Resumo: Um dos principais objetivos da indústria metal-mecânica é o aumento da produtividade nos processos de usinagem, o que pode ser conseguido por meio de maiores taxas de remoção de material. Este requisito está associado ao desgaste da ferramenta de corte, uma vez que a redução de sua vida acarreta aumento dos custos de fabricação, não só pelo valor unitário da ferramenta, mas também pelo tempo consumido na indesejável interrupção da operação. Atualmente, um dos importantes caminhos para o aumento da vida da ferramenta aponta para o desenvolvimento de materiais mais resistentes ao desgaste, como as pastilhas de nitreto cúbico de boro policristalino (PCBN). No entanto, o custo unitário destas ferramentas é consideravelmente alto... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: One of the main of the metalworking industry is the increase of productivity in machining processes, which can be obtained through larger material removal rates. This requirement is associated to be cutting tool wear evolution, since the reduction of tool life increases the production costs, not only for unitary value of the tool, but also for the time consumed in the undesirable interruption of the operation. Nowadays, an important way to increase tool life is the development of more wear resistant materials, such as polycrystalline cubic boron nitride (PCBN) cutting tools. However, the unitary cost of these tools is considerably high, about 10 to 20 times more expensive that coated carbide tools. In addition its best performance occurs at high-speed machining, that demands modern machine tools. Many researchers have been using the technique of heating a workpiece layer immediately before its removal by the cutting tool in order to reduce the shear stress and to improve... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Luiz Eduardo de Angelo Sanchez / Coorientador: Paulo José Amaral Serni / Banca: Alexandre Mendes Abrão / Banca: Vicente Luiz Scalon / Mestre

Orientador: Luis Vicente de Andrade Scalvi / Banca: Margarida Juri Saeki / Banca: Luiz Eduardo de Angelo Sanchez / O Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi da Unesp / Resumo: Chave Fusível é um dispositivo instalado na rede de distribuição de energia elétrica, que tem a função de proteger o transformador. O principal componente de uma Chave Fusível é o isolador, que em sua grande maioria é cerâmico, conhecido também como porcelana elétrica. Diversas companhias de eletricidade, que atuam em regiões próximas ao mar, têm problemas relacionados ao envelhecimento e/ou corrosão causadas pela névoa salina nas Chaves Fusíveis. Neste trabalho, apresentamos uma análise mais detalhada das características dos materiais envolvidos no isolador cerâmico, para entender melhor o problema e contribuir na busca de soluções. Para isso foram realizadas análises estruturais e elétricas na cerâmica e no material de junção, principais componentes do isolador cerâmico. Foi empregada a técnica de Difração de Raios X para identificação das fases que constituem esses materiais. Os resultados confirmam a presença de quartzo e mulita na cerâmica, e a presença de quartzo, enxofre e grafite na junção. Foram também observadas alterações na estrutura do material da junção com a elevação da temperatura, principalmente aquelas relacionadas com a eliminação do enxofre a partir de 167°C. A caracterização elétrica foi realizada através de medidas de corrente em função da voltagem para determinação da resistividade dos materiais (e possível comportamento ôhmico), em diferentes condições de temperatura e concentração de névoa salina. A cerâmica quando exposta à névoa salina apresenta uma diminuição significativa na resistividade elétrica, mas volta a aumentar quando a névoa salina é retirada. Já o material da junção também apresenta uma diminuição significativa na resistividade elétrica quando exposta a névoa salina, mas este comportamento se mantém depois de removida a névoa salina. / Abstract: Fuse cutout is a device installed in the electric energy distribution network, which plays the role of protection to the transformer. The main component of a fuse cutout is the insulator, which usually is made of ceramic, also known as electric porcelain. Several electricity companies, working in regions close to the coast, have problems concerning aging and/or corrosion caused by salt mist on their fuse cutout keys. In this work, a detailed analysis of the characteristics of materials involved in the ceramic insulator is presented, which shall be a good contribution to a better understanding of this problem and to seek for a solution. Aiming to reach this goal, structural and electrical analysis of the ceramic and the junction material have been carried out. X-ray diffraction technique has been used to identify the phases present in these materials, and the result confirms the presence of quartz and mullite in the ceramic, and quartz, sulfur and graphite in the junction. In the junction material, modifications of the structure were also observed with heating, mainly sulfur elimination above 167°C. The electric characterization was done from current as function of applied voltage measurements, for determination of samples resistivity and the possible ohmic behavior, under different temperatures and salt vapor conditions. The ceramic exposed to salt vapor shows a significant decrease in the electrical resistivity, but it turns back to a high resistivity value, when removed from the salt vapor conditions. On the other hand, the junction material also presents a significant decrease in the resistivity when exposed to salt vapor, but this behavior is held after removing the sample from the salt vapor conditions. / Mestre

