Neste trabalho desenvolve-se um modelo matemático tridimensional para células de combustível a etanol direto. As células de combustíveis são dispositivos eletroquímicos de alta performance e eficiência na conversão de energia. Grande parte dos trabalhos desenvolvidos para células de combustível a etanol direto fazem uso de modelos unidimensionais para obter a concentração das espécies químicas na superfície do catalisador e calcular a voltagem de operação da célula. Tais modelos são limitados e, por isso, faz-se necessário o desenvolvimento de modelos multidimensionais capazes de descrever o comportamento físico-químico em todas as camadas da célula de combustível. O modelo tridimensional desenvolvido neste trabalho é baseado nas equações de Navier-Stokes e permite descrever o campo de velocidade nas diferentes camadas da célula, a resistência ao transporte de massa, as perdas sobre potenciais e a voltagem de operação da célula. As equações do modelo tridimensional são discretizadas utilizando o método de diferenças finitas e a solução é obtida através do método de Gauss-Seidel iterativo A integração no tempo é feita utilizando o método de Runge-Kutta simplificado de três estágios. Os resultados obtidos apresentam boa concordância aos dados experimentais encontrados na literatura para diferentes catalisadores e diferentes temperaturas de operação para voltagem da célula versus a densidade de corrente, e apresentam comportamento esperado para o campo de velocidade no interior da célula e para as frações molares das principais espécies envolvidas na oxidação do etanol e redução do oxigênio. Além disso, uma solução analítica bidimensional foi obtida utilizando separação de variáveis e Transformada de Laplace. Os resultados obtidos com a solução analítica foram comparados aos resultados do modelo tridimensional, onde uma geometria semelhante `a utilizada para a obtenção da solução analítica foi proposta. Os resultados obtidos com o modelo tridimensional e com a solução analítica apresentaram boa concordância com os dados experimentais encontrados na literatura. / This work develops a three-dimensional mathematical model for direct ethanol fuel cells. Fuel cells are electrochemical devices for high performance and efficiency in energy conversion. Much of the work developed for direct ethanol fuel cell makes use of one-dimensional models to obtain the concentration of chemical species on the surface of the catalyst and to calculate the voltage of the cell’s operation. Such models are limited and, therefore, it is necessary the development of multidimensional models capable of describing the physico-chemical behavior in all layers of the fuel cell. The three-dimensional model developed in this work is based on the Navier-Stokes equations and allows to describe the velocity field in the different layers of the cell, the resistance to mass transport, the overpotential losses and the operating voltage of the cell. The threedimensional model equations are discretized using the finite difference method and the solution is obtained through the method of Gauss-Seidel iterative. The time integration is done using the simplified Runge-Kutta method of three stages The results present good agreement to the experimental data found in the literature for different catalysts and different operating temperatures for cell voltage versus current density, and exhibit expected behavior for the velocity field inside the cell and the mole fractions of the main species involved in the oxidation of ethanol and oxygen reduction. In addition, a two-dimensional analytical solution was obtained using separation of variables and the Laplace Transform. The results obtained with the analytical solution were compared to the results of the three-dimensional model, where a geometry similar to that used for obtaining the analytical solution was proposed. The results obtained with the three-dimensional model and analytical solution showed good agreement with the experimental data found in the literature.

