O presente trabalho mostra o estudo de obtenção de filmes finos metálicos, com espessuras nanométricas, por deposição física em fase vapor (PVD). As técnicas de deposição utilizadas foram Triodo Magnetron Sputtering e processos de evaporação resistiva e por feixe de elétrons, com a deposição de filmes de Al, Ni, Ti, Cu, C, CNx e ligas de AlxFey e NixTiy. Filmes destes materiais foram depositados sobre substratos poliméricos de poli(tereftalato de etileno), com espessuras de ~0,1 e 0,01 mm. A caracterização dos filmes envolveu diferentes aspectos, como espessura, composição e o comportamento na atenuação da radiação eletromagnética na faixa de frequências de 8-12 GHz. A correlação dos dados obtidos visou avaliar o desempenho dos nanofilmes como Material Absorvedor de Radiação Eletromagnética (MARE). Como principal resultado tem-se o sucesso do uso da técnica PVD na produção de filmes finos metálicos, muito mais leves que absorvedores convencionais e com excelente desempenho como MARE na faixa de micro-ondas. Observa-se ainda que, os nanofilmes metálicos obtidos caracterizam-se por apresentar espessuras físicas menores que a profundidade de penetração da onda no material e perdas dielétricas. Os resultados experimentais mostram, também, que o desempenho dos filmes na atenuação da radiação incidente é influenciado por diferentes fatores, entre esses, a técnica de deposição, o tipo de metal e a espessura do filme. Dentre a gama de resultados obtidos podem-se citar: filmes de Al com valores de atenuação superiores a 99% na frequência de 9,5 GHz; filmes de AlxFey e NixTiy, obtidos pela técnica de evaporação resistiva, com atenuação superior a 70% em banda larga de frequências (8-12 GHz) e, ainda, a obtenção de estruturas multicamadas, pela adequada combinação de nanofilmes, com melhores desempenhos como MARE.

Os materiais absorvedores de radiação eletromagnética (MARE) referem-se à uma classe de materiais que interage com a onda eletromagnética, atenuando-a na forma de calor e/ou por cancelamento de fases da onda. O seu processamento vem sendo pesquisado há algum tempo pelo uso de ferritas, negro de fumo, grafite, polímeros condutores, entre outros aditivos. No entanto, mais recentemente, os materiais nanoestruturados têm atraído a atenção de pesquisadores no processamento desta classe de materiais. Nesse sentido, os nanotubos de carbono (NTCs) têm sido estudados como carga condutora na obtenção de MARE. Visando contribuir com esta importante área da engenharia de materiais, este trabalho estuda a obtenção de compósitos nanoestruturados pelo uso de NTCs de dois diferentes fornecedores (NTC-K e NTC-B). Amostras de compósitos foram preparadas pelo uso de 0,1 a 2,0% em massa de NTCs em resina epóxi. Os materiais obtidos foram avaliados quanto às suas características morfológicas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e quanto ao comportamento eletromagnético (parâmetros S, ?, e refletividade com placa) na faixa de frequências de 8,2 a 12,4 GHz. Os resultados obtidos foram correlacionados com as características estruturais dos NTCs, obtidas por difração de raios X (DRX). As análises de MEV mostraram que a dispersão dos NTCs na resina epóxi não foi tão eficiente, resultando na presença de aglomerados de NTCs dispersos na matriz de resina. As medidas dos parâmetros de espalhamento S11 e S21 e de refletividade com placa mostraram que os compósitos nanoestrurados preparados apresentam potencial como material absorvedor, com valores de atenuação da onda incidente superiores a 99%. A correlação dos resultados obtidos mostrou que os compósitos com NTC-K apresentam os melhores resultados de atenuação, apesar do menor ordenamento estrutural deste NTC. A partir dos parâmetros complexos de ? e , foram realizadas simulações, que evidenciaram a influência da espessura das amostras no desempenho dos MARE estudados.

