Esta pesquisa foi desenvolvida com o objetivo de fornecer subsídios técnicos para projetos de silos prismáticos metálicos para uso industrial, mais especificamente para fábricas de ração, como também contribuir para o desenvolvimento da futura norma brasileira específica para projeto de ações e fluxo em silos. Apresenta-se uma análise da evolução técnica das fábricas de ração no mundo até os dias de hoje com a concepção atual, atendendo às exigências de mercado que, a cada dia, torna-se mais competitivo e necessita do controle de qualidade total para preencher os pré-requisitos das normas nacionais e internacionais, já que o país está abrindo o mercado ao capital externo. Determinou-se as propriedades físicas de dois tipos de ração e de seus ingredientes, que são utilizados na maioria das rações fabricadas no país. Estas são as primeiras propriedades determinadas no país, com a máquina TSG70-140 conhecida em nível mundial como \"Jenike Shear Cell\' e recomendada pela maioria das normas de ações em silos existentes no mundo, com a finalidade da adoção dos parâmetros necessários para o cálculo das ações e fluxo de produtos armazenados. Foram estudados os painéis de construção de silos prismáticos para fábrica de ração com conformação ziguezague na horizontal e inclinação de 20° com o plano vertical, para aumentar a inércia das paredes e não acumular ração, que provocaria deterioração e/ou infestação de fungos e bactérias os quais contaminariam as rações, provocando danos econômicos aos fabricantes e aos criadores de animais. Foram feitos ensaios para determinar a rigidez e a resistência dos painéis conformados em ziguezague, em escala natural, que formaram as paredes dos silos prismáticos para a construção modular. Os resultados experimentais foram comparados com os obtidos com as teorias simplificadas propostas para o cálculo estrutural de silos e com o software estrutural LUSAS, que utiliza o métodos dos elementos finitos. A comparação dos resultados teóricos com os obtidos experimentalmente mostram que a teoria de TROITSKY (1988) apresenta boa correlação, portanto é adequada para o dimensionamento dos painéis. / This research was developed purposing to generate technical hints for the design of steel prismatic silos for industrial use, especially in the powder industry, as well as to contribute for the set up latter on of a Brazilian standard specifically for the design of actions and flow in silos. The world powder industry technological evolution up to now was evaluated, trying to take care of the trade demand, that always becomes more competitive, and thus requiring a total quality control to match the national and international standards, mostly because the Brazilian trade getting so much attractive to the foreign capital. It was determined the physical properties of the ingredients of two kinds of powder, which are used in most of the powder made in Brazil. These are the first properties evaluated in Brazil with the TSG70-140 machine, that is known over the world as \"Jenike Shear Cell\", and is recommend by most of the silo action standard existing in the word, with the purpose of adopting the necessary parameters to calculation of action and flow of materials storage. It was studied construction panels of prismatic silo for powder industry, with zigzag conformation and a slope of 20° from the vertical plan to increase the wall inertia and do not accumulate powder, that it would cause deterioration and/or infestation of fungus and bacterias that would contaminate the powder resulting economical damage to manufacture and animal criator. lt was done tests in to determine the rigidity and strength of the panels in full scale, that will make up the formed prismatic silo wall for modular construction. The experimental results were compared to simplified theories proposed to structural calculations of silos, and to the results given by the LUSA software which utilities finites elements. These comparations showed that the theory of TROITSKY (1988) presents a good correlation, and so it is suitable for the panel design.

O setor da construção civil é um dos que mais consomem recursos naturais e utilizam energia de forma intensiva, gerando consideráveis impactos ambientais juntamente com grande quantidade de resíduos. A utilização de produtos alternativos como painéis de madeira surge como uma possibilidade de redução de tais impactos. O Oriented Strand Board, desenvolvido para substituir o painel compensado, tem conquistado cada vez mais espaço na construção apesar de sua menor estabilidade dimensional perante o seu antecessor. A adição de resíduos, como o plástico, na matriz constituinte destes painéis representa alternativa de reaproveitamento destes descartes e economia de madeira no processo produtivo destes compósitos, além de proporcionar melhoria nas propriedades físicas dos mesmos. O objetivo deste trabalho foi confirmar a viabilidade técnica da produção de painéis OSB de madeira de Pinus sp. com adição de proporções de 20 e 30% de partículas de polipropileno biorientado em sua matriz constituinte e resina poliuretana à base de óleo de mamona. A avaliação de desempenho foi feita por intermédio das propriedades físicas e mecânicas dos painéis, determinadas atendendo as recomendações da EN 300 (1999). Os painéis foram classificados como OSB 4, de acordo com as propriedades físicas avaliadas, e OSB 1, considerando os módulos de elasticidade e ruptura obtidos em ensaios de flexão estática. A adesão interna, para os painéis produzidos com os parâmetros de processo adotados, não alcançou os valores exigidos pela citada norma. De todas as propriedades avaliadas, apenas inchamento em espessura e absorção de água foram influenciadas pela porcentagem de BOPP. Assim, considera-se comprovada a viabilidade técnica da produção dos painéis OSB deste trabalho, para aplicação na construção civil. / Building construction is one of the sectors that most consuming natural resources and use energy intensively, generating considerable environmental impacts coupled with large amount of waste. Employing alternative product like wood panels comes as a possibility to reduce these impacts. Oriented Strand Board, developed to substitute the plywood panel, has gained more space in the construction spite of its lower dimensional stability against its predecessor. The addition of plastic waste in constitutive matrix of these panels represents an alternative to reuse this kind of waste and wood economy in the productive process of these composites, besides improving their physical properties. The aim of this study was to evaluate the technical feasibility of producing OSB of Pinus sp. wood with the addition of various proportions of particles of bioriented polypropylene in its constitutive matrix and polyurethane resin based on castor oil with evaluation of physical and mechanical properties of these panels. In accordance with EN 300 (1999), the OSB panels have been classified as 4 in accordance with the physical properties assessed and as OSB 1 for the elasticity modules and rupture. Property of internal bond not presented the minimum values required by the same standard. Of all properties evaluated, only thickness swelling and water absorption were influenced by the percentage of BOPP. However, it is considered completely evidenced the technical viability of production of the OSB of this work, and its potential employability in civil construction sector.