Os tumores cerebrais primários mais comuns são os gliomas. Os gliomas representam 31% de todos os tumores cerebrais diagnosticados nos Estados Unidos sendo 81% destes tumores malignos. O glioblastoma (GBM) é o tumor mais comum entre os gliomas, sua taxa de incidência varia de 0,59 a 3,69 a cada 100.000 pessoas, dependendo da idade e do país. A ecto-5’-nucleotidase regula os níveis extracelulares de AMP e adenosina, a qual tem sido amplamente descrita como fator indutor de proliferação celular. Estudos demonstraram que a atividade da enzima ecto-5’-nucleotidase foi aumentada em linhagens de células de glioma, quando comparada aos astrócitos. Também, o tratamento com 1 μM de APCP, um inibidor competitivo da ecto-5'-nucleotidase, causou uma redução significativa de 30% na proliferação das células de glioma. Através de estudos de modelagem molecular foi possível planejar três compostos com perfil farmacológico adaptado para o tratamento do glioblastoma. As moléculas LaSOM 281, LaSOM 282 e LaSOM 287, apresentaram um baixo risco toxicológico, capacidade de atravessar a barreira hematoencefálica e afinidade ao alvo pela predição realizada. Os compostos planejados foram sintetizados com bom rendimento e grau de pureza. No entanto os testes de atividade enzimática realizados para a enzima ecto-5’-nucleotidase das células de glioma, mostraram que os três compostos sintetizados não apresentaram ação inibitória, possivelmente por sua pouca solubilidade em meio aquoso. / The most common primary brain tumors are gliomas. Gliomas represent 31% of all brain tumors diagnosed in the United States and 81% of these tumors are malignant. Glioblastoma (GBM) is the most common tumor among gliomas, with an incidence rate ranging from 0.59 to 3.69 per 100,000 people, depending on the age and country. The ecto-5'-nucleotidase regulates the extracellular levels of AMP and adenosine, which has been widely described as a cell proliferation inducing factor. Studies have shown that the activity of the enzyme ecto-5'-nucleotidase was increased in glioma cell lines when compared to astrocytes. Also, treatment with 1 μM APCP, a competitive inhibitor of ecto-5'-nucleotidase, caused a significant 30% reduction in glioma cell proliferation. Through molecular modeling studies it was possible to plan three compounds with pharmacological profile adapted for the treatment of glioblastoma. The molecules LaSOM 281, LaSOM 282 and LaSOM 287 showed a low toxicological risk, ability to cross the blood brain barrier and affinity to the target by the prediction. The planned compounds were synthesized in good yield and purity. However, the enzymatic activity tests performed for the ecto-5'-nucleotidase enzyme of glioma cells showed that the three compounds did not present an inhibitory action, possibly due to their low solubility in aqueous medium.

As imagens de sensores termais (8 – 12 μm) apresentam uma grande importância para os estudos ambientais. O produto de emissividade (produto AST05) do sensor Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) vem sendo usado em vários destes estudos. Entretanto, em regiões de atmosfera úmida este produto tem apresentado problemas, como erros na estimativa da emissividade e grande quantidade de ruído periódico. Estudos concluíram que estes problemas estão associados principalmente ao processo de correção atmosférica, o qual tem se mostrado inadequado nestas regiões. Este trabalho apresenta um estudo a respeito da qualidade do produto AST05 e uma alternativa ao atual processo de correção atmosférica destes dados, através da utilização de perfis atmosféricos (radiossondagem) coletados próximos ao local e momento do imageamento para reduzir erros gerados pela interferência atmosférica. Apresenta também um estudo referente ao ruído periódico e como ele pode ser minimizado no domínio da frequência, através dos filtros notch. Os resultados demostraram que a utilização de perfis atmosféricos de radiossondas pode melhorar a qualidade das imagens de emissividade, em comparação ao produto AST05 e que o ruído periódico remanescente pode ser minimizado no processo de filtragem, produzindo imagens mais nítidas e com dados de emissividade de maior acurácia. / Thermal images (8-12 μm) held great importance for environmental studies. The emissivity product AST05 from sensor Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) has been used in several studies. However, in humid atmosphere areas this product has presented problems, such as errors in emissivity data and periodic noise. Studies have found that these problems are mainly associated to atmospheric correction process, which has proved inadequate in these regions. This work presents a study about the quality of AST05 product and also an alternative to the data correction process, using atmospheric profiles (radiosonde) near the place and time of imaging to perform the reduction of atmospheric interference. It also presents a study regarding the periodic noise and how it can be reduced in frequency domain, using notch filters. Results showed that the atmospheric correction process can be improved and the quality of the restored imagens compared to AST05 product is better. Remaining periodic noise can be minimized in the filtering process, producing sharper images and accurate data emissivity.

