A circuitaria neuro-anatômica envolvida com a organização de respostas de medo inclui muitos sítios subcorticais diferentes, dois dos quais são a região dorsal da matéria cinzenta periaquedutal (dPAG) e as camadas intermediárias e profundas do colículo superior (i/dlSC). Este estudo investigou como as células destas duas regiões mudam de atividade em um rato que foi colocado diante de seu predador, o gato, comparado com outras situações onde o risco menor. 11 ratos wistar machos passaram por cirurgia para implantação de um microdriver contendo 8 tetrodos, que detectou 39 células na dPAG de 7 ratos e 44 células nas i/dlSC de 4 ratos. A atividade das células foi registrada em uma condição de base e em quatro condições experimentais distintas: o rato confinado, o rato diante de uma novidade, diante de um predador e diante do contexto predatório. Os dados coletados foram analisados por scripts de MATLAB e cada célula foi classificada para sua responsividade às condições experimentais, à mudança do comportamento do rato, à velocidade e à posição do rato no aparato. Na dPAG as células se mostraram mais responsivas a condição do gato do que as demais condições experimentais, tanto em número de células como em aumento de atividade celular. Uma quantidade menor de células mostrou-se responsiva a mudanças de comportamento, particularmente os comportamentos de defesa. Nas i/dlSC as células também se mostraram mais responsivas para o gato, seguido do contexto, em ambos os casos com diminuição de atividade celular, que foi mais intensa no gato. Uma quantidade menor de células pareceu responder de forma similar para as diferentes mudanças comportamentais. Interpretamos esses dados propondo que a dPAG possui uma função sinalizadora de medo, fortemente ativada durante o gato, e que as i/dlSC são inibidas diante do gato a fim de evitar a captação de estímulos irrelevantes para lidar com a situação de risco. / The neuroanatomical circuitry involved with the organization of fear responses includes a great number of subcortical sites, two of which are the dorsal periaqueductal gray (dPAG) and the intermediate and deep layers of the superior colliculus (i/dlSC). This study investigated how the cellular activity in these regions changed in a rat that was exposed to one of its predators, a cat, when compared with lower risk situations. 11 male wistar rats underwent surgery to implant a microdriver containing 8 tetrodes, which detected 39 cells in the dPAG of 7 rats and 44 cells in the i/dlSC of 4 rats. Cell activity was registered in a basal condition and then again in for experimental conditions: the rat confined in a smaller space, the rat facing a novel stimulus, the rat facing a cat and the rat facing the predatory context. Collected data was analyzed using MATLAB and each cell was classified according to its responsivity to the experimental conditions, to the rats switches in behavior, to the rats speed and position in the experimental apparatus. In the dPAG, cells were shown to be more responsive to the cat condition over the other conditions, both in terms of number of responsive cells and intensity of increase in firing activity. A smaller number of cells were responsive to behavior switching, being especially sensitive to the initiation of defensive behaviors. In the i/dlSC, cells were more responsive to the cat, followed by the predatory context, in both cases with a general reduction of cellular activity that was more intensive for the cat. A smaller number of cells was responsive in similar ways for behavior switching across experimental conditions. We interpret this data by proposing that the dPAG acts signaling a state of fear, particularly during a high risk situation, and the i/dlSC are inhibited during riskier situations so as to block irrelevant environmental stimuli.

O silício é o material-base para a indústria de microeletrônica e tem acompanhado a evolução para a nanoeletrônica. Em várias aplicações é importante o processo de química molhada que prevê a presença de moléculas de água na superfície do semicondutor. Todavia, muito pouco ainda é conhecido, teórica e experimentalmente, sobre os mecanismos e as estruturas resultantes da reação da molécula de H2O sobre Si. Aqui, nós apresentamos nosso estudo da dissociação de uma molécula de água sobre as superfícies Si(100)(2x1) (superfície limpa) e Si(100)(2x1):H superfcie monohidrogenada). Nossos resultados foram obtidos com a Teoria do Funcional da Densidade (DFT), enquanto os caminhos de menor energia para a decomposição da molécula sobre a superfície foram obtidos com a metodologia denominada CI-NEB (Climbing Image - Nudging Elastic Band). Nossos resultados mostraram que a dissociação da molécula de água sobre a superfície limpa é independente do sítio de ataque à superf´cie e esta interação