Orientador: Paulo Roberto Bueno / Banca: Marcelo Mulato / Banca: Maria Cristina Roque Antunes Barreira / Resumo: No presente trabalho foi avaliada a equivalência entre as formas nativa e recombinante da lectina Artin M utilizando como ligante a peroxidase de raiz forte (HRP) por meio da técnica de microbalança a cristal de quartzo. Para tal foi preparado um biossensor por meio da imobilização da lectina, tanto nativa como recombinante, na superfície do cristal de quartzo piezelétrico. A imobilização das lectinas foi realizada por meio da construção de uma monocamada auto organizada utilizando dois alcanotióis, ácido 11-mercaptoundecanóico e o 2-mercaptoetanol. Para o acoplamento das proteínas foram utilizados N-etil-N- (dimetilaminopropil) carbodiimida (EDC) e N-hidoxisuccinimida (NHS) que formam com os grupamentos carboxílicos um intermediário reativo. Após a preparação do biossensor foi utilizado um sistema de injeção em fluxo acoplado à microbalança de cristal a quartzo para o estudo da interação lectina-glicoconjugado. Desta forma, as interações da Artin M nativa e recombinante com a glicoproteína peroxidase de raiz forte foram estudadas por meio da determinação das suas constantes de afinidade aparente e de associação cinética, sendo que foram encontrados os valores de constante de afinidade aparente (4,6 ± 0,9) x 103 e (2,6 ± 0,5) x 103 L mol -1 para as interações jArtinM-HRP e rArtinM-HRP, e os valores de constante cinética (7 ± 3) x 103 e (7 ± 2) x 103 L mol -1 para as interações jArtinM-HRP e rArtinM-HRP. Os valores das constantes de interação obtidos evidenciaram a equivalência entre ambas as formas da lectina Artin M. Neste trabalho também foi determinada a constante de associação cinética da interação entre a lectina Artin M recombinante e linhagens celulares de leucemia mielóide aguda humana (NB4, K562 e U937), no intuito de melhor entender a diferença na citotoxicidade observada da Artin M sobre estas células ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In the present work was evaluated the equivalence between the native and recombinant forms of Artin M using horseradish peroxidase as ligand by means the quartz crystal microbalance technique. In this way, a biosensor was prepared immobilizing the lectin, native and recombinant forms, on piezoelectric quartz crystal surface. Lectins immobilization was realized constructing self assembled monolayers using the alkanethiols 11-mercaptoundecanoic acid and 2-mercaptoethanol. To the binding of proteins was used N-ethyl-N-(dimethylaminopropyl) carbodiimide (EDC) and N-hydroxysuccinimide (NHS), which form with carboxylic groups a reactive intermediary. After biosensor preparation was utilized a flow injection system coupled to quartz crystal microbalance to study the lectin-glycoconjugated interaction. Thus the native Artin M and recombinant Artin M interaction with horseradish peroxidase glycoprotein were studied by determining its apparent affinity constant and association kinetic constants. The values obtained to apparent affinity constant were (4,6 ± 0,9) x 103 e (2,6 ± 0,5) x 103 L mol -1 to jArtinM-HRP e rArtinM-HRP interactions, and the values obtained to association kinetic constant were (7 ± 3) x 103 e (7 ± 2) x 103 L mol -1 to jArtinM-HRP e rArtinM-HRP interactions. These constant values evidence the equivalence between native and recombinant forms of Artin M lectin. During this work were also determined the association kinetic constant of the interaction between recombinant Artin M and leukemic lineages from human acute myeloid leukemia (NB4, K562 and U937), with the purpose of a better understanding in the different cytotoxic effect of Artin M on these cells. In this way the values of association kinetic constant obtained was (0,3 ± 0,1) x 10-7 , (0,9 ± 0,1) x 10-7 e (2,7 ± 0,3) x 10-7 mL cel -1 to the interactions between Artin M and NB4, K562 and U937, respectively / Mestre

O presente trabalho teve como objetivo avaliar as interações entre bolhas com distintos tamanhos (diâmetros) e partículas minerais e o efeito de combinações destas bolhas na flotação de minérios, em escala de bancada. As bolhas empregadas nesses estudos foram: i) Nanobolhas – NBs, diâmetro médio de 150 – 200 nm; ii) Microbolhas – MBs, diâmetro médio de 70 μm; e iii) Macrobolhas – MaBs, diâmetro médio de 1 mm. As dispersões de NBs e MBs foram geradas a partir da despressurização de água saturada com ar e cavitação hidrodinâmica em válvula agulha. As pressões de saturação foram, respectivamente, 2,5 e 4,0 bar. Os estudos de interação bolhas-partícula mineral foram desenvolvidos utilizando um sistema fotográfico que permitiu avaliar a adesão de bolhas às partículas de quartzo (grão de alta pureza) e apatita em função do tipo de bolhas injetadas. Os resultados mostraram que a maior adesão de bolhas no grão de apatita ocorreu com a combinação de NBs + MBs + MaBs e, no caso do quartzo, uma expressiva concentração de MaBs aderidas foi obtida após “condicionamento” do mineral com NBs. As NBs ficaram confinadas às superfícies dos grãos minerais devido à dissipação da energia livre superficial dos sólidos em função de sua rugosidade e, desta forma, aumentaram o mecanismo de adesão de outras bolhas (MBs e/ou MaBs). O estudo de avaliação das associações de bolhas na flotação foi realizado com os sistemas minerais quartzo e minério fosfático. No caso do minério fosfático, constituído por 35% de partículas finas (< 37 μm), os estudos avaliaram a combinação de i) NBs + MaBs; ii) MBs + MaBs; e iii) NBs + MBs + MaBs, nos parâmetros cinéticos e de separação na flotação, em relação ao ensaio standard, que emprega o uso de apenas MaBs. Os efeitos foram avaliados em quatro situações que compreenderam variação de porcentagem de sólidos (28 e 