Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4462.pdf: 4273464 bytes, checksum: 0edd147ff165382e58073330d180f98d (MD5) Previous issue date: 2012-07-23 / Universidade Federal de Sao Carlos / This work shows development of immunosensors for agronomic interest and public heath. The first was a piezoeletric immunosensor to detect a cysteine peptidase, a potencial biomarker for Xanthomonas citri subsp. citri that cause a citrus Canker. Another was electrochemical immunosensor based on gold nanoparticles as a label and magnetic beads as capture phase of Salmonella enterica subsp. enterica sorovar Typhimurium LT2 (S). The piezoelectric immunoassay was based on immobilization of polyclonal antibody against CPXaC (anti-CPXaC), produced in rabbit, onto three different monolayers that modified gold quartz crystal, which were evaluated by monitoring frequency and energy dissipation in real time when 64.5×10-8 mol L-1 of CPXaC was added. The better relation between analytical response and energy dissipation was obtained with immobilization onto 11- mercaptoundecanoic acid which presented a detection limit of 13.0 nmol L-1 as well as good values for the kinetic and equilibrium binding constant. The immunosensor showed good specificity with no response for different proteins include another cysteine peptidase that is used as a target for detects Xylella fastidiosa bacterium responsible for other important disease in citrus. For detection of Salmonella using a magneto-immunoassay and gold nanoparticles (AuNPs) as label was developed based on the use of a screen-printed carbon electrode (SPCE) that incorporates a permanent magnet underneath. Salmonella spiked in milk samples (i.e. skimmed milk) have been tested by using anti-Salmonella magnetic beads (MBs-SAb) as capture phase and sandwiching afterwards with AuNPs modified antibodies (SAb-AuNPs). AuNPs detection using differential pulse voltammetry (DPV) following a previous established procedure is performed. And a detection limit of 143 CFU mL-1 and a linear range of from 103 to 106 CFU mL-1 of Salmonella, with a coefficient of variation of about 2.4%, was obtained. Recoveries of the sensor by spiking skimmed milk with different quantities of Salmonella of about 83 and 94 % for xviii 1.5 x 103 and 1.5 x 105 CFU mL-1 were obtained, respectively. This work demonstrated the possibility to detect CPXaC with a piezoelectric immunosensor as well as electrochemical immunosensor to detect Salmonella spiked in milk samples. / No presente trabalho estudou-se o desenvolvimento de imunossensores para aplicação em amostras de interesse agronômico e de saúde. Foram desenvolvidos um imunossensor piezelétrico para cisteíno peptidase (CPXaC), um potencial biomarcador para Xanthomonas citri subsp. citri (Xcc) causadora do Cancro cítrico, e um imunossensor eletroquímico baseado em nanopartículas de ouro como marcador e utilizando partículas magnéticas para separação e pré-concentração de Salmonela enterica subsp. enterica sorovar Typhimurium LT2 (S). O imunoensensor piezelétrico foi baseado em três estratégias de imobilização do anticorpo policlonal anti-CPXaC, produzido em coelho, contra CPXaC sobre a superfície de ouro do cristal de quartzo. As superfícies de imobilização foram avaliadas monitorando a variação da frequência ressonante do cristal de quartzo (Δ ) e o valor da dissipação de energia (ΔD) em tempo real adicionando 645×10-9 mol L-1 CPXaC. A melhor relação entre resposta analítica e dissipação de energia do imunossensor foi obtida com a imobilização do anticorpo sobre ácido 11-mercaptoundecanóico (MUA), o qual apresentou um limite de detecção de 13,0 nmol L-1, bem como valores de constante cinética e de equilíbrio para interação antígeno-anticorpo concordantes com os da literatura. Por fim, o imunossensor apresentou boa especificidade não apresentando resposta para diferentes proteínas estudas, incluindo outra cisteíno peptidase que é usada com alvo para detectar Xylella fastidiosa, bactéria responsável por outra importante doença de cítrus. A detecção de Salmonela utilizando um magneto-imunoensaio e nanopartículas de ouro (AuNPs) como marcador foi desenvolvido utilizando um eletrodo de carbono impresso (SPCE) que incorpora um ímã permanente. Amostras de leite desnatado fortificadas com Salmonela foram testadas usando partículas magnéticas modificadas com anti-Salmonela (MBs-SAc), para a fase de separação e pré-concentração, e marcadas posteriomente com nanopartículas de ouro (AuNPs) modificados com anticorpo secundário anti-salmonela (SAcxvi AuNPs), o qual foi detectado usando voltametria de pulso diferencial (DPV). Um limite de detecção de 143 CFU mL-1 e um intervalo linear 103-106 CFU mL-1 de Salmonela, com um coeficiente de variação de cerca de 2,4%, foram obtidos. As recuperações do sensor em leite desnatado foram de 83 e 94% para 1,5 x 103 e 1,5 x 105 CFU mL-1, respectivamente. Este trabalho demonstrou com sucesso a possibilidade do uso de imunossensores piezelétricos para detectar CPXaC, bem como um imunossensor eletroquímico para detectar Salmonela em amostras de leite fortificadas.