ocorre de maneira correlacionada. O produto HSiSiOH desta reação é estável, e a posterior decomposição ocorre via energia térmica. Neste caso, nós mostramos que a transferência do átomo de oxigênio para o dímero é energética e cineticamente favorável em relação à oxidação de sítios subsuperficiais. A superfície monohidrogenda mostra-se muito resistente ao ataque oxidativo. Constatamos que alguns processos oxidativos tem dependêencia com o sítio de ataque, enquanto outros são indiferentes se a interação ocorre em regiões de vale ou sobre a fileira de dímeros. Nossos resultados evidenciam que a rota de ataque sugerida pelos experimentais nao se mostrou cineticamente viável. Assim, nós propomos duas novas rotas oxidativas, uma relacionada à oxidação do dímero e outra de sítio de subsuperfície. Nós provamos que estas duas novas possibilidades são cinética e energéticamente viáveis. Finalmente, apresentamos uma análise das modificações do perfil de corrente de tunelamento (STM - Scanning Tunneling Microscopy) provocadas por estes defeitos. Deste modo, n´os esperamos que este trabalho possa ser uma motivação para a comprovação de nossos resultados. / Silicon is the basic material for microeletronics industry, and for the recent developments in nano eletronics. In many applications, wet chemistry processing is important that is, with the presence of water molecules on the semiconductor surface. However, the reaction mechanism for the H2O molecule with Si, and the resulting structures, are still object of debate, from both theoretical and experimental points of view. Here, we present a detailed study of the dissociation of one water molecule on the surfaces Si (100) (2x1) (clean surface) and Si (100) (2x1): H ) monohydride, covering from the reaction evolution, to the characterization of the final surface. To do that, we use methodologies based on Density Functional Theory the reaction pathways for decomposition of the water molecule on the surface have been carried out with CI-NEB (climbing image nudging elastic band), and we used the Tersoff-Hamann model for surface characterization. Our results show that the water molecule dissociation on the clean surface is independent of the site of attack. The product of this reaction, H-Si-Si-OH unit, is stable and its subsequent decomposition occurs through thermal energy. We also find that the insertion of the oxygen atom a Si surface dimmer is energetically and kinetically favorable compared to absorption in the back-bond (subsurface) sites. Although hydrogenation cannot prevent oxidation of the surface, we can say that the passivation processes are efficient, since the monohydride surface is more resistant to attack by oxygen. In contrast with the clean surface, for this case, some oxidative process have dependency on the site of attack, while others are indifferent whether the interaction occurs in the valley or over the dimmer rows. Our results indicate that the oxidation route suggested by earlier experimental works is not favored. In this way, we propose two new oxidation routes, once related to chemisorption of the oxygen atom on the Si-Si dimmer bond, and another related to the absorption on the back bond, with simultaneous ejection of one H2 molecule. Analysis of energy barriers showed that these two new possibilities are both kinetically and energetically viable. We finally present analyses of the profiles of tunneling current, predicted by STM (Scanning Tunneling Microscopy) for oxygen incorporation in all studied structures. We hope to have contribuited to the understanding of the oxidation processes, and at the same time to motivate new experimental investigations

Cerca de 25% do conteúdo energético do universo se encontra sob uma forma de natureza ainda não determinada e é conhecida pelo nome de matéria escura. Desde as primeiras especulações acerca de sua existência (Zwicky ~ 1933), vários modelos foram propostos na tentativa de justificar os dados observacionais encontrados mas, até hoje, nenhum deles foi capaz de cumprir essa tarefa a contento. Nesta dissertação, apresentaremos uma breve discussão desses modelos, além de propor um novo, baseado na idéia de que tanto a matéria escura quanto a energia escura possam ser compostas pelo campo escalar de Born-Infeld. / Nearly twenty five percent of the energetic content of the universe appears in a form that is still unknown and is named dark matter. Since the first speculations about its existence (Zwicky ~1933), many models have been proposed trying to justify all the observed data but, until now, none of them has been able to solve this problem. In this monography, we will present a brief discussion about these models and propose a new one, based on the idea that both dark matter and dark energy could be the Born Infeld scalar field.