Na fase inicial de um empreendimento mineiro, várias sondagens são realizadas, mas devido ao elevado custo de uma campanha de sondagem, normalmente não se executa em uma só fase toda a pesquisa com detalhamento. Entretanto, faz-se necessária a aquisição mínima de dados, de modo a prover subsídios para a construção de um modelo geológico inicial do corpo mineral. Tradicionalmente, o primeiro tratamento desses dados é feito de forma manual (uso de um software ou de uma prancheta de desenho) onde, de posse dos furos de sondagem, são geradas seções verticais e horizontais, baseadas nas interpretações geológicas das evidências de campo, das sondagens e de comparações com depósitos geneticamente semelhantes. A união espacial dessas seções irá resultar num modelo tridimensional do corpo mineral. Esta metodologia está em vigor há várias décadas e é padrão na indústria mineral. A proposta deste trabalho é analisar o uso de métodos geoestatísticos probabilísticos na construção de um modelo prévio do corpo mineral, servindo de ferramenta auxiliar tanto na modelagem geológica quanto no planejamento de futuras campanhas de sondagem, que visem detalhar os corpos mineralizados. Como o objetivo é delimitar corpos geométricos (por exemplo, os litotipos), foram escolhidos dois métodos que utilizam variáveis categóricas. Os dados utilizados provém das sondagens de um depósito de minério de ferro. Para a utilização da variável categórica, cada amostra recebeu o valor indicador zero ou um (abordagem dos indicadores). Como o litotipo de interesse é o hematitito, todas as amostras de hematitito, receberam o indicador um, sendo o indicador zero atribuído aos demais litotipos. Através das técnicas de krigagem de indicadores e simulação sequencial de indicadores, foram gerados mapas de probabilidade, onde essas probabilidades representam a expectativa de um determinado ponto no espaço pertencer ao litotipo hematitito. O método de krigagem gera um modelo onde cada ponto recebe diretamente um valor numérico entre zero e um, representando a probabilidade deste bloco conter hematita. Já a simulação, gera um número definido de realizações, onde cada uma representa um cenário diferente, resultante de variações randômicas no cálculo das probabilidades. No entanto, diferentemente da krigagem, a simulação preenche o modelo apenas com os indicadores zero ou um, e não com uma distribuição contínua de probabilidades. Assim, a probabilidade em cada ponto do modelo, é obtida analisando-se para cada ponto, a freqüência com que ele recebe o indicador zero ou um, no conjunto de realizações. Como incremento aos métodos geoestatísticos, foram avaliados os efeitos da adição de dados previamente interpretados, propiciando maior condicionamento dos processos de krigagem e simulação. Os resultados obtidos nos dois métodos mostraram-se satisfatórios quando comparados com as seções geológicas interpretadas diretamente dos furos de sondagem, gerando um modelo espacial bastante aproximado do corpo de hematita, onde toda a envoltória é definida respeitando a distribuição espacial dos litotipos. Ambos os métodos mostraram-se eficientes para auxiliar no modelagem geológica e planejamento de pesquisa. / In the initial phase of a mining exploration, several drilling campaigns are made. Due to the high cost of a survey campaign, usually is not practiced an exploration with a high detail level. However, it is necessary the minimum acquisition of data, in way to provide subsidies for the construction of an initial geological model of the ore body. Traditionally, the first treatment of these data is made in a hand made way (independently of using a software or a drawing board) where, using the data of the drilling holes, vertical and horizontal sections are generated, based on the geological interpretations of the field evidences, of the drilling campaigns and of comparisons with similar deposits. The spatial joining of these sections will result in a three-dimensional model of the mineral body. The proposal this work is to analyze the use of geostatistics methods in the construction of a previous model of the ore body, serving as auxiliar tool in the geological modeling, and in the planning of future drilling campaigns, to detail the mineralized bodies. Since the aim is to determine the limit of the lithotypes, two methods that use categorical variables were chosen. The data are surveys from an iron ore deposit. To use the categorical variable, each sample received the indicator value zero or one (indicator approach). Since the lithotype of interest is the hematite, all of the hematite samples, received the indicator one, and the others received the indicator zero. Through the techniques of indicator kriging and sequential indicator simulation, maps of probability were generated, where those probabilities represent the expectation of a certain point in the space to belong to the lithotype hematite. The kriging method generates a model where each point receives a numeric value between zero and one, which they are representing the probability of this block to contain hematite. The simulation generates a defined number of realizations, where each one represents a different scenery, resulting from random variations in the calculation of the probabilities. However, differently of the kriging, the simulation fills out the model only with the indicators zero or one, not with a continuous distribution of probabilities. This way, the probability in each point of the model, it is obtained by analyzing the frequency with that it receives the indicator one, in the group of realizations. As increment to the geostatistic methods, the effects of the addition of previously interpreted data were evaluated, propitiating larger conditioning for the kriging and simulation processes. The results obtained with these two methods were shown satisfactory when compared with the geological sections, interpreted directly from the drill holes, generating a quite approximate three-dimension model of the hematite body, where the whole envoltory is defined respecting the spatial distribution of the lithotypes. Both methods were shown efficient to aid in the geological modeling and research planning.