Orientador: João Guilherme Padilha Filho / Banca: Márcia Rita Fernandes Machado / Banca: Gilson Hélio Toniollo / Banca: Gustavo Garkalns de Souza Oliveira / Banca: Raduan Hage / Resumo: A osteoartrose (OA) do joelho é uma doença de caráter inflamatório e degenerativo que provoca a destruição da cartilagem articular e leva à deformidade da articulação. A luxação patelar é um problema ortopédico comum na clínica de pequenos animais. A cirurgia não impede a progressão da OA. O laser de baixa intensidade (LBI) tem sido utilizado para acelerar processos de reparação tecidual, por aumentar o fluxo sangüíneo, possuir ação antiinflamatória, antiedematosa, analgésica e estimular o metabolismo celular. Este trabalho estudou a influência da laserterapia em dois espectros eletromagnéticos, vermelho e infravermelho, na reparação cartilagínea, diferenciando histologicamente o tipo de cartilagem formada durante a reparação articular. Foram utilizados 36 coelhos machos raça Norfolk divididos em 3 grupos com 12 animais cada: G1 (controle, trocleoplastia sem tratamento pós-operatório), G2 (trocleoplastia + irradiação laser 670 nm) e G3 (trocleoplastia + irradiação laser 904 nm). Os animais dos grupos G2 e G3 foram irradiados diariamente, com intervalo de 24 horas, durante 10 dias utilizando um laser In-Ga-Al com comprimento de onda (λ) de 670 e um laser de As-Ga com λ de 904 nm respectivamente, na dose de 2 J por ponto totalizando 4 pontos. Os grupos G2 e G3 apresentaram recuperação funcional mais rápida que G1. Histologicamente, G3 apresentou um aspecto osteocondral mais regular, com formação de cartilagem hialina enquanto em G1 e G2 formou-se fibrocartilagem / Abstract: Stifle osteoarthrosis is an inflammatory and degenerative disease that causes destruction of the articular cartilage and leads to deformity in the articulation. Patellar luxation is a common orthopedic problem in the clinic of small animals. The surgery does not avoid the progression of the osteoarthrosis. Low intensity laser has been used to improve degenerated processes for it increases blood flow, it has antiinflammatory, antiedematous, analgesic effects and stimulates cellular metabolism. This work studied the influence of laser therapy of two electromagnetic spectra, red and infrared, for repairing cartilage, histologically telling apart the kind of cartilage formed during articular regeneration. We use 36 male rabbits bred Norfolk divided into 3 groups with 12 animals each: G1 (control, trochleoplasty without treatment post-operatory), G2 (trochleoplasty + laser therapy 670 nm) and G3 (trochleoplasty + laser therapy 904 nm). The animals from G2 and G3 were irradiated daily with an interval of 24 hours over 10 days using a laser Ga-Al-In with wavelength (λ) of 670 and a Ga-As laser with λ 904 nm respectively. At a dose of 2 J per point total of 4 points. The groups G2 and G3 showed faster functional recovery that G1. Histologically, G3 had a most regular osteochondral aspect, with hyaline cartilage formation while in G1 and G2 formed fibrocartilage / Doutor

Orientador: Maria Clara Filippini Ierardi / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-09T12:12:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Soares_EvaldoJulioFerreira_D.pdf: 5976897 bytes, checksum: 3a90757d7dedddb93e26e91797b38b52 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: A melhoria nas propriedades superficiais dos materiais tem sido buscada incessantemente pelas indústrias de transformação. A utilização do laser para tratamento térmico e refusão, entre outros processos, tem possibilitado grandes avanços nesta área. Muito se tem trabalhado na determinação dos parâmetros operacionais do laser e a resultante destas influências sobre as propriedades dos materiais. Os objetivos deste trabalho são estudar os efeitos destes parâmetros operacionais sobre a profundidade da camada superficial e a caracterização microestrutural das amostras submetidas a tratamento térmico a laser. Foram feitos experimentos usando os aços AISI 1045 e AISI 4340, a partir de amostras recozidas, temperadas e nitretadas. Foi utilizado um laser de CO2, pertencente ao LNLS, com potência nominal de 1 kW, desfocado em 2 mm, velocidade de deslocamento do feixe variando de 3000 a 10000 mm/min. Os resultados confirmam o laser como um instrumento eficaz na aplicação dos tratamentos superficiais. Para o aço AISI 1045, verifica-se que as amostras nitretadas apresentam maior profundidade da poça resultante após tratamento a laser. Já