Ingeniero Civil de Minas / 10/10/2022

Magneto-sensitive Elastomere sind Verbundwerkstoffe, die hauptsächlich aus einer Elastomermatrix bestehen, in der magnetischen Partikeln dispergiert sind. Ein ins magnetosensitive Elastomer eingreifende Magnetfeld bewirkt Änderungen der Eigenschaften dieses Materials. Diese Qualität macht die MSE zu einer Option mit hohem Potenzial für Soft Robotics- Anwendungen. Für die Realisierung dieser Masterarbeit wurden MSE-Proben aus einer Elastomermatrix, Silikonöl und Carbonyleisenpartikeln hergestellt. Tests wurden durchgeführt, um Verbesserungen zu entwickeln, die sich auf Soft-Robot- Anwendungen konzentrieren, insbesondere bei Endeffektoren. In dieser Arbeit wurden die Eigenschaften von magneto-sensitive Elastomerproben in Abwesenheit und Gegenwart eines Magnetfeldes experimentell untersucht. Die untersuchungen wurden mittels eines Magnetfeldes realisiert, dass durch einen Permanentmagneten induziert wurde. Um die Intensität zu varriieren, wurde der Permanetmagent in unterschiedlichen Abständen zur Probe positioniert. Die experimentell erhaltenen Ergebnisse wurden verwendet, um den Einfluss der MF über der MSE zu verstehen und ein geeignetes Materialmodell unter Verwendung der Finite-Elemente-Methode zu entwickeln. / Magneto-sensitive elastomers are composite materials made mainly of an elastomer matrix, in which magnetic particles are dispersed. A magnetic field applied in the magneto sensitive elastomers achieves changes in the properties of this material. This quality turns the magneto-sensitive elastomers in an option with high potential in soft robotics applications. In the present thesis, samples of magneto-sensitive elastomers containing an elastomeric matrix, silicone oil and carbonyl iron particles were produced. Tests were performed in order to develop improvements focused on soft robotic applications, particularly in end effectors. In this thesis, the properties of magneto-sensitive elastomers samples have been experimentally studied in the absence and presence of a magnetic field. The magnetic field was induced by a permanent magnet that was moved at different distances from the sample to change the intensity of the magnetic field. The results obtained by experiments were used to understand the influence of the magnetic field on the magneto-sensitive elastomer and to obtain a suitable material model using finite element method. / Los elastómeros magneto-sensibles son materiales compuestos hechos principalmente de una matriz de elastómero, en la que se dispersan las partículas magnéticas. Un campo magnético aplicado en los elastómeros magneto-sensibles logra cambios en las propiedades de este material. Esta cualidad convierte los elastómeros magneto-sensibles en una opción con alto potencial en aplicaciones de robótica blanda. En la presente tesis, se fabricaron muestras de elastómeros magneto-sensibles que contenían una matriz elastomérica, aceite de silicona y partículas de hierro carbonilo. Se realizaron pruebas para desarrollar mejoras enfocadas en aplicaciones de robótica blanda, particularmente en efectores finales. En esta tesis, las propiedades de las muestras de elastómeros magneto-sensibles han sido estudiadas experimentalmente en ausencia y presencia de un campo magnético. El campo magnético fue inducido por un imán permanente que se movió a diferentes distancias de la muestra para cambiar la intensidad de este campo magnético. Los resultados obtenidos por experimentos se utilizaron para comprender la influencia del campo magnético en el elastómero magneto sensible y para obtener un modelo de material adecuado utilizando el método de elementos finitos. / Tesis

