de theta-pinch fica em torno de 10-12 .Para aumentar esta relação dois novos métodos foram estudados e aplicados no TC-1. O primeiro método que foi desenvolvido na Rússia consiste em fazer a luz do laser refletir várias vezes entre dois espelhos esféricos passando pela mesma região no plasma, aumentando desta forma o sinal espalhado. Com este método obtivemos um aumento do sinal de 5 vezes para 6 passagens do laser pelo plasma. Depois de algumas mudanças realizadas no TC-1 para aumentar a temperatura do plasma, conseguimos com o espalhamento Thomson multipasso uma temperatura de (24 ± 8) eV e uma densidade de (5,0 ± 0,8)x1021 m-3. O segundo método chamado de espalhamento Thomson em ângulo baixo, foi desenvolvido pela equipe do laboratório de Plasmas da Unicamp. Este método leva em consideração o fato de que para ângulos de observação menores de 90° a intensidade do espectro espalhado aumenta. Realizamos as medidas em um ângulo de 21° e através de um programa especialmente desenvolvido obtivemos uma temperatura de (15 ± 6) eV e uma densidade de (9 ± 2)x1021 m-3 que foram confirmados com espalhamento Thomson a 90°. Sendo que o nível de luz espúria do sistema ( do inglês "stray light" ) sempre foi mantida em níveis aceitáveis, a calibração do sistema foi realizada por espalhamento molecular Rayleigh com gás nitrogênio. Estes resultados de alta densidade e baixa temperatura que provavelmente são devidos a presença de impurezas no sistema, também foram confirmados pela espectroscopia V. U .V. e interferometria com CO2 instalados por outros membros da equipe / Abstract: For the first time, the 90° Thomson scattering diagnostic in the Compact Torus TC-1 at UNICAMP has been instaled. Firstly, this diagnostic has been done with traditional one pass of the rubi laser light ( energy : 3 J -duration : 40 ns ) through the plasma with axial and radial laser injection. By axial injection a density of (4.3 ± O.7)x1021 m-3 and a electronic temperature of ( 8 ± 3) eV was obtained . These results were confirmed with the radial geometry injection of the laser ( ne = (5 ± 1)x1021 m-3, Te = 5 ± 2 eV ). The main dificulty in this kind of experiment is the low ratio between the scattered power from the plasma and the incident laser power, which for a tipical theta-pinch plasma is about 10-12. To increase this relation, two new methods were studied and applied to the TC-1 device. The first method , developed recently in Russia, forces the laser light to pass several times in the same scattering region of the plasma through reflections in two spherical mirrors, increasing therefore the scattered light. An increase of 5 times was obtained with 6 passes of the laser through the plasma. After carrying out some changes in the TC-1 system, in order to increase the plasma temperature, the multipass Thomson scattering measurements were performed. With this method a temperature of (24 ± 8) eV and a density of (5.0 ± 0.8)x1021 m-3 were measured. The second method, the low angle Thomson scattering, was developed by the UNICAMP's plasma laboratory group. This method takes into account the fact that for observation angles less than 90° the scattered light increases. Our experiment has been carried out at 21° and the plasma parameters were calculated by using a specially developed code. A density of (9 ± 2 )x1021 m-3 and a temperature of (15 ± 6) eV were measured and confirmed by a single pass 90° Thomson scattering. As the stray light of the system has been kept to acceptable low levels, the calibration of the signals has been done by molecular Rayleigh scattering using nitrogen gas. These high density and low temperature results, that are probably due to the impurities in the system, were confirmed by V.U.V. spectroscopy and CO2 interferometry instaled by other members of the grou / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Made available in DSpace on 2015-04-09T12:28:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-03Bitstream added on 2015-04-09T12:47:20Z : No. of