Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sensor térmico de vazão integrado a um microcanal. Todo o ciclo de desenvolvimento é abordado: conceito, modelagem e simulação, fabricação e caracterização. O sensor é composto por um filamento de níquel fabricado sobre uma lâmina de vidro que é soldada a um bloco de polidimetilsiloxano (PDMS) contendo microcanais. A aferição da vazão no interior do microcanal é feita indiretamente através da medida da troca de calor entre o filamento e o fluido. As simulações por elementos finitos mostraram que o sensor apresenta três faixas de operação, sendo que em duas delas (fluxos menores do que 20 L/min ou maiores do que 130 L/min) a resposta elétrica do sensor varia linearmente com a vazão. Diversos sensores foram fabricados seguindo o processo de fabricação proposto e alguns dispositivos foram caracterizados eletricamente, tendo sido levantadas as curvas da tensão elétrica sobre o filamento em função da vazão no microcanal. Os resultados experimentais mostraram que os sensores fabricados são capazes de medir vazões da ordem de dezenas de microlitros por minuto na faixa de operação de menor sensibilidade. Métodos de fabricação alternativos foram propostos com o intuito de aumentar a sensibilidade do sensor, produzindo filamentos auto-sustentados no interior dos microcanais. Foi proposto um modelo para simulação comportamental dos sensores otimizados por elementos concentrados e os resultados preliminares tanto de simulação quanto de fabricação desses sensores foram apresentados. / This project presents the development of a thermal flow sensor integrated into a microchannel. The whole design cycle is discussed: concept, modeling and simulation, fabrication and characterization. The sensor consists of a nickel filament fabricated on a glass substrate which is bonded to a polydimethylsiloxane (PDMS) block containing the microchannels. The flow inside the microchannel is indirectly measured through the heat exchange between the filament and the fluid. Finite methods analysis revealed that the sensor has three operating ranges and in two of them (flows below 20 ìL/min or higher than 130 ìL/min) the electric response of the sensor varies linearly with respect to the flow. Several flow sensors were fabricated according to the fabrication method presented in this project and some of them were characterized electrically. The response of the voltage on the filament as a function of the flow inside the microchannel was obtained. The experimental results demonstrated that the flow sensors could measure flow rates as small as tens of microliters per minute even when working on the less sensitive operating range. Alternative fabrication methods were proposed in order to improve the sensor sensitivity, leaving the filaments self-sustained inside the microchannels. A lumped element model was introduced in order to simulate the behavior of the optimized flow sensors. Some preliminary results of these simulations and of the fabrication processes were presented.

Este trabalho apresenta a compensação e calibração de sensores de pressão piezoresistivos com a utilização de resistores de alta precisão. Para que tal objetivo fosse cumprido, foi necessária a caracterização do sensor com relação aos parâmetros térmicos e elétricos. Além disso, foi definida uma metodologia com a qual se obteve os tempos necessários para aquisição dos dados com relação ao valor de precisão requisitada. Os resultados mostram que os valores dos resistores são dependentes da alimentação fornecida ao sensor e que a variação da tensão de saída, com relação a uma média, tem caráter parabólico. A curva do tempo de estabilização para aquisição de dados tem formato assintótico. Com a compensação e calibração tivemos uma diminuição na tensão de offset de cerca de 97% e compensação térmica com cerca de 70% para a tensão de fundo de escala, porém com isso foi reduzido 8% no valor da sensibilidade. / This work presents the compensation and calibration of piezoresistive pressure sensors with the use of precision resistors. For this objective to be met was necessary to characterize the sensor with respect to thermal and electrical parameters. Also it was defined a methodology with which they obtained the time required for data acquisition based on the value of precision required. The results show that the values of resistors are dependent on power supplied to the sensor and the variation of the output voltage with respect to an average has a parabolic feature. The curve of the settling time for data acquisition format is asymptotic. With the compensation and calibration, a decrease in the offset voltage of about 97% was observed and temperature was compensated with 70% for full scale, however, the sensitivity was reduced in 8%.