Neste trabalho é reportado o estudo de degradação do fenol via processo de fotocatálise heterogênea pelo uso de radiação eletromagnética visível em duas classes de fotocatalisadores: os baseados no TiO2 e os baseados na Ag. Os materiais baseados no TiO2 foram modificados com Ag2O e Ag3PO4 e foram preparados por meio do tratamento hidrotérmico de TiO2 comercial em meio altamente alcalino. Já os materiais baseados na Ag foram obtidos via reações de precipitação química, tendo sido preparados os seguintes compostos: Ag2O, Ag2CO3, Ag3PO4 e Ag2CrO4. A caracterização dos fotocatalisadores obtidos foi feita por meio das técnicas de microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios &#8722;X, DRX, fisissorção de N2, espectroscopias no ultravioleta &#8722; visível por refletância difusa, UV-Vis e no infravermelho, IV. Os resultados mostraram a obtenção de estruturas com morfologia associada a fios de TiO2 anatase modificados superficialmente com partículas esféricas de Ag2O e Ag3PO4, com elevado grau de cristalinidade e pureza de fase. O estudo fotocatalítico revelou que os materiais modificados com Ag2O e Ag3PO4 apresentaram melhor desempenho na fotodegradação do fenol em comparação com TiO2 puro, com eficiência de 60% de degradação em 5 horas de irradiação de fótons na região do visível. Em relação aos fotocatalisadores a base de Ag, foram obtidas partículas com boa distribuição de tamanho e morfologias associadas a cristais octaédricos de Ag2O, bastões de Ag2CO3, poliedros de Ag3PO4, bem como partículas multifacetas de Ag2CrO4. Os resultados indicaram que estes fotocatalisadores apresentaram elevada eficiência na fotodecomposição do fenol. Dentre eles, o Ag2O e o Ag3PO4 foram mais efetivos na remoção do poluente, com eficiência de 90% em apenas 2 horas de tratamento. Adicionalmente, avaliou-se a formação de radicais hidroxila durante a reação de oxidação, por meio da técnica da fotoluminescência utilizando a cumarina (COU) como uma molécula sonda. Como resultado foi observado que, com exceção do TiO2 puro,não houve formação da 7-hidroxicumarina (7HC) como produto fluorescente da reação da cumarina com os radicais &#8226;OH. Além disso, estes fotocatalisadores foram avaliados em relação à estabilidade e desempenho catalítico no reuso. A análise dos resultados obtidos por DRX e MEV dos fotocatalisadores após o uso em estudo fotocatalítico de degradação mostrou que houve a formação de prata metálica na estrutura dos mesmos. No entanto, os fotocatalisadores Ag2O e Ag2CO3 revelaram um aumento na atividade fotocatalítica após o reciclo catalítico, sugerindo que a modificação da estrutura contribuiu positivamente na eficiência da degradação do fenol. / In this, work it is reported the study of phenol degradation by heterogeneous photocatalysis process using TiO2-based and Ag-based photocatalysts materials, irradiated by visible light. TiO2-based catalysts were modified with Ag2O and Ag3PO4 and prepared by the alkaline hydrothermal treatment of commercial TiO2, while the Ag-based materials were obtained by chemical precipitation. It was prepared the following compounds: Ag2O, Ag2CO3</sub, Ag3PO4 and Ag2CrO4. Photocatalysts characterization was made by microscopy electron scanning (SEM), x ray diffraction (XRD), physisorption N2 method, UV-Vis diffuse reflectance spectroscopy and infrared spectroscopy (FT-IR). Anatase TiO2 materials showed wire-like morphology superficially modified with spherical particles of Ag2O or Ag3PO4, with high crystallinity and phase purity. The photocatalytic study found that the materials modified by Ag2O and Ag3PO4 showed better performance in phenol photodegradation than pure TiO2, with a degradation of 60% after 5 hours of irradiation by visible light. On the other hand, Ag-based catalysts exhibited particles with morphology associated to: Ag2O octahedrons crystals, Ag2CO3</sub rods, Ag3PO4 polyhedrons, and Ag2CrO4 multifaceted particles. Ag-based photocatalysts showed high efficiency in the phenol photocatalytic degradation by visible light. Among them, Ag2O and Ag3PO4 were the most effective, with 90% of pollutant degradation after only 2 hours of treatment. Moreover, the hydroxyl radicals production/role during the oxidative process was investigated by the photoluminescence technique (PL) using coumarin (COU) as a probe molecule. It was found that there was no formation of 7-hydroxycoumarin (7HC) as fluorescent product of the reaction of COU with radicals &#8226;OH, except using pure TiO2. Furthermore, the stability and catalytic performance during the reuse of these photocatalysts were evaluated. XRD and SEM analysis after catalyst use in the phenol photodegradation showed that metallic silver formation at their structures surface. Ag2O and Ag2CO3 photocatalysts showed an increase in photocatalytic activity after therecycle, suggesting that the structure modifications could contribute positively for phenol photodegradation efficiency.

O desenvolvimento tecnológico aumentou a exposição dos organismos às ondas eletromagnéticas (OEM). Dependendo das condições de exposição, este agente físico pode causar mudanças comportamentais, fisiológicas, celulares e moleculares. Neste nível de organização biológico, a literatura científica vem relacionando as OEM com o metabolismo das espécies reativas de oxigênio (ERO). Estas podem causar danos oxidativos a ácidos nucleicos, lipídios e proteínas. Entretanto, para se defender destas lesões, os sistemas biológicos apresentam defesas antioxidantes. O desequilíbrio entre oxidantes e antioxidantes ocasiona estresse oxidativo (EO), que pode ser observado em várias patologias neurodegenerativas e cardiovasculares, bem como nos processos de isquemiareperfusão e envelhecimento. Órgãos com altas taxas metabólicas e contendo muitos substratos oxidáveis, tais como o cérebro e fígado, são mais susceptíveis aos danos oxidativos. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi verificar o efeito das OEM de UHF (ultra-alta-frequência) sobre os danos ao DNA, aos lipídios e às proteínas bem como sobre a expressão da catalase e o metabolismo de ácidos graxos insaturados (AGI) no fígado e córtex cerebral de ratos com diferentes idades (0, 6, 15 e 30 dias). Rattus norvergicus foram divididos em 2 grupos com 6 animais cada: ratos controles (RC) e ratos expostos (RE) às OEM com uma freqüência de 950 MHz, onda contínua, 1 W de potência, antena de polarização vertical, ½ hora por dia, durante 51 dias (21 da gestação + 30 de nascido). A taxa de absorção específica dos RE variou de 1,3 a 1,0 W/kg. Depois do período de exposição, os animais foram dissecados, o material foi congelado em nitrogênio líquido e armazenado no ultracongelador. Os danos ao DNA foram verificados pelo ensaio cometa alcalino; os danos oxidativos a proteínas, por PC (proteínas carboniladas); os danos oxidativos a lipídios, por TBARS (substâncias reativas com ácido tiobarbitúrico); a expressão da catalase foi verificada por immunoblotting; e a quantificação e a qualificação de ácidos graxos, por cromatografia gasosa. Nos resultados do fígado, os ratos 0 dia apresentaram menores níveis de TBARS e concentrações de AGI após exposição. Não houve diferença significativa de proteínas carboniladas em nenhuma das idades. Os danos ao DNA de RE de 15 e 30 dias foram significativamente diferentes. Os ratos com 0 dia expostos mostraram menor expressão de catalase. Nos resultados de córtex cerebral de 0 dia, não houve diferenças de TBARS e nem de PC no CCD (córtex cerebral direito) nem no CCE (córtex cerebral esquerdo). Os animais com 6 dias também não mostraram diferenças significativas de PC no CCE mas o CCD dos RE apresentaram maiores níveis de PC o que não foi observado em cometa. Os RE com 6 dias apresentaram menor concentração de glicose sangue total. Nossos resultados do fígado indicam que não há EO e nem genotoxicidade nos ratos com 0, 6, 15 dias de idade, mas há alteração na concentração de ácidos graxos polinsaturados de neonatos. Nos ratos com 30 dias, não há EO porém as OEM são genotóxicas. Os resultados do córtex cerebral de 0 e 6 dias indicam que não há lateralidade oxidativa e nem EO nos córtex. Entretanto, os maiores níveis de PC no CCD podem ser resultado de produtos finais de glicação avançada neste órgão. São necessários mais estudos para se entender os mecanismos das alterações em fígado de 0 e 30 dias bem como em CCD de animais com 6 dias de idade. / Technological development has increased the exposure of organisms to electromagnetic waves (EMW). Depending on the exposure conditions, this physical agent can cause behavioral changes, physiological, cellular and molecular. At this level of organization of animals, the scientific literature relating the OEM comes with the metabolism of reactive oxygen species (ROS). These can cause oxidative damage to nucleic acids, lipids and proteins. However, to protect these lesions, biological systems exhibit antioxidant defenses. The imbalance between oxidants and antioxidants cause oxidative stress (OS), which can be observed in several neurodegenerative disorders and cardiovascular disorders and in cases of ischemia-reperfusion injury, and aging. Organs with high metabolic rates and containing many oxidizable substrates such as the brain and liver, are more susceptible to oxidative damage. Therefore, the objective of this study was to investigate the effect of OEM UHF on damage to DNA, lipids and proteins as well as on catalase expression and metabolism of unsaturated fatty acids (UFA) in the liver and cerebral cortex of rats with different ages (0, 6, 15 and 30 days). Rattus norvegicus were divided into 2 groups of 6 animals each: control rats (CR) and exposed rats (ER) to the EMW with a frequency of 950 MHz, continuous wave, 1 W of power, vertical polarization antenna, ½ hour per day, for 51 days (21 days of gestation and 30 days of life outside the womb) . The specific absorption rate of ER ranged from 1.3 to 1.0 W / Kg. After the exposure period, the animals were dissected, material was frozen in liquid nitrogen and stored in ultrafreezer. The DNA damage were verified by alkaline comet assay, oxidative damage to proteins, for CP (protein carbonyls); oxidative damage to lipids by TBARS (thiobarbituric acid reactive substances), catalase expression was detected by immunoblotting, and quantification and qualification of fatty acids by gas chromatography. The results of the liver, 0 day rats had lower levels of TBARS concentrations and UFA after exposure. There was no difference in CP for any age. Damage to the DNA of ER with 15 and 30 days were different. Neonates (0 day) exposed showed lower expression of catalase. The results of the cerebral cortex of 0 day, there were no differences in TBARS and CP nor the RCC (right cerebral cortex) or the LCC (left cerebral cortex). The animals with 6 days also showed no differences in CP of LCC but the RCC of RE showed higher levels of CP which was not observed in comet. The ER with 6 days had lower total blood glucose concentration. Our results indicate that the liver no OS nor genotoxicity in rats with 0, 6, 15 days old but changed the concentration of polyunsaturated fatty acids in rats 0 day. In animals with 30 days no OS but the EMW are genotoxic. The results of the cerebral cortex of 0 day and 6 days indicated no oxidative lateral and OS in the cortex. However, the highest levels of the CP in RCC may be the result of advanced glycation end products in this organ. Further studies are needed to understand the mechanisms of changes in liver of 0 day and 30days as well as in animal RCC with 6 days old.