35% em peso) e concentração de reagentes (1000 g.t-1 de coletor + 600 g.t-1 de depressor; e 500 g.t-1 de coletor + 300 g.t-1 de depressor; sendo que o coletor de apatita empregado foi óleo de soja saponificado com hidróxido de sódio e o depressor das partículas de ganga - magnetita, carbonatos, micas, quartzo, diopsídio e perovskita/anatásio - foi amido de milho gelatinizado com hidróxido de sódio). O emprego combinado de bolhas apresentou incrementos na recuperação de P2O5, com pequena queda no teor de P2O5 e elevada cinética, em relação aos ensaios STD em praticamente todas as condições estudadas, com valores variando entre 0,2 e 8.9%. Os incrementos quando a porcentagem de sólidos foi de 35% p/p (até 2,7%) foram consideravelmente menores que os obtidos com 28% de sólidos (até 8,9%). Em algumas condições, o uso concomitante de MBs + MaBs e NBs + MBs + MaBs foi capaz de superar, já na primeira coleta (1,5 min de ensaio), a recuperação total de fosfato obtida no ensaio standard. No caso do quartzo, os ensaios de microflotação (realizados em tubo de Hallimond modificado) com e sem a presença de NBs mostraram que a associação de NBs às MaBs aumentou a recuperação de quartzo (até 39%) em praticamente todas as condições estudadas, mostrando sua efetividade tanto com partículas finas quanto com as mais grossas. Já os ensaios realizados em célula mecânica com e sem adição de NBs, mostraram que o emprego de NBs foi responsável pelo aumento de 23 pontos percentuais na recuperação de quartzo. Ainda, a cinética de flotação aumentou significativamente e já no primeiro min do ensaio com NBs obteve-se cerca do dobro da recuperação de quartzo do ensaio standard. Os resultados obtidos na dissertação mostram o elevado potencial das NBs combinadas a outras distribuições de tamanhos de bolhas na melhoria do processo de adesão bolha-partícula e na flotação de minérios fosfáticos finos e de frações granulométricas distintas de quartzo, principalmente em tempos curtos. / The objective of this work was to evaluate the interactions between bubbles with different sizes (diameters) and mineral particles and the effect of the combinations of these bubbles on the flotation of ores, on a bench scale. The bubbles used in these studies were: i) Nanobubbles - NBs, mean diameter of 150-200 nm; ii) Microbubbles - MBs, average diameter of 70 μm; and iii) Macrobubbles - MaBs, average diameter of 1 mm. Dispersions of NBs and MBs were generated after depressurizing-cavitation of the saturated water in air. The saturation pressures were, respectively, 2.5 and 4.0 bar. The bubble-particle mineral interaction studies were developed using a photographic system that allowed to evaluate the adhesion of bubbles to the particles of quartz (high purity grain) and apatite according to the type of bubbles injected. The results showed that the highest adhesion of bubbles in the apatite grain occurred with the combination of NBs + MBs + MaBs and, in the case of quartz, an expressive concentration of adhered MaBs was obtained after "conditioning" of the mineral with NBs. The NBs were confined to the surfaces of the mineral grains as a result of the dissipation of the free surface energy of the solids due to their roughness and, therefore, it increased the adhesion mechanism of other bubbles (MBs and / or MaBs). The study of the evaluation of the associations of bubbles in the flotation was carried out with the mineral systems quartz and phosphate ore. In the case of phosphate ore, consisting of 35% fine particles (<37 μm), the studies evaluated the combination of i) NBs + MaBs; ii) MBs + MaBs; and iii) NBs + MBs + MaBs, in the kinetics and flotation separation parameters, in relation to the standard test, which employs the use of only MaBs. The effects were evaluated in four situations involving percentage of solids (28 and 35% by weight) and concentration of reagents (1000 g·t-1 collector + 600 g·t-1 depressant and 500 g·t-1 collector + 300 g·t-1 of depressor; the apatite collector used was a saponified soybean oil with sodium hydroxide and the depressant of the ganga - magnetite, carbonates, micas, quartz, diopside and perovskite / anatase particles - was a gelatinized corn starch with sodium hydroxide). The combined use of bubbles presented increases in the recovery of P2O5, with a small drop in P2O5 content and high kinetics, in relation to the STD tests in practically all the studied conditions, with values varying between 0.2 and 8.9%. The increments when the percentage of solids was 35% w/w (up to 2.7%) were considerably lower than those obtained with 28% solids (up to 8.9%). In some conditions, the concomitant use of MBs + MaBs and NBs + MBs + MaBs was able to overcome, in the first min and a half of the test, the total phosphate recovery obtained in the standard tests. Regarding the quartz, the microflotation tests (performed in modified Hallimond tube) with and without the presence of NBs showed that the association of NBs with MaBs increased the recovery of quartz (up to 39%) in practically all the studied conditions, showing its effectiveness with both fine and coarse particles. However, the tests performed in mechanical cell with and without addition of NBs showed that the use of NBs was responsible for the increase of 23 percentage points in quartz recovery. Also, flotation kinetics increased significantly and ealier in the first min of the NBs test, about twice the quartz recovery of the standard test was achieved. The results obtained in the dissertation show the high potential of NBs combined with other bubble size distributions in the improvement of the bubble-particle adhesion process and the flotation of fine phosphatic or quartz granulometric fractions, especially in short times.