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2006. / Submitted by Érika Rayanne Carvalho (carvalho.erika@ymail.com) on 2010-03-15T23:59:19Z No. of bitstreams: 1 2006_Dorival de Moraes Pedroso.pdf: 8882192 bytes, checksum: 1d3b8bbd32a5d1108542768a6018f949 (MD5) / Approved for entry into archive by Carolina Campos(carolinacamposmaia@gmail.com) on 2010-03-16T12:29:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_Dorival de Moraes Pedroso.pdf: 8882192 bytes, checksum: 1d3b8bbd32a5d1108542768a6018f949 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-03-16T12:29:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_Dorival de Moraes Pedroso.pdf: 8882192 bytes, checksum: 1d3b8bbd32a5d1108542768a6018f949 (MD5) Previous issue date: 2006-08-25 / Materiais granulares, como os solos, apresentam um comportamento mecânico relativamente complexo. Usualmente, o comportamento mecânico de solos é estudado com o auxílio da Mecânica dos Meios Contínuos. Materiais submetidos a carregamentos cíclicos apresentam comportamento mecânico diferenciado, com relação a carregamentos monotô- nicos. A teoria matemática da elastoplasticidade tem sido empregada na simulação numé- rica do comportamento de solos. Em simulações com carregamentos cíclicos, o conceito de subcarregamento é útil na representação da transição elástica-plástica. O conceito de vari áveis internas é fundamental na criação de leis com memória de características internas. As equações resultam num Sistema Algébrico de Equações Diferenciais (DAS) que pode ser resolvido pelo método Runge-Kutta. Quatro esquemas são analisados: a) Forward- Euler (FE), explícito de primeira ordem b) Backward-Euler (BE), implícito de primeira ordem; c) Modi ed-Euler (ME), explícito de segunda ordem e d) Runge-Kutta-Dormand- Prince (RKDP), explícito de quinta ordem. Os esquemas Runge-Kutta embedded , como o ME e RKDP, são úteis na elaboração de algoritmos que determinam automaticamente o tamanho dos subpassos. Estes são necessários para garantir a acurácia e, no caso do esquema BE, a convergência. Critérios de ruptura são considerados na construção de modelos constitutivos. Para solos, os mais comuns são Mohr-Coulomb, Lade-Duncan e Matsuoka-Nakai. O critério Matsuoka-Nakai pode ser considerado mediante a equação apresentada por Sheng et al. (2000) e que tem origem no trabalho de Argyris et al. (1974). Dois novos critérios são introduzidos: um para materiais isotrópicos, com caracter ísticas similares ao critério de Lade-Duncan, e outro para materiais granulares com anisotropia inerente e/ou induzida. O Algoritmo Genético Evolutivo (AGE) é empregado na determinação de parâmetros constitutivos. Para isso, os parâmetros são reunidos em indivíduos por meio de funções de representação. A evolução dos indivíduos leva aos melhores parâmetros para um conjunto de ensaios experimentais. Ilhas de indivíduos ajudam a manter uma diversidade dos indivíduos. O modelo Subloading tij (Subtij) de Nakai & Hinokio (2004) é revisto e suas equações são deduzidas dentro da estrutura da elastoplasticidade com subcarregamento. Com isso a integração numérica do DAS correspondente pode ser facilmente realizada com os esquemas Runge-Kutta. Um novo modelo para solos saturados e carregamentos cíclicos é introduzido. Este modelo, denominado Subloading Cam-clay (SubCam), tem origem nas idéias do modelo Subtij e no conceito de subcarregamento. O modelo SubCam é capaz de representar algumas características de solos. Dois modelos para solos não saturados são apresentados. O primeiro, denominado Barcelona Estendido (BarcelonaX) é uma extensão simples do modelo Barcelona (BBM) de Alonso et al. (1990), tendo as mesmas características que o BBM, com exceção à representa ção da resistência. Esta considera a dependência do ângulo de Lode, similarmente ao critério de Matsuoka-Nakai. O segundo, denominado Subloading Barcelona (SubBar), é uma extensão do modelo BarcelonaX com a adição do conceito de subcarregamento. Com isto, ele tem capacidade de representar o comportamento mecânico para carregamentos cíclicos. O modelo BarcelonaX introduz um novo parâmetro que controla a suavização da única superfície no espaço tensão/sucção. O modelo SubBar adiciona dois parâmetros, em que cada um controla a variação da exibilidade para ciclos de tensão ou sucção. __________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Granular materials, such as soils, exhibit a relatively complex mechanical behaviour. Usually, the mechanical behaviour of soils is studied with the aid of the Continuum Mechanics. Materials under cyclic loadings exhibit a di erent mechanical behaviour, with respect to monotonic loadings. The mathematical theory of elastoplasticity has been employed to the numerical simulation of the behaviour of soils. For cyclic loadings, the concept of subloading