para o aço AISI 4340 as amostras endurecidas são as que se apresentam com maiores profundidades de poça. Para ambos os casos, as amostras recozidas apresentam os menores valores de profundidade da poça. Os ensaios de corrosão demonstram, com exceção das amostras nitretadas, uma tendência de elevação na nobreza do potencial eletroquímico do material. Quanto à resistência ao desgaste, com exceção das amostras nitretadas, do aço AISI 4340, todas as amostras apresentaram melhora após submetidas aos tratamentos propostos / Abstract: The industry development during last decades has allowed significant improvements concerning materials surface properties. Laser application for thermal treatment and remelting has also permitted important advances in this area. A lot of work has been spent in order to understand the influence of the operational laser parameters on the products¿ performance. The main objective of this study is to examine the effects of such parameters on the surface layer depth and on the typical microstructural arrangement of the treated samples. Thus, experiments were carried out using the steels AISI 1045 and AISI 4340, which were annealed, tempered and nitrated. Further, It was used a CO2¿s laser equipment, with nominal power of 1kW (defocusing of 2mm) and scan speed varying from 3000 mm/min to 10000 mm/min. The results confirmed the laser as an effective technique for surface treatments application. For steel AISI 1045, it was verified that nitrated samples presented the deepest liquid pool as consequence of the laser treatment. However, for steel AISI 4340, the hardened samples presented the deepest liquid pool. In both cases the annealed samples presented the lowest values concerning such parameter. The corrosion tests demonstrated that, except for the nitrated samples, a tendency of electrochemical potential increasing could be observed for all other studied conditions. Concerning wear resistance, excepting steel AISI 4340 nitrated samples, the others shown an improvement after the proposed treatment / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Rubens Maciel Filho, Andre Jardini Munhoz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-12T13:50:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CelisAriza_OscarJavier_M.pdf: 4398609 bytes, checksum: 42adde2f8e141979345e9197e4cffadf (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Esta dissertação tem como foco estudar e propor um procedimento alternativo de craqueamento térmico de resíduos de petróleos pesados e ultra pesados por radiação laser. As principais vantagens dessa técnica estão relacionadas com a economia e a praticidade obtidas nas atividades de refino de petróleo, ao se tornar desnecessário, por exemplo, o uso de catalisadores e de grandes fornalhas nas etapas de craqueamento, reduzindo os altos custos operacionais típicos desses processos. A técnica proposta consistiu na utilização de um sistema laser de CO2 e scanner óptico de varredura. Assim, gerou-se um laser o qual foi incidido diretamente no resíduo de petróleo, fornecendo à amostra uma energia térmica suficiente para ocorrer o rompimento das cadeias dos hidrocarbonetos. Inicialmente, para se definir as condições de processo, os resíduos pesados e ultra pesados obtidos da destilação molecular tiveram suas propriedades físico-químicas (condutividade térmica (k), profundidade de absorção (d), densidade (?), peso molecular (PM) ) e térmicas (capacidade calorífica (Cp), entalpia (H) e temperatura de craqueamento (Tcrack)caracterizadas, sendo estas últimas determinadas através da técnica de calorimetria diferencial de varredura (DSC). A caracterização química dos hidrocarbonetos presentes antes e depois da irradiação foi feita num sistema de cromatografia gasosa acoplada à espectroscopia de massas (CG/EM), com uma prévia separação das frações parafínicas com o uso de coluna cromatográfica aberta. Uma condição experimental de irradiação utilizada consistiu na operação do laser de CO2 a uma potência de 25 W e a uma velocidade de varredura de 1595 mm/s sob a superfície dos resíduos ultra pesados produzindo um aumento em hidrocarbonetos característicos em C8-C10, sendo a maioria identificada como frações aromáticas (etilbenzeno, s-xileno e ?