O quartzo é um mineral abundante na crosta terrestre e pode ser valorizado através do design. A cor é um importante elemento de design e algumas gemas são incolores ou possuem cores e tonalidades pouco atrativas, necessitando de tratamento para serem revalorizadas. O intuito desta pesquisa é usar o recurso tecnológico da irradiação industrial para estudar parâmetros desse processo, a fim de gerar contribuições aos desenvolvedores de materiais gemológicos exclusivos e diferenciados ou de joias de arte (design autoral). Para isso, foram realizados experimentos com fonte panorâmica de Cobalto-60 estocada a seco, com aproximadamente 33398,34 TBq de atividade. Foram selecionadas variedades de quartzo de diferentes regiões brasileiras a fim de gerar materiais bicolores para futuro estudo do desenvolvimento de desenhos pela técnica de irradiação seletiva. A pesquisa foi dividida em duas etapas: 1) A primeira etapa consistiu no desenvolvimento de diretrizes, seleção de materiais e experimentos piloto. Foram testados principalmente variedades de quartzo provenientes do Rio Grande do Sul, 2) A segunda etapa consistiu na irradiação homogênea e seletiva do quartzo rosa de Águas vermelhas-MG e rosa-pálido límpido de Pedra Lavrada-PB. Com relação à irradiação homogênea, foi estudada a variação de tonalidade de cor obtida após a irradiação em amostras com diferentes espessuras e dose mínima e máxima da irradiação para alteração cromática; já com relação à irradiação seletiva, foi estudada a relação da espessura de amostras de chumbo para atenuação da irradiação, contraste de tonalidade resultante da atenuação, espessura de fresta entre as amostras de chumbo, afastamento da amostra em relação à atenuação provocada pelo chumbo, altura do experimento em relação à fonte de irradiação e sobreposição de doses para o desenvolvimento de efeito estético “xadrez”. A irradiação seletiva foi realizada através da atenuação da radiação gama com amostras de diferentes espessuras de chumbo, 20, 10, 5 e 3 cm. As espessuras das fatias polidas de quartzo para visualização da cor foram de 2 mm e 4 mm. Os resultados foram analisados por sistema de cores hue, saturation e brigh (HSB) de modo experimental, por espectrometria no Infravermelho (FTIR) e na região de luz visível (UV-Vis). Nesta pesquisa pôde-se destacar alguns parâmetros para a irradiação seletiva do quartzo rosa-pálido de Pedra Lavrada, PB, pois as outras variedades de quartzo não apresentaram aspectos tão interessantes. / Quartz is an abundant mineral in the earth's crust and can be enhanced by design. The color is an important design element and some gems are colorless or have unattractive colors and shades, requiring treatment to be enhanced. Among various ways to change or improve the color of a gem, gamma irradiation Cobalt-60 has been approved in the world trade. The purpose of this research is to use the installed resources of Brazilian industrial irradiation, to study parameters of this process to apply in design, in order to generate contributions to develop unique gemological materials or art jewelry (authorial design). For this, experiments were conducted with a dry stored panoramic source of Cobalt-60, with approximately 33,398.34 terabecquerel (TBq) activity. Different quartz varieties of several Brazilian regions were selected in order to produce bi-colored materials, for development of future drawing studies by selective irradiation techniques. The research was separated into two stages: 1) The first step was the development of guidelines, materials selection and pilot experiments, being tested mainly quartz varieties from Rio Grande do Sul, 2) The second step was of homogeneous and selective irradiation of massive pink quartz of Águas Vermelhas-MG and clear pale pink quartz of Pedra Lavrada-PB. In the homogeneous irradiation studies, the variation in shade obtained after irradiation (in different thicknesses of samples) and maximum and minimum dose of radiation to color change was analyzed; In the selective irradiation, it was studied the relation between the thickness of lead samples to the radiation attenuation, the final color tone contrast attenuation, thickness gap between the lead samples, the sample distance from the lead, in relation to the radiation attenuation, elevations of the experiment samples relative to the irradiation source, and overlapping doses to the development of a “chess” aesthetic effect. Selective irradiation was performed through the attenuation of gamma radiation with lead samples of thickness of, 10, 20, 5 and 3 cm. The thicknesses of quartz polished slices for color visualization was of 2 mm and 4 mm. The results were analyzed by experimental color systems that include hue, saturation and bright (HSB) analysis, by Infrared (FT-IR) and visible light region (UV-Vis) spectrometry. In this research it was possible to point out some parameters for selective irradiation of pale pink quartz of Pedra Lavrada-PB, once the other quartz varieties tested did not present such interesting results.