is a useful tool to represent the elastic-plastic transition. The concept of internal variables is essential to the elaboration of laws which memorize the internal features of the material. The resulting equations form a Di erential Algebraic System (DAS) which may be solved by the Runge-Kutta method. Four schemes are analysed: a) the explicit rst order Forward-Euler (FE); b) the implicit rst order Backward-Euler (BE); c) the explicit second order Modi ed-Euler (ME); and c) the explicit fth order Runge-Kuta-Dormand-Prince (RKDP). The embedded Runge-Kutta schemes, like ME and RKDP, are useful to the elaboration of algorithms which automatically determine the substep size. These substeps are necessary to increase the accuracy and, in the case of BE scheme, to assure the convergence. Failure criteria are considered by constitutive models. For soils, the Mohr-Coulomb, Lade-Duncan and Matsuoka-Nakai are commonly adopted. The Matsuoka-Nakai criterion may be considered by means of an equation presented by Sheng et al. (2000) and which has roots in a work of Argyris et al. (1974). Two new criteria are presented: one for isotropic materials, with similar characteristics to that of Lade-Duncan criterion, and other for materials with inherent and/or induced anisotropy. The Evolutionary Genetic Algorithm (EGA) is employed to the determination of constitutive parameters. For that, the parameters are grouped into individuals by means of representation functions. The evolution of individuals leads to the best parameters for a set of experimental results. Islands of individuals help to keep the diversity of individuals. The subloading tij model (Subtij) of Nakai & Hinokio (2004) is reviewed and its equations are deduced under the framework of elastoplasticity. Therefore, the solution of the corresponding DAS may be done with Runge-Kutta schemes. A new model for saturated soils subjected to cyclic loadings is introduced. This model, named Subloading Cam-clay (SubCam), was originated with some ideas of the Subtij model and considering the subloading concept. The SubCam model can represent the cyclic behaviour of soils. Two models for unsaturated soils are presented. The rst one, named Extended Barcelona (BarcelonaX) is a simple extension to Barcelona model (BBM) of Alonso et al. (1990), which has the same characteristics of BBM, with the exception of the shear strength representation. This considers the in uence of Lode angle, similarly to Matsuoka-Nakai criterion. The second model, named Subloading Barcelona (SubBar), is an extension to the BarcelonaX model which adds the concept of subloading, therefore, this model is able to represent the cyclic behaviour. BarcelonaX model adds a new parameter to control the unique surface in the stress/suction space and SubBar model adds two new parameters to control the decrease of exibility due to suction and/or stress cycles.

Este trabalho apresenta um protótipo de uma máquina de workflow, de uso geral, implementado em plataforma de software livre. O protótipo utiliza um servidor web com PHP, em sistema operacional Linux, alguns programas desenvolvidos em C e o banco de dados MySql. O projeto CEMT demanda o uso da tecnologia de workflow, com o objetivo de controlar a execução de cursos a distância. Antes de ser iniciado o desenvolvimento do protótipo, foi feito um estudo sobre algumas máquinas de workflow existentes, com o objetivo de encontrar alguma que tivesse licença livre e pudesse ser utilizada no projeto CEMT, ou colher subsídios para o desenvolvimento de uma máquina de workflow própria. Foram testadas duas máquinas de workflow de licença livre (Openflow e OFBIZ), uma máquina com cópia de demonstração (Reactor) e foram consultadas as documentações fornecidas pelos fabricantes. Além disso foi consultada também a documentação do Domino Workflow, que não disponibilizou cópia de avaliação e cuja licença não é livre. Um dos requisitos do protótipo é a compatibilidade com os padrões de interface recomendados pela WfMC. Esses padrões permitem a interoperabilidade entre softwares de workflow. O primeiro benefício da adoção desses padrões é a interação com o editor gráfico de workflow AW (Amaya Workflow), desenvolvido no Instituto de Informática da UFRGS. Este editor gera definições de processos de workflow no formato da linguagem XPDL (XML Process Definition Language), que alimentam a máquina de workflow. O esquema XPDL foi traduzido para um esquema de banco de dados relacional e foi desenvolvido um compilador que lê um arquivo no formato XPDL e gera comandos SQL de inserção das informações desse arquivo no banco de dados. Foi desenvolvida uma interface web para demonstrar o funcionamento do protótipo. A API definida na Interface 2 da WfMC foi implementada parcialmente. Essa API permite o desenvolvimento independente de outras interfaces de usuário. Foram propostas algumas extensões à Interface 1 e modificações na definição de estados recomendada pela Interface 2 da WfMC. Com isso foi possível aumentar o controle sobre a execução das instâncias de workflow. Foram incluídas as restrições de data e possibilidade de bloqueio na execução de instâncias de atividades. Outras extensões possibilitam um serviço de notificações e atividades em grupo e oferecem novas possibilidades de alocação de atividades. O funcionamento básico do protótipo é descrito e inclui as funcionalidades de carga da definição de processo, instanciação de processo, visualização da lista de trabalho e execução das atividades, entre outras.