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Pós-Graduação em Nanociência e Nanobiotecnologia, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-07-19T15:24:33Z No. of bitstreams: 1 2017_PedroPauloSilvaMagalhaes.pdf: 5013198 bytes, checksum: afc1f62e46a8f51a3ed2ba163b23481e (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-09-19T14:26:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_PedroPauloSilvaMagalhaes.pdf: 5013198 bytes, checksum: afc1f62e46a8f51a3ed2ba163b23481e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-19T14:26:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_PedroPauloSilvaMagalhaes.pdf: 5013198 bytes, checksum: afc1f62e46a8f51a3ed2ba163b23481e (MD5) Previous issue date: 2017-09-19 / Neste trabalho, apresenta-se o estudo experimental de síntese e caracterização de nanoestruturas de calcopirita CuIn(S1-xSex)2. A série com x = 0, 0.5 e 1.0 foi preparada a partir do método solvotermal (decomposição térmica) em atmosfera de argônio. Posteriormente à síntese, as propriedades estruturais e morfológicas das amostras foram examinadas por difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de transmissão (MET) e de varredura (MEV) e análise por microssonda (EDS). As propriedades ópticas e vibracionais foram examinadas utilizando a espectroscopia de ultra-violeta (UV-VIS), a espectroscopia Raman e infravemelho (FTIR). Os resultados da caracterização por análise de microssonda (EDS) confirmaram as concentrações nominais de Cu, In S e Se nas amostras. As análises dos difratogramas indicaram que todas as amostras em pó da série (x = 0, 0.5 e 1.0) e o filme da série (x = 0) formaram na estrutura cristalina tipo calcopirita com grupo espacial I42-d. Os parâmetros de rede e o volume da célula unitária mostraram um comportamento linear com a concentração de x, o qual pode ser explicado utilizando a Lei de Vegard. Se determinou um aumenta do volume da célula unitária de 339.84 Å 3 para a amostra com x=0 e de 388.44 Å 3 para a amostra com x=1, ou seja, um aumento de 12,5 % do volume da célula unitária. Em relação à caracterização por microscopia eletrônica de transmissão (MET), para a amostra de CuInS2 obteve-se um tamanho médio de ~30 nm. Este tamanho é superior quando comparado ao valor médio de cristalitos de ~20 nm estimado usando a fórmula de Scherrer na análise dos dados de DRX. Para a amostra CuIn(S0.5Se0.5)2 obteve-se um tamanho médio de ~3.6 nm que também é inferior quando comparado ao valor médio de ~6 nm dos critalitos obtido da análise dos dados de DRX. Já para a amostra de CuInSe2 obteve-se um tamanho médio de ~36 nm, comparável ao valor médio estimado por DRX. A caracterização por espectroscopia UV-VIS foi usada para determinar o gap de energia (Eg) de cada material sintetizado usando a lei de Tauc para sistemas de gap direto. Os valores estimados de Eg foram inferiores aos reportados na literatura, mas estes valores de Eg mostram um decrescimento linear quando a concentraçao de Se é incrementada nas amostras. O valor baixo de Eg está provavelmente relacionado com a presença de estruturas indesejáveis e/ou devido à presença de resíduos orgânicos resilientes. Medidas de espectroscopia Raman das amostras CuIn(S1-xSex)2 ajudaram a identificar os modos vibracionais característicos da estrutura calcopirita. Além disso, ajudou a identificar a formação de fases extras ou estruturas binárias ou ternárias que não se transformaram na fase calcopirita desejada. A análise dos dados de FTIR possibilitou detectar a presença dos grupos funcionais de estruturas orgânicas, mesmo após o processo de lavagem e centrifugação nas amostras em pó e após a calcinação da amostra em filme. / In this work, we present na experimental study of the syntesis and characterization of chalcopyrite CuIn(S1-xSex)2nanoestructures. A series with x=0, 0.5 and 1.0 were prepared following a solvothermal (thermal decomposition) method using an argon atmosphere. After the systhesis, the structural and morphological properties of the samples were determined using X-ray diffraction (XRD), Transmission electron microscopy (TEM) and scanning electron microscopy (SEM) and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS). The optical and vibrational properties were determined using UV-Vis, Raman and Fourier-transform infra-red (FTIR) spectroscopies. EDS results confirmed the nominal concentrations of Cu, In, S and Se elements in the samples. The analysis of the diffractograms indicated that all powder samples (with x=0, 0.5 and 1.0) and the film with x=0 form in a chalcopyrite crystalline structure with a space group I42-d. The lattice constants and the unit cell volume show a linear dependence with x, which can be explained using the Vegard’s law. The unit cell volume was 339.84 Å 3 for x=0 and becomes 388.44 Å 3 for x=1.0, in other words, a volume increase of 12.5%. From the microscopic characterization, results from TEM analysis indicated a mean particle size of ~30 nm for the CuInS2 sample. This value is larger when compared to the mean crystallite size of ~20 nm estimated from XRD data analysis using the Scherrer relation. A mean size of ~3.6nm was determined for the sample CuIn(S0.5Se0.5)2, which is smaler than the mean crystallite size of ~6nm determined form XRD data analysis. However, for the sample CuInSe2 the mean size of ~36 nm determined from TEM data analysis is consistent with the mean crystallite size determined from XRD data. The UV-Vis spectroscopy measurements were used to determine the band gap energy (Eg) of the samples using the Tauc’s law for direct bandgap systems. Although the estimated values of Eg are relatively lower when compared to the values reported in the literature for compounds with the same stoichiometry, the Eg shows a clear linear decrease as the Se concentration is increased in the samples. The lower values of Eg are likely related to the formation of additional structures and/or due to the presence of resilient organic products. Raman spectroscopy measurements of samples CuIn(S1-xSex)2 helps to identify characterisitc vibrational modes which correspond to the chalcopyrite phase. Besides, other modes that correspond to extra phases or binary or ternary strutures which did not transform to the chalcopyrite phase. From FTIR data analysis, we detected the presence of functional groups of organic structures which remain even after the washing and centrifugation process for the powder samples and after the calcination process for the film.