Este estudo avaliou propriedades físicas de materiais reembasadores para dentaduras após imersão em solução à base de perborato de sódio. Em todos os testes, os materiais, Kooliner e Elite Soft foram divididos nos grupos G1 (controle): imersão em saliva artificial a 37°C e G2 (experimental): imersões diárias em solução à base de perborato de sódio (Corega Tabs) por 5 minutos. Para os testes de sorção, solubilidade, alteração de cor e de dureza, foram obtidos 30 espécimes em forma de disco (15x3mm) de cada material, por meio da técnica direta, a partir da prensagem do material em matriz metálica vazada entre duas placas de vidro. A sorção e solubilidade foram avaliadas após 120 dias de imersão. A alteração de cor foi avaliada imediatamente após o acabamento dos corpos-de-prova e após 30 e 120 dias. A dureza dos materiais foi mensurada inicialmente, após 30 e 60 dias de imersão. O teste de Kruskal-Wallis (P<0,05) indicou que para o material Kooliner, o tipo de imersão (G1=1,43; G2=1,63) não interferiu nos valores de sorção. Quanto ao Elite soft, o perborato de sódio (G1=0,29; G2=0,51) promoveu aumento significativo nos valores de sorção. Comparando os materiais, o Kooliner apresentou médias de sorção significativamente mais altas que o Elite soft, para os dois grupos estudados. Para solubilidade, o teste Anova (P<0,05) a dois fatores de variação indicou diferença significante entre o fator grupo e entre o fator material. O Kooliner (0,168) bem como o grupo 1(0,137) apresentaram as maiores médias de solubilidade em relação ao Elite soft (0,089) e o grupo 2 , respectivamente. Com relação à cor (Anova, P<0,05), os dois materiais sofreram alteração no intervalo de 30 (Kooliner: G1=3,63, G2=2,87; Elite soft: G1=6,27, G2=6,01) e 120 (Kooliner: G1=4,21, G2=3,94; Elite soft: G1=8,54, G2=9,23) dias de imersão. O fator grupo não influenciou nesta propriedade dos materiais. Para a dureza do Kooliner, foi aplicada a análise de variância a dois fatores de variação (grupo: G1=6,63; G2=7,27 e tempo: T0=5,24; T30=7,28; T60=8,34), que indicou diferença somente para o fator tempo. Após a comparação das médias (Tukey=0,87), notou-se aumento significante (P<0,05) da dureza entre todos os tempos avaliados. Os corpos-de-prova de Elite soft do grupo experimental (49,18) apresentaram um aumento (P<0,05) na dureza quando comparado ao grupo controle (48,72). Para o fator tempo, o teste de Tukey (0,76), indicou diferença significante (P<0,05) entre as três médias (T0=46,45; T30=49,63; T60=50,74). O perborato de sódio não influenciou de forma significante nas propriedades avaliadas neste estudo. Dentre os materiais, o Kooliner foi o que apresentou maior estabilidade, porém é um material com características diferentes do Elite soft. O tempo é um fator importantíssimo na alteração das propriedades dos materiais, tendo interferido em todas as variáveis testadas. Estudos com o objetivo de aprimorar as características dos materiais para uma aplicação a longo prazo devem ser ainda realizados, visando a viabilidade de uso dos materiais reembasadores. / The aim of this study was to evaluate the physical properties of denture liners after immersion in a sodium perborate´s solution. In all the tests, both materials, Kooliner and Elite soft, were divided into the groups G1 (control): immersion in artificial saliva at 37°C and G2 (experimental): daily immersions in a sodium perborates´s solution (Corega Tabs) for five minutes. Thirty specimens (diameter of 15 mm and thickness of 3 mm) were obtained for the tests of water sorption, solubility, color change and hardness. Each material was processed according to the manufacturer´s directions in metallic moulds prepared for this purpose and compressed by two glass plates. Water sorption and solubility were evaluated after 120 of immersion. Color change was evaluated after specimens´ finishing, after thirty and sixty days of immersion. Kruskal Wallis (P<0,05) indicated that the immersion in sodium perborate (G1=1,43; G2=1,63) did not interfere in the water sorption values. Sodium perborate promoted significative raise in the Elite soft´s water sorption (G1=0,29; G2=0,51). Comparing the materials, Kooliner had the biggest means in both groups. In the solubility test, ANOVA (P<0,05), using two variation factors, indicated signifficant difference between groups and materials. Kooliner (0,168) and Group 1 (0,137) presented the biggest solubility means when compared with Elite soft (0,089) and Group 2 (0,110). Both materials changed between 30 (Kooliner: G1=3,63, G2=2,87; Elite soft: G1=6,27, G2=6,01) and 120 (Kooliner: G1=4,21, G2=3,94; Elite soft: G1=8,54, G2=9,23) days of immersion in the color test (Anova, P<0,05). To the Kooliner´s hardness, the ANOVA with two variation factors, indicated signifficant differece only for the time of immersion (grupo: G1=6,63; G2=7,27 e tempo: T0=5,24; T30=7,28; T60=8,34). Comparing the means (Tukey=0,87) a signifficant raise (P<0,05) of the hardness was observed between all the periods evaluated. Specimens of the experimental group of Elite soft (49,18) showed a raise (P<0,05) in the hardness when compared to the control group (48,72). The test of Tukey (0,76) indicated significant difference (P<0,05) in the time of immersion between the three means (T0=46,45; T30=49,63; T60=50,74). Sodium perborate did not influence significantly the properties evaluated in this study. Between the materials, Kooliner presented the best stability. But both materials have different compositions and behave in different ways clinically. The period of immersion is a very important factor in the physical properties of the materials; and all of them presented signifficant differences during this period. Studies with the intention of improving the materials´ properties for a long term use should be tried to make viable the use of denture liners.