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1934.pdf: 1430152 bytes, checksum: 0f2b7dba08f2283d2e05901c5f5cf918 (MD5) Previous issue date: 2006-10-20 / Financiadora de Estudos e Projetos / In this work a study of proteins Jacalin and Concanavalin A, belonging to the class of lectins, and the interaction with different carbohydrates was accomplished through Quartz Crystal Microbalance (QCM). The lectins were immobilized by self-assembly monolayer by means three methods. In two of them were used the cystamine and glutaraldehyde and the protein immobilized in a single layer or multilayer. In the third method, a solution of thiols, 11-mercaptoundecanoic acid and 2-mercaptoethanol, in a proportion of 1:10, and the reagents reagents Nethyl- N-(dimethylaminopropyl) carbodiimide (EDC) and N-hydroxysuccinimide (NHS) were used to formed a intermediated reactive to binding a protein of interest. Significant differences were not observed among the methods, being opted for the lectins immobilization in a single layer using cystamine and glutaraldehyde due to the simple preparation and low consumption of reagents. The formation of self-assembly monolayer formation was studied using the Electroacoustic Admittance, QCM and a flow injection system coupled to QCM. In all studies a cystamine concentration of 15 mmol. L-1 produced the highest frequency variation and therefore the largest observed mass deposition on the gold surface with good repetitivity. However, it was observed a strong interaction between the free cystamine and to that was binding to the gold surface forming a monolayer, but this interaction was not specific. The flow injection system coupled to the QCM technique was also used to study the interaction between the lectin-carbohydrate and lectin-glicoconjugate. This study allows determining that the variation of the quartz crystal frequency was the same magnitude that observed for a system when using a QCM technique. The Langmuir adsorption isotherm was used to calculate the values of the apparent affinity constant for the lectins with different ligands. The apparent affinity constant was 1.4x105 M-1, 9.4x103 M-1 and 5.6x102 M-1 for Jacalin- Fetuin, Jacalin-Galactose and ConA-Maltose interactions respectively. The determinations of the apparent affinity constants using QCM, demonstrated the viability of the technique in the study of molecular interactions. / Neste trabalho realizou-se o estudo das proteínas jacalina e concanavalina A, pertencentes à classe das lectinas, e suas interações com diferentes carboidratos, por meio da técnica de microbalança de cristal de quartzo (QCM). As lectinas foram imobilizadas por meio da técnica de monocamadas auto-organizadas utilizando-se três métodos. Dois deles foram realizados com cistamina e glutaraldeído, sendo a proteína imobilizada em uma única camada ou em multicamadas. No terceiro método, uma solução contendo dois tióis, ácido 11- mercaptoundecanóico e 2-mercaptoetanol, na proporção de 1:10, e os reagentes N-etil-N-(dimetilaminopropil) carbodiimida (EDC) e N-hidoxisuccinimida (NHS) foram utilizados para formar um intermediário reativo susceptível ao acoplamento com a proteína de interesse. Não foram observadas diferenças significativas entre os métodos, optando-se pela imobilização das lectinas em uma única camada de cistamina e glutaraldeído, pela facilidade no preparo e baixo consumo de reagentes. A formação da monocamada de cistamina foi estudada utilizando-se as técnicas de admitância eletroacústica, QCM e um sistema de injeção em fluxo acoplado à QCM. Em todos os estudos uma concentração de cistamina de 15 mmol. L-1 apresentou melhor recobrimento da superfície do cristal de quartzo com melhor repetibilidade. Entretanto, foi observado uma forte interação da cistamina livre com àquela que estava ligada à superfície do ouro formando a monocamada, mas esta interação não foi específica. O sistema de injeção em fluxo acoplado à microbalança de