REIS, Saulo Davi Soares e. Local and global effects on navigation in small-world networks and explosive percolation. 2012. 86 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-06-16T20:35:22Z No. of bitstreams: 1 2012_tese_sdsreis.pdf: 3097854 bytes, checksum: 3798beb23c0415893113a8072fc802fe (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-06-18T18:21:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_tese_sdsreis.pdf: 3097854 bytes, checksum: 3798beb23c0415893113a8072fc802fe (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-18T18:21:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_tese_sdsreis.pdf: 3097854 bytes, checksum: 3798beb23c0415893113a8072fc802fe (MD5) Previous issue date: 2012 / A significant number of real networks have well-defined local and nonlocal features. We investigate the influence of these features in the navigation through small-world networks and in explosive percolation. First, we investigate the navigation problem in lattices with long-range connections and subject to a cost constraint. Our network is built from a regular d-dimensional lattice to be improved by adding long-range connections (shortcuts) with probability $P_{ij} sim r_{ij}^{-alpha}, where $r_{ij}$ is the Manhattan distance between nodes $i$ and $j$, and a is $alpha$ variable exponent. We find optimal transport in the system for $alpha = d+1$. Remarkably, this condition remains optimal, regardless of the strategy used for navigation being based on local or global knowledge of the network structure. Second, we present a cluster growth process that provides a clear connection between equilibrium statistical mechanics and the nonlocal explosive percolation process. We show that the following two ingredients are sufficient for obtaining an abrupt transition in the fraction of the system occupied by the largest cluster: (i) the size of all growing clusters should be kept approximately the same, and (ii) the inclusion of merging bonds (i.e., bonds connecting nodes in different clusters) should dominate with respect to the redundant bonds (i.e., bonds connecting nodes in the same cluster). Finally, we introduce a generalization of the product rule for explosive percolation that reveals the effect of nonlocality on the critical behavior of the percolation process. Precisely, pairs of unoccupied bonds are chosen according to a probability that decays as a power law of their Manhattan distance, and only that bond connecting clusters whose product of their sizes is the smallest becomes occupied. Our results for d-dimensional lattices at criticality shows that the power law exponent of the product rule has a significant influence on the finite-size scaling exponents for the spanning cluster, the conducting backbone, and the cutting bonds of the system. For all these types of clusters, we observe a clear transition from ordinary to (nonlocal) explosive percolation. / Um número significativo de redes reais possui características locais ou não-locais bem definidas. Nós estudamos como estas características podem influenciar processos de navegação e processos percolativos que venham a ocorrer nas mesmas. Primeiramente, estudamos o problema de navegação em redes regulares com ligações de longo alcance e sujeitas a um vínculo de custo. Neste caso, a rede é construída a partir de uma rede regular de dimensão d a ser melhorada por meio da adição de ligações de longo alcance (atalhos) com uma probabilidade $P_{ij} sim r_{ji}^{-alpha}$ , onde $r_{ij}$ é a distância de Manhattan entre os sítios $i$ e $j$. Mostramos que a condição de navegação ótima, $alpha = d+1$, permanece ótima, independente da estratégia de navegação utilizada, seja ela baseada em um conhecimento local ou global da estrutura da rede. Em seguida, apresentamos um processo de crescimento de agregados que fornece uma clara conexão entre a Mecânica Estatística no equilíbrio e o processo percolativo não-local conhecido como Percolação Explosiva. Mostramos que dois ingredientes são suficientes para obter uma transição abrupta na fração do sistema ocupada pelo maior agregado: (i) os tamanhos de todos os agregados devem ser mantidos aproximadamente iguais durante o processo percolativo e (ii) a inclusão de ligações de fusão (i.e., ligações que conectam agregados diferentes) deve dominar o processo em detrimento de ligações redundantes (i.e., ligações que conectam sítios em um mesmo agregado). Por último, introduzimos um modelo que generaliza a regra do produto para Percolação Explosiva que revela os efeitos da não-localidade no comportamento crítico do processo de percolação. Mais precisamente, pares de ligações não ocupadas são escolhidos de acordo com uma probabilidade que decai em lei de potência com sua distância de Manhattan, e apenas a ligação que conecta agregados para os quais o produto de seus tamanho é o menor, é ocupada. Nossos resultados para redes regulares finitas em diversas dimensões sugerem que, na criticalidade, o expoente da lei de potência tem uma influência significativa nos expoentes de escala, onde observa-se uma transição nos expoentes da percolação tradicional para os expoentes da percolação explosiva (não-local) em determinados casos.