bitstreams: 1 000809805.pdf: 1812121 bytes, checksum: 46978417cc590a6b8d7c98caac024da7 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O Cole latent virus (CoLV) é um fitovírus cuja principal hospedeira é a couve comum. Pertence ao gênero Carlavirus, que é constituído por vírus que infectam diversos grupos de plantas, incluindo aquelas de grande importância econômica no mundo, como a batata, a soja, o amendoim e o milho. O Pepper ringspot virus (PepRSV) foi descrito no Brasil no início dos anos 60, sendo caracterizado como integrante do gênero Tobravirus, podendo causar danos a culturas como tomate e pimentão. Até o momento, o ciclo de vida desses vírus não é completamente conhecido. Sabe-se que algumas proteínas virais são essenciais na infecção. Dentre estas, a proteína capsidial (CP), a do movimento (MP) e a helicase (HEL) que ainda não possuem estruturas definidas. Desta forma, o trabalho teve como objetivo analisar a estrutura da proteína capsidial do Cole latent virus (CP-CoLV); da proteína do movimento do Pepper ringspot vírus (MP-PepRSV) e de um fragmento da helicase do Pepper ringspot virus (HEL-PepRSV). Vetores de expressão, contendo as sequências de interesse, foram transformados. Nos testes de indução de expressão a 37°C observou-se a formação de corpos de inclusão para as três proteínas em questão. Após lavagem dos corpos de inclusão, as proteínas purificadas foram reenoveladas e concentradas. Após reenovelamento, a CP-CoLV e a MP-PepRSV foram analisadas por dicroísmo circular para verificar o seu conteúdo de estrutura secundária. Essa análise confirmou a eficiência do processo de reenovelamento. A CP-CoLV também foi analisada por espalhamento dinâmico de luz, para estimar a distribuição de tamanho das populações de partículas que estão presentes na solução. Os dados do espalhamento dinâmico de luz mostraram que a proteína encontra-se estável e monodispersa. Dessa forma, dentre as proteínas estudadas, a CPCoLV apresentou melhores condições para os testes de cristalização. Através da expressão a 18°C, ... / The Cole latent virus is a plant virus which infects mainly the common cole. It is a member of Carlavirus genus, which contains viruses that infect several plant groups, including those of great economic importance worldwide, as potato, soy, peanut and corn. The Pepper ringspot virus was first described during the 60’s in Brazil. It is characterized as member of Tobravirus genus and it can damage to cultures as tomato and pepper. Until now, the viral life cycle is not completely elucidated. It is known that some viral proteins are essential for infection, including the capsid protein (CP), movement protein (MP) and helicase (HEL). Those proteins do not have the structure determined, yet. Therefore, this work aimed the structural study of the capsid protein of Cole latent virus (CP-CoLV); movement protein of Pepper ringspot virus (MPPepRSV) and a helicase fragment of Pepper ringspot virus (HEL-PepRSV). Expression vectors containing sequences of interest were transformed Tests for protein expression at 37°C resulted in formation of inclusion bodies for the three tested proteins. The proteins present in inclusion bodies were solubilized and purified under denaturing conditions. The purified proteins were refolding by dialysis and concentrated. After refolding CoLV-CP and MP-PepRSV were analyzed by circular dichroism to check its secondary structure content. This analysis confirmed the refolding efficiency. The CP-CoLV was also analyzed by Dynamic Light Scattering to estimate the size distribution of particle populations which are present in the solution. The data of the dynamic light scattering showed that the protein is stable and monodisperse. Thus, among the proteins studied, the CP-CoLV showed better conditions for crystallization trials. When expressed at 18°C, it was possible to obtain the CP -CoLV in its native state. The protein was purified under non-denaturing and analyzed by infra-red spectroscopy. Using homology molecular ...