Many domains, such as geographical and biological sciences, can benefit from the ability of wireless sensor networks to provide long term, high temporal and spatial resolution sensing. Such networks must be able to trade off various requirements against each other to extend network lifetime while still providing useful, good quality data. The challenges faced by equipment in the field can very unpredictable and therefore a wireless sensor network should be able to cope with these challenges and return to a balanced state. Using readily available, low-cost components, this work was inspired by the human endocrine systems ability to maintain homeostasis, or balance, in a large number of parameters simultaneously. This work developed a number of endocrine inspired methods. These were aimed both at improving the power usage of nodes in a wireless sensor network and improving the quality of the data collected. Methods for improving power consumption and data quality were achieved. These methods were successfully deployed, for the purposes of environmental monitoring on a mesh network consisting of 20 nodes, for a period of almost 6 months. Analysis showed that the use of power by individual nodes was improved and that the endocrine inspired methods, aimed at improving data quality, were successful. Node lifetimes were extended, duplicate data reduced and the quality of data improved. The use of low-cost, readily available components was largely successful, and challenges and changes to these components were discussed.

Neste trabalho desenvolveu-se um sensor eletroquímico a partir da modificação de superfície de um eletrodo de carbono vítreo com nanopartículas metálicas de Pt e intermetálicas de NiSb suportadas em carbono Vulcan® XC72. Tal modificação visou à obtenção de um sensor de baixo custo, simples e rápido para determinação do cloridrato de tetraciclina (TTC). A tetraciclina é um fármaco com propriedades antibióticas amplamente utilizado na saúde humana e animal devido sua baixa toxicidade e fácil obtenção. A modificação de superfície do eletrodo de trabalho foi realizada a partir da adição de uma suspensão das nanopartículas em dimetilformamida (DMF) (1 mg/1 mL) sobre a superfície do eletrodo previamente limpo e os estudos voltamétricos conduzidos utilizando as técnicas de voltametria cíclica, voltametria de pulso diferencial e cronoamperometria. Como consequência dos resultados obtidos, prosseguiu-se apenas com os estudos da nanopartícula de Pt na construção de um sensor para determinação da TTC. As nanopartículas apresentam propriedades diferentes daquelas exibidas pelo mesmo material quando estes se encontram em partículas de maior tamanho como bulks, e dentre suas principais características, o aumento da área superficial provocado pela modificação do eletrodo mostrou resultados promissores na detecção e quantificação do analito. Após diversos estudos sobre o eletrólito de suporte e o pH, obteve-se a melhor resposta voltamétrica em solução de tampão fosfato 0,10 mol L-1 pH 3,0 através da voltametria cíclica tanto na determinação do analito em água purificada quanto na determinação em urina sintética. O eletrodo modificado com nanopartículas de Pt apresentou resposta linear na faixa de 9,99 e 44,01 µmol L-1, limite de detecção 4,28 µmol L-1 e limite de quantificação 14,26 µmol L-1. A aplicação do eletrodo em uma amostra de urina sintética ocorreu com sucesso, alcançando um valor de concentração com diferença de 3% para o valor real. / In this work it was developed an electrochemical sensor by the surface modification of a glassy carbon electrode with metallic Pt nanoparticles and intermetallic NiSb nanoparticles in Vulcan® XC72 carbon as the support. Such surface modification sought to obtain a low cost sensor, easy to work and quick working to determine tetracycline hydrochloride. The tetracycline is a drug with antibiotics properties widely used in human and animal treatment due to its low toxicity and easy obtainability. The surface modification of the work electrode was accomplished through the addition of a suspension of the nanoparticles in dimethylformamide (1 mg/1 mL) in the electrode surface previously cleaned and the voltammetric studies conducted with the use of techniques such as cyclic voltammetry, differential pulse voltammetry and chronoamperometry. As a consequence of the obtained results, only the studies with the sensor developed with Pt nanoparticles were continued for the tetracycline determination. The nanoparticles presents different properties of those shown by the same material when these are in bigger forms