Os sedimentos costeiros são importantes globalmente, pois atuam como receptores de grandes quantidades de material orgânico alóctone e autóctone, sendo responsáveis por cerca de 90% do enterramento de carbono no oceano global. Dentro dos ecossistemas de plataforma continental, a fauna bêntica desempenha papel vital tanto como receptora de energia proveniente do pelagial, quanto como fornecedora de energia para os organismos demersais e de nutrientes para o fitoplâncton. O objetivo principal do presente trabalho foi investigar a variação temporal da dinâmica da macrofauna bêntica na plataforma interna de Ubatuba. A dinâmica bêntica foi analisada pela abundância, biomassa, descritores da comunidade (riqueza, diversidade, equitatividade) e análise trófica dos grupos mais abundantes, em função da origem e composição da matéria orgânica sedimentar. As coletas foram realizadas mensalmente em uma estação fixa, com início em outubro de 2006, por um período de um ano. A estação fixa possui uma profundidade de 40 m e um regime oceanográfico de transição entre águas costeiras e de plataforma continental. A composição da matéria orgânica em termos de MOT, fitopigmentos, fitodetritos e biomarcadores lipídicos apresentou uma complexidade típica de ambientes de plataforma interna, relacionados à dinâmica oceanográfica que rege os principais eventos de acúmulo ou remoção da matéria orgânica lábil na região de Ubatuba. A composição dos biomarcadores lipídicos presentes no sedimento evidenciou que a matéria orgânica particulada na região de plataforma interna de Ubatuba possui uma origem principalmente autóctone, e que está constituída por uma combinação de material derivado do plâncton vivo ou detrítico, da produção bacteriana e da fauna associada ao sedimento, havendo uma contribuição terrestre relativamente pequena. O presente estudo indicou que a dinâmica bêntica na região da plataforma interna de Ubatuba é moldada por forçantes ambientais, como a intrusão de massas dágua (e.g. ACAS) trazendo nutrientes para a zona fótica e estimulando a produção primária fitoplanctônica nova, induzindo o aumento na densidade e biomassa bêntica. A chegada de frentes frias, com ventos fortes, mistura da coluna dágua e revolvimento do fundo também possui fundamental importância, através do decréscimo nos valores dos parâmetros da comunidade bêntica. Esse padrão de acúmulo e remoção sugere que a biota bêntica da plataforma interna de Ubatuba esteja numa constante dinâmica de colonização e recolonização, que pode ser chave na manutenção de altos níveis de riqueza e equitatividade na região. Os resultados obtidos no presente estudo sugerem um íntimo e complexo acoplamento bentopelágico dependente, por um lado, de eventos oceanográficos de mesoescala (i.e. centenas de km; intrusão da ACAS) e, por outro, de eventos atmosféricos que influenciam o sistema bêntico em escala local, através da ressuspensão de sedimentos. / Coastal sediments are globally important for their role in the carbon cycle, being responsible for about 90% of the carbon burial in the global ocean. In continental shelf ecosystems, benthic communities play a vital role receiving energy from the pelagic system, serving as food source for demersal organisms, recycling nutrients back to the water column and sequestering part of the carbon into deeper layers of marine sediments. The present study aimed to investigate the variation on the dynamics of the benthic macrofauna on the inner shelf off Ubatuba-SP. Benthic macrofauna abundance, biomass, species richness, diversity, equitability and polychaete trophic groups were compared with the origin and composition of sedimentary organic matter. Sampling was carried out on a monthly basis starting in October 2006 for a year in a permanent station at 40 meters depth. The area is characterized by a transition between coastal and oceanic regimens. Sedimentary organic matter composition in terms of total organic matter, lipid biomarkers and phytopigments and phytodetritus showed a complexity typical from inner shelves and was driven by oceanic and atmospheric dynamics. Lipid biomarker composition revealed that particulated organic matter was mainly derived from autochthonous sources, composed of a combination of material derived from live plankton and detritic remains, bacterial production and from the benthic metazoan fauna. Terrestrial contribution to the sediment organic matter was small. The present study indicated that the benthic dynamics in the inner shelf off Ubatuba is molded by environmental forcing, especially the intrusion of water masses onto the shelf (e.g. ACAS), which brings nutrients to the euphotic zone stimulating new phytoplanktonic primary production. This enhances the flux of organic matter to the bottom increasing the benthic biota density and biomass. The arrival of cold fronts, with strong S-SW winds promoting water column mixing and sediment resuspension, was also fundamental in decreasing benthic community parameters (i.e. abundance and biomass). The dynamics of organic matter accumulation and removal suggest that the benthic biota in the inner shelf of Ubatuba is subjected to a constant pattern of settling and recolonization, which can be a key factor in the maintenance of high levels of species richness and equitability. The results obtained in the present study suggest a strong and complex benthic-pelagic coupling, influenced by mesoescale oceanographic events (i.e. hundreds of km; intrusion of ACAS) on the one hand and, on the other, by atmospheric events influencing the benthic system on a local scale, through the remobilization of sediments.