cristal de quartzo também foi utilizado para estudar a interação lectina-caboidrato e lectina-glicoconjugado. Este estudo permitiu determinar que a variação na freqüência de oscilação do cristal de quartzo foi da mesma magnitude que a observada para o sistema sem injeção em fluxo. O modelo de adsorção da isoterma de Langmuir foi empregado para calcular os valores das constantes de afinidade aparente para as lectinas com diferentes ligantes. As constantes de afinidade calculadas foram 1,4 x 105 M-1 e 9,4 x 103 M-1 e 5,6 x 102 M-1 para interações jacalina-fetuína, jacalina-galactose e ConA-maltose. As determinações das constantes de afinidade aparente utilizando-se a técnica de QCM demonstram a viabilidade da técnica no estudo de interações moleculares, como a das lectinas com carboidratos.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2065.pdf: 3156725 bytes, checksum: e483b01d2ed95de7303ec7236f841e9e (MD5) Previous issue date: 2007-07-30 / Universidade Federal de Minas Gerais / In this work, the cobalt deposition and dissolution processes were studied. The experiments were performed in sulphate solutions at pH values (ranging from 4.9 to 5.5) and in the presence of boric acid. The mechanism of Co electrodeposition was investigated using cyclic voltammetry and current time transients coupled with Electrochemical Quartz Crystal Microbalance (EQCM) technique. Effects of temperature, potential deposition and boric acid and Co2+ concentrations were studied. The boric acid was used as buffer to prevent any pH changes due to hydrogen evolution reaction (HER) during the electrochemical measurements. However, in some special cases, the results show that Co(OH)2 was formed simultaneously with metallic Co on the electrode surface at 48oC. On the other hand, when the bath temperature was 25oC, only metallic Co was detected. Considering the results above, some hypothesis were presented for explaining the ineffectiveness of boric acid. First, the kinetics of boric acid dissociation of was very slow, so does not provide a significant buffering during H2 evolution in high temperature, in which HER is intense. Another hypothesis refers to neutral H3BO3 molecules adsorption on the electrode surface which decreases the active surface for proton discharge. At 48oC, the desorption rate is higher than at 25oC, so the active surface for proton discharge will increase in high temperatures. As result, the pH value can be rise and consequently Co(OH)2 will formed. In these cases, the process efficiency dropped down. The analysis of factorial design shows that the temperature and the Co2+ concentration were the most important parameters for the mechanism change in the Co electrodeposition. / Neste trabalho foram estudados os processos de eletrodeposição e dissolução de cobalto sobre Pt em soluções de sulfato com pH na faixa de 4,9 a 5,5, na presença de ácido bórico. Utilizando as técnicas de voltametria cíclica e cronoamperometria acopladas à Microbalança Eletroquímica de Cristal de Quartzo (MECQ), foi feita uma investigação sobre a influência de alguns parâmetros no mecanismo de eletrodeposição do metal como a temperatura, o potencial de deposição, a concentração de íons Co2+ e do ácido bórico. Este aditivo foi adicionado como tampão para evitar o aumento de pH próximo à superfície do eletrodo durante a medida eletroquímica, que ocorre devido à reação de desprendimento de hidrogênio (RDH). Os resultados mostraram que o aumento da temperatura favorece o desprendimento de hidrogênio e, como conseqüência, ocorre a precipitação de Co(OH)2 devido ao aumento do pH local, mesmo em meio tamponado com ácido bórico. Uma das propostas mais plausíveis para explicar a ineficiência do ácido bórico está relacionada a uma cinética de dissociação lenta do mesmo, que não é capaz de fornecer uma contribuição tamponante efetiva em altas temperaturas onde a RDH é mais intensa. Outra proposta está relacionada adsorção de moléculas neutras do ácido bórico na superfície do eletrodo que pode bloquear os sítios ativos para a descarga de prótons. Em altas temperaturas, a velocidade de dessorção dessas moléculas é maior, e como a RDH é mais intensa, este bloqueio se torna ineficiente. Desta forma, o pH pode aumentar até atingir o pH necessário para a precipitação de Co(OH)2. Nestes casos, foi observado que a eficiência do processo cai drasticamente. A análise do planejamento fatorial 24 demonstrou que os fatores que mais afetam o mecanismo de eletrodeposição do Co é a temperatura e a concentração de Co(II).