Submitted by Biblioteca do Instituto de Física (bif@ndc.uff.br) on 2017-07-14T19:39:29Z No. of bitstreams: 1 DissertaçãoClebson.pdf: 4945486 bytes, checksum: 38749676f1117adb73bf8a84b5f8989b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-14T19:39:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissertaçãoClebson.pdf: 4945486 bytes, checksum: 38749676f1117adb73bf8a84b5f8989b (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Com o desenvolvimento de novas tecnologias e os avanços nas técnicas de preparação de materiais, uma grande variedade de novos compostos puderam então ser sintetizados, dentre estes compostos estão os Magnetos Moleculares. Neste texto, apresentamos alguns fundamentos do magnetismo molecular, destacando o processo de construção de modelos para a descrição do comportamento magnético destes materiais através do ajuste dos dados da susceptibilidade magnética em função da temperatura. Buscamos compreender a maneira com que os diferentes parâmetros químicos e estruturais e afetam os mecanismos físicos que governam estes sistemas através do estudo de três séries de magnetos moleculares: um polímero bidimesional de Mn(II) sintetizado a partir do ácido 2,6-diclorobenzóico (C7H4Cl2O2), cujos parâmetros otimizados obtidos através do modelo sugerem que este composto possui um caráter global antiferromagnético; uma série de quatro compostos polinucleares de Cu(II) sintetizados com adenina (C5H5N5), cluster hexagonal heptanuclear ferromagnético e três cadeias antiferromagnéticas 2D dinucleares; uma série de quatro estruturas Metal-Orgânicas (Metal organic Frameworks-MOF) de Cu(II)-piperazina, onde foi feito um mapa das possíveis interações magnéticas para cada amostra. Por fim, como perspectiva para este trabalho pretendemos dar continuidade ao estudo de sistemas de magnetos moleculares dando ênfase à aplicação em informação quântica. / From the development of new technologies and advances in materials preparation techniques a wide variety of new compounds could be synthesized, among these compounds are the Molecular Magnets. In this paper, we present some fundamentals of molecular magnetism, highlighting the model-building process for the description of the magnetic behavior of these materials by fitting of the magnetic susceptibility as a function of temperature. Our goal is to understand how different chemical and structural parameters can affect the physical mechanisms that govern these systems . To achieve our aim we study three series of molecular magnets: a two-dimensional polymer Mn(II) synthesized from 2,6-acid dichlorobenzoic (C7H4Cl2O2), the optimized parameters obtained from the model suggest that this compound has an antiferromagnetic global character; a series of four polynuclear compounds of Cu(II) synthesized with adenine (C5H5N5), a ferromagnetic hexagonal cluster and three antiferromagnetic 2 D chains; a series of four Metal-Organic Frameworks (MOF) of Cu(II) -piperazine, where a magnetic interaction map was done for each sample. Finally, the perspective we intend to emphasize the study of molecular magnets systems with applications in quantum information.

Métodos sem malha constituem uma classe de métodos numéricos usualmente aplicados na solução de equações diferenciais parciais (PDE). A principal característica destes métodos é que os mesmos não necessitam de uma malha como a usada nos métodos de elementos finitos. Esta característica pode ser bastante útil quando se esta modelando estruturas móveis, situação onde geralmente se necessita de um processo de reconstrução da malha. Este trabalho apresenta soluções para alguns dos principais aspectos encontrados na modelagem de dispositivos eletromagnéticos através do método sem malha denominado Element-Free Galerkin Method. Problemas como descontinuidade de materiais, domínios periódicos, imposição de condições de contorno essenciais, acoplamento entre as equações de campo e de circuito e modelagem de movimento são tratados nesta tese. Problemas de eletromagnetismo com materiais descontínuos constituem uma situação muito comum e são a causa de alguns problemas para os métodos sem malha. Geralmente esta característica leva a oscilações espúrias nas curvas do campo elétrico e magnético. Para se resolver este tipo de problema é proposta a utilização de funções de peso especiais na implementação do método. O uso de funções de peso especiais também permitira que a imposição das vii condições de contorno essenciais seja feita de maneira similar ao Método de Elementos Finitos. Este tipo de função propiciara também a simplificação da formulação variacional e do código computacional. Uma nova abordagem para o tratamento de problemas com fronteiras periódicas é proposta, fazendo uso de funções de peso especiais e na manipulação do sistema de equações. Este trabalho também apresenta um método que permite o acoplamento entre equações de circuito e do campo magnético no domínio do tempo para o EFGM. Para tal, uma maquina de indução trifásica é usada como exemplo, sendo apresentadas suas equações acopladas entre campo magnético e circuito magnético e circuito elétrico. Como etapa final do trabalho uma abordagem de modelagem do movimento desta maquina elétrica é proposta.