As proteínas glicolíticas em plantas são codificadas por pequenas famílias multigênicas, que fornecem um interessante contraste às famílias multigênicas com um grande número de cópias estudadas até o momento. Os genes Adh codificam enzimas glicolíticas, conhecidas como álcool desidrogenase, as quais têm sido caracterizadas em várias famílias de plantas. Embora as seqüências de aminoácios das cadeias longas de ADH, que contêm zinco como cofator, sejam altamente conservadas, a função metabólica dessa enzima é variável. Além disso, elas têm diferentes padrões de expressão e estão submetidas a diferentes taxas não-sinônimas entre as diferentes cópias gênicas. É possível que as cópias de Adh tenham sido mantidas como conseqüência da substituição adaptativa de aminoácidos que conferiu uma mudança em sua função. Neste estudo, estendemos análises prévias dessa família gênica, utilizando técnicas de filogenia e modelagem molecular, com o objetivo de entender o processo de diversificação envolvido na evolução dessa família multigênica. As análises filogenéticas indicaram que têm havido eventos separados de duplicação dentro de angiospermas, ou seja, genes identificados como Adh1, Adh2 e Adh3 em diferentes grupos podem não ser homólogos. Nenhuma indicação de seleção positiva foi encontrada para a família gênica Adh em plantas. Entretanto, os coeficientes de divergência funcional ( ) estimados entre os grupos de genes Adh1 e Adh2 indicaram mudanças sítio-específicas, estatisticamente significativas, na taxa evolutiva entre os mesmos, bem como entre aqueles genes Adh de diferentes famílias botânicas, sugerindo que alterações nas restrições funcionais podem ter ocorrido em alguns resíduos de aminoácidos depois da especiação. Modelos teóricos da estrutura tridimensional da enzima álcool desidrogenase de 17 espécies de plantas foram construídos e validados estereoquimicamente. Os resíduos de aminoácidos importantes para a divergência funcional dessa enzima foram identificados na estrutura tridimensional da mesma. / The glycolytic proteins in plants are coded by small multigene families, which provide an interesting contrast to the high copy number gene families studied to date. The alcohol dehydrogenase (Adh) genes encode glycolytic enzymes that have been characterized in some plant families. Although the amino acid sequences of zinccontaining long-chain (LC) ADHs are highly conserved, the metabolic function of this enzyme is variable. Besides this, they have different patterns of expression and are submitted to differences in nonsynonymous substitution rates between gene copies. It is possible that the Adh copies have been retained as a consequence of adaptative amino acid replacement which has conferred a subtle change in function. We extend previous studies of this gene family, with the goal of using phylogenetic approach and molecular modeling tools to understand the process of diversification involved in the evolutionary process of this multigene family. The phylogenetic analysis indicate that there have been a number of separate duplication events within angiosperms, that is to say genes labeled Adh1, Adh2 and Adh3 in different groups may not be homologous. No indication of positive selection was encountered for the plant Adh gene family. However, the coefficients of functional divergence ( ) estimated between the Adh1 and Adh2 gene groups indicate statistically significant site-specific shift of evolutionary rate between them, as well as between those of different botanical families, suggesting that altered functional constraints may take place at some amino acid residues after speciation. Theoretical tridimensional models of seventeen plant alcohol dehydrogenase were constructed and verified to be stereochemically valid. The amino acids residues important for the functional divergence of this enzyme were identified in the ADH tridimensional structure.