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências, Mestrado Profissional em Ensino de Ciências, 2016. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2016-12-20T14:42:52Z No. of bitstreams: 1 2016_LilianePereiraFurtado.pdf: 1796759 bytes, checksum: 8d93ce87199656a98bba6ba298e0e8a5 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-02-03T21:34:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_LilianePereiraFurtado.pdf: 1796759 bytes, checksum: 8d93ce87199656a98bba6ba298e0e8a5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-03T21:34:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_LilianePereiraFurtado.pdf: 1796759 bytes, checksum: 8d93ce87199656a98bba6ba298e0e8a5 (MD5) / Este trabalho dissertativo tem por objetivo analisar uma metodologia de ensino-aprendizagem elaborada e aplicada em duas turmas de 3ª série do Ensino Médio de uma escola situada na Região Administrativa Recanto das Emas – DF. Participaram dessa pesquisa 73 alunos, sendo 37 na turma denominada por TX e 36 na TY. Essa proposta buscou contemplar uma abordagem CTS sobre radiação eletromagnética e radioatividade, baseada na literatura disponível. A concepção alternativa dos alunos participantes dessa pesquisa sobre radiação eletromagnética e radioatividades foi nosso ponto de partida. Apesar de já terem estudado alguns dos conteúdos relacionados na 2ª serie, identificamos muito equívocos conceituais e uma falta de habilidade em relacionar situações ou mesmo aplicações do conhecimento sobre radiação ionizante e não ionizante. Baseados em tais observações, propusemos um material em que o foco foi a articulação dos conteúdos relacionados à radiação eletromagnética, sua principal fonte, as aplicações, vantagens, desvantagens, os impactos sociais e ambientais. Nossa pesquisa pode ser caracterizada como um estudo de caso e a análise dos resultados teve predominância qualitativa. Coletamos os dados por meio de gravações das aulas em áudios e de anotações no diário da professora, contudo o maior volume de dados veio das atividades realizadas pelos alunos (exercícios resolvidos em sala, questionamentos sobre as atividades experimentais, tarefas de casa, fichas de avaliação de aprendizagem, avaliações e a participações durante as aulas). A análise dos dados nos revelou que a proposição aplicada se revelou um instrumento promissor para que os alunos associassem o conhecimento da Ciência sobre radiação eletromagnética e radioatividade a questões sociais, éticas, tecnológicas, ambientais, políticas e econômicas. Durante a aplicação da proposta, observamos que os recursos didáticos e as estratégias de ensino favoreceram a participação mais ativa dos alunos, proporcionando um clima encorajador, propício a reflexões sobre as situações expostas. Apesar do resultado promissor dessa experiência, consideramos que tanto o material como a forma de trabalhá-lo pode ser melhorada. Isso pode ser possível com a continuidade de sua aplicação, com a adaptação à realidade de diferentes escolas e à necessidade de diferentes educandos. / The goal of this dissertation is to analyze a teaching-learning methodology developed and applied in two classes of the 3rd grade of high school at a school located in the Região Administrativa Recanto das Emas – DF. In this research, 73 students took part, 37 in TX class and 36 in TY class. This proposal was based on CTS approach to electromagnetic radiation and radioactivity, in accordance to available literature. The alternative design of the students who participated in the research on electromagnetic radiation and radioactivity was our starting point. Despite the participating students have already studied some of the related content in the 2nd year of high school, we have identified misconceptions and a lack of ability to relate situations or applications of ionizing radiation and non-ionizing knowledge. Based on these observations, we proposed a material in which the focus was the articulation of contents related to electromagnetic radiation, its main source, the applications, advantages, and disadvantages, social and environmental impacts. Our research was a case study and the data analysis methodology is predominantly qualitative. The data consist of classes audios recorded and notes in the teacher’s diary, but the majority of data came from the educational activities carried out by students (exercises, questions about the experimental activities, homework, learning evaluation forms, assessments and participation in class). The data analysis has revealed to us that the applied proposal contributed to the students associate the electromagnetic radiation and radioactivity science knowledge with social, ethical, technological, environmental, political and economic aspects. During the implementation of the proposal, we realized that the teaching resources and strategies favored a more active students’ participation, providing an encouraging atmosphere, propitious to reflections on the exposed situations. Despite the promising results of this experience, we believe that both the material and the way of working it can be improved. This can be possible with the continuity of its application, with adaptation to the reality of different schools and the need of different students.