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Este trabalho foi motivado pelas propriedades diversas e mirÃade de aplicaÃÃes do magnetismo no contexto tecnolÃgico atual, dos quais enfatizamos o papel da magnetizaÃÃo e ondas de spin em sistemas magnÃticos bidimensionais tais com redes quadradas e hexagonais. As ondas de spin tem trazido avanÃos outrora nÃo imaginados e tem favorecido em demasia a construÃÃo de dispositivos mais ecientes nos ramos da eletrÃnica e transporte de informaÃÃes, alÃm de ncar novas perspectivas ainda exploradas conceitualmente. Assim entende-se a importÃncia do tema e procuramos estudar as ondas de spin em um ferromagneto bidimensional exposto a interaÃÃes magnÃticas de diferentes naturezas (troca, anisotrÃpica, Zeeman e dipolar) no intuito de montar a relaÃÃo de dispersÃo dos modelos propostos e construir o espectro da teoria, ou seja, a relaÃÃo energia/vetor de onda. Ademais, plotamos outras relaÃÃes da energia com parÃmetros importantes no foco de melhor entender a evoluÃÃo da energia do sistema, alÃm de que investigamos as inuÃncias da orientaÃÃo da rede frente à magnetizaÃÃo externa. / Este trabalho foi motivado pelas propriedades diversas e mirÃade de aplicaÃÃes do magnetismo no contexto tecnolÃgico atual, dos quais enfatizamos o papel da magnetizaÃÃo e ondas de spin em sistemas magnÃticos bidimensionais tais com redes quadradas e hexagonais. As ondas de spin tem trazido avanÃos outrora nÃo imaginados e tem favorecido em demasia a construÃÃo de dispositivos mais ecientes nos ramos da eletrÃnica e transporte de informaÃÃes, alÃm de ncar novas perspectivas ainda exploradas conceitualmente. Assim entende-se a importÃncia do tema e procuramos estudar as ondas de spin em um ferromagneto bidimensional exposto a interaÃÃes magnÃticas de diferentes naturezas (troca, anisotrÃpica, Zeeman e dipolar) no intuito de montar a relaÃÃo de dispersÃo dos modelos propostos e construir o espectro da teoria, ou seja, a relaÃÃo energia/vetor de onda. Ademais, plotamos outras relaÃÃes da energia com parÃmetros importantes no foco de melhor entender a evoluÃÃo da energia do sistema, alÃm de que investigamos as inuÃncias da orientaÃÃo da rede frente à magnetizaÃÃo externa.

Submitted by Biblioteca do Instituto de Física (bif@ndc.uff.br) on 2017-03-27T19:05:26Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese _ficha cartalografica.pdf: 12047542 bytes, checksum: 15c5c46a6007c1cf0e93d34e697f4e96 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-27T19:05:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese _ficha cartalografica.pdf: 12047542 bytes, checksum: 15c5c46a6007c1cf0e93d34e697f4e96 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho estudamos o comportamento ferromagnético de uma série de multicamadas de ZnO/MT com MT = Fe, CoFe, NiFe. Este tipo de sistemas é importante por suas aplicações na spintrônica; cálculos teóricos em multicamadas de ZnO/Co fixando a espessura da camada do ZnO em 5 nm, mostram que estas estruturas podem ter até 100% de polarização de spin. As multicamadas com estrutura [ZnO(5nm)/MT(t)]x6 foram crescidas por magnetron sputtering variando a espessura do MT numa série de valores t = 0,3; 0,4; 0,6; 0,8 e 1,0 nm. A estrutura cristalográfica foi analisada com um difratômetro de raios-X (DRX), revelando um crescimento preferencial no plano (002) do ZnO e mostrando um alargamento de linha e picos satélites. A topografia foi analisada com um microscópio de força atômica (AFM), e revela uma relação entre a espessura do MT com as imperfeições da superfície. A resposta magnética estática