Orientador: Raghuvir Krishnaswamy Arni / Banca: Andréia Estela Moreira de Souza / Banca: Priscila Belintani / Banca: Anwar Ullah / Banca: José Ramon Beltran Abrego / Resumo: O Cole latent virus (CoLV) é um fitovírus cuja principal hospedeira é a couve comum. Pertence ao gênero Carlavirus, que é constituído por vírus que infectam diversos grupos de plantas, incluindo aquelas de grande importância econômica no mundo, como a batata, a soja, o amendoim e o milho. O Pepper ringspot virus (PepRSV) foi descrito no Brasil no início dos anos 60, sendo caracterizado como integrante do gênero Tobravirus, podendo causar danos a culturas como tomate e pimentão. Até o momento, o ciclo de vida desses vírus não é completamente conhecido. Sabe-se que algumas proteínas virais são essenciais na infecção. Dentre estas, a proteína capsidial (CP), a do movimento (MP) e a helicase (HEL) que ainda não possuem estruturas definidas. Desta forma, o trabalho teve como objetivo analisar a estrutura da proteína capsidial do Cole latent virus (CP-CoLV); da proteína do movimento do Pepper ringspot vírus (MP-PepRSV) e de um fragmento da helicase do Pepper ringspot virus (HEL-PepRSV). Vetores de expressão, contendo as sequências de interesse, foram transformados. Nos testes de indução de expressão a 37°C observou-se a formação de corpos de inclusão para as três proteínas em questão. Após lavagem dos corpos de inclusão, as proteínas purificadas foram reenoveladas e concentradas. Após reenovelamento, a CP-CoLV e a MP-PepRSV foram analisadas por dicroísmo circular para verificar o seu conteúdo de estrutura secundária. Essa análise confirmou a eficiência do processo de reenovelamento. A CP-CoLV também foi analisada por espalhamento dinâmico de luz, para estimar a distribuição de tamanho das populações de partículas que estão presentes na solução. Os dados do espalhamento dinâmico de luz mostraram que a proteína encontra-se estável e monodispersa. Dessa forma, dentre as proteínas estudadas, a CPCoLV apresentou melhores condições para os testes de cristalização. Através da expressão a 18°C, ... / Abstract: The Cole latent virus is a plant virus which infects mainly the common cole. It is a member of Carlavirus genus, which contains viruses that infect several plant groups, including those of great economic importance worldwide, as potato, soy, peanut and corn. The Pepper ringspot virus was first described during the 60's in Brazil. It is characterized as member of Tobravirus genus and it can damage to cultures as tomato and pepper. Until now, the viral life cycle is not completely elucidated. It is known that some viral proteins are essential for infection, including the capsid protein (CP), movement protein (MP) and helicase (HEL). Those proteins do not have the structure determined, yet. Therefore, this work aimed the structural study of the capsid protein of Cole latent virus (CP-CoLV); movement protein of Pepper ringspot virus (MPPepRSV) and a helicase fragment of Pepper ringspot virus (HEL-PepRSV). Expression vectors containing sequences of interest were transformed Tests for protein expression at 37°C resulted in formation of inclusion bodies for the three tested proteins. The proteins present in inclusion bodies were solubilized and purified under denaturing conditions. The purified proteins were refolding by dialysis and concentrated. After refolding CoLV-CP and MP-PepRSV were analyzed by circular dichroism to check its secondary structure content. This analysis confirmed the refolding efficiency. The CP-CoLV was also analyzed by Dynamic Light Scattering to estimate the size distribution of particle populations which are present in the solution. The data of the dynamic light scattering showed that the protein is stable and monodisperse. Thus, among the proteins studied, the CP-CoLV showed better conditions for crystallization trials. When expressed at 18°C, it was possible to obtain the CP -CoLV in its native state. The protein was purified under non-denaturing and analyzed by infra-red spectroscopy. Using homology molecular ... / Doutor