O infravermelho termal (TIR - Thermal InfraRed) é uma porção do espectro eletromagnético com várias aplicações no Sensoriamento Remoto (SR), tais como: geologia, climatologia, análises de processos biológicos, análises geofísicas, avaliação de desastres e detecção de mudanças, entre outras. No TIR a emissão de radiação dos alvos é uma função não linear de duas variáveis, a emissividade e a temperatura do alvo, e a principal dificuldade é calcular/estimar tais variáveis separadamente e de forma confiável. Vários métodos foram desenvolvidos nas últimas décadas para mitigar esta indeterminação, mas independente do método todos tem a mesma deficiência, são desenvolvidos para aplicações específicas como o tipo de sensor, tipo de estudo, o alvo em análise, o número de alvos, tipo de clima, entre outros. Desta forma, o método a ser aplicado depende do estudo em questão, e para obter melhores resultados deve-se escolher o método que melhor se aplica ao problema estudado pelo analista. Neste trabalho, se propõe uma abordagem alternativa para estimar a temperatura e, portanto, a emissividade de um alvo em particular. A abordagem consiste em gerar regressões, em determinados comprimentos de onda, a partir da função linearizada da radiância para dados de laboratório de uma amostra de quartzo em diferentes temperaturas, medida sob condições controladas de humidade e temperatura do ambiente. As regressões visam modelar a variação na temperatura devido as variações na radiância do alvo, de modo a estimar a temperatura a partir da radiância em determinado comprimento de onda e sem o conhecimento prévio da emissividade do alvo. Os dados de laboratório foram divididos em dois grupos, treinamento e controle, no grupo de treinamento várias regressões polinomiais foram aplicados enquanto os dados de controle serviram para validar e avaliar as regressões. Foram realizados 5 experimentos: 1) dados de laboratório em comprimentos de onda específicos, 2) nos comprimentos de ondas centrais das bandas TIR-ASTER, 3) nas simulações das bandas TIR-ASTER, 4) com a simulação da atmosfera (seca e úmida) para as bandas simuladas TIRASTER e 5) numa imagem L1B TIR-ASTER da região de estudo e validado com o produto AST08. Como resultado, foi possível estimar a temperatura com erros menores que 0.2K para os dados de laboratório e com erro médio menor que 1.5K para imagens LIB TIR-ASTER. Além disso, o método requer apenas uma banda espectral na imagem, viabilizando sua aplicação em sensores termais monoespectrais. Resultados satisfatórios foram obtidos com uma regressão linear simples, e melhoram ao aumentar o comprimento de onda. No entanto, aumentando o comprimento de onda e, simultaneamente, o grau do polinômio da regressão os resultados também melhoram com relação a regressão linear, porém não são significativos, e desta forma o ajuste linear é a melhor opção. Desta forma, o método proposto se mostrou promissor, sinalizando que futuras pesquisas são necessárias. / The thermal infrared (TIR) is a portion of the electromagnetic spectrum with multiple remote Sensing applications in the field of geology, climatology, biological processes analysis, geophysical analysis, disaster assessment, change detection and many others. In TIR, radiation emission of the target is a nonlinear function of two unknowns – the emissivity and the temperature, and the main difficulty is to calculate/estimate these two variables separately and reliably. Several methods have been developed in the recent decades to mitigate this problem. However, regardless of the method, all have developed similar incapacities for specific applications such as the type of sensor, study type, the target in question, the number of targets, type of weather, among others. Thus, the method to be applied depends on the study in question and the best results can be reached choosing the best fit method for that problem. In this work, we propose an alternative approach for estimating the temperature, and therefore the emissivity, of a particular target. The approach consists of generating statistical regressions in some wavelengths from linearized radiance function of laboratory data from a quartz sample at different temperatures, measured under controlled conditions of humidity and room temperature. The aim of regressions is to model the variation in temperature due to the variations in the radiance of the target in order to estimate the temperature from radiance data on a certain wavelength and without prior knowledge of the target emissivity. Laboratory datasets were divided into two groups - training and control. In the training group, several polynomial regressions were applied while the control group served to validate and evaluate the regressions. Five