Investigamos as propriedades de baixa temperatura do modelo de Heisenberg unidimensional de spin 1 desordenado, com flutuações geométricas nos acoplamentos induzidas por sequências aperiódicas e determinísticas. Escolhemos duas sequências com propriedades distintas, a sequência de Fibonacci e a sequência 6-3. Nosso objetivo é entender como essas flutuações geométricas modificam a física da fase de Haldane, que corresponde ao estado fundamental da cadeia de spin 1 uniforme. Introduzimos deferentes adaptações do grupo de renormalização de desordem forte (SDRG) de Ma, Dasgupta e Hu, que tem sido amplamente usado no estudo de cadeias de spin aleatórias. Usamos ainda simulações numéricas de Monte Carlo quântico e do grupo de renormalização da matriz densidade para confirmar as previsões do SDRG, assim como estudar as propriedades do estado fundamental, conforme a modulação se torna mais forte. Não encontramos uma transição de fase para a cadeia modulada pela sequência de Fibonacci, enquanto para a cadeia modulada pela sequência 6-3 encontramos uma transição para uma fase sem gap, dominada pela aperiodicidade, similar àquela encontrada na cadeia XXZ de spin 1/2. Mostramos que abordagens que preveem o mesmo comportamento qualitativo na cadeia aleatória de spin 1 podem levar a previsões qualitativamente incompatíveis na cadeia aperiódica. / We investigate the low-temperature properties of the one-dimensional spin-1 Heisenberg model with geometric fluctuations induced by aperiodic but deterministic coupling distributions, involving two parameters. We focus on two aperiodic sequences, the Fibonacci sequence and the 6-3 sequence. Our goal is to understand how these geometric fluctuations modify the physics of the (gapped) Haldane phase, which corresponds to the ground state of the uniform spin-1 chain. We utilize different adaptations of the strong-disorder renormalization-group (SDRG) scheme of Ma, Dasgupta and Hu, widely employed in the study of random spin chains, supplemented by quantum Monte Carlo and density-matrix renormalization-group numerical calculations, to study the nature of the ground state as the coupling modulation is increased. We find no phase transition for the Fibonacci chain, while we show that the 6-3 chain exhibits a phase transition to a gapless, aperiodicity-dominated phase similar to that found for the aperiodic spin-1/2 XXZ chain. We show that approaches providing the same qualitative behaviour in the random spin-1 chain may lead to qualitatively incompatible predictions in aperiodic chain.

Este estudo teve como objetivo verificar como ocorre e se desenvolve a construção dos conceitos acerca da estrutura da matéria e quais as dificuldades envolvidas nesse processo de aprendizagem. Para esta finalidade foi realizado um estudo longitudinal com um grupo de alunos ao longo do ensino médio. O estudo apresenta a análise do desenvolvimento conceitual desses estudantes, ao manifestarem explicações sobre fenômenos do seu cotidiano, utilizando ideias sobre a estrutura da matéria. Foram empregadas três dimensões de análise: natureza corpuscular da matéria (1ª dimensão), natureza elétrica da matéria (2ª dimensão) e interações intra e interpartículas (3ª dimensão). O estudo foi dividido em duas etapas. Na primeira etapa, participaram 91 alunos de 1ª a 3ª séries de uma escola de Ensino Médio de São Paulo, cujo ensino esteve a cargo de uma mesma professora. A compreensão dos conceitos acerca da estrutura da matéria foi extraída de suas respostas a um questionário contendo questões abertas e fechadas. O conhecimento dos alunos foi avaliado considerando suas respostas em níveis de adequação e compreensão elaborados a partir de uma comparação com respostas de professores especialistas na área de química e de ensino ao mesmo questionário. Verificou-se que as respostas dos alunos se apresentaram entre os níveis de inadequação e parcial adequação com vaga à alguma compreensão na 1ª dimensão de análise para todas as séries. Na 2ª dimensão de análise as respostas foram inadequadas com insuficiente compreensão, entre os alunos da 1ª série, inadequadas com vaga compreensão entre os alunos da 2ª e 3ª séries. Na 3ª dimensão, as respostas foram inadequadas, com insuficiente compreensão entre os alunos das 1ª e 3ª séries, o que implica em avanços e retrocessos do conhecimento dos conceitos e, para a 2ª série, as respostas foram inadequadas com vaga compreensão. Na segunda etapa do estudo, foram acompanhados quatro alunos (A, B, C e D) durante os três anos do Ensino Médio. O conhecimento individual de cada aluno foi extraído de suas respostas a questionários, entrevistas e representações pictóricas. O desenvolvimento conceitual de cada aluno foi avaliado por meio da elaboração de mapas cognitivos a partir de suas manifestações verbais e escritas. Os resultados indicaram que dois dos estudantes desenvolveram uma compreensão gradual dos conceitos acerca da estrutura da matéria, um deles finalizou o ensino com vaga compreensão (A), outro com alguma compreensão (D) e dois deles alcançaram bom nível de compreensão (B e C), estes últimos parecem ter integrado de maneira mais coesa seus conhecimentos, o que indicou que reestruturaram e reorganizaram suas estruturas de conhecimento. O estudo sugere que é necessária uma retomada constante dos conceitos sobre estrutura da matéria, possibilitando ao aluno estabelecer inter-relações conceituais na explicação de fenômenos, de maneira a facilitar uma reestruturação das concepções dos estudantes, tornando a aprendizagem mais significativa. / This study aims to investigate how High School students understand and develop concepts related to structure of matter and how they apply these concepts to explain everyday phenomena related to Chemistry. For this purpose, we conducted a longitudinal study with 91 High School students from 2012 to 2014. The conceptual development of these students was investigated by analyzing their answers to a questionnaire applied in the beginning of the 1st and 2nd grades and in the end of the 3rd grade of High School. In addition, four students were chosen to answer to five interviews conducted over the three years of High School. The students had the same Chemistry teacher in these three years. Students\' answers were categorized in three dimensions of