Orientador: Hugo Enrique Hernandez Figgueroa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-23T14:26:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RubioMercedes_CosmeEustaquio_M.pdf: 4711706 bytes, checksum: 6b340ee19bd2d232172af1f3fccad723 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Nesta tese estudamos e simulamos a propagação de Sólitons Ópticos em guias de onda Não-Lineares monomodo, principalmente fibras ópticas. A partir da equação Não-Linear de Schodinger Generalizada, no regime temporal ou espacial, deversas simulações numéricas foram realizadas para estudar alguns efeitos não lineares e dispersivos que surgem na propagação de sólitons ópticos. Para isso, foram utilizados diferentes esquemas numéricos baseados nos Métodos de Fourier, Elementos Finitos, Diferenças Finitas e Série de Fourier, todos escritos na linguagem de propagação FORTRAN. Implementamos as Condições de Fronteiras Transparentes para Sólitons Ópticos, utilizando o Método de Elementos Finitos. Até onde podemos pesquisar estes resultados são novos na literatura. Diversos resultados que justificam a necessidade da sua implementação são apresentados; em particular, a otimização do tamanho da janela computacional torna-se imperativo. No decorrer do trabalho, fazemos também algumas comparações dos aspectos relevantes dos métodos utilizados, dando particular ênfase às suas modificações quando da implementação das Condições de Fronteiras Transparentes / Abstract: In this thesis, the propagation of optical solitons in single-mode nonlinear waveguides are studied and simulated. For either, the temporal or the spatial generalized Nonlinear Schrodinger Equation, several numerical experiments was carried out to study some nonlinear and dispersive effects that originate from the optical solitons propagation. For that, different numerical schemes, such as the Fourier, Finite Elements, Finite Differences, and Fourier Series Methods, written in FORTRAN language, were employed. The Transparent Boundary Condition to Optical Solitons using the Finite Element Methods was implemented for the first time. Several results that justify that method, for example, the optimization of computational window, are presented. Also, the relevant aspects of the methods used during the simulation, with particular emphasis on the modifications introduced by the Transparent Boundary Conditions, are compared. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Maria Regina Wolf Maciel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-15T01:50:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RoccaRivarola_FlorenciaWisnivesky_M.pdf: 9147569 bytes, checksum: 2744b00d9edfcd31f6704d23a6fa772d (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Os asfaltenos são macromoleculas aromáticas complexas, que apresentam estrutura que varia de acordo com o local de extração do óleo. Esta fração tem sido muito estudada pela indústria de petróleo, não apenas por sua contribuição às propriedades do óleo cru, mas também pelos problemas associados a sua agregação e precipitação. Com isso, foram desenvolvidos novos processos para valoração de petróleos pesados, que recuperam os asfaltenos, obtendo também óleo lubrificante. Neste trabalho foi estudado um dos processos para valoração de petróleos pesados, que utiliza fluidos supercríticos para a desasfaltação e produção de óleo lubrificante. Este processo foi estudado a partir de duas abordagens. A primeira abordagem foi o desenvolvimento de uma planta piloto de desasfaltação supercrítica, no qual o projeto de uma planta piloto construída foi adequado para o uso com petróleo. Este comissionamento foi assistido por simulações do processo realizadas em um software de simulação, no qual as variáveis de processo foram avaliadas em termos de sua influência no desempenho. Diversos testes foram feitos na planta piloto com frações pesadas de petróleos brasileiros, onde as condições operacionais foram avaliadas para a constatação das modificações de projeto necessárias. Uma vez concluída a primeira etapa, foi feita uma segunda abordagem para o processo, que representou o estudo do mecanismo de agregação e precipitação dos asfaltenos, que corresponde à primeira etapa do processo de desasfaltação. Este mecanismo foi avaliado com experimentos utilizando espalhamento de luz dinâmica, para quantificar a variação do tamanho das partículas de asfalteno com o tempo, em amostras preparadas com solventes orgânicos. Como complementação para este estudo, foi utilizada a Espectroscopia Raman Anti-Stokes Coerente para obter imagens das partículas de asfalteno no processo de agregação. Estes dados são de extrema importância, uma vez que ajudam a entender melhor o mecanismo de agregação dos asfaltenos, que ainda permanece como um grande problema sem solução na industria de petróleo e permitem o estudo e avaliação do processo de extração supercrítica para o melhor aproveitamento dos petróleos brasileiros na indústria. / Abstract: Alphaltenes are complex aromatic macro-cycle molecules, with a molecular structure that varies depending on the origin of the crude oil. Apart from heir contribution to the properties of petroleum, the study of the asphaltic fraction asbecome more important, due to the problems encountered during petroleum Pro cessing caused by asphaltene precipitation, which causes pipe clogging and catalyst deactivation. Associated with the problems related to the presence