O desenvolvimento tecnológico aumentou a exposição dos organismos às ondas eletromagnéticas (OEM). Dependendo das condições de exposição, este agente físico pode causar mudanças comportamentais, fisiológicas, celulares e moleculares. Neste nível de organização biológico, a literatura científica vem relacionando as OEM com o metabolismo das espécies reativas de oxigênio (ERO). Estas podem causar danos oxidativos a ácidos nucleicos, lipídios e proteínas. Entretanto, para se defender destas lesões, os sistemas biológicos apresentam defesas antioxidantes. O desequilíbrio entre oxidantes e antioxidantes ocasiona estresse oxidativo (EO), que pode ser observado em várias patologias neurodegenerativas e cardiovasculares, bem como nos processos de isquemiareperfusão e envelhecimento. Órgãos com altas taxas metabólicas e contendo muitos substratos oxidáveis, tais como o cérebro e fígado, são mais susceptíveis aos danos oxidativos. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi verificar o efeito das OEM de UHF (ultra-alta-frequência) sobre os danos ao DNA, aos lipídios e às proteínas bem como sobre a expressão da catalase e o metabolismo de ácidos graxos insaturados (AGI) no fígado e córtex cerebral de ratos com diferentes idades (0, 6, 15 e 30 dias). Rattus norvergicus foram divididos em 2 grupos com 6 animais cada: ratos controles (RC) e ratos expostos (RE) às OEM com uma freqüência de 950 MHz, onda contínua, 1 W de potência, antena de polarização vertical, ½ hora por dia, durante 51 dias (21 da gestação + 30 de nascido). A taxa de absorção específica dos RE variou de 1,3 a 1,0 W/kg. Depois do período de exposição, os animais foram dissecados, o material foi congelado em nitrogênio líquido e armazenado no ultracongelador. Os danos ao DNA foram verificados pelo ensaio cometa alcalino; os danos oxidativos a proteínas, por PC (proteínas carboniladas); os danos oxidativos a lipídios, por TBARS (substâncias reativas com ácido tiobarbitúrico); a expressão da catalase foi verificada por immunoblotting; e a quantificação e a qualificação de ácidos graxos, por cromatografia gasosa. Nos resultados do fígado, os ratos 0 dia apresentaram menores níveis de TBARS e concentrações de AGI após exposição. Não houve diferença significativa de proteínas carboniladas em nenhuma das idades. Os danos ao DNA de RE de 15 e 30 dias foram significativamente diferentes. Os ratos com 0 dia expostos mostraram menor expressão de catalase. Nos resultados de córtex cerebral de 0 dia, não houve diferenças de TBARS e nem de PC no CCD (córtex cerebral direito) nem no CCE (córtex cerebral esquerdo). Os animais com 6 dias também não mostraram diferenças significativas de PC no CCE mas o CCD dos RE apresentaram maiores níveis de PC o que não foi observado em cometa. Os RE com 6 dias apresentaram menor concentração de glicose sangue total. Nossos resultados do fígado indicam que não há EO e nem genotoxicidade nos ratos com 0, 6, 15 dias de idade, mas há alteração na concentração de ácidos graxos polinsaturados de neonatos. Nos ratos com 30 dias, não há EO porém as OEM são genotóxicas. Os resultados do córtex cerebral de 0 e 6 dias indicam que não há lateralidade oxidativa e nem EO nos córtex. Entretanto, os maiores níveis de PC no CCD podem ser resultado de produtos finais de glicação avançada neste órgão. São necessários mais estudos para se entender os mecanismos das alterações em fígado de 0 e 30 dias bem como em CCD de animais com 6 dias de idade. / Technological development has increased the exposure of organisms to electromagnetic waves (EMW). Depending on the exposure conditions, this physical agent can cause behavioral changes, physiological, cellular and molecular. At this level of organization of animals, the scientific literature relating the OEM comes with the metabolism of reactive oxygen species (ROS). These can cause oxidative damage to nucleic acids, lipids and proteins. However, to protect these lesions, biological systems exhibit antioxidant defenses. The imbalance between oxidants and antioxidants cause oxidative stress (OS), which can be observed in several neurodegenerative disorders and cardiovascular disorders and in cases of ischemia-reperfusion injury, and aging. Organs with high metabolic rates and containing many oxidizable substrates such as the brain and liver, are more susceptible to oxidative damage. Therefore, the objective of this study was to investigate the effect of OEM UHF on damage to DNA, lipids and proteins as well as on catalase expression and metabolism of unsaturated fatty acids (UFA) in the liver and cerebral cortex of rats with different ages (0, 6, 15 and 30 days). Rattus norvegicus were divided into 2 groups of 6 animals each: control rats (CR) and exposed rats (ER) to the EMW with a frequency of 950 MHz, continuous wave, 1 W of power, vertical polarization antenna, ½ hour per day, for 51 days (21 days of gestation and 30 days of life outside the womb) . The specific absorption rate of ER ranged from 1.3 to 1.0 W / Kg. After the exposure period, the animals were dissected, material was frozen in liquid nitrogen and stored in ultrafreezer. The DNA damage were verified by alkaline comet assay, oxidative damage to proteins, for CP (protein carbonyls); oxidative damage to lipids by TBARS (thiobarbituric acid reactive substances), catalase expression was detected by immunoblotting, and quantification and qualification of fatty acids by gas chromatography. The results of the liver, 0 day rats had lower levels of TBARS concentrations and UFA after exposure. There was no difference in CP for any age. Damage to the DNA of ER with 15 and 30 days were different. Neonates (0 day) exposed showed lower expression of catalase. The results of the cerebral cortex of 0 day, there were no differences in TBARS and CP nor the RCC (right cerebral cortex) or the LCC (left cerebral cortex). The animals with 6 days also showed no differences in CP of LCC but the RCC of RE showed higher levels of CP which was not observed in comet. The ER with 6 days had lower total blood glucose concentration. Our results indicate that the liver no OS nor genotoxicity in rats with 0, 6, 15 days old but changed the concentration of polyunsaturated fatty acids in rats 0 day. In animals with 30 days no OS but the EMW are genotoxic. The results of the cerebral cortex of 0 day and 6 days indicated no oxidative lateral and OS in the cortex. However, the highest levels of the CP in RCC may be the result of advanced glycation end products in this organ. Further studies are needed to understand the mechanisms of changes in liver of 0 day and 30days as well as in animal RCC with 6 days old.