analysis elaborated by the researcher: particle model of matter (1st dimension), electrical nature of matter (2nd dimension) and intra- and inter-particle interactions (3rd dimension). The analyses were conducted in two steps. In the first step, the concepts expressed by the 91 students were analyzed according to the three dimensions. Adequacy and comprehension levels were created to categorize students\' responses. These levels were elaborated by comparing students\' answers to Chemistry experts\' answers. The second step consisted of analysis of each of four students (A, B, C, D) during learning process on 1st, 2nd and 3rd grades of High School. The concept development of each student was evaluated through cognitive maps elaborated by the researcher from student\'s verbal and written manifestations. On the first step, concerning to the 1st dimension of analysis, the students on the three grades showed answers classified in inadequacy and partial adequacy levels, and low comprehension level. For the 2nd dimension, 1st graders\' ideas were classified as inadequate with insufficient understanding, the students of 2nd and 3rd grades showed a low level of understanding. On the 3rd dimension, the answers given by students of the 1st and 3rd grades were classified as inadequate, with insufficient understanding. The responses of 2nd grade students were also inadequate but with a little better level of understanding. On the second step, results indicated that students A and D developed a gradual understanding of the concepts concerning the structure of matter. Although, student A has achieved a low level of comprehension, student D has achieved the level of some comprehension. Students B and C achieved good level of understanding and their concepts seem to be closely integrated, which indicates that they have restructured and reorganized their knowledge structures. In conclusion, this study suggests that concepts related to structure of matter should be frequently reviewed in order to enable the student to establish conceptual interrelationships to explain phenomena at sub-microscope level, promote students\' conceptions restructuration, and provide meaningful learning during the teaching-learning process.

A Frutalina é uma proteína tetramérica ligante de carboidratos obtida através de sementes Artocarpus incisa. Os interesses biomédicos da Frutalina estão em sua alta afnidade de ligação por carboidratos presentes em algumas células tumorais específicas. Até agora, nenhum estudo teórico computacional foi realizado para investigar as características de ligação da Frutalina. Neste trabalho, através de um estudo multidisciplinar, investigamos as propriedades de ligação e óticas da Frutalina com carboidratos. Utilizamos um modelo-corte teórico, considerando apenas o sítio ativo de ligação com o carboidrato construído com o auxílio de docking molecular e mecânica molecular clássica. As energias de ligação são obtidas através de uma abordagem quântica ab initio all electron, dentro da Teoria do Funcional da Densidade (DFT), no espaço recíproco que combina o método Projector Augmented Waves (PAW) e a dinâmica molecular de Car-Parrinello (CP). Uma metodologia Hartree-Fock (HF) semi-empírica é utilizada para obter as propriedades óticas. A investigação deste problema muito complexo pode ser dividido em seis etapas principais: a) estudamos as propriedades estruturais da proteína para avaliar a sua mobilidade e escolhemos um conjunto de dados de raios-X para descrever o sistema; b) aplicamos a técnica de docking molecular para ligar quatro carboidratos ( alfa-metil-D-galactose, beta-D-galactose, O1-metil-manose e alfa-metil-D-glucopiranose) na proteína; c) otimizamos a geometria do sistema lectina-carboidrato utilizando mecânica molecular clássica; d) criamos o modelo-corte ; e) investigamos as propriedades óticas utilizando HF; f) estudamos as propriedades eletrônicas do sistema proteína-carboidrato e calculamos energias de ligação através do cálculo DFT. O modelo aqui proposto, além de apresentar uma adequada concordância com dados experimentais, abre a possibilidade de investigar propriedades eletrônicas através de uma abordagem quântica estado da arte na área de estrutura eletrônica. / Frutalin is a tetrameric carbohydrate-binding protein obtained from breadfruit seeds. Biomedical interest on Frutalin comes from the high afinity exhibited by these molecules toward carbohydrates expressed by specific tumor cells. So far, no theoretical computational studies have been carried out to investigate the binding characteristics of frutalin, which is probably due to the large number of atoms that should be considered for in silicon calculations. We investigate the binding of frutalin and optical properties with specific carbohydrate molecules using a theoretical cutmodel considering only the carbohydrate binding site. This model has been constructed with the aid of molecular docking and classical molecular mechanics. We use the ab initio all electron reciprocal space Projector Augmented Waves (PAW) method and the Car-Parrinello scheme as embodied in the CP-PAW code to obtain the binding energies. To evaluate the optical properties, we employed the Hartree-Fock Semi-empirical ZINDO method from the Materials Studio 4.0 computational package. The investigation of this very complex problem can be divided into 6 main steps. Firstly, we study the structural properties of the protein to evaluate its mobility and we choose a x-ray data to describe reliably the system. In the second step, we performed molecular docking to link up four carbohydrates (alpha-methyl-D-galactoside, beta-D-galactoside, O1-methyl-mannose and methyl-alpha-D-glucopyranoside) in the protein. We optimize the geometry of the system lectin-carbohydrate using molecular mechanics in the third step. In the fourth step, we created the cutmodel based on the final geometries obtained in the previous step. In the fifth and sixth steps we investigate the quantum interaction of the protein with each carbohydrate. Our theoretical results are compared with available measurements in each step. The study of the interaction between the active binding site and carbohydrates allows us to demonstrate that our methodology is well suited to predict the electronic properties of the system.