Uma das alternativas possíveis para substituir os materiais sintéticos na área de embalagem de alimentos é o desenvolvimento de filmes baseados em biopolímeros. Vários estudos têm demostrado o melhoramento nas propriedades de filmes baseados em biopolímeros, devido à utilização de nanopartículas como reforço. No entanto, as melhorias observadas são ainda limitadas e pode-se considerar que isso é devido a problemas de dispersão das nanopartículas em água, especialmente quando se utiliza a técnica tipo casting. Assim, os objetivos deste projeto foram: A) estudar a qualidade da dispersão de nanopartículas de montemorilhonita em água, e B) estudar o efeito dessas dispersões sobre algumas propriedades físicas e funcionais de filmes de gelatina produzidos com elas. As nanopartículas foram dispersas em água na concentração de 1 g MMT/100 g solução, com três dispositivos: homogeneizador mecânico (UT), moinho coloidal (MC) e processador ultrassônico (US). As dispersões foram analisadas para determinação de tamanho das partículas e potencial zeta, e por microscopia eletrônica de varredura e microscopia de força atômica. Os filmes foram produzidos pela técnica de \"casting\", com 5 g de gelatina/100 g de solução filmogênica e 30 g de glicerol/100g de gelatina. A concentração de nanopartículas foi 0, 1, 3, 5 e 7 g de MMT/100g de gelatina. Os filmes de controle e nanocompósitos produzidos com as dispersões de montemorilhonita foram caracterizados para determinação de espessura, umidade, solubilidade, permeabilidade ao vapor de água, propriedades mecânicas por testes de tração e perfuração, cor e opacidade, brilho, microestrutura por microscopia eletrônica de varredura e microscopia de força atômica, transição vítrea por calorimetria diferencial de varredura, difração de raios-X, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier e ângulo de contato. O potencial zeta e tamanho médio da partícula foi -53, -40, -47 mV e 377, 289, 395 nm, para as dispersões processadas por UT, US e MC, respectivamente. No geral, os filmes reforçados com montemorilhonita, foram 44% menos brilhantes e foram ligeiramente mais hidrofílicos do que os filmes de controle. A tensão na ruptura aumentou de 22 MPa para filmes de controle até 40 MPa, quando a concentração da montemorilhonita foi de até 5 g de MMT/100g de gelatina. A permeabilidade ao vapor de água não variou nos filmes nanocompósitos. O método de dispersão utilizado teve uma forte influência sobre a qualidade das dispersões, afetando o tamanho da partícula e potencial zeta, com efeito evidente sobre as propriedades físicas dos nanocompósitos. A concentração crítica de montemorilhonita como reforço pareceu estar limitada a 5 g de MMT/100 g de gelatina. / One of the possible alternatives to replace synthetic materials in the area of food packaging is the development of films based on biopolymers. Several studies have demonstrated the improvement in properties of films based on biopolymers due to the use of nanoparticles as reinforcement. However, the observed improvements are still limited and it can be considered that this is due to dispersion problems of nanoparticles in water, particularly when using the casting technique. The aim of this project was to study the quality of the dispersion of nanoparticles (montmorillonite) in water, and to analyze the effect of these dispersions on some physical and functional properties of gelatin films. The nanoparticles were dispersed in water (1 g MMT/100 g solution), with three devices: mechanical homogenizer (UT), colloidal mill (MC) and ultrasonic processor (US). The dispersions were analyzed for determination of particle size and zeta potential, and by scanning electron and atomic force microscopies. Films were produced by casting, with 5 g of gelatin/100 g of film-forming solution and 30 g of glycerol/100 g of gelatin. The nanoparticles concentrations were 0, 1, 3, 5 and 7 g of MMT/100g of gelatin. The control and nanocomposite films were characterized for determination of thickness, moisture, water solubility, water vapor permeability, tensile and puncture mechanical properties, color and opacity, brightness, microstructure by scanning electron microscopy and atomic force microscopy, glass transition temperature by differential scanning calorimetry, X-ray diffraction, infrared spectroscopy with Fourier transform and contact angle. The zeta potential and average particle size was -53, -40, -47 mV and 377, 289, 395 nm; for UT, US and MC dispersions, respectively. In general, the films filled with montmorillonite were 44% less glossy and were slightly more hydrophilic than control film. The maximum tensile strength increased from 22 MPa for control film to 40 MPa when the concentration of montmorillonite was up to 5 g of MMT/100g of gelatin. The water vapor permeability did not change in the nanocomposite films. The dispersion method used had a strong influence on the quality of dispersions; it can affect the particle size and zeta potential, with evident effect on the physical properties of nanocomposites. The critical concentration of montmorillonite as reinforcement seemed to be limited to 5 g of MMT/100 g of gelatin maximum tensile strength increased from 22 MPa for control film to 40 MPa when the concentration of montmorillonite was up to 5 g of MMT/100g of gelatin. The water vapor permeability did not change in the nanocomposite films. The dispersion method used had a strong influence on the quality of dispersions; it can affect the particle size and zeta potential, with evident effect on the physical properties of nanocomposites. The critical concentration of montmorillonite as reinforcement seemed to be limited to 5 g of MMT/100 g of gelatin.