-xileno). Além disso, composto de hidrocarbonetos C25-C36 foram produzidos nos resíduos com maior peso molecular. Com as propriedades ópticas, térmicas e físico-químicas das amostras determinadas, esenvolveu-se para este processo um modelo matemático determinístico, cujas equações foram resolvidas pela técnica de elementos finitos, através do uso do software ANSYS. Os resultados de simulação juntamente com os dados experimentais permitiram identificar para a condição de irradiação estudada o comportamento térmico (transferência de calor) e as reações de craqueamento, tornando possível a estimativa da seletividade dos produtos obtidos após a incidência do laser. / Abstract: This dissertation focuses on studying and proposing an alternative procedure for the thermal cracking of heavy and ultra heavy oil residue fractions by the use of laser radiation. The main advantages to that technique include and a better operation with cost-savings, since no catalysts or big furnaces are needed, decreasing then the high costs intrinsic to the oil cracking processes. The proposed technique consisted in the use of a CO2 laser and an optical scanner system. The laser beam was focused directly on the oil residue and the supplied energy was enough to break thermally the hydrocarbon molecules. With the purpose of setting the operational conditions of the laser incidence, the heavy and ultra heavy oil residues obtained from molecular distillation had their physical-chemical (thermal conductivity (k), absorption depth (d), density (?), molecular weight (PM) ) and thermal properties (heat capacity(Cp), enthalpy (H) and cracking temperature (Tcrack) characterized, the last ones by the use of differential scanning calorimetry (DSC). The characterization of hydrocarbons founded before and after irradiation was performed in a gas chromatography-mass spectrometry system (CG/MS) with a previous n-paraffin fractions separation by an open chromatograph column. One experimental irradiation condition with a power of 25 W and scanning speed of 1595 mm/s were used on the heavy and ultra heavy oil residue surfaces. The hydrocarbon numbers in C8-C10 were increased and a large proportion of aromatic fractions (ethyl benzene, s-xylene and ?-xylene) was identified. Furthermore, hydrocarbon compounds of C25-C36 were produced in the heavy oil fractions with highest molecular weight. With the values of optical, thermal and physical-chemical properties, it was developed a deterministic mathematical model whose equations were resolved by finite element technique in ANSYS software. The results of the simulation and the experimental data led to an identification of the thermal behavior and cracking reactions under the irradiation condition. Also, the product selectivity obtained after CO2 laser incidence could be estimated. / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Studies on porous ceramics have a great technological and scientific interest because they are related to catalysis, control of pollutant particulates (aerosols), and powder metallurgy, among many other applications. In this context, the pursuit of new porous ceramic structures that exhibit a greater efficiency of certain properties has been very intense recently. In this work we develop alumina porous ceramic named ceramic foams that were investigated as microcavities in optical applications. Alumina nanoparticles were synthesized by a proteic sol-gel route with low level of toxicity and transformed into ceramic foams consisting of a network of pores with diameters ranging from 0.8 mm to 10 mm, depending on the processing parameters used. Fluorescence measurements in such samples with pores filled by organic dyes rhodamine B and rhodamine 6G exhibited emission characteristic of random laser. / Estudos sobre cerâmicas porosas tem um grande interesse tecnológico e científico por estarem relacionadas a controle de catálise, poluentes particulados (aerossol), e metalurgia de pó, entre várias outras aplicações. Nesse contexto, a busca de novas estruturas cerâmicas porosas que apresentem uma maior eficiência de determinadas propriedades tem sido muito intensa recentemente. Neste trabalho desenvolvemos cerâmicas porosas de alumina do tipo espuma cerâmicas que foram investigadas como microcavidades em aplicações ópticas. Nanopartículas de alumina foram sinterizadas através de uma rota de sol-gel proteico, com baixo grau de toxicidade e transformadas em espumas cerâmicas constituídas por uma rede de poros com diâmetros variando de 0,8 mm a 10 mm, a depender dos parâmetros de processamento utilizados. Medidas de fluorescência em tais amostras com os poros preenchidos pelos corantes orgânicos Rodamina B e Rodamina 6G apresentaram uma emissão característica de laser randômico.