Os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA) são poluentes formados por dois ou mais anéis aromáticos que podem causar efeitos mutagênicos, carcinogênicos e teratogênicos aos seres humanos. Os HPA não são suscetíveis à degradação pela maioria dos micro-organismos devido a sua baixa solubilidade em água e a sorção destes poluentes na parte mineral e orgânica do solo. Uma forma de tratamento é o uso de processos oxidativos que podem degradar inúmeros contaminantes orgânicos e minerizá-los a gás carbônico e água. Neste trabalho foi avaliada a eficiência da degradação do isômeros fenantreno e antraceno, dois tipos de HPA, em areia padrão, utilizando-se como oxidantes o permanganato, peróxido de hidrogênio e persulfato ativado. De acordo com a matriz e o contaminante, após 24 horas de tratamento, verificou-se a degradação de 95 a 98% utilizando-se como oxidantes permanganato e de 34 a 62% utilizando-se a reação de Fenton. Foi identificada a antraquinona como produto do antraceno, independentemente do oxidante utilizado. Dentre os oxidantes, avaliou-se o persulfato ativado com ferro para a aplicação em solos arenosos contaminados com HPA. Quando se utilizou persulfato ativado com ferro em areia padrão houve a decomposição, após 24 horas de tratamento, de 60 e 95%, de fenantreno e antraceno, respectivamente. Em solos arenosos utilizando-se o persulfato, a degradação dos contaminantes foi predominantemente inferior devido ao possível efeito de matriz. Em contrapartida praticamente não houve a decomposição das substâncias húmicas. Esta é característica favorável, pois não houve a competição da matéria orgânica com o contaminante pelo persulfato, além de não promover alterações no teor de carbono presente no solo / Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) are pollutants formed by two or more aromatic rings that can be mutagenic, carcinogenic and teratogenic to humans. PAH do not undergo degradation by most microorganisms due to this low water solubility and adsorption in the mineral and organic soil phase. One form of treatment is the use of oxidative processes that can degrade numerous organic contaminants and mineralize them to carbon dioxide and water. In this study, it was evaluated the efficiency of phenanthrene and anthracene degradation, in standard sand soil using permanganate, hydrogen peroxide and activated persulfate as oxidants. Depending on the contaminant and the matrix, over 24h of treatment, it was found the degradation 95 to 98% using permanganate and 34 to 62% using reaction Fenton. Anthraquinone was identified as product of anthracene, independent of the oxidant used. Among the oxidants, persulfate activated with iron was evaluated in the degradation of PAH in sandy soils. In standard sand, this process promoted,over 24 hours of treatment, a degradation level up to 60 % phenanthrene and 95% for anthracene. In sand soils, the degradation of the contaminants was lower due to possible matrix effect. In constrast there was no decomposition of humic substances, indicating no competition between the organic matter and the PAH by persulfate, and no change in the soil carbon content

A definição mais amplamente aceita estabelece que compostagem é a decomposição controlada, exotérmica e bioxidativa de materiais de origem orgânica por microorganismos autóctones, num ambiente úmido, aquecido e aeróbio, com produção de dióxido de carbono, água, minerais e uma matéria orgânica estabilizada, definida como composto. Em função do potencial inerente aos compostos orgânicos tem-se observado sua crescente utilização na agricultura, tomando lugar dos fertilizantes minerais. Devido à disponibilidade e baixo custo na região de São Carlos-SP, os compostos a serem utilizados foram provenientes de resíduos de poda de árvores, bagaço de laranja, torta de filtro e esterco bovino. A humanidade produz uma grande quantidade de tipos de resíduos, os quais podem ser utilizados como matéria-prima no processo de compostagem. A poda de árvores é um resíduo facilmente encontrado tanto na zona rural como nas cidades, sendo geralmente descartada. Nas cidades este descarte pode se tornar um problema, na medida em que aumenta o volume de lixo produzido, sobrecarregando os depósitos ou aterros sanitários. O bagaço de laranja é o principal subproduto da indústria de processamento de citrus, correspondendo a cerca de 45% da massa total da fruta e pode se tornar um grande problema para indústria, pois se deteriora muito rápido durante a estocagem. A torta de filtro é um resíduo proveniente da indústria sucroalcooleira e é obtido do processo de clarificação do caldo de cana. O esterco bovino é um resíduo amplamente usado in natura como adubo orgânico, porém, o processo de compostagem torna-o mais estável e otimiza suas propriedades fertilizantes. De maneira geral, a influência dos compostos orgânicos na produção vegetal e na fertilidade do solo requer mais estudos devido à complexidade dos agroecossistemas. O objetivo desse trabalho foi avaliar a influência de diferentes compostos orgânicos nas doses selecionadas, na produção da planta medicinal Ocimum selloi Benth em um solo tropical arenoso (Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico, coletado na Fazenda Canchin, na região de São Carlos-SP), em comparação com fertilizante mineral. Para observar os efeitos da adubação orgânica ou mineral foram analisados os ácidos húmicos extraídos dos solos utilizando espectroscopia na região do infravermelho próximo com transformada de Fourier, fluorescência e análise elementar. Para a análise do solo intacto utilizou-se a fluorescência induzida por laser e espectrsocopia na região do