of asphalthenes, the petroleum industry developed new processes for upgrading of heavy oils and residues, designed for recovering asphaltenes and lube oil from that mixture. The Residuum Oil Supercritical Extraction (ROSE¿) process is the premier deasphalting technology available in industry. This process extracts high-quality deasphalted oil (DAO) and asphaltenes from atmospheric or vacuum residues and other heavier feedstocks. In this work the extraction of asphaltenes from oil was assessed using two different approaches. The first one was the installation and commissioning of a supercritical deasphalting pilot plant, assisted by simulations using a process simulation software and a thermodynamic study of the system comprised of deasphalted oil, asphaltenes and the solvent. The second approach was the use optical strategies to analyze and model asphaltene aggregation, which is the first step of the supercritical dealphalting process. The first optical technique used was dynamic light scattering (DLS), which gave information such as to study and describe the kinetics of asphaltene aggregation in aromatic solvents, at different temperatures. Associated with the DLS results, CARS (Coherent Anti-Stokes Raman Scattering) images were acquired with different solvents, and allowed an evaluation of the behavior of asphaltenes while they aggregate. These results are very important, once they provide insightful information on the asphaltene aggregation mechanism that still remains as a great unsolved problem in the petroleum industry, allowing it to be controlled in order to reduce problems related with asphaltene precipitation in oil transport and processing and improving the performance of heavy oils upgrading processes. / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Fernando Galembeck / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-15T06:51:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SilvaeSouza_CristianeAparecida_D.pdf: 8520514 bytes, checksum: 17e73481eda5f744b4ec360be3455823 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A morfologia de filmes compósitos preparados com fosfato de alumínio e látexes de poli(metacrilato de metila-co-acrilato de butila) e de poli(estireno-co-acrilato de butila) foi caracterizada por técnicas de microscopia eletrônica de transmissão e de varredura (TEM, SEM) e por técnicas de microscopia de varredura por sonda (AFM, DPFM). O grau de opacidade (razão de contraste) e os cálculos de coeficiente de espalhamento das partículas de fosfato de alumínio nos filmes compósitos foram obtidos através dos espectros de refletância. As micrografias das superfícies de desbaste dos filmes compósitos mostraram espaços vazios entre os agregados de partículas de fosfato de alumínio dispersos pela matriz polimérica. A adesão entre os agregados de partículas de fosfato de alumínio e polímero é muito boa nas interfaces de contato. A refletância dos filmes compósitos varia amplamente, dependendo da concentração das partículas de fosfato de alumínio, assim como da sua forma de uso em pó ou em dispersão e da dimensão dos espaços vazios entre os agregados de partículas. Os resultados das medidas óticas de opacidade mostraram que os filmes compósitos mais opacos foram os obtidos com fosfato de alumínio na forma de pó e com a dimensão dos vazios entre os agregados de partículas na mesma ordem de grandeza que o comprimento de onda da luz na região do visível (400 a 700 nm). Os coeficientes de espalhamento dos filmes de fosfato de alumínio/poli(estireno-co-acrilato de butila) foram calculados empiricamente usando o modelo de Kubelka-Munk e os resultados mostraram que os vazios contidos nos agregados de partículas de fosfato de alumínio justificam a opacidade dos filmes. O filme mais opaco, com razão de contraste de 88 %, apresentou ampla distribuição de dimensão dos vazios com média numérica igual a 650 nm. Além disso, os valores obtidos dos coeficientes de espalhamento experimentais são muito próximos dos coeficientes de espalhamento estimados pela teoria de Mie. A eficiência de espalhamento, predita pela teoria de Mie, de uma bolha de ar rodeada por fosfato de alumínio com diâmetro médio de 650 nm é apenas 12 % menor que a eficiência de espalhamento de uma partícula de dióxido de titânio, no seu diâmetro ótimo de 350 nm, dispersa no mesmo meio / Abstract: Composite films prepared with aluminum phosphate and latex of poly(methyl methacrylate-co-butyl acrylate) and poly(styrene-co-butyl acrylate) were characterized by electronic microscopy (TEM, SEM) and by different techniques of scanning probe microscopy (AFM, DPFM). Opacity (contrast ratio) and light scattering coefficients of composite films were obtained from reflectance spectra. SEM and TEM micrographs