A produção brasileira dos pequenos frutos morango, amora, framboesa e mirtilo vem sendo incrementada nos últimos vinte anos devido ao interesse do consumidor por estes frutos, sobretudo graças às suas propriedades nutracêuticas. O processamento industrial destes frutos, para a obtenção de sucos e polpas, é uma alternativa para minimizar as perdas decorrentes da alta perecibilidade intrínseca aos mesmos. Para a obtenção de sucos e polpas de pequenos frutos com alta qualidade nutricional e sensorial, há a necessidade de se conhecer o comportamento das propriedades físicas destes produtos nas condições de processo, já que elas são de fundamental importância no projeto, otimização, simulação e automação das operações unitárias envolvidas no processamento industrial. A predição teórica destas propriedades não traz bons resultados, pois a estrutura física e composição química destes alimentos são bastante variáveis, sendo a experimentação a melhor alternativa para este fim. O objetivo deste trabalho é determinar as propriedades massa específica, condutividade elétrica, difusividade térmica, calor específico e condutividade térmica de polpas e néctares de morango, framboesa, mirtilo e amora. Este estudo envolveu a variação da temperatura e da composição dos produtos, dada pela adição de açúcar aos mesmos em diversas proporções e pela variação do teor de polpa na formulação dos néctares. As polpas e os néctares foram processados em escala de bancada, a partir de frutos congelados. O teor de açúcar adicionado aos produtos variou de 0 a 10% e o teor de polpa dos néctares formulados variou de 25 a 100%. As massas específicas foram determinadas pelo método picnométrico, na faixa de 30 a 80°C; as difusividades térmicas, pelo método baseado na solução da difusão de calor em um cilindro longo, na faixa de 25 a 70°C; as condutividades elétricas, por condutivimetria, na faixa de 30 a 80°C; os calores específicos, pelo método de misturas modificado, a 30°C; e a condutividade térmica, a partir do conhecimento das demais propriedades. A partir dos dados obtidos, foram ajustados uma série de modelos quadráticos de regressão múltipla para a predição das propriedades destes produtos em função da temperatura, do teor de açúcar adicionado aos produtos e do teor de polpa empregado, quando na elaboração dos néctares.Estes modelos, em sua maioria, apresentaram coeficientes de correlação superiores a 0,98. / The Brazilian production of strawberry, blackberry, red raspberry and blueberry has been increasing in the last twenty years mainly due to the interest in their nutraceutical properties. These small fruits have a short shelf life, and the industrial processing for the production of juices and purées is an alternative for this limitation. For the production of small fruits juices and purées with high nutritional and sensorial quality, is necessary to know the behavior of the physical properties of these products in the process conditions, since this knowledge is fundamental in the design, optimization, simulation and automation of the units operations for these industrial processes. Since the physical structure and chemical composition of these foods change very much, the theoretical prediction of their properties does not give good results and the experimentation is the only alternative. The objective of this work is to determine physical properties of purées and nectars of strawberry, red raspberry, blueberry and blackberry such as density, electrical conductivity, thermal diffusivity, specific heat and thermal conductivity. This study was carried out varying the temperature and the composition of the products, by adding sugar and changing pulp content in the formulation of the nectars. The pulps and the nectars were processed in a bench scale experiments, from frozen fruits. The sugar content added to the products varied between 0 and 10% and the pulp content of formulated nectars varied between 25 and 100%. The density was determined by the picnometric method, between 30 and 80°C; the thermal diffusivity was obtained using the solution of the heat diffusion in a long cylinder, between 25 and 70°C; the electrical conductivity was determined with a conductivity meter, between 30 and 80°C; the specific heat was measure through the modified mixtures method, at 30°C; and the thermal conductivity, from the knowledge of the other properties. Many multiple regression quadratic models for the prediction of these propertiesas a function of the temperature, the sugar content added to the products and the pulp concentrationhave been adjusted. Most of these models have presented correlation coefficients higher than 0,98.

Em diversas instituições universitárias existem centenas ou milhares de computadores que costumam ser subutilizados. Esses computadores não apresentam toda sua capacidade processamento aproveitada, ficando em grande parte do tempo em estado ocioso ou até mesmo desligados. Frequentemente, grupos de pesquisas dessas mesmas instituições possuem aplicações que necessitam de um grande poder de processamento. A fim de suprir essa necessidade esses grupos acabam tendo de investir na aquisição de computadores de grande porte ou clusters de computadores. Muitas dessas aplicações são do tipo Bag-of-Tasks, isto é, são praticamente independentes, não havendo necessidade de comunicação entre as tarefas. Desta forma, poderiam ser executadas perfeitamente em um ambiente de grade, que pode ser construído a partir de recursos ociosos já existentes nessas instituições. Dentro deste enfoque, decidiu-se pela construção de uma grade institucional na Universidade de Caxias do Sul (UCS). Essa grade foi utilizada para a realização de simulações computacionais de materiais (clatratos de carbono e sacarose). Diversas fases hipotéticas do carbono tiveram suas propriedades calculadas por meio de simulações computacionais, em distintas aproximações. No entanto, em geral não há na literatura simulações computacionais de boa qualidade dos espectros vibracionais (Raman e de absorção no infravermelho) destas fases de carbono, o que torna essencialmente impossível sua identificação em amostras reais. A disponibilidade de melhores recursos de hardware/software e novos funcionais de troca e correlação (e a eventual inclusão de interações do tipo van der Waals), bem como a possibilidade do cálculo do espectro vibracional, constituem elementos que poderão contribuir significativamente para estabelecer uma ponte entre os resultados das simulações computacionais e resultados experimentais obtidos com amostras reais. O cálculo ab initio sistemático das propriedades físicas de diferentes fases reais e hipotéticas do carbono, poderá inclusive guiar a realização de experimentos visando a síntese das fases mais promissoras do ponto de vista de suas propriedades. Foram estudados neste trabalho os clatratos C46 e Li8C46 e a sacarose. Os clatratos são materiais com propriedades físicas de grande potencial para a realização de aplicações tecnológicas. Esses clatratos de carbono, até este trabalho, não tiveram suas rotas de síntese estabelecidas. Neste trabalho foi feita a otimização da estrutura e o cálculo do espectro vibracional dos clatratos C46 e Li8C46. A previsão dos espectros de Raman e infravermelho pode auxiliar na descoberta desses materiais. No estudo das propriedades vibracionais do clatrato Li8C46 foi observada a necessidade da revisão de resultados encontrados na literatura. Para a sacarose foram comparados os resultados de simulação computacional realizados neste trabalho com resultados experimentais já disponíveis sobre o efeito de altas pressões (até 14 GPa) sobre os modos vibracionais deste composto. Foi observado um aumento nas frequências com o aumento da pressão, para os modos associados a vibrações CH, CO e CC, conforme o esperado. Por outro lado, a banda associada ao OH não-ligado da sacarose deslocou-se para frequências mais baixas, indicando a formação de uma ligação de hidrogênio induzida por pressão. O comportamento geral do espectro de infravermelho sob pressão foi completamente reversível com a diminuição da pressão, revelando a estabilidade da sacarose até 14 GPa, em condições quase hidrostáticas. / In many universities there are hundreds or thousands of computers whose computational power is not fully utilized. These computers use to stay idle or even turned off most of the time. Often, the research groups of these institutions deal with applications that require lots of processing power. With the intent of solving this need, these groups end up buying high performance computers or computer clusters. Many of these applications are Bag-of- Tasks applications, that is, they are almost independent and have no need to communicate with each other. This makes it possible for the applications to run without problems in a computational grid. Such environment can be built using the available resources at those institutions. Within this approach it was decided to build/develop an institutional computer grid in the Universidade de Caxias do Sul (UCS). This grid has been used to run computer simulations of materials(carbon clathrate and sucrose). Various hypotetical carbon structures had their properties calculated by means of computer simulations using different approaches. However, there are no good quality simulation in literature for vibrational spectra (Raman and infrared absorbance) the computer simulations for those carbon structures, which makes their identification essentially impossible in real samples. The availability of better hardware/software resources and the new exchange-correlation functionals (and the possible inclusion of van der Waals interactions), as well as the possibility of calculating the vibrational spectra, constitute elements that may contribute significantly to establish a bridge between the results of computer simulations and the experimental results obtained from real samples. The systematic ab initio calculation of the physical properties from different real and hypotetic carbon stages may guide the execution of experiments for the synthesis of the most promissing stages from the point of view of its properties. The carbon clathrates C46 and Li8C46, along with sacarose, were subjected to study in this work. The clathrates are materials with physical properties of great potential for technologial applications. Those carbon clathrates, until this work, did not have their synthesis routes established. In the present work the structure optimization and the calculation of the C46 and Li8C46 clathrates vibrational spectrums was done. The prediction from the Raman spectrums and infrared can help in the discovery of these materials. In the study of the vibrational properties of Li8C46 clathrate, it has been observed the need to review the results found in literature. For sucrose the results of computational simulation found on this work were compared to the experimental results already available for the effect of high pressure (up to 14 GPa) on the vibrational modes. It has been observed an increase in the frequency with increasing pressure for the bands assigned to the modes CH, CO and CC, as expected. On the other hand, the band associated to the non-bonded OH from the sucrose has shifted to lower frequencies, indication the formation of a hydrogen pressured induced bond. The general behaviour of the infrared spectra under pressure was completly reversible upon pressure release, revealing the stability of sucrose up to 14 GPa, in nearly hydrostatic conditions.

Recentemente, tem sido questionada a validade do teorema de Migdal nos fuieretos dopados supercondutores. Motivados por esse problema, realizamos nesta dissertação uma revisão das propriedades físicas destes novos e notáveis materiais: os fulerenos e outros representantes desta família de compostos orgânicos que possuem estrutura geométrica de gaiola fechada. Em primeiro lugar abordamos, ainda que de maneira sucinta, alguns fundamentos da teoria microscópica BCS (Bardeen, Cooper e Schrieffer, 1961) da supercondutividade, tais como o problema da instabilidade do líquido de Fermi, a formação de pares de Cooper, o método da transformação canônica para demonstrar o aparecimento da interação efetiva atrativa entre os elétrons do par, as equações de Gor'kov demonstrando o surgimento do gap supercondutor, e a expressão BCS da temperatura crítica no limite de acoplamento fraco. Após, revisamos o trabalho realizado por Grimaldi, Cappelluti e Pietronero (1995), sobre a supercondutividade não adiabática nos fuieretos dopados, no qual são feitas correções de vértice para a interação elétron-fônon, usando o método perturbativo. Naquele trabalho eles utilizam um modelo de fônons de Einstein com uma única freqüência para caracterizar a função espectral de Eliashberg, necessária para obter tais correções de vértice Nossa proposta neste trabalho é generalizar este modelo por um constituído de várias Lorentzianas truncadas, centradas nas freqüências dos principais modos de vibração da rede cristalina: os intermoleculares, os ópticos e os intramoleculares. Encontramos como resultado deste estudo que as correções de vértice, com contribuição multifonônica, introduzem modificações substancias como um aumento da temperatura crítica e variação no coeficiente isotópico, dando resultados mais próximos dos obtidos experimentalmente, em contraste daqueles obtidos na teoria de Migdal-Eliashberg, sem correções de vértice.