As imagens de sensores termais (8 – 12 μm) apresentam uma grande importância para os estudos ambientais. O produto de emissividade (produto AST05) do sensor Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) vem sendo usado em vários destes estudos. Entretanto, em regiões de atmosfera úmida este produto tem apresentado problemas, como erros na estimativa da emissividade e grande quantidade de ruído periódico. Estudos concluíram que estes problemas estão associados principalmente ao processo de correção atmosférica, o qual tem se mostrado inadequado nestas regiões. Este trabalho apresenta um estudo a respeito da qualidade do produto AST05 e uma alternativa ao atual processo de correção atmosférica destes dados, através da utilização de perfis atmosféricos (radiossondagem) coletados próximos ao local e momento do imageamento para reduzir erros gerados pela interferência atmosférica. Apresenta também um estudo referente ao ruído periódico e como ele pode ser minimizado no domínio da frequência, através dos filtros notch. Os resultados demostraram que a utilização de perfis atmosféricos de radiossondas pode melhorar a qualidade das imagens de emissividade, em comparação ao produto AST05 e que o ruído periódico remanescente pode ser minimizado no processo de filtragem, produzindo imagens mais nítidas e com dados de emissividade de maior acurácia. / Thermal images (8-12 μm) held great importance for environmental studies. The emissivity product AST05 from sensor Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) has been used in several studies. However, in humid atmosphere areas this product has presented problems, such as errors in emissivity data and periodic noise. Studies have found that these problems are mainly associated to atmospheric correction process, which has proved inadequate in these regions. This work presents a study about the quality of AST05 product and also an alternative to the data correction process, using atmospheric profiles (radiosonde) near the place and time of imaging to perform the reduction of atmospheric interference. It also presents a study regarding the periodic noise and how it can be reduced in frequency domain, using notch filters. Results showed that the atmospheric correction process can be improved and the quality of the restored imagens compared to AST05 product is better. Remaining periodic noise can be minimized in the filtering process, producing sharper images and accurate data emissivity.

Na fase inicial de um empreendimento mineiro, várias sondagens são realizadas, mas devido ao elevado custo de uma campanha de sondagem, normalmente não se executa em uma só fase toda a pesquisa com detalhamento. Entretanto, faz-se necessária a aquisição mínima de dados, de modo a prover subsídios para a construção de um modelo geológico inicial do corpo mineral. Tradicionalmente, o primeiro tratamento desses dados é feito de forma manual (uso de um software ou de uma prancheta de desenho) onde, de posse dos furos de sondagem, são geradas seções verticais e horizontais, baseadas nas interpretações geológicas das evidências de campo, das sondagens e de comparações com depósitos geneticamente semelhantes. A união espacial dessas seções irá resultar num modelo tridimensional do corpo mineral. Esta metodologia está em vigor há várias décadas e é padrão na indústria mineral. A proposta deste trabalho é analisar o uso de métodos geoestatísticos probabilísticos na construção de um modelo prévio do corpo mineral, servindo de ferramenta auxiliar tanto na modelagem geológica quanto no planejamento de futuras campanhas de sondagem, que visem detalhar os corpos mineralizados. Como o objetivo é delimitar corpos geométricos (por exemplo, os litotipos), foram escolhidos dois métodos que utilizam variáveis categóricas. Os dados utilizados provém das sondagens de um depósito de minério de ferro. Para a utilização da variável categórica, cada amostra recebeu o valor indicador zero ou um (abordagem dos indicadores). Como o litotipo de interesse é o hematitito, todas as amostras de hematitito, receberam o indicador um, sendo o indicador zero atribuído aos demais litotipos. Através das técnicas de krigagem de indicadores e simulação sequencial de indicadores, foram gerados mapas de probabilidade, onde essas probabilidades representam a expectativa de um determinado ponto no espaço pertencer ao litotipo hematitito. O método de krigagem gera um modelo onde cada ponto recebe diretamente um valor numérico entre zero e um, representando a probabilidade deste bloco conter hematita. Já a simulação, gera um número definido de realizações, onde cada uma representa um cenário diferente, resultante de variações randômicas no cálculo das probabilidades. No entanto, diferentemente da krigagem, a simulação preenche o modelo apenas com os indicadores zero ou um, e não com uma distribuição contínua de probabilidades. Assim, a probabilidade em cada ponto do modelo, é obtida analisando-se para cada ponto, a freqüência com que ele recebe o indicador zero ou um, no conjunto de realizações. Como incremento aos métodos geoestatísticos, foram avaliados os efeitos da adição de dados previamente interpretados, propiciando maior condicionamento dos processos de krigagem e simulação. Os resultados obtidos nos dois métodos mostraram-se satisfatórios quando comparados com as seções geológicas interpretadas diretamente dos furos de sondagem, gerando um modelo espacial bastante aproximado do corpo de hematita, onde toda a envoltória é definida respeitando a distribuição espacial dos litotipos. Ambos os métodos mostraram-se eficientes para auxiliar no modelagem geológica e planejamento de pesquisa. / In the initial phase of a mining exploration, several drilling