experiments were performed: (1) laboratory data at specific wavelengths (2) the central wave lengths of ASTER-TIR bands (3) simulations of ASTER-TIR bands (4) simulation of the atmosphere (dry and wet) for simulated bands of ASTER-TIR and (5) an image L1B ASTER-TIR of the study area validated with the AST08 product. As a result, it was possible to estimate the temperature with errors less than 0.2K from laboratory data and with mean error less than 1.5K from L1B ASTER-TIR images. Furthermore, the method requires only a spectral band in the image, enabling their application in monospectral thermal sensors. Satisfactory results were obtained with a simple linear regression and improved by increasing the wavelength. However, increasing the wavelength and, simultaneously, the degree of polynomial regression the results also improve with respect to linear regression results, but this improvement is insignificant, and thus the linear fit is the best option. Thus, the proposed method has shown promise, signaling that further research is needed.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O deslocamento dos fluÃdos presentes no poÃo atà a superfÃcie à ocasionado, principalmente, pela injeÃÃo da Ãgua do mar nessas unidades produtoras de petrÃleo. Entretanto, tal processo induz a formaÃÃo de incrustaÃÃes, uma vez que a mistura da Ãgua salina com a Ãgua conata presente no poÃo ocasiona a formaÃÃo de sais insolÃveis. A fim de reduzir os danos causados por essa deposiÃÃo de sais emprega-se a tÃcnica squeeze de injeÃÃo de inibidor de incrustaÃÃo, a partir da qual ocorre a retenÃÃo de um anti-incrustante na superfÃcie da formaÃÃo rochosa inibindo a formaÃÃo dos cristais. O presente estudo visou compreender o mecanismo de retenÃÃo de um inibidor em uma rocha caracterÃstica do prÃ-sal e para tanto, foram realizados estudos fundamentais em batelada empregando uma rocha testemunho calcÃtica desagregada (IL) e os principais minerais que ocorrem nas formaÃÃes (calcita e quartzo) e como inibidor de incrustaÃÃo, o Ãcido nitrilotrismetilfosfÃnico (ATMP). Foram levantadas isotermas de adsorÃÃo/dessorÃÃo de N2 e ensaios de DRX para caracterizaÃÃo dos materiais utilizados para retenÃÃo do inibidor. Os experimentos em batelada foram conduzidos sob diferentes condiÃÃes de operaÃÃo em um banho termostÃtico. Foi avaliada a influÃncia da temperatura, presenÃa de um tensoativo, granulometria, adiÃÃo dos cÃtions Ca2+ e Mg2+ e tempo de contato. A concentraÃÃo de inibidor foi determinada a partir da anÃlise da quantidade de fÃsforo em soluÃÃo empregando-se a tÃcnica de Espectroscopia de EmissÃo Ãtica com Plasma Indutivamente Acoplado (ICP-OES). Os resultados obtidos nos levaram a concluir que a retenÃÃo do ATMP na rocha testemunho à controlada pela precipitaÃÃo desse inibidor; o aumento da temperatura resulta em um gradual acrÃscimo na quantidade de inibidor retida e a adiÃÃo do tensoativo Igepal nÃo ocasiona bruscas variaÃÃes nessa retenÃÃo. / The movement of fluids present in the well moving to surface is caused mainly by the injection of sea water in these petroleum units producing. However, this process induce to scale formation, since the mixing of saline water with the water present in the well leads to formation of insoluble salts. In order to reduce the damage caused by the deposition of these salts employs the squeeze technique of scale inhibitor injection, from which occurs the retention of an anti-fouling on the surface of rock formation by inhibiting the formation of crystals. The present work had as main objective to understand the mechanism of retention of an inhibitor in a characteristic rock of the pre-salt. Therefore, fundamental studies of batch were performed employing a witness rock calcite disaggregated (IL), the main minerals that occur in the formations (calcite and quartz) and as scale inhibitor, the nitrilotrismetylenephosphonic acid (NTMP). It was raised isotherm adsorption/desorption of N2 and XRD characterization of materials used for retention of the inhibitor. The batch experiments were conducted under different operating conditions in a thermostatic bath. Evaluated the influence of temperature, the presence of a surfactant, particle size, addition of cations Ca2+ and Mg2+ and contact time. The inhibitor concentration was determined by analyzing of the amount of phosphorus in solution employing the technique Optical Emission Spectroscopy Inductively Coupled Plasma (ICP-OES). The results led us to conclude that the retention of NTMP in the rock record is controlled by the precipitation of inhibitor; increasing the temperature results in a gradual increase in the amount of trapped inhibitor and the addition of the surfactant Igepal does not cause abrupt variations this retention.