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissTBPLS.pdf: 2549321 bytes, checksum: df128c318af6797f4ba86db2de95bb00 (MD5) Previous issue date: 2002-11-29 / Recently were obtained in our laboratory results indicating that Cu deposition on Cr2O3 happens in two steps: at the first one, there is the deposition of an amount smaller than one Cu monolayer, and at the second one there is Cu bulk deposition. Evidences show that the first step mechanism is UPD like, although it is necessary a deeper investigation. In this work the electrochemical quartz crystal microbalance (EQCM) was employed to characterize such system, using two different electrolytes: H2SO4 and HClO4. The obtained results indicate that Cu deposition happens in a reversible way in H2SO4 at the potentials range studied, and ∆m(y) x ∆Q(x) curves analysis showed that faradaic processes predominate at the system, but anionic and H2O adsorption can also occur on the electrode. The kind of deposited or adsorbed species will depend on the applied potential. In the case of HClO4, microgravimetric studies show that the observed irreversibility to the Cu electrodeposition can be related to two factors: (1) coadsorption of Cl- ions coming from electrolyte degradation, what would catalyse and stabilize Cu deposition; or (2) irreversible NO3 - ions reduction (coming from the used precursor salt) after Cu deposition, taking into account the Cu catalytic activity to these ions reduction, and the extent of calculated molar mass values. / Recentemente foram obtidos resultados em nosso laboratório que indicam que a deposição de Cu sobre Cr2O3 ocorre em duas etapas, sendo que na primeira ocorre a deposição de uma quantidade menor do que uma monocamada de Cu, e na segunda ocorre deposição massiva do mesmo. Há indícios de que o mecanismo de deposição da primeira etapa seja do tipo UPD, porém é necessária uma investigação mais profunda. Neste trabalho a microbalança eletroquímica de cristal de quartzo (MECQ) foi empregada para caracterizar tal sistema, utilizando dois diferentes eletrólitos: H2SO4 e HClO4. Os resultados obtidos indicam que a deposição de Cu ocorre de maneira reversível em meio de H2SO4 na janela de potenciais estudada, sendo que a análise das curvas ∆m(y) x ∆Q(x) mostrou que predominam processos faradaicos no sistema, porém também ocorre a adsorção de espécies aniônicas e/ou de H2O sobre o eletrodo. O tipo de espécie depositada ou adsorvida dependerá do potencial aplicado. No caso do eletrólito HClO4, os estudos microgravimétricos mostram que a irreversibilidade observada para o processo de eletrodeposição de Cu pode estar relacionada a dois fatores: (1) co-adsorção de íons Cl- provenientes da degradação do eletrólito, que catalisariam e estabilizariam a deposição de Cu; ou (2) redução irreversível de íons NO3 - (provenientes do sal precursor de Cu utilizado) após a deposição de Cu, levando em conta a atividade catalítica de Cu frente a redução desses íons, e a magnitude dos valores de massa molar calculados.