Quando uma partícula carregada em movimento uniforme cruza a superfície entre dois meios de propriedades eletromagnéticas diferentes, ela emite a chamada Radiação de Transição (RT). Esta radiação tem espectro amplo, com emissão inclusive no intervalo de radiação visível. Esse processo de produção de radiação tem sido muito empregado em sistemas de monitoramento de feixes em aceleradores de partículas, por ser um processo que responde linearmente à carga que cruza a superfície e por permitir o monitoramento de diversos parâmetros do feixe em um único ponto de observação. Neste trabalho é apresentado o desenvolvimento de um sistema de monitoramento baseado em RT no intervalo óptico para operar em baixas energias de feixe de elétrons (próximas de 2 MeV) e realizar o diagnóstico de parâmetros importantes do feixe na entrada do primeiro estágio de aceleração do Mícrotron do IFUSP. / Transition Radiation (TR) is emitted when a charged particle moving with constant velocity, crosses the boundary between two media with different electromagnetic properties. This radiation is emitted in an wide spectral range, including the optical interval. This physical process has been used in beam diagnostic devices in particle accelerators due to its linear response to the charge that crosses the boundary and also because it allows the measurement of several beam parameters in a single observation point. In this work, we present the design of a device based on TR in the optical range to operate with low energy beams (about 2 MeV). The device enables the determination of the transverse phase space and of the fractional momentum deviation of the beam at the end of the linac, allowing the determination of important beam parameters at the entrance to the Microtron Booster.

O desenvolvimento tecnológico aumentou a exposição dos organismos às ondas eletromagnéticas (OEM). Dependendo das condições de exposição, este agente físico pode causar mudanças comportamentais, fisiológicas, celulares e moleculares. Neste nível de organização biológico, a literatura científica vem relacionando as OEM com o metabolismo das espécies reativas de oxigênio (ERO). Estas podem causar danos oxidativos a ácidos nucleicos, lipídios e proteínas. Entretanto, para se defender destas lesões, os sistemas biológicos apresentam defesas antioxidantes. O desequilíbrio entre oxidantes e antioxidantes ocasiona estresse oxidativo (EO), que pode ser observado em várias patologias neurodegenerativas e cardiovasculares, bem como nos processos de isquemiareperfusão e envelhecimento. Órgãos com altas taxas metabólicas e contendo muitos substratos oxidáveis, tais como o cérebro e fígado, são mais susceptíveis aos danos oxidativos. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi verificar o efeito das OEM de UHF (ultra-alta-frequência) sobre os danos ao DNA, aos lipídios e às proteínas bem como sobre a expressão da catalase e o metabolismo de ácidos graxos insaturados (AGI) no fígado e córtex cerebral de ratos com diferentes idades (0, 6, 15 e 30 dias). Rattus norvergicus foram divididos em 2 grupos com 6 animais cada: ratos controles (RC) e ratos expostos (RE) às OEM com uma freqüência de 950 MHz, onda contínua, 1 W de potência, antena de polarização vertical, ½ hora por dia, durante 51 dias (21 da gestação + 30 de nascido). A taxa de absorção específica dos RE variou de 1,3 a 1,0 W/kg. Depois do período de exposição, os animais foram dissecados, o material foi congelado em nitrogênio líquido e armazenado no ultracongelador. Os danos ao DNA foram verificados pelo ensaio cometa alcalino; os danos oxidativos a proteínas, por PC (proteínas carboniladas); os danos oxidativos a lipídios, por TBARS (substâncias reativas com ácido tiobarbitúrico); a expressão da catalase foi verificada por immunoblotting; e a quantificação e a qualificação de ácidos graxos, por cromatografia gasosa. Nos resultados do fígado, os ratos 0 dia apresentaram menores níveis de TBARS e concentrações de AGI após exposição. Não houve diferença significativa de proteínas carboniladas em nenhuma das idades. Os danos ao DNA de RE de 15 e 30 dias foram significativamente diferentes. Os ratos com 0 dia expostos mostraram menor expressão de catalase. Nos resultados de córtex cerebral de 0 dia, não houve diferenças de TBARS e nem de PC no CCD (córtex cerebral direito) nem no CCE (córtex cerebral esquerdo). Os animais com 6 dias também não mostraram diferenças significativas de PC no CCE mas o CCD dos RE apresentaram maiores níveis de PC o que não foi observado em cometa. Os RE com 6 dias apresentaram menor concentração de glicose sangue total. Nossos resultados do fígado indicam que não há EO e nem genotoxicidade nos ratos com 0, 6, 15 dias de idade, mas há alteração na concentração de ácidos graxos polinsaturados de neonatos. Nos ratos com 30 dias, não há EO porém as OEM são genotóxicas. Os resultados do córtex cerebral de 0 e 6 dias indicam que não há lateralidade oxidativa e nem EO nos córtex. Entretanto, os maiores níveis de PC no CCD podem ser resultado de produtos finais de glicação avançada neste órgão. São necessários mais estudos para se entender os mecanismos das alterações em fígado de 0 e 30 dias bem como em