campaigns are made. Due to the high cost of a survey campaign, usually is not practiced an exploration with a high detail level. However, it is necessary the minimum acquisition of data, in way to provide subsidies for the construction of an initial geological model of the ore body. Traditionally, the first treatment of these data is made in a hand made way (independently of using a software or a drawing board) where, using the data of the drilling holes, vertical and horizontal sections are generated, based on the geological interpretations of the field evidences, of the drilling campaigns and of comparisons with similar deposits. The spatial joining of these sections will result in a three-dimensional model of the mineral body. The proposal this work is to analyze the use of geostatistics methods in the construction of a previous model of the ore body, serving as auxiliar tool in the geological modeling, and in the planning of future drilling campaigns, to detail the mineralized bodies. Since the aim is to determine the limit of the lithotypes, two methods that use categorical variables were chosen. The data are surveys from an iron ore deposit. To use the categorical variable, each sample received the indicator value zero or one (indicator approach). Since the lithotype of interest is the hematite, all of the hematite samples, received the indicator one, and the others received the indicator zero. Through the techniques of indicator kriging and sequential indicator simulation, maps of probability were generated, where those probabilities represent the expectation of a certain point in the space to belong to the lithotype hematite. The kriging method generates a model where each point receives a numeric value between zero and one, which they are representing the probability of this block to contain hematite. The simulation generates a defined number of realizations, where each one represents a different scenery, resulting from random variations in the calculation of the probabilities. However, differently of the kriging, the simulation fills out the model only with the indicators zero or one, not with a continuous distribution of probabilities. This way, the probability in each point of the model, it is obtained by analyzing the frequency with that it receives the indicator one, in the group of realizations. As increment to the geostatistic methods, the effects of the addition of previously interpreted data were evaluated, propitiating larger conditioning for the kriging and simulation processes. The results obtained with these two methods were shown satisfactory when compared with the geological sections, interpreted directly from the drill holes, generating a quite approximate three-dimension model of the hematite body, where the whole envoltory is defined respecting the spatial distribution of the lithotypes. Both methods were shown efficient to aid in the geological modeling and research planning.

Neste trabalho é apresentada uma seleção métodos e softwares de modelagem molecular na escala da mecânica quântica. O método da DFT implementado no software ADF, versão 2004.01, foi escolhido para modelagem rigorosa e o método da solução analítica da equação de Schrödinger dependente do tempo, implementado no software em desenvolvimento SIMULMOLEC5, para modelagem aproximada. Ambos foram aplicados na modelagem de espécies químicas presentes no sistema catalítico heterogêneo bis-(n-butil ciclopentadienil) dimetil zircônio, (nBuCp)2Zr(CH3)2, ativado com metilaluminoxano (MAO) in situ e suportado em sílica. O software ADF, foi validado e, após, utilizado nas modelagens de trimetilalumínio, MAO, oligômeros do ácido silícico, do precursor catalítico (nBuCp)2Zr(CH3)2 e o mesmo enxertado em sílica e ativado com MAO. Todas essas espécies apresentaram características coerentes com os dados experimentais. O software SIMULMOLEC5 foi avaliado inicialmente quanto à aplicabilidade a espécies químicas com zircônio e alumínio. Foi modificado para gerar superfícies de isopotencial tridimensionais e re-parametrizado para utilizar somente dados físicos como raios covalentes, primeiros potenciais de ionização, números atômicos e posições dos elementos químicos nas moléculas modeladas. O trimetilalumínio e dímeros e dois complexos de Cp2Zr(CH3)2 ativados com MAO foram modeladas com sucesso. / In this work it is presented a selection of quantum mechanics scale molecular modelling methods and software. The method of DFT implemented in the software ADF, version 2004.01, was chosen for rigorous modelling and the method of the analytical solution of time dependent Schrödinger equation, implemented in the SIMULMOLEC5 software, was selected for approximated modelling. Both were applied in the modelling of chemical species present in the heterogeneous catalytic system bis-(n-butyl cyclopentadienil) dimethyl zirconium, (nBuCp)2Zr(CH3)2, activated in situ with methylaluminoxane (MAO) and grafted on silica. The ADF software was validated and used for modelling trimethylaluminium (TMA) , MAO, silicic acid oligomers as simplified models of silica, the catalytic precursor (nBuCp)2Zr(CH3)2 and the same grafted on silica and activated with MAO. All those species showed predicted characteristics coherent with the experimental data. The SIMULMOLEC5 software was initially evaluated for the applicability to chemical species with zirconium and aluminum. It was modified to generate threedimensional isopotencial surfaces and was reparametrized to use only physical data like covalent radii, first ionization potentials, atomic numbers and positions of the chemical elements in the modeled molecules. TMA dimers and two complexes of Cp2Zr(CH3)2 activated MAO were successfully modeled.