foi analisada com um magnetômetro de amostra vibrante (VSM) obtendo curvas de magnetização em função do campo (M vs. H) e curvas de magnetização em função da temperatura (M vs. T) pelo método de medidas de zero field cooling (ZFC) e field cooling (FC). As formas das curvas de histerese revelam a mudança da serie, de um filme com interação dipolar forte a um sistema de nanopartículas não interagentes dependendo da “concentração” do MT na multicamada; as medidas de ZFC/FC confirmam que a ordem ferromagnética é favorecida quanto maior é a espessura depositada do MT. A resposta magnética dinâmica foi analisada por espectroscopia de ressonância ferromagnética (FMR), e revela o decrescimento do campo de ressonância na serie, devido á anisotropia de forma, mostrando uma mudança do eixo fácil da magnetização do plano para a perpendicular. Análise química foi feita por espectroscopia de fotoemisão de raios-X, e revela a formação de fases mistas (íons) coexistindo com o MT; e por último medidas de transmitância revelam a existência de um pico plasmon na faixa de 250 – 340 nm. Estes picos de plasmon são característicos de sistemas dielétricos com nanopartículas. O tratamento térmico de 6000C por 2 horas em vácuo da multicamada [ZnO(5nm)/Fe(t)]x6 teve a finalidade de incrementar a espessura do semicondutor magnético diluído (SMDs) na multicamada, mediante a difusão do MT na rede do ZnO; estes sistemas revelam uma mudança nas suas propriedades estruturais e magnéticas e possivelmente o aparecimento do SMDs, devido a que seu comportamento magnético não corresponde a de um filme nem a de um sistema granular. / In this work we study the ferromagnetic behavior of a series of multilayer ZnO / MT with MT = Fe, CoFe, NiFe. Such systems are important for applications in spintronics: theoretical calculations in multilayer of ZnO/Co with fixed ZnO thickness of 5 nm show that these structures can have up to 100% spin polarization. The multilayers with structure of [ZnO (5nm) / MT (t)] x6 were grown by means of magnetron sputtering varying the thickness of the MT with the values of t = 0,3; 0,4; 0,6; 0,8 and 1, 0 nm. The crystallographic structure is analyzed by X-ray diffractometer (XRD) and the results revealed a preferential growth of ZnO along (002) plane, enlargement of the width of the peaks and existence of satellite peaks. The topography is analyzed with the atomic force microscope (AFM) and it reveals a relationship between the thicknesses of the MT layers and the surface imperfections. The static magnetic response was analyzed with a vibrating sample magnetometer (VSM) and magnetization curves as a function of field (M vs. H) and as a function of temperature (Mvs. T) using the zero field cooling measurements (ZFC) and field cooling (FC) were obtained. The shapes of hysteresis curves show the changes of a film with strong dipolar interactions to a system of non-interacting nanoparticles according to the "concentration" of MT in the multilayer. Measurements of ZFC / FC M-T curves confirm that the ferromagnetic order is favored in the samples with thicker deposited MT layers. The dynamic magnetic response was analyzed by ferromagnetic resonance spectroscopy (FMR) and it shows the decrease of the resonance field in the series, which is due to the shape anisotropy, showing a change of the easy axis of magnetization from in plane to the perpendicular of the plane. The chemical analysis is done by X-ray photoemission spectroscopy (XPS) and the result shows the formation of mixed phases (ions) of the MT. Transmittance measurements reveal the existence of a peak of plasmon in the range of 250 to 340 nm. These peaks of plasmon are characteristic dielectric systems with nanoparticles. Heat treatment for the sample of [ZnO (5nm) / Fe (t)] x6 has been done at 600oC for 2 hours in vacuum in order to increase the thickness of diluted magnetic semiconductor (SMDs) layers in the multilayer system due to the diffusion process of MT atoms. These systems show changes in their structural and magnetic properties, which can be due to the appearance of SMDs since the magnetic behavior does not match to a film or to a granular system.