CCD de animais com 6 dias de idade. / Technological development has increased the exposure of organisms to electromagnetic waves (EMW). Depending on the exposure conditions, this physical agent can cause behavioral changes, physiological, cellular and molecular. At this level of organization of animals, the scientific literature relating the OEM comes with the metabolism of reactive oxygen species (ROS). These can cause oxidative damage to nucleic acids, lipids and proteins. However, to protect these lesions, biological systems exhibit antioxidant defenses. The imbalance between oxidants and antioxidants cause oxidative stress (OS), which can be observed in several neurodegenerative disorders and cardiovascular disorders and in cases of ischemia-reperfusion injury, and aging. Organs with high metabolic rates and containing many oxidizable substrates such as the brain and liver, are more susceptible to oxidative damage. Therefore, the objective of this study was to investigate the effect of OEM UHF on damage to DNA, lipids and proteins as well as on catalase expression and metabolism of unsaturated fatty acids (UFA) in the liver and cerebral cortex of rats with different ages (0, 6, 15 and 30 days). Rattus norvegicus were divided into 2 groups of 6 animals each: control rats (CR) and exposed rats (ER) to the EMW with a frequency of 950 MHz, continuous wave, 1 W of power, vertical polarization antenna, ½ hour per day, for 51 days (21 days of gestation and 30 days of life outside the womb) . The specific absorption rate of ER ranged from 1.3 to 1.0 W / Kg. After the exposure period, the animals were dissected, material was frozen in liquid nitrogen and stored in ultrafreezer. The DNA damage were verified by alkaline comet assay, oxidative damage to proteins, for CP (protein carbonyls); oxidative damage to lipids by TBARS (thiobarbituric acid reactive substances), catalase expression was detected by immunoblotting, and quantification and qualification of fatty acids by gas chromatography. The results of the liver, 0 day rats had lower levels of TBARS concentrations and UFA after exposure. There was no difference in CP for any age. Damage to the DNA of ER with 15 and 30 days were different. Neonates (0 day) exposed showed lower expression of catalase. The results of the cerebral cortex of 0 day, there were no differences in TBARS and CP nor the RCC (right cerebral cortex) or the LCC (left cerebral cortex). The animals with 6 days also showed no differences in CP of LCC but the RCC of RE showed higher levels of CP which was not observed in comet. The ER with 6 days had lower total blood glucose concentration. Our results indicate that the liver no OS nor genotoxicity in rats with 0, 6, 15 days old but changed the concentration of polyunsaturated fatty acids in rats 0 day. In animals with 30 days no OS but the EMW are genotoxic. The results of the cerebral cortex of 0 day and 6 days indicated no oxidative lateral and OS in the cortex. However, the highest levels of the CP in RCC may be the result of advanced glycation end products in this organ. Further studies are needed to understand the mechanisms of changes in liver of 0 day and 30days as well as in animal RCC with 6 days old.

Made available in DSpace on 2015-04-11T13:54:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 emerson wlad.pdf: 1261480 bytes, checksum: 1136b68b57d0c3703e174c92f893dd9b (MD5) Previous issue date: 2012-05-29 / O presente trabalho fomenta uma reflexão sobre os graves efeitos causados pela poluição ambiental oriunda de fontes de radiações eletromagnéticas do sistema de comunicação via rádio, televisão e telefonia celular. A ausência de estudos conclusivos a respeito dos reais efeitos causados pela radiação eletromagnética aos seres vivos, aliada ao exponencial crescimento dos sistemas de comunicação via rádio, assegura a relevância do presente estudo, alem de revelar um assunto altamente instigante. Sendo assim, objetivou-se analisar os potenciais riscos à saúde pública decorrentes da exposição humana a campos eletromagnéticos das Estações de Rádio e Televisão e Estações de Radiobase ERB da telefonia celular na cidade de Manaus. Foram monitorados os níveis de radiação emitidos por 34 (trinta e quatro) Estações de Radiobase da telefonia celular, localizadas no perímetro urbano da Cidade de Manaus. Foram também evidenciados os níveis de radiação em locais de grande adensamento de estações de rádio e televisão. De acordo com os resultados obtidos, os níveis de radiação medidos estão todos abaixo dos valores máximos permitidos pela legislação que regula esta atividade. Porém, há risco potencial à saúde humana, causada pela radiação eletromagnética mesmo em intensidade inferior àquela permitida na legislação. Foi constatado ausência de exigibilidade legal pelos órgãos licenciadores quanto ao cumprimento dos níveis de radiação eletromagnética nos empreendimentos com expressiva ocupação humana. O estudo aponta ainda para a necessidade de se adotar o princípio da precaução para se normatizar os empreendimentos que utilizam radiação eletromagnética como meio de comunicação, uma vez que existem controvérsias quanto aos níveis de radiação seguros à população.