from composite films trimmed surfaces or thin cuts showed voids within aluminum phosphate particle aggregates. The adhesion between aluminum phosphate particle aggregates and polymer is very good at contact interfaces. Composite films reflectance changes widely, depending on void diameters, on aluminum phosphate particle concentration, as well as its use in the form of powder or dispersion. Opacity results showed that the most opaque composite films were obtained with aluminum phosphate powder and with void diameters in the same order of magnitude as the wavelength of light in the visible region (400 to 700 nm). Scattering coefficients of aluminum phosphate/poly(styrene-co-butyl acrylate) films were calculated empirically using the Kubelka-Munk model and the results showed that the observed voids account for films opacity. The most opaque composite film shows contrast ratio equal to 88 % and a broad distribution of void diameters, peaking at ca. 650 nm. Film scattering coefficient of the observed voids was calculated using Mie theory to evaluate their contribution to film opacity showing that the measured and estimated values are in reasonable agreement. The Mie calculations show that scattering efficiency for air trapped within the phosphate particles dispersed in polymer latex is in excess of 4 units in the 650 nm diameter range, which is only 12 % lower than the calculated values for optimum size TiO2 particles (350 nm) dispersed in the same polymer / Doutorado / Físico-Química / Doutor em Ciências

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:11:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1999.pdf: 3939416 bytes, checksum: 033049fbd1ac0f0c70547f5f62450137 (MD5) Previous issue date: 2007-07-30 / Universidade Federal de Minas Gerais / In-line analysis equipments play an important hole in the study of polymer blends extrusion for supplying dynamic information concerning to the morphology of the dispersed phases, such as aspect ratio and size distribution of particles. Among them, the device whose operation is based on light scattering stand out for the versatility, fast data acquisition and for its non destructive operation. Since the morphologic characteristics of the polymer blends affects directly the properties of the material, we presented in this work an improvement of an optical detector based on low angle laser light scattering (LALLS), showing that this equipment is effective in the morphologic characterization of the dispersed phase in diluted polymer dispersions. The studied systems were composed by PS, PA6, Al2O3 and TiO2 embedded in PP matrix. During the extrusion several concentrations of dispersed phase were used in transient state. The LALLS prototype detector developed is effective in the characterization of polymer dispersed phases, based in their light scattering, as well as for ceramic dispersed phases, where the light extinction phenomena are governed by light diffraction. By improving the original acquisition system (hardware and software) and the interpretation of the data, we showed that the prototype is sensitive to the concentrations, particle size distribution and differences in the refraction indexes of the dispersed phase. / Equipamentos de análise in-line exercem um papel importante no estudo de extrusão de blendas poliméricas por fornecer informações dinâmicas a respeito da morfologia das fases dispersas, tais como razão de aspecto e distribuição de tamanho de partículas. Entre eles, os aparatos cujo princípio de funcionamento baseia-se em espalhamento de luz, destacam-se por sua versatilidade, rapidez na aquisição de dados e pelo seu caráter não invasivo. Sabendo que as características morfológicas da blenda polimérica são de suma importância nas propriedades do material, apresentamos neste trabalho o aprimoramento de um detector óptico baseado em espalhamento de luz laser de baixo ângulo (LALLS), mostrando sua eficácia na caracterização morfológica de fases minoritárias em dispersões poliméricas. Os sistemas estudados foram compostos por PS, PA6, Al2O3 e TiO2 imersos em uma matriz de PP. Durante a extrusão utilizamos várias concentrações de fase dispersa em modo transiente. Vimos que o protótipo do detector LALLS desenvolvido mostrou eficácia e reprodutibilidade tanto na caracterização de fases dispersas poliméricas, cujo princípio de funcionamento é baseado em espalhamento de luz, quanto para fases cerâmicas, onde os fenômenos envolvidos são governados por efeitos de difração de luz. Através do aprimoramento na coleta (hardware e software) e da interpretação dos dados, mostramos o quanto o protótipo apresenta-se sensível a concentrações, distribuição de tamanho das partículas com diferentes índices de refração de fase dispersa.