In this dissertation we present the main results about the magnetic properties of elastic ferromagnets based on the analysis of different behaviours of the exchange parameter O (or exchange interaction). Firstly, we analyzed the variation of exchange parameter O with H and T , i.e., O vH w , O vT w and O vH,T w , obtaining an additional contribution whitout defined physically origin, vH,T w adic { ´S , which when added to the conventional entropy, conv { ´S , results in the variation of total entropy, total { ´S , obtained by Maxwell¡¦s relation. In what follows, we implement a model that includes a vibrational energy in the Einstein approximation for high temperatures, and an other with a quadratic dependence of the isothermal compressibility with the temperature by means of the relation 2 o T K ­ K y a T , so that obtain an additional contribution with defined physically origin. These additional contributions are obtained by magnetoelastic coupling to rewrite the system in terms of the exchange parameter O x that when applied to the model entropy exchange (proposal by Plaza-Campoy), leads to additional contributions to the { ´S eT curves. In a third approximation, we formulate the O parameter within the RKKY fenomenology, Ë Í o RKKY O ­ O J ç , and analyse the magnetic properties (magnetization, exchange parameter, deformation, magnetic entropy, etc.) for different regions of the RKKY curve. In this fenomenology, the exchange parameter varies in a non linear form as a function of the deformation, although when we get closer to a linear region we verified that the Bean- Rodbell model approximates well the RKKY model. Finally, we start from a generalized exchange Hamiltonian and formulate an generalized exchange energy that inserted in the Gibbs free energy, promotes an additional contribution to the magnetic properties, showing up the importance of the v1 4 w factor in the exchange hamiltonian when the exchange parameter depends on the interatomic distances. / Nesta dissertacao sao apresentados os principais resultados das propriedades magneticas de ferromagnetos elasticos baseados na analise de diferentes comportamentos do parametro de troca O (ou interacao de troca). Primeiramente, analisou-se a variacao do parametro O com H e T , ou seja, O vH w , O vT w e O vH,T w , obtendo-se uma contribuicao adicional sem origem fisica definida, vH,T w adic { ´S , que ao ser somada a entropia convencional, conv { ´S , resulta na variacao de entropia total, total { ´S , obtida a partir da relacao de Maxwell. Em seguida, nos implementamos um modelo que contem uma energia vibracional na aproximacao de Einstein para altas temperaturas, e outro com a dependencia quadratica da compressibilidade isotermica com a temperatura pela relacao v w 2 o T K T ­ K y a T , de forma a obtermos contribuicoes adicionais com uma origem fisica definida. Tais contribuicoes adicionais sao obtidas por meio do acoplamento magnetoelastico ao reescrever o sistema em termos de um parametro de troca O x que ao ser aplicado no modelo da entropia de troca (proposta por Plaza-Campoy), apresentam as contribuicoes adicionais nas curvas de { ´S eT . Em uma terceira aproximacao, formulamos o parametro O na fenomenologia RKKY, Ë Í o RKKY O ­ O J ç , e analisamos as propriedades magneticas (magnetizacao, parametro de troca, deformacao, entropia magnetica) para regioes diferentes da curva oscilatoria da interacao RKKY. Nesta fenomenologia o parametro de troca varia de forma nao linear com a deformacao, porem quando nos aproximamos de uma regiao quase linear verificamos que o modelo de Bean-Rodbell se aproxima bem do modelo RKKY. Por fim, partimos de uma hamiltoniana de troca generalizada e formulamos uma energia de troca generalizada que ao ser inserida na energia livre de Gibbs, promove uma contribuicao adicional nas propriedades magneticas, evidenciando a importancia do fator v1 4 w na hamiltoniana de troca quando o parametro de troca depende das distancias interatomicas.