Orientador: Simonides Consani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-17T16:31:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fugolin_AnaPaulaPiovezan_M.pdf: 7087256 bytes, checksum: 828f5aed76c8ac133d37deb6cf423e11 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O objetivo neste estudo foi investigar a influência de diferentes irradiâncias e de energia emitida pelo fotoativador na dureza Knoop, grau de conversão e contração de polimerização de compósitos odontológicos com diferentes partículas de carga. Anéis de latão de 12 mm de diâmetro externo, 8 mm de diâmetro interno e 2 mm altura foram preenchidos com os compósitos Filtek Supreme XT® (ESPE 3M) e Charisma® (Heraeus Kulzer), ambos na cor A2. O aparelho utilizado foi o LED Bluephase G2 (Ivoclar-Vivadent), com tempo de fotoativação de 20 s e irradiância conforme o protocolo: grupos A e D- 300 mW/cm²; grupos B e E- 650 mW/cm² e grupos C e F- 1200mW/cm², sendo n = 5. Depois da polimerização, cada conjunto (matriz e amostra) foi submetido aos procedimentos de acabamento e polimento com lixas de carboneto de silício. A armazenagem foi em estufa a 37ºC por 24 horas, dispostos em recipiente a seco e no escuro. Após armazenagem, as superfícies de topo e base das amostras foram submetidas ao teste de dureza Knoop em durômetro, onde foram efetuadas 5 penetrações em cada região, com carga de 50 gf por 5 s. As amostras submetidas ao ensaio de dureza Knoop foram analisadas em microscopia eletrônica de varredura para verificar o nível de adaptação material-matriz. Por meio do programa UTHSCSA ImageTool foi mensurada a largura das fendas. Para avaliar o grau de conversão outras amostras foram confeccionadas, as quais foram avaliadas pelo FTIR com ATR. Os dados foram submetidos à ANOVA múltiplos fatores e teste de Tukey (5%). Os resultados mostraram que: A dureza Knoop do Filtek Supreme XT foi significativamente maior que do Charisma, independente do local e irradiância. Independente do material e local, as irradiâncias de 1200 mW/cm² e 650 mW/cm² mostraram valores de dureza estatisticamente similares, sendo ambas significativamente maiores aos de 300 mW/cm². Para Charisma houve diferença estatística significante entre topo e base nas irradiâncias de 300 mW/cm² e 650 mW/cm². No Filtek Supreme XT houve diferença estatística significante entre topo e base somente na irradiância de 300 mW/cm². Independente do local e irradiância, o grau de conversão do Charisma foi estatisticamente maior que do Filtek Supreme XT, exceto na irradiância de 650 mW/cm², onde os valores foram estatisticamente similares. No Charisma, a irradiância de 1200 mW/cm² proporcionou grau de conversão significativamente maior que 300 mW/cm² e 650 mW/cm², ambos similares entre si. No Filtek Supreme XT, a irradiância de 1200 mW/cm² proporcionou valor significativamente maior, 300 W/cm² menor e 650 mW/cm² valor intermediário. Independente da irradiância, para Filtek Supreme XT não houve diferença entre topo e base. Para Charisma, 300 mW/cm² e 650 mW/cm² apresentaram diferença estatística significante entre topo e base, sendo que em 1200 mW/cm² não houve diferença estatística significante. Independente da irradiância, a contração do Charisma foi significativamente maior que do Filtek Supreme XT. Independente do material, a contração promovida pelas irradiâncias foi similar. Os resultados deste estudo mostraram que a irradiância influenciou na dureza Knoop e no grau de conversão, não causando efeito na contração dos compósitos. / Abstract: The aim of this study was to investigate the influence of both energy and power density (of different levels) emitted by light curing unit in the Knoop hardness, conversion degree and polymerization shrinkage of dental composites with different types of filler particles. Brass rings of 12mm outside diameter, 8mm internal diameter and 2mm height were filled with the composites Filtek Supreme XT® (3M ESPE) and Charisma (Heraeus Kulzer), both color A2. The light curing unit Bluephase G2 LED (Ivoclar-Vivadent) was used for 20s with irradiance according to the protocol; groups A and D ¿ 300 mW/cm², groups B and E ¿ 650 mW/cm² and groups C and F ¿ 1200 mW/cm². After polymerization, the sets (matrix and sample) were finished and polished with silicon carbide sandpaper and stored for 24 hours at 37°C in dark and dry container. After his period the specimens were evaluated for their hardness in an indenter, where top and bottom surfaces were submitted to five penetrations, with a load of 50gf for 5 s. Scanning electron microscopy (SEM) of these samples was carried out to check the gap between composite and matrix and the extent of crack were measured using the program UTHSCSA ImageTool. FTIR with ATR techniques assessed the degree of conversion of new samples. The data were analyzed by multiple factors ANOVA and Tukey test (p ? 0.05). In the results Filtek Supreme XT showed hardness values significantly higher than those of Charisma, regardless the location and the irradiance. At irradiances of 1200 mW/cm² and 650 mW/cm² showed hardness values statistically similar and significantly higher at 300 mW/cm², regardless the material and the location. Charisma showed a statistically significant difference between top and bottom in the irradiances 300 mW/cm² and 650 mW/cm². Filtek Supreme XT showed significant difference between top and bottom only in the irradiance of 300 mW/cm². The results for degree of conversion showed that, regardless the location and irradiance, Charisma had statistically higher values than Filtek Supreme XT, except for the irradiance of 650 mW/cm², where the values of the composites were statistically similar. At the power density of 1200 mW/cm², Charisma achieved values significantly higher than 650 mW/cm² and 300 mW/cm². At the power density of 1200 mW/cm² Filtek Supreme XT showed the highest conversion values, while at 300 mW/cm² showed the lowest values, and at 650 mW/cm² intermediate values were found. Regardless the irradiance, Filtek Supreme XT showed no difference between top and bottom. Charisma, at 300 mW/cm² and at 650 mW/cm² showed statistically significant difference between top and bottom, and at 1200 mW/cm² the difference was not statistically significant. Charisma showed significantly higher values of contraction than Filtek Supreme XT, regardless the irradiance. Regardless the material, no statistical difference was found for values of contraction for the evaluated irradiances. The findings of this study showed that the power density influenced the hardness and the degree of conversion, but not the contraction. / Mestrado / Materiais Dentarios / Mestre em Materiais Dentários

Orientador: José Roberto Lovadino / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-17T18:06:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Miranda_DiogodeAzevedo_M.pdf: 1344077 bytes, checksum: 4e28fd76c33592cec253d42d20416b38 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O objetivo neste estudo foi avaliar o efeito de três distâncias de fotoativação (0mm, 3mm e 6mm) e quatro meios de imersão (saliva artifical, Plax FreshMint, Plax Sem álcool e Plax Whitening) sobre a sorção e solubilidade de um compósito nanoparticulado. Os espécimes foram confeccionados em uma matriz de teflon de 6mm de diâmetro por 1mm de profundidade, e o compósito Filtek¿ Z350 (3M ESPE) foi inserido em incremento único e fotoativado por 20 segundos. Para controlar as distâncias de fotoativação, foi utilizado um dispositivo acoplado a um paquímetro digital. Inicialmente foram confeccionadas 15 amostras (n=5) e, em seguida, realizado o teste de Grau de Conversão (GC%). O GC% dos espécimes foi mensurado antes e após fotoativação, através do espectrômetro de raios infravermelhos transformado de Fourier (FTIR). O GC% foi calculado através da razão entre os espectros não-polimerizados e polimerizados do compósito. Para os testes de sorção e solubilidade foram confeccionados 60 espécimes (n=5), de acordo com as variáveis distâncias de fotoativação e meios de imersão. As amostras foram armazenadas em um dissecador com sílica em gel até a obtenção de uma massa inicial estável (m1). Após estabilização da massa inicial, o diâmetro e a espessura foram aferidos em quatro pontos eqüidistantes utilizando um paquímetro digital e, em seguida, calculado o volume individual (V) de cada amostra. Em seguida, as amostras foram imersas duas vezes ao dia, durante dois minutos nos enxaguatórios por 30 dias. Durante o intervalo de 12 horas, as amostras permaneciam imersas em saliva artificial. Por fim, as amostras foram retiradas das soluções, pesadas (m2) e, em seguida, colocadas no dessecador até a obtenção de uma massa final estável (m3). A sorção (Sp) e solubilidade (SI) foram calculadas através das seguintes fórmulas: Sl = m1-m3/V e Sp= m2-m3/V. Os dados de CG% foram analisados por meio de análise de variância (ANOVA) em esquema de parcelas subdivididas e as comparações múltiplas foram feitas pelo teste de Tukey, considerando o nível de significância de 5%. Os resultados mostraram que independente da distância de fotoativação, a superfície base teve os menores valores de GC% e, que somente quando fotoativado a 6mm de distância, os valores de GC% foram estatisticamente inferiores quando comparados as demais distâncias. Para sorção, os dados foram analisados por ANOVA two way e teste de Tukey, considerando o nível de significância de 5%. Quando fotoativado a 3mm de distância, o Plax Whitening diferiu dos demais enxaguatórios. Durante a fotoativação a 6mm de distância, observou-se diferença estatística em relação as demais distâncias, entretanto não ocorreu diferença estatística entre os enxaguatórios. Os dados de solubilidade foram analisados pelos testes não paramétricos de Kruskal Wallis e Dunn, com nível de significância de 5%. Para todas as distâncias e soluções, os valores foram negativos. Pode-se concluir que o GC% e a sorção do compósito foram influenciados quando fotoativados a 6mm, entretanto, não houve diferença estatística entre os enxaguatórios. Quanto a solubilidade, os valores negativos sugerem que o fenômeno foi mascarado pela sorção / Abstract: The aim of this study was to evaluate the effects of three curing tip distances (0mm, 3mm and 6mm) and four immersion media (artificial saliva, Plax FreshMint, Plax Alcohol-Free and Plax Whitening) on the sorption and solubility of nanofilled composite.The specimens were prepared in a Teflon matrix of 6mm Ø and 1mm height, and Filtek ¿ Z350 (3M ESPE) was inserted in one increment and light cured for 20 seconds. To control the curing tip distances, we used a device coupled to a digital caliper. Initially 15 samples were prepared (n = 5) and then performed the test degree of conversion (DC%). The DC% of the specimens was measured before and after curing, by ray spectrometer, Fourier transform infrared (FTIR). The GC% was calculated as the ratio of the spectra non-polymerized and polymerized composite. For the sorption and solubility tests were prepared 60 specimens (n = 5), according to the variable distances polymerization and immersion media. The samples were stored in a desiccator with silica gel to obtain a stable initial mass (m1). After stabilization of the initial mass, diameter and thickness were measured at four equidistant points by using a digital caliper and then calculated the individual volume (V) of each sample. Then the samples were immersed twice a day for two minutes in mouthrinses for 30 days. During the 12 hours, the samples were immersed in artificial saliva. Finally, samples were taken from the solutions, weighed (m2) and then placed in a desiccator until obtaining a stable final mass (m3). Sorption (Sp) and solubility (SI) were calculated by the following formula: Sl=m1-m3/V and Sp=m3-m2/V. Data from GC% were analyzed by analysis of variance (ANOVA) in split plots and multiple comparisons were made by Tukey test, considering the significance level of 5%. The results showed that regardless of the distance of curing, the bottom surface has the lowest GC%, and that cured only when