Orientador: Edvaldo Sabadini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-26T20:28:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Clinckspoor_KarlJan_M.pdf: 16885506 bytes, checksum: bf5bdbaa99957493be29510c93bbd89d (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: O papel estrutural de cossolutos derivados de cinamato para a formação de micelas gigantes de surfactantes catiônicos. Micelas gigantes (MG) são estruturas de autoassociação de surfactantes que podem ser formadas pela adição de cossolutos aromáticos, como salicilato, a soluções de surfactantes catiônicos como CTAB e TTAB (brometo de cetiltrimetilamônio e brometo de tetradeciltrimetilamônio). Estudou-se o papel de derivados estruturais do ácido cinâmico (C6H6-CH=CH-COOH), a saber, ácido ortohidroxicinâmico (OHCA), ácido ortometoxicinâmico (OMCA), ácido ortohidroxifenilpropiônico (OHPA), ácido 3-fenilpropiônico (3PPA) na formação de MG de CTAB e TTAB, em pH 6, e também foi estudada a variação de pH de soluções com OHCA, entre pH 6 e 11. As técnicas principais utilizadas foram: Reologia oscilatória, Espalhamento estático de luz (SLS), Calorimetria de titulação isotérmica (ITC), Espalhamento de raio X em baixo ângulo (SAXS) e Microscopia de transmissão eletrônica em temperaturas criogênicas (Cryo-TEM). Variando a estrutura dos cossolutos, foi possível observar que tanto a presença da ligação dupla do cinamato quanto a de uma hidroxila na posição orto contribuem para a formação de MGs. Quando o cossoluto possui esses dois grupos, que é o caso do OHCA, as micelas são formadas em proporções muito baixas de [TTAB]/[Cossoluto], como foi visto por ITC. Quando o cossoluto possui somente um dos grupos, a formação de micelas ocorre em proporções maiores (OHPA, OMCA, Cinamato) e quando possui nenhum dos dois grupos (3PPA), não são formadas micelas gigantes. As estruturas das micelas de cada região do ITC foram inferidas por SLS e ensaios viscosimétricos. Variando-se o pH das soluções de OHCA com TTAB, observou-se que quanto maior o pH, as micelas são formadas em proporções maiores e a entalpia de formação é menor. Por reologia, foi visto que em pH 9, o sistema formado possui um tempo de relaxação muito maior que em pHs 6-8, em pH 10 o sistema não é mais Maxwelliano e em pH 11, a solução é fluída como água. Isso ocorre porque, quanto maior o pH, o OHCA se torna mais hidrofólico e menor é sua partição no interior da micela / Abstract: The structural role of cossolutes derived from cinnamate in the formation of cationic surfactante wormlike micelles. Wormlike micelles (WLM) are surfactant self-assembly structures that can be formed by the addition of aromatic cossolutes, like salicylate, to solutions of cationic surfactants like CTAB and TTAB (cetyltrimethylammonium bromide and tetradecyltrimethylammonium bromide). We studied the structural role of structural derivatives of cinnamic acid (C6H6-CH=CH-COOH), namely, orthohydroxycinnamic acid (OHCA), orthomethoxycinnamic acid (OMCA), orthohydroxyphenylproprionic acid (OHPA), 3-phenylpropionic acid (3PPA) on the formation of wormlike micelles of CTAB and TTAB, at pH 6. We also studied the variation of pH, ranging from 6 to 11, on OHCA WLM. The main techniques used were: Oscillatory rheology, static light scattering (SLS), isothermal titration calorimetry (ITC), small angle x-ray scattering (SAXS) and cryogenic temperature transmission electron microscopy (Cryo-TEM). By varying the structure of the cossolutes, it was possible to see that both the presence of a double bond and an ortho-hydroxyl favor the formation of WLM. When the cossolute has both groups (OHCA), the WLM are formed at very low [TTAB]/[Cossolute], as was seen by ITC. When the cossolute has only one of those groups the WLMs are formed at higher proportions (OHPA, OMCA, Cinnamate) and when it doesn't have either groups (3PPA), no WLMs are formed. The structures at each concentration region were inferred by viscosimetry and SLS. When varying the pH of OHCA, it was observed that the higher the pH, the proportion for the formation of WLM is increased, and the enthalpy of formation is smaller. By rheology it was seen that at pH 9, the system formed has a much higher relaxation time than at pH 6-8, at pH 10 the system isn't Maxwellian and at pH 11, the system is liquid. This occurs because by increasing the pH, the hydrophilicity of OHCA is increased, and smaller is its partition on the WLM palisade / Mestrado / Físico-Química / Mestre em Química