JÁCOME, Samyr Silva Bezerra. Aspectos dinâmicos e estruturais em modelos de redes para sistemas complexos. 2009. 95 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-06-18T18:53:05Z No. of bitstreams: 1 2009_tese_ssbjacome.pdf: 1272180 bytes, checksum: 4aaa7877f516c1dfd5dfe603734e397c (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-06-18T19:18:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_tese_ssbjacome.pdf: 1272180 bytes, checksum: 4aaa7877f516c1dfd5dfe603734e397c (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-18T19:18:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_tese_ssbjacome.pdf: 1272180 bytes, checksum: 4aaa7877f516c1dfd5dfe603734e397c (MD5) Previous issue date: 2009 / In this thesis we study systems where some form of disorder or non-homogeneity has a significant role at the complexity of the structural building or of the dynamics regulation of the system. First, we study the dynamics of Boolean networks, where the rules to update the state of the nodes are randomly chosen and control the global behavior of the system. At the critical threshold, and near to it, we propose that the transition to the critical regime can be characterized by the divergence of the relaxation time Tr. Based on simple scaling arguments, we show that the cumulative probability distribution of Tr decays as a power-law , with exponent iqual -1, for the annealed model at the critical region. Then, we study a novel method for network decomposition, which we apply to scale-free networks, that have the broad degree distribution as a fundamental feature. This method consists in a simultaneous and iterative remotion of groups of nodes with degree K until there are no more nodes with this degree in the network. Thus, we define new variables that characterize the process of decomposition and we obtain a set of well define exponents and parameters. From the behavior of these variables we can see, through some mathematical manipulations, that our method is self-consistent, serving as a useful tool for the study of the structural features of the network. At last, we study the backbones of the percolation cluster, where we use a network model with layers arranged in a disorderly way to represent some kind of anisotropy resistance to the percolation. Our numerical results indicate a break at the universality class on the fractal dimension and on the mass distribution of the backbones. / Nesta tese estudaremos sistemas onde alguma forma de desordem ou não-homogeneidade tem um importante papel na complexidade da formação estrutural ou da regulagem dinâmica do sistema. Primeiramente estudaremos a dinâmica das redes Booleanas, onde as regras de atualização escolhidas aleatoriamente controlam o comportamento global do sistema. Na condição crítica e próximo dela, propomos que a transição para o regime crítico pode ser caracterizado pela divergência do tempo de relaxação Tr. Baseados em simples argumentos de escalonamento, mostramos, além de outros resultados, que a probabilidade acumulativa da distribuição de Tr decai como uma lei de potência, com o expoente igual a -1, para o modelo annealed na região crítica. Em seguida estudamos um novo método de decomposição de redes aplicado às redes livres de escalas, onde a ampla distribuição de conectividade é um aspecto fundamental. O método consiste basicamente na retirada simultânea e iterativa de grupos de vértices com um determinado grau K de conectividade até que não haja mais sítios com este mesmo grau de conectividade na rede. Deste modo, definimos algumas variáveis que caractarizam o processo de decomposição e obtemos uma série de expoentes e parâmetros bem definidos. A partir do comportamento destas variáveis pudemos constatar por meio de algumas manipulações matemáticas que nosso método é auto-consistente, servindo como ótima ferramenta para estudo dos aspectos estruturais de uma rede. Por fim, estudamos os backbones, onde utilizamos um modelo de rede em que a desordem está no arranjo aleatório de camadas fáceis e difíceis à percolação. Os resultados numéricos indicam a quebra na classe de universalidade da geometria fractal e da distribuição de tamanhos de massa do backbones e também um comportamento assintótico da dimensão fractal no limite de grandes valores de massa e/ou anisotropia.

COSTA, Eurinardo Rodrigues. Convexidade Monofônica em Classes de Grafos. 2016. 54 f. Dissertação (mestrado em ciência da computação)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2016. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-03-22T19:02:45Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_ercosta.pdf: 1611008 bytes, checksum: 4733a7aa273b8370fc06126fca5dc15a (MD5) / Approved for entry into archive by Rocilda Sales (rocilda@ufc.br) on 2016-05-12T11:58:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_ercosta.pdf: 1611008 bytes, checksum: 4733a7aa273b8370fc06126fca5dc15a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-12T11:58:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_ercosta.pdf: 1611008 bytes, checksum: 4733a7aa273b8370fc06126fca5dc15a (MD5) Previous issue date: 2016 / In this work, we study some parameters of monophonic convexity in some classes of graphs and we present our results about this subject. We prove that decide if the $m$-interval number is at most 2 and decide if the $m$-percolation time is at most 1 are NP-complete problems even on bipartite graphs. We also prove that the $m$-convexity number is as hard to approximate as the maximum clique problem, which is, $O(n^{1-varepsilon})$-unapproachable in polynomial-time, unless P=NP, for each $varepsilon>0$. Finally, we obtain polynomial time algorithms to compute the $m$-convexity number on hereditary graph classes such that the computation of the clique number is polynomial-time solvable (e.g. perfect graphs and planar graphs). / Neste trabalho, estudamos alguns parâmetros para a convexidade monofônica em algumas classes de grafos e apresentamos nossos resultados acerca do assunto. Provamos que decidir se o número de $m$-intervalo é no máximo 2 e decidir se o tempo de $m$-percolação é no máximo 1 são problemas NP-completos mesmo em grafos bipartidos. Também provamos que o número de $m$-convexidade é tão difícil de aproximar quanto o problema da Clique Máxima, que é, $O(n^{1-varepsilon})$-inaproximável em tempo polinomial, a menos que P=NP, para cada $varepsilon>0$. Finalmente, apresentamos um algoritmo de tempo polinomial para determinar o número de $m$-convexidade em classes hereditárias de grafos onde a computação do tamanho da clique máxima é em tempo polinomial (como grafos perfeitos e grafos planares).

O estudo de Teoria de Jogos tem se expandido para diversas áreas, tendo sua aplicação inicial na economia, hoje é utilizado na psicologia, na filosofia e tem um papel importantíssimo na biologia evolutiva. O seu sucesso está ligado ao fato de que os jogos têm o poder de prever interações usando conceitos simples como a cooperação e a competição. Dentre os jogos há o famoso de Dilema do Prisioneiro (PD), em que indivíduos completamente racionais devem optar entre cooperar ou trair (desertar) seu companheiro de jogo. A estratégia dominante e o equilíbrio de Nash, para o PD, é a deserção mútua visto que os indivíduos são sempre tentados a não cooperar. O dilema é que eles obteriam um ganho melhor se cooperassem mutuamente. Na vida real os indivíduos se encontram em várias situações nas quais eles devem optar entre ser egoístas ou altruístas e, frequentemente, acabam optando pelo altruísmo. Mesmo com a previsão da deserção na teoria clássica dos jogos, em 1992 Nowak e May (NOWAK; MAY, 1992) mostraram que cooperação é mantida em jogos com interação espacial e evolutivos A partir dessa descoberta, estudos de jogos em diversos tipos de rede foram propostos, entre eles as redes diluídas (que possuem sítios vacantes). Nesse tipo de rede foi observado que certas densidades favorecem a cooperação, particularmente próximo ao limiar de percolação para regras de atualização estocásticas (com ruído). Porém a probabilidade de troca do Replicador, mesmo sendo estocástica, não se encaixa nesse padrão observado. Descobrimos que esse comportamento anômalo está relacionado com estruturas formadas entre buracos e desertores que impedem alguns indivíduos de ter acesso ao ruído, assim a informação não flui livremente na rede. Consequentemente o sistema fica preso em um estado congelado, que pode ser quebrado com algum tipo de perturbação. Também abordamos a relação entre o limiar de percolação por sítio e a cooperação de uma forma mais quantitativa do que já foi apresentada até então, acompanhamos o desenvolvimento da cooperação dentro dos clusters e mostramos como o limiar de percolação afeta as estruturas básicas da rede. / The study of Game Theory, having its initial application in economics, has expanded to several areas and is now used in psychology, philosophy and plays a major role in evolutionary biology. Its success is related to the fact that games have the power to predict and study interactions using simple concepts such as cooperation and competition. Among the games there is the famous Prisoner Dilemma (PD), where completely rational individuals have to choose between cooperating or betraying their game partner. The dominant strategy and the Nash equilibrium for PD is mutual desertion as individuals are always tempted to not cooperate. The dilemma is that they would get a higher payoff if they mutually cooperated. In real life, individuals find themselves in various situations where they must choose to be selfish or altruistic, and often they choose altruism. Even with the prediction of defection in classical game theory, in 1992, Nowak and May (NOWAK; MAY, 1992) showed that cooperation is maintained in evolutionary spatial games. With this discovery, the study of games on several types of networks was proposed, among them the diluted networks (which have vacant sites) In this type of lattice, it was observed that at certain densities cooperation is promoted, particularly close to the percolation threshold for stochastic updating rules. However, the exchange probability of the Replicator dynamics, despite being stochastic, does not obey this observed pattern. We found that this anomalous behavior is related to structures formed between holes and defectors that prevent some individuals from having access to noise, so information does not flow freely in the network. Consequently the system becomes trapped in a frozen state, but this state can be broken by perturbing the system. We also address the relationship between the percolation threshold and cooperation in a more quantitative way than has been presented lately, by following the development of cooperation within clusters and showing how the percolation threshold affects the basic structures of the lattice.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T17:59:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 92831.pdf: 7945262 bytes, checksum: 31585fe684a5d0b2fc8726fbe8cf280e (MD5) Previous issue date: 1993 / Modela-se geometricamente a estrutura porosa de um tipo de argamassa de cal e cimento, como a utilizada no revestimento interno de edificações, com o objetivo de simular os fenômenos de transferência. O objetivo do modelo é fornecer uma idealização razoável da estrutura complexa do material poroso de forma que os processos de transporte possam ser tratados matematicamente. A faixa de diâmetros dos porosos da argamassa analisada abrange poros com diâmetros entre 200 e 140000A. A distribuição em volume de poros utilizada foi obtida usando-se as isotermas de adsorção para os poros com diâmetros menores que 2000A, e a microscopia eletrônica para os poros com diâmetros maiores que 2000A. Além disso, as micrografias obtidas com microscópio eletrônico de varredura evidenciaram, na estrutura da argamassa, a presença de uma extensa rede de fissuras em volta dos grãos de areia, constituindo uma fonte de canais preferenciais de acesso ao interior do material. Mostraram ainda que os poros com diâmetros superiores a 10000A estão desconcectados e separados uns dos outros.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2003-02Bitstream added on 2014-06-13T20:33:12Z : No. of bitstreams: 1 wanzeller_wg_me_ift.pdf: 1104414 bytes, checksum: f6829a4e95fac397804869f7aa9967e9 (MD5) / A teoria da percolação de clusters é empregada para estudar a transição de fase magnética no modelo de Ising bidimensional utilizando simulações de Monte Carlo. A teoria da percolação é de interesse para problemas de transições de fase em matéria condensada e em biologia e química. Mais recentemente, conceitos da teoria de percolação de clusters têm sido invocados em estudos da transição de desconfinamento dos quarks e glúons a altas temperaturas na Cromadinâmica quântica. A dissertação apresenta uma revisão sucinta, mas autocontida, dos princípios básicos da teoria da percolação e sua relação aos fenômenos críticos, e dos principais métodos de Monte Carlo. Alguns resultados obtidos não são novos, no entanto, todos códigos numéricos para as simulações e estimativas de erros são originais. / Abstracts: Cluster percolation theory is employed to study the magnetic phase transition in the two dimensional Ising model using Monte Carlo simulations. Percolation theory is of interest in problems of phase transitions in condensed matter physics, and in biology and chemistry. More recently, concepts of percolation theory have been invoked in studies of quark-gluon deconfinement at high temperatures in quantum Chromodynamics. The dissertation presents a brief, but selfcontained review of the basic principles of percolation theory, the relation of percolation to critical phenomena, and discusses the main Monte Carlo methods. Some of the results obtained are to new, but all numerical codes employed in the simulations and erro estimate are original.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-05-11Bitstream added on 2014-06-13T20:34:06Z : No. of bitstreams: 1 yamasaki_mt_me_bauru.pdf: 2126849 bytes, checksum: 4896e264bafeff1d70577b538318f03e (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A resistividade elétrica vem sendo somada junto aos estudos de investigação geotécnica devido ao seu apelo ambiental, visto que esta técnica se dá por meio da imposição de um fluxo de corrente elétrica em uma amostra de solo, permitindo-se avaliar as condições geológicas locais por um método não destrutivo. A obtenção dessa medida vem sendo somada aos estudos de investigação geotécnica devido ao seu apelo ambiental, otimizando as amostragens e permitindo a avaliação das condições geológicas locais por meio de um método não destrutivo. Dessa maneira, o objetivo dessa dissertação de mestrado é avaliar, em laboratório, o comportamento da resistividade elétrica variando-se o teor de salinidade no fluido de percolação em dois solos tropicais: um arenoso, sedimentar, característico da região de Bauru, e outro argiloso, resultado do intemperismo do Diabásio, proveniente do município de Piracicaba. As análises foram realizadas utilizando-se resultados, dos ensaios de caracterização, compactação, permeabilidade e curva de retenção. o teor de salinidade do fluido foi considerado, tanto na compactação, como na percolação em três concentrações: água destilada, 250 ppm e 500 ppm de NaCI, além de abastecimento, controlando-se o teor de umidade, a compactação, o índice de vazios e o grau de saturação. Os resultados mostraram-se que a resistividade elétrica tende a ser constante no ramo úmido da curva de compactação e também quando o grau de saturação está acima de 80%. Notou-se também que a curva de resistividade versus sucção pode ser divida em dois trechos: o primeiro corresponde às baixas sucções, com a continuidade da água nos poros e resistividade menores; o segundo trecho, que se inicia na primeira entrada de dar, conduz a um nítido aumento nos valores de... / The electrical resitivity of a homogeneous material could be defined as the measurements of the difficult of crossing of the electrical current and it depends of the dimension and type of material. However, when that material is soil, composed by three phases (solid, liquid and gas), this measure is influenced by several factors that could be controlled in laboratory tests. The electrical resistivity has been used geotechnical research studies since this technique improve the sampling of environmental works and allowing the evaluation of local geological conditions through a non-destructive method. Thus, the goal of the study was evaluate the behavior of electrical resistivity of two tropical soils varying the salinity concentration in the percolation fluid: a sandy sediment, characteristic of the Bauru city; a clayey soil, Weathered of Diabase from Piracicaba City. Results of soil mechanics laboratory tests as characterization tests, compaction, permeability and soil-water retention curve were used in the analyses. In both, compaction and permeability tests, the procedure were carried out varying the fluid salinity: distilled water, water supply; 250ppm and 500ppm of NaCi. The moisture content, compaction energy, void ratio and degree of saturation. The tests results showed the rsistivity values tend to be constant in the wet density curve and when the degree of saturation is above 80%. It was also noted that the curve of resistivity suction could be divided into two segments: the first corresponds to low suctions where there is continuity of water in the porous leading to low resistivity values; the second segment begins in the first air entrance, with discountinuous state of pore-water and sa sharphy increase in the resistivity values. The formation factors (FF) were obtained during the permeability tests: 7,5 to the sandy soil and... (Complete abstract click electronic access below)

Submitted by Bruna Rodrigues (bruna92rodrigues@yahoo.com.br) on 2016-10-07T11:56:14Z No. of bitstreams: 1 DissDESSce.pdf: 13138783 bytes, checksum: 78ebf6ce0d5a73d4aa71a5155f716c05 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T13:46:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissDESSce.pdf: 13138783 bytes, checksum: 78ebf6ce0d5a73d4aa71a5155f716c05 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T13:46:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissDESSce.pdf: 13138783 bytes, checksum: 78ebf6ce0d5a73d4aa71a5155f716c05 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-20T13:47:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissDESSce.pdf: 13138783 bytes, checksum: 78ebf6ce0d5a73d4aa71a5155f716c05 (MD5) Previous issue date: 2013-12-06 / Não recebi financiamento / In recent years, researchers from industry and universities have focused their interests in polymer nanocomposites, especially in multifunctional composites. The composites made from nano expanded graphite ( nGE ) can provide to the polymer matrix an innovative balance of structural, electrical and thermal conductivity, electromagnetic shielding and improved barrier and wear resistance properties. The increasing demand of using biodegradable polymers, such as poly (lactic acid ) (PLA ) and its blends with poly ( butylene succinate) (PBS), in packages of short lifespan with low resistivity requirements, motivated this work. Nanocomposites of nGE with PLA and PLA / PBS blends were evaluated on the effects of conductive nanofiller content and processing methods in their rheological, mechanical, and electrical properties, in order to correlate and possibly control the formation of the percolation network. The nanographite had a major mechanical reinforcement effect in of the composite with PLA / PBS, increasing all tensile properties. Through microstructural analysis, it was was observed the selective localization of graphite particles in PLA, forming a percolated co-continuous phase with PBS phase. This phenomenon was identified as double percolation, result of the preferential nGE gelation in PLA by the processes of coalescence of PBS and possible crystallization of polymers in the blend. The PLA composites remained resistive, since the nGE particles homogeneous dispersion was maintained. The lowest resistivities were found in the samples of the blend processed by compression moulding, more favorable process for the formation of the electrical percolation network through the mechanisms mentioned above. The coalescence of PBS phase proved to be determinant for the electrical percolation. / Nos últimos anos, pesquisadores de indústrias e universidades têm focado seus interesses em nanocompósitos poliméricos, principalmente multifuncionais. Os compósitos e nanocompósitos produzidos a partir de nano grafite expandido (nGE) podem oferecer à matriz polimérica um inovador balanço de propriedades estruturais, condutoras elétricas e térmicas, blindagem eletromagnética e melhores propriedades de barreira e resistência ao desgaste. A crescente demanda pelo uso de polímeros biodegradáveis, como o poli(ácido lático) (PLA) e suas blendas com poli(butileno succinato) (PBS), na fabricação de embalagens de curto tempo de vida e baixa resistividade elétrica motivaram esse trabalho. Nanocompósitos de nGE com PLA e PLA/PBS foram avaliados comparativamente quanto aos efeitos do teor de nanocarga condutiva e métodos de processamento em suas propriedades reológicas, térmicas, mecânicas e elétricas, com o objetivo de correlacionar com a formação da rede de percolação elétrica. As nanolamelas de grafite apresentaram um grande efeito de reforço mecânico nos compósitos com a blenda PLA/PBS, o que aumentou todas as propriedades em tração. Através de análise microestrutural, foi constatada a localização seletiva das nanopartículas de grafite no PLA formando uma fase percolada e co-contínua com a fase de PBS. Esse fenômeno foi identificado como percolação dupla, resultado da aglomeração preferencial do nGE no PLA por processos de coalescência do PBS e possível cristalização dos polímeros na blenda. Os compósitos apenas com PLA se mantiveram resistivos, já que as partículas de nGE se mantiveram mais homogeneamente dispersas. As menores resistividades foram encontradas nas amostras da blenda moldada por compressão, processo mais favorável para a formação da rede de percolação elétrica através dos mecanismos citados acima. A coalescência da fase de PBS se mostrou determinante para a percolação elétrica.

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2016-10-17T10:36:12Z No. of bitstreams: 1 TeseRP.pdf: 5529268 bytes, checksum: 93aced0ddae62347123cf0e035cc0af9 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-21T13:55:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseRP.pdf: 5529268 bytes, checksum: 93aced0ddae62347123cf0e035cc0af9 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-21T13:55:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseRP.pdf: 5529268 bytes, checksum: 93aced0ddae62347123cf0e035cc0af9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-21T13:55:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseRP.pdf: 5529268 bytes, checksum: 93aced0ddae62347123cf0e035cc0af9 (MD5) Previous issue date: 2014-07-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / In this study the potential of cellulose nanocrystals (CNC) as a reinforcement of a thermoplastic polyurethane partially obtained from renewable sources (Bio-TPU) was investigated. The nanocomposites were obtained in the melt state and from solution casting. The CNC were obtained from acid hydrolysis of eucalyptus kraft pulp. They were freeze dried and used with and without surface treatment. Two types of surface treatment were employed: polymer grafting and oligomers grafting. Only the effectiveness of the second treatment could be confirmed by FTIR. CNC’ structural and geometric characteristics, crystallinity degree and thermal stability were determined by infrared spectroscopy (FTIR), transmission electron microscopy (TEM), wide angle X-ray diffraction (WAXD) and thermogravimetric analysis (TGA), respectively. The concentrations of CNC were varied between 0.1 and 5.0 wt %. The rheological properties of the nanocomposites were evaluated in the steady state and oscillatory measurements in order to evaluate the level of dispersion CNCs in TPU. The nanocomposites obtained by solution casting showed good dispersion. In the melt state, only those obtained with treated CNC showed good dispersion. The deformation and elastic recovery of the nanocomposites tests in the melt state were evaluated through creep and constrained recoil rheological essays. Their morphologies were studied by small angle X-ray scattering (SAXS) and scanning electron microscopy (SEM). It was possible to prove the inclusion of CNC in TPU did not change its conformation. The nanocomposites were also characterized according to their: i) mechanical properties, through tensile tests, ii) thermal properties, by using differential scanning calorimetry (DSC) and TGA, iii) thermo-mechanical properties, evaluated by dynamic mechanical thermal analysis (DMTA) and iv) optical properties, through opacity the nanocomposites with 5.0 wt % of CNC shown better performance and similar results were found from solution casting and melt state processing techniques. / Neste trabalho o potencial de reforço de Nanocristais de Celulose (NCC) em uma matriz de poliuretano termoplástico com matéria prima parcialmente de fonte renovável (Bio-TPU) foi avaliado. Os nanocompósitos foram obtidos no estado fundido e por solução. Os NCC utilizados foram obtidos por hidrólise ácida da polpa Kraft de eucalipto previamente branqueada, e foram utilizados depois de liofilizados e após tratamento superficial. Dois tipos de tratamentos superficiais foram realizados: enxertia de polímeros e enxertia de oligômeros. As características estruturais, geométricas, teor de cristalinidade e estabilidade térmica dos NCC antes e após o tratamento superficial foram determinados por técnicas de espectroscopia de infravermelho (FTIR), microscopia eletrônica de transmissão (MET), difratometria de raio-x de alto ângulo (WAXD) e análise termogravimétrica (TGA), respectivamente. Apenas a enxertia de oligômeros pôde ser comprovada por FTIR. Os Nanocompósitos foram preparados com frações mássicas de NCC variando de 0,1 a 5,0 % (m/m) e foram avaliados quanto às propriedades reológicas em regime permanente e oscilatório para determinar o nível de dispersão dos NCC no TPU. Todos apresentaram boa mistura por solução. No estado fundido apenas os NCC tratados apresentaram boa mistura. A deformação e a recuperação elástica dos nanocompósitos no estado fundido foram analisadas em ensaios reológicos de fluência. A morfologia foi avaliada por espalhamento de raio-x a baixo ângulo (SAXS) e microscopia eletrônica de varredura (MEV), sendo possível verificar que a inclusão de NCC não alterou a conformação do TPU. Os nanocompósitos também foram caracterizados quanto às suas propriedades: i) mecânicas (testes de tração), ii) térmicas ((DSC) e TGA), iii) termomecânicas (análise termo dinâmico mecânica (DMTA)) e iv) óticas. Os nanocompósitos obtidos com 5 % de reforço apresentaram melhor desempenho e comparando-se os resultados dos nanocompósitos obtidos no estado fundido e por solução conclui-se que o desempenho de ambos foi similar.

Resumo: A teoria da percolação de clusters é empregada para estudar a transição de fase magnética no modelo de Ising bidimensional utilizando simulações de Monte Carlo. A teoria da percolação é de interesse para problemas de transições de fase em matéria condensada e em biologia e química. Mais recentemente, conceitos da teoria de percolação de clusters têm sido invocados em estudos da transição de desconfinamento dos quarks e glúons a altas temperaturas na Cromadinâmica quântica. A dissertação apresenta uma revisão sucinta, mas autocontida, dos princípios básicos da teoria da percolação e sua relação aos fenômenos críticos, e dos principais métodos de Monte Carlo. Alguns resultados obtidos não são novos, no entanto, todos códigos numéricos para as simulações e estimativas de erros são originais. / Abstracts: Cluster percolation theory is employed to study the magnetic phase transition in the two dimensional Ising model using Monte Carlo simulations. Percolation theory is of interest in problems of phase transitions in condensed matter physics, and in biology and chemistry. More recently, concepts of percolation theory have been invoked in studies of quark-gluon deconfinement at high temperatures in quantum Chromodynamics. The dissertation presents a brief, but selfcontained review of the basic principles of percolation theory, the relation of percolation to critical phenomena, and discusses the main Monte Carlo methods. Some of the results obtained are to new, but all numerical codes employed in the simulations and erro estimate are original. / Orientador: Gastão Inácio Krein / Coorientador: Tereza Cristina da Rocha Mendes / Banca: Carlos Eugenio Carneiro / Banca: Roberto André Kraenkel / Mestre