O infravermelho termal (TIR - Thermal InfraRed) é uma porção do espectro eletromagnético com várias aplicações no Sensoriamento Remoto (SR), tais como: geologia, climatologia, análises de processos biológicos, análises geofísicas, avaliação de desastres e detecção de mudanças, entre outras. No TIR a emissão de radiação dos alvos é uma função não linear de duas variáveis, a emissividade e a temperatura do alvo, e a principal dificuldade é calcular/estimar tais variáveis separadamente e de forma confiável. Vários métodos foram desenvolvidos nas últimas décadas para mitigar esta indeterminação, mas independente do método todos tem a mesma deficiência, são desenvolvidos para aplicações específicas como o tipo de sensor, tipo de estudo, o alvo em análise, o número de alvos, tipo de clima, entre outros. Desta forma, o método a ser aplicado depende do estudo em questão, e para obter melhores resultados deve-se escolher o método que melhor se aplica ao problema estudado pelo analista. Neste trabalho, se propõe uma abordagem alternativa para estimar a temperatura e, portanto, a emissividade de um alvo em particular. A abordagem consiste em gerar regressões, em determinados comprimentos de onda, a partir da função linearizada da radiância para dados de laboratório de uma amostra de quartzo em diferentes temperaturas, medida sob condições controladas de humidade e temperatura do ambiente. As regressões visam modelar a variação na temperatura devido as variações na radiância do alvo, de modo a estimar a temperatura a partir da radiância em determinado comprimento de onda e sem o conhecimento prévio da emissividade do alvo. Os dados de laboratório foram divididos em dois grupos, treinamento e controle, no grupo de treinamento várias regressões polinomiais foram aplicados enquanto os dados de controle serviram para validar e avaliar as regressões. Foram realizados 5 experimentos: 1) dados de laboratório em comprimentos de onda específicos, 2) nos comprimentos de ondas centrais das bandas TIR-ASTER, 3) nas simulações das bandas TIR-ASTER, 4) com a simulação da atmosfera (seca e úmida) para as bandas simuladas TIRASTER e 5) numa imagem L1B TIR-ASTER da região de estudo e validado com o produto AST08. Como resultado, foi possível estimar a temperatura com erros menores que 0.2K para os dados de laboratório e com erro médio menor que 1.5K para imagens LIB TIR-ASTER. Além disso, o método requer apenas uma banda espectral na imagem, viabilizando sua aplicação em sensores termais monoespectrais. Resultados satisfatórios foram obtidos com uma regressão linear simples, e melhoram ao aumentar o comprimento de onda. No entanto, aumentando o comprimento de onda e, simultaneamente, o grau do polinômio da regressão os resultados também melhoram com relação a regressão linear, porém não são significativos, e desta forma o ajuste linear é a melhor opção. Desta forma, o método proposto se mostrou promissor, sinalizando que futuras pesquisas são necessárias. / The thermal infrared (TIR) is a portion of the electromagnetic spectrum with multiple remote Sensing applications in the field of geology, climatology, biological processes analysis, geophysical analysis, disaster assessment, change detection and many others. In TIR, radiation emission of the target is a nonlinear function of two unknowns – the emissivity and the temperature, and the main difficulty is to calculate/estimate these two variables separately and reliably. Several methods have been developed in the recent decades to mitigate this problem. However, regardless of the method, all have developed similar incapacities for specific applications such as the type of sensor, study type, the target in question, the number of targets, type of weather, among others. Thus, the method to be applied depends on the study in question and the best results can be reached choosing the best fit method for that problem. In this work, we propose an alternative approach for estimating the temperature, and therefore the emissivity, of a particular target. The approach consists of generating statistical regressions in some wavelengths from linearized radiance function of laboratory data from a quartz sample at different temperatures, measured under controlled conditions of humidity and room temperature. The aim of regressions is to model the variation in temperature due to the variations in the radiance of the target in order to estimate the temperature from radiance data on a certain wavelength and without prior knowledge of the target emissivity. Laboratory datasets were divided into two groups - training and control. In the training group, several polynomial regressions were applied while the control group served to validate and evaluate the regressions. Five experiments were performed: (1) laboratory data at specific wavelengths (2) the central wave lengths of ASTER-TIR bands (3) simulations of ASTER-TIR bands (4) simulation of the atmosphere (dry and wet) for simulated bands of ASTER-TIR and (5) an image L1B ASTER-TIR of the study area validated with the AST08 product. As a result, it was possible to estimate the temperature with errors less than 0.2K from laboratory data and with mean error less than 1.5K from L1B ASTER-TIR images. Furthermore, the method requires only a spectral band in the image, enabling their application in monospectral thermal sensors. Satisfactory results were obtained with a simple linear regression and improved by increasing the wavelength. However, increasing the wavelength and, simultaneously, the degree of polynomial regression the results also improve with respect to linear regression results, but this improvement is insignificant, and thus the linear fit is the best option. Thus, the proposed method has shown promise, signaling that further research is needed.