infravermelho médio. Também foram realizadas análises de fertilidade do solo e do tecido vegetal, bem como analíses para avaliação do desenvolvimento vegetal. A análise estatística dos dados (Análise de Componetes Principais) de fertilidade do tecido vegetal e do solo, e dos dados de NIRS, mostraram uma separação dos tratamentos em dois grupos. Foi possível verificar que o tratamento L2 foi o mais próximo do tratamento com adubação mineral, enquanto que os tratamentos L1, L3 e L4 ficaram mais próximos ao tratamento referência (sem adubação). Esses resultados são condizentes com o diagnóstico nutricional das plantas pelo método visual, além de serem similares com as análises químicas e espectroscópicas feitas por Fialho et al. (2010). Experimentos de infravermelho com transformada de Fourier forneceram espectros com bandas características de grupos alifáticos para o ácido húmico extraído do lodo, comprovando seu alto grau de alifaticidade. Dados de fluorescência utilizando diferentes metodologias e fluorescência induzida por laser, de amostras de solo intacto, apresentaram comportamento similar. É importante salientar, que de maneira geral, o tratamento L2 (adubação com composto que possue como material de partida esterco bovino e poda de árvores) é o mais similar ao fertilizante mineral, podendo trazer maiores benefícios quando aplicados ao solo em questão. De modo geral constata-se a viabilidade do uso de compostos orgânicos como alternativa ao uso de fertilizantes minerais, contudo o manejo e as implicações na nutrição de plantas e a plena produtividade das culturas ainda representa desafio importante para as pesquisas. / The most widely accepted definition about composting is that it is a controlled exothermic and bioxidative decomposition of organic materials by autochthonous microorganisms, resulting in a wet, warm and aerobic environment, with production of carbon dioxide, water, minerals and, a stabilized organic matter, defined as compost. Due to the availability and low cost in the region of São Carlos-SP, the organic composts used came from waste of tree pruning, orange bagasse, filter cake and manure. The humanity produces a lot of kinds of residues which can be use as raw material in composting production. Pruning trees is a waste easily found in both rural and urban areas, and they are generally discarded. In the cities, this disposal may become a problem, because it increases the volume of produced waste, overloading quickly deposits or landfills. The orange peel is the main by-product of citrus industry, representing about 45% of the total weight of the fruit and it can becomes a major problem for industry, because it deteriorates very rapidly during storage. The filter cake is a residue from the ethanol industry and is obtained from the solid precipitate from the sugarcane juice clarification (to produce sugar or ethanol) and, the boiler ash. The bovine manure is a waste widely used in natura as organic fertilizer however; the composting process makes it more stable and enhances its fertilizing properties. In general, the influence of organic composts in plant production and soil fertility requires more studies due to the complexity of agroecosystems. The objective of this work was to evaluate the influence of different composts and selected doses, on the production of the medicine plant Ocimum selloi Benth in a tropical sandy soil (colleted at Canchin Farm in the region of the city of São Carlos, São Paulo state), in comparison to mineral fertilizer. The studies showed differences between composts applied in the soil. Non-additional application of mineral fertilizers was done. The results were compared with the former ones observed by Fialho et al. (2010), using chemical and spectroscopic methods to evaluate the compost humification. Analysis of fertility of the soils under organic composts application or not, analysis of fertility of plant tissues (leaves) and analysis for evaluation of plant development were done to evaluate the performance of the tested treatments (L1, L2, L3 and L4). In order to observe the effects of the composts addition, the humic acids extracted from soils were analyzed by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), fluorescence spectroscopy and elementar analysis. To analyse the intact soil laser induced fluorescence (LIF) and near-infrared reflectance spectroscopy (NIRS) was used. The results obtained with Principal Component Analysis (PCA) of fertility analysis of plant tissues and soils and NIRS, showed the treatments were separated into two main clusters. It was possible to verify the treatment called L2 and were nearest to commercial treatment (mineral fertilizer) and in the L1, L3 and L4 were nearest to the reference samples. These results are consistent with the nutritional diagnosis of plants by the visual method, and are similar to the chemical and spectroscopic analysis made by Fialho et al. (2010).The results obtained by Fourier transformed infrared showed spectra with characteristic bands from aliphaticity groups for humic acid from organic composts, confirming their high aliphacitity degree. Data from fluorescence utilizing different methodologies and laser induced fluorescence, from intact soil, showed similar results. Importantly, that in general, treatment L2 is most similar to mineral fertilizer, and can bring greater benefits when applied to the soil in question. Overall it appears the feasibility of using organic composts as an alternative to the use of mineral fertilizers, but management and the implications for plant nutrition and optimum crop yield still represents an important challenge for research.