Made available in DSpace on 2015-01-26T13:21:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-06-26Bitstream added on 2015-01-26T13:30:46Z : No. of bitstreams: 1 000801981.pdf: 983064 bytes, checksum: 453874979a1b747ca1d5c8ade2e5e0aa (MD5) / No presente trabalho, investigaram-se os efeitos dos íons alcalinos Na+, Li+ substituídos pelo íon H+ e Na+ nos centros relacionados ao alumínio que é uma impureza encontrada naturalmente nas matrizes de quartzo natural. Foram realizadas medidas de absorção óptica na região do visível e do ultravioleta, assim como medidas no infravermelho de amostras de quartzo natural que passaram ou não pelo processo de eletrodifusão. Foi investigado um efeito de escurecimento no quartzo citrino quando este é exposto ao sol, correlacionando com os centros estudados no presente trabalho, [AlO4/H], [Li-OH] e [Na-OH], identificáveis na região do infravermelho e os centros [AlO4]0 e E’ identificáveis no espectro de absorção óptica. A existência desses centros, chamados de centros de impurezas, é facilitada pela presença de um canal estrutural no quartzo, o qual permite a entrada de íons substitucionais como Al3+ e intersticiais Na+, Li+ e H+ junto a cadeia cristalina do quartzo. As amostras foram submetidas à radiação gama de dose aproximada a 20kGy, o resultado foi analisado com base nos centros estudados e os efeitos da eletrodifusão foram analisados por espectroscopia na região do UV-Vis e Infravermelho. A análise infravermelha indicou que a eletrodifusão de hidrogênio no quartzo citrino e hialino foi bem sucedida, uma vez que observa-se um incremento no centro [AlO4/H]0 e um decréscimo no centro [Li-OH], localizado na banda em 3484cm-1. A interação entre a radiação gama e o quartzo faz com que os centros relacionados à presença de hidrogênio com o alumínio aumentem, pois, a radiação ao excitar os átomos da rede do quartzo acaba por afetar diretamente os centros cujo compensador de carga são os átomos alcalinos Li+,Na+ e K+ do centro [AlO4/M]0, havendo então a compensação por átomos de hidrogênio, formando então mais centros [AlO4/H]0. O aparecimento das bandas em 430 ... / In the present study, we investigated the effects of alkali ions Na+ , Li+ replaced by ion H+ and Na+ in the center related to the aluminum that is a found naturally in motrices natural quartz. Measurements of optical absorption in the visible and ultraviolet region and measures infrared samples of natural quartz that have passed or not by electrodiffusion process were performed. An effect of browning in citrine quartz was investigated when exposed to the sun , correlating with the centers studied in this work, [ AlO4/H]0 , [ Li-OH ] and [Na-OH] , identifiable in the infrared region in the centers [AlO4]0 and E’ that are identifiable in the optical absorption spectrum. The existence of such centers, centers called impurities is facilitated by the presence of a structural channel quartz, which allows the entry of ions such as substitutional Al3+ substitutional and interstitial as Na+, Li+ and H+ along the crystal quartz chain . The samples were submitted to gamma radiation dose of approximately 20kGy , the outcome was analyzed based on the centers and the effects of electrodiffusion were analyzed by spectroscopy, UV- Vis and IR region. Infrared analysis indicated that the hydrogen electrodiffusion in citrine and hyaline quartz was successful , since there is an increase in the center [AlO4/H]0 and a decrease in the [Li-OH] , located in the band at 3484cm -1. The interaction between gamma radiation and quartz causes the centers related to the presence of hydrogen with aluminum increase , because the radiation to excite the atoms of the quartz network ultimately directly affect the centers whose compesator load are the alkali atoms Li+ , Na+ and K+ center [AlO4/M]0 , then there is compensation for hydrogen atoms , thus forming more centers [AlO4/H]0 . The appearance of bands at 430 and 620 nm associated to the center [AlO4]0 in the citrine and hyaline quatz after irradiation, enables us to state that ...

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-02-25Bitstream added on 2014-06-13T20:29:48Z : No. of bitstreams: 1 pesquero_nc_me_araiq.pdf: 1328191 bytes, checksum: b43c0dd0e4c51db5570dd9acd342760e (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / 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... / 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

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004-12-15Bitstream added on 2014-06-13T19:52:31Z : No. of bitstreams: 1 spinellijunior_aj_me_bauru_prot.pdf: 2793116 bytes, checksum: 2a5518c4628bc08924a0d2677ef48198 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / 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... / 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)

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

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.