Orientador: Lauro Tatsuo Kubota / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-07T10:16:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Damos_FlavioSantos_D.pdf: 8044516 bytes, checksum: a3443f4130ad6150c52dfa20c571bb04 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O presente trabalho descreve as aplicações da ressonância de plásmon de superfície (surface plasmon resonance-SPR) e da microbalança de cristal de quartzo (quartz crystal microbalance-QCM) na investigação de processos interfaciais, visando o melhor entendimento e aplicação dos sistemas investigados bem como o estabelecimento das aplicações da técnica SPR aliada à eletroquímica. Neste sentido são apresentadas investigações do comportamento óptico-eletroquímico da molécula de azul de metileno (sistema 1), polímeros condutores (sistema 2) e monocamadas auto-organizadas (sistema 3). A escolha de tais sistemas, embora distintos, tem a finalidade de exploração ampla da técnica SPR na investigação de processos superficiais e interfaciais. O uso da técnica SPR na investigação do sistema 1 mostra a sua aplicabilidade no monitoramento do intumescimento de filmes em dimensões nanométricas e a investigação de processos adsortivos e difusionais com elevada sensibilidade. Assim sendo, a técnica SPR foi aplicada na investigação de processos de formação de filmes finos de polímeros condutores, bem como os processos de dopagem destes filmes. Neste sentido, foi investigada a eletropolimerização do pirrol e da polianilina bem como o efeito de dopantes aniônicos sobre as propriedades ópticas e eletroquímicas destes materiais. As medidas ópticas obtidas foram correlacionadas aos processos de dopagem e desdopagem dos filmes confeccionados mediante um estudo comparativo destes processos por QCM tendo em vista a consolidação da mesma na investigação de tais processos. Por fim, com o propósito de explorar a sensibilidade da técnica SPR a sistemas de dimensões sub-nanométricas, foram investigadas monocamadas auto-organizadas de ácido 11-mercapto-undecanóico e mono(6-deoxi-6-mercapto)-b-ciclodextrina. Neste sentido, foram determinadas a espessura e a constante dielétrica destes filmes, assim como a cinética de adsorção destes empregando um modelo de adsorção fundamentado na adsorção, desorção e re-arranjo molecular / Abstract: The present work describes the applications of surface plasmon resonance (SPR) and quartz crystal microbalance (QCM) in the investigation of interface processes in the attempt to improve the understanding and application of the investigated systems as well as the establishment of the applications of the SPR allied with electrochemical techniques. In this sense, are presented the investigation of the electrochemical behavior of the methylene blue molecule (system 1), conducting polymers (system 2) and self-assembled monolayers (system 3). The selection of these systems, although distinct, has a focus on the exploration of the SPR technique in the investigation of surface and interface processes. The use of SPR technique in the investigation of the system 1 shows its applicability in the monitoring of swelling of films in nanometric size as well as the investigation of adsorptive and diffusional processes with high sensitivity. Thus, SPR was applied in the investigation of construction of thin conducting polymer films as well as its doping processes. In this sense, were investigated pyrrole and aniline electropolymerization as well as the effects of anionic dopants on its optical and electrochemical properties. The optical measurements were correlated with the doping and dedoping processes of the films by means of a comparative study of these processes by QCM due to the better establishment of this technique in the investigation of these processes. Finally, with the purpose of explore the sensitivity of the SPR technique in sub-nanometric size systems, the SPR technique was applied in the investigation of selfassembled monolayers of 11-mercapto-undecanoic acid and mono(6-deoxy-6-mercapto)-b- cyclodextrin. In this sense, were determined the thickness and dielectric constant of these films as well as the adsorption kinetic by using a kinetic model based on adsorption, desorption and re-arrangement of molecules / Doutorado / Físico-Química / Mestre em Química

Orientador: David Mendez Soares / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-15T00:08:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gomes_WyllersonEvaristo1983-_M.pdf: 20027750 bytes, checksum: ac9756c2723f3eb80a562d792355af61 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: As propriedades dinâmicas e estruturais de filmes de surfatantes adsorvidos em superfícies são de interesse fundamental e aplicado. Investigamos a formação de estruturas auto-organizadas de surfatantes sobre superfícies de substrato sólido de ouro. Estudamos sua dinâmica de formação e estabilidade. As estruturas foram feitas em ambiente aquoso, sob condições físico-químicas controladas. Tais estruturas são potenciais candidatas a modelos in vitro de membrana biológica (sistema biomimético) / Abstract: The structural and dynamical properties of surfactant films are both of fundamental and applied interest. To understand the formation mechanism of these structures we have studied the formation of surfactant self-assembled aggregates on gold surfaces. Their dynamic and stability were investigated. All experiments were performed in aqueous media, under specific physical and chemical conditions. These structures are potential candidates of in vitro models for biological membranes (bio-mimetic systems) / Mestrado / Físico-Química / Mestre em Física