A existência de matéria escura é sustentada pela observação de efeitos gravitacionais sobre a matéria comum. A partir desses efeitos, com medidas de curvas de rotação e lentes gravitacionais, é possível calcular a densidade de matéria escura necessária para causa-los. Para descrever o comportamento observado, foram criados alguns modelos teóricos, porém a natureza das partículas que constituem matéria escura continua desconhecida. Determinar propriedades como massa e seção de choque da possível partícula de matéria escura é fundamental para o entendimento da natureza de seus efeitos sobre matéria bariônica. No âmbito experimental, os Telescópios Cherenkov medem a radiação gama proveniente do cosmo com energia entre GeV &#8212TeV de forma que uma possível interação (como exemplo a aniquilação de partículas de matéria escura) poderia ter seu resultado final de raios gama detectado em um dos experimentos de observação indireta. Neste trabalho de mestrado analisamos os conceitos de matéria escura a partir de um modelo específico de partículas WIMPs, o neutralino. Estudamos galáxias anãs esferoidais como possíveis fontes do sinal de raios gama proveniente da aniquilação de neutralinos. Para o entendimento dos cálculos, reproduzimos os resultados de dois experimentos importantes para a área, pertencentes aos telescópios VERITAS e MAGIC, validando as implementações realizadas. Estudamos também galáxias anãs esferoidais observadas pelo experimento FERMI-LAT para as quais limites superiores de fluxo foram determinados. Fizemos uso dessas medidas e extrapolamos os espectros de energias para o intervalo a ser observado pelo CTA. Utilizando curvas de sensitividade realistas para uma possível configuração do CTA, determinamos a potencialidade de detectação de matéria escura pelo CTA de 18 fontes estudados pelo FERMI-LAT. A partir dos resultados obtidos com a simulação do Observatório, podemos concluir quais fontes proporcionam melhores avanços para as pesquisas envolvendo matéria escura com o modelo escolhido. / The existence of dark matter is sustained by the observation of its gravitational efects on ordinary matter. By studying these efects, with rotation curves and gravitational lensing measurements, it is possible to calculate the dark matter density necessary to cause them. Theoretical models were created to describe the observed behavior, however the nature of the constituent particles is still unknown. Determining the particles\' properties such as mass and cross section is fundamental for the understanding of the nature of its efects on baryonic matter. On the experimental scope, Cherenkov Telescopes measure the gamma radiation coming from the cosmo with an energy between GeV &#8212TeV making it possible for an interaction to have its final product detected in one of these experiments. In this dissertation, we present an analysis of dark matter concepts considering a specific model of WIMPs particles, represented by the neutralino. We studied dwarf spheroidal galaxies as possible gamma-ray flux sources originated from the neutralino annihilation. We reproduced the results on annihilation cross section of two important experiments for this particular field (VERITAS and MAGIC), validating the codes implemented. This was perfomed with the objective of understanding the calculus involved. We studied dwarf spheroidal galaxies observed by the FERMI-LAT experiment for which upper limits flux were determined. We used these measurements and extrapolated the energy spectrum to the one to be observed by CTA. With realistic sensitivity curves for a possible CTA configuration, we determined the potencial for a dark matter detection for 18 sources studied by FERMI-LAT. With the results obtained with the Observatory simulation, we were able to conclude which of these sources represent improvements for dark matter researches with the specific model described.