the distance of 6mm, GC% values were significantly lower when compared with the other distances. For sorption, the data were analyzed by two-way ANOVA and Tukey test, considering the significance level of 5%. When photoactivated to 3mm away, Plax Whitening differed from the others mouthrinses. During polymerization the 6mm away, there was statistical difference from the other distances, but no statistical difference between the mouthrinses. The solubility data were analyzed by nonparametric Kruskal Wallis and Dunn, with a significance level of 5%. For all distances and solutions, the values were negative. It can be concluded that the GC% and sorption properties were influenced when photoactivated to 6mm, however, there was no statistical difference between rinses. As the solubility negative values suggest that the phenomenon was masked by sorption / Mestrado / Dentística / Mestre em Clínica Odontológica

Orientador: Maria Aparecida Silva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-08T22:36:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Miranda_MirladeNazaredoNascimento_D.pdf: 5279700 bytes, checksum: 7d1239d8ea7c570b2b598c0bbd46263b (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Sólidos porosos têm sido aplicados em vários setores industriais, principalmente como misturas de diferentes sólidos. A caracterização fisica, bem como a difusividade efetiva desses materiais é importante para a otimização de processos industriais que aplicam o transporte de massa em sólidos porosos. Investigações iniciadas sobre difusividade efetiva em misturas de sólidos indicaram a necessidade de informações sobre a estrutura dos componentes, para se obter um modelo mais adequado. Por isso, este trabalho tem como objetivo detenninar as relações existentes entre as propriedades fisicas dos sólidos puros e de misturas de sólidos e testar um modelo matemático para estimar a difusividade efetiva em sólidos porosos multicomponentes. Foi avaliado o comportamento de misturas dos materiais Zeólita NaY, Alumina, Caulim e Sílica. A difusividade efetiva foi determinada a partir de um modelo que considera a contribuição de cada mecanismo de transferência de massa envolvido em sólidos porosos, considerando as propriedades estruturais do sólido. Essas propriedades são: isotermas de dessorção de água, determinada pelo método estático; área superficial determinada por adsorção de Nitrogênio utilizando o método de cálculo de BET; densidade absoluta determinada por picnometria a gás Hélio; densidade aparente calculada pelo peso e volume do sólido preparado em formato cilíndrico; distribuição do tamanho das partículas determinada por difratometria a laser; distribuição do tamanho dos poros calculada pela equação de Kelvin, a partir dos dados de dessorção de água; porosidade, calculada a partir dos dados de densidade aparente e de densidade absoluta; tortuosidade; permeabilidade intlinseca e relativa. Também foram 'realizados experimentos de secagem para determinar a difusividade efetiva e comparar os resultados com o modelo aplicado. Os resultados obtidos mostram que as isotermas de sorção das misturas seguem uma regra de mistura simples, em função da fração mássica dos componentes. A pressão capilar e a penneabilidade relativa não seguiram a mesma regra, mas apresentaram uma tendência de comportamento de acordo com o material mais microporoso. A difusividade efetiva da água calculada pelo modelo para os materiais puros não concordou completamente com os resultados experimentais, mas a difusividade efetiva de misturas de sólidos apresentou resultados satisfatórios para algumas misturas, principalmente para as misturas quatemárias / Abstract: Porous solids have been applied in several industrial sectors, mainly as mixture of different solids. The physical characterization as well as the effective diffusivity of these materiaIs are important to the optimization of industrial processes that apply mass transport in porous solids. Investigations about effective diffusivity in solid mixture indicated the necessity of infonnation on the structure of the solids in order to obtain a more adequate model. So, the aims of this work were to detennine the relationship between the physical properties of solid mixtures and their single components, and to test the mathematical model to estimate the effective diffusivity in porous solid mixtures. NaY zeolite, Alumina, Kaolin and Silica were the materiaIs evaluated in this work. The effective diffusivity was detennined from the mo deI that considers tn~ contribution of each mass transfer mechanism involved in porous solids, taking into account the structural properties of the solid. The evaluated properties were: water desorption isothenns, detennined by static method; surface area detennined by the data of the Nitrogen adsorption isothenns using BET method; absolute density detennined by Helium gas picnometry; apparent density calculated by weight and volume of the solid prepared in cylinder shape; partic1e size distributions detennined by laser difratometry; pore size distribution calculated by Kelvin equatioh, from the data of water desorption isothenns; porosity, calculated from the data of apparent and absolute density; tortuosity; intrinsic and relative penneability. Drying experiments were also perfonned to detennine the effective diffusivity to compare to the values calculated with the model. The result showed that the desorption isothenns of the mixtures follow: a simple mixture rule, as a function of mass fraction of the components. The capillary pressure and the relative penneability do not follow a mixing rule, but they present a tendency to behave according to the more microporous component. The water effective diffusivity of single solids calculated by the model did nót agree completely with the experimental results, but the water effective diffusivity ofthe solid mixtures presented satisfactory results for some mixtures, mainly for quatemary ones / Doutorado / Engenharia de Processos / Doutor em Engenharia Química