Este trabajo de Tesis propone un estudio experimental sobre las propiedades magnéticas de óxidos de Cu y Fe cuando se los somete a tratamientos que modifican su microestructura. Principalmente son mezclas de CuO y α-Fe<SUB>2</SUB>O<SUB>3</SUB> -dos óxidos antiferromagnéticos-y de ferrita CuFe<SUB>2</SUB>O<SUB>4</SUB>, todos materiales con complejas propiedades magnéticas sobre los que se ha desarrollado una intensa actividad de investigación en los últimos años. La combinación de difracción de rayos x, microscopía electrónica de transmición, espectroscopia Móssbauer y medidas magnéticas en campo continuo y alterno -que poseen escalas espaciales y temporales complementarias- permiten investigar las propiedades estructurales, microestructurales y magnéticas de estos materiales. / Tesis digitalizada en SEDICI gracias a la Biblioteca Central de la Facultad de Ciencias Exactas (UNLP).

Magíster en Ciencias, Mención Geología / Geólogo / La evolución de reservorios de magma silíceos someros es un aspecto trascendental en la transferencia de masa y calor a través de la corteza superior. Caracterizar la estructura interna de plutones resulta primordial para encontrar evidencias de los procesos que habrían ocurrido durante la construcción y enfriamiento de reservorios magmáticos y, así, comprender la naturaleza del registro plutónico. De este modo, se propone estudiar el plutón La Gloria (Chile central), con el objetivo de determinar sus variaciones internas, tanto mineralógicas, texturales (fábricas) como magnéticas, e identificar los procesos fluidodinámicos que dieron lugar a su construcción y diferenciación. Con ello, se propone un modelo del emplazamiento y evolución convectiva del reservorio de magma que habría dado lugar al plutón La Gloria y las diferencias composicionales, mineralógicas y texturales en él observadas. El plutón La Gloria corresponde a un plutón granítico Mioceno, de geometría elongada en dirección N30°W, de 20 km de largo y 5 km de ancho, con una exposición vertical de hasta 2.5 km. Sus contactos con la roca de caja están bien definidos, variando de subverticales en los bordes laterales a subhorizontal hacia el techo, con bordes escalonados. A pesar de que se han reconocido patrones de zonación composicional y mineralógica dentro del plutón, éste no exhibe grandes variaciones ni contactos internos bien definidos, siendo relativamente homogéneo. Las variaciones de las propiedades magnéticas naturales y fábricas (tanto magnética como petrográfica) varían sistemáticamente dentro del plutón La Gloria. La fábrica magnética, determinada a través de anisotropía de la susceptibilidad magnética, está controlada por titanomagnetita multi-dominio pobre en Ti y muestra un patrón con lineaciones horizontales (siguiendo la elongación del plutón) y foliaciones paralelas a los bordes del intrusivo (vertical en las paredes y horizontal hacia el centro y techo). Esta es consistente con la fábrica petrográfica dada por plagioclasa y anfíbola+biotita, excepto en las muestras del centro, donde la foliación y lineación magmática son verticales. Estos patrones se interpretan como registro del cizalle producido por flujos de magma, consecuencia de la convección termal del reservorio de magma. Las fábricas se registrarían en la zona de bloqueo reológico entre un magma altamente cristalino (>50%, borde rígido) y un magma pobre en cristales (<50%, con mayor capacidad de fluir), la cual va migrando hacia el centro del plutón a medida que éste se enfría. Ambas fábricas difieren al centro del plutón debido a las diferencias en la morfología de los cristales y su respuesta ante el cizalle. La fábrica magnética está dada por la anisotropía en la distribución de cristales de magnetita, mientras que la fábrica magmática está dada por la orientación preferencial de cristales elongados. De este modo, la fábrica magnética registra el avance del frente de enfriamiento del magma (patrón concéntrico), mientras que la fábrica magmática registra la dirección de los flujos magmáticos (paralelo a las paredes en los bordes y vertical al centro). La susceptibilidad (10-2 10-1 SI) y remanencia magnética natural (10-2 10 A/m) muestran un patrón de zonación, aumentando su intensidad hacia los bordes y techo del plutón, consistente con las variaciones en el contenido y tamaño de cristales de magnetita. Estas variaciones se interpretan como consecuencia del ascenso de fluidos oxidantes, producto de la desvolatilización del magma durante su enfriamiento en etapas tardi-magmáticas a sub-solidus, reequilibrando los óxidos de Fe-Ti. Sin embargo, este reequilibrio no alteraría la distribución espacial de los cristales y, con ello, tampoco la fábrica magnética registrada al final de la etapa convectiva. Las direcciones paleomagnéticas primarias obtenidas sugieren que no habrían existido rotaciones tectónicas internas del plutón post-enfriamiento, las cuales hubiesen alterado de manera significativa los patrones de la estructura interna. Los resultados de esta tesis indican que el plutón La Gloria representa un reservorio de magma que estuvo mayormente fundido, de unos 200 km3, con capacidad de presentar convección interna (registrada por las fábricas) a gran escala y cristalinidades inferiores al 55%vol. (para permitir los flujos de magma). Sin embargo, las etapas iniciales de ensamblaje y construcción del reservorio no son registradas en la estructura interna del plutón.

Orientadora: Sandra Helena Pulcinelli / Coorientador: Bruno Leonardo Caetano / Banca: Fernando Lucas Primo / Banca: Laudemir Carlos Varanda / Resumo: Neste trabalho foram preparados dispositivos híbridos ureasil-poliéter via processo sol-gel, contendo nanopartículas magnéticas (MNP) de ferrita de cobalto (CoFe2O4) ou maguemita (γ-Fe2O3), que apresentam propriedades magnéticas como superparamagnetismo, podendo ser aplicados em terapia de hipertermia e em sistemas de liberação controlada. A proposta foi sintetizar e caracterizar estes dispositivos visando a possível aplicação como agentes de liberação controlada de fármaco sob presença de um campo magnético alternado (AMF - alternated magnetic field). Assim, a combinação apropriada destas duas terapias pode proporcionar uma alternativa para eliminar células cancerígenas. Os resultados indicam que as nanopartículas de maguemita, com tamanho médio de 12 nm foram introduzidas e dispersas na matriz hibrida. A dispersão foi comprovada pelo patamar de Guinier presente nas curvas de espalhamentos de raios X a baixo ângulo (SAXS). Por outro lado, as partículas de CoFe2O4, de tamanho médio 8,7 nm, apresentaram a formação de agregados na matriz. Os valores de perda de energia específica (SLP - specific loss power) para as amostras contendo MNP evidenciam a capacidade de aplicação em hipertermia magnética. Os ensaios de liberação de fármaco foram realizados utilizando dois fármacos modelo, o diclofenaco de sódio (DCFNa) e a curcumina (CMN). A liberação de DCFNa foi monitorada a partir dos nanocompósitos carregados com maguemita, enquanto nos ensaios com curcumina foram usados para os n... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work the sol-gel approach was used to synthesize organic inorganic hybrids loaded with magnetic nanoparticles (MNP), i.e., cobalt ferrite (CoFe2O4) or maghemite (γ-Fe2O3) which present magnetic properties such as superparamagnetism. Therefore, these materials can be used in hyperthermia therapy as well as in controlled release systems. We synthesize and characterize these devices aiming their application as agents of controlled drug delivery systems under the presence of an alternating magnetic field (AMF). Thus, the appropriate combination of these two therapies may provide an alternative to kill cancer cells. The results indicate that the maghemite particles with mean size of 12 nm were introduced and dispersed in the hybrid matrix, which good dispersion was verified by the Guinier plateau present in the small angle X-ray scattering curves (SAXS). Otherwise, the particles of CoFe2O4, 8.7 nm average size, are present as aggregates in the matrix. The values of specific loss power (SLP) for samples containing MNP make evident their capacity in magnetic hyperthermia application. Drug release assays were performed using two model drugs, sodium diclofenac (DCFNa) and curcumin (CMN). The DCFNa release was monitored from maghemite-loaded nanocomposites while for curcumin assays cobalt ferrite nanocomposites were used. The DCFNa release shows the influence of temperature on drug release, as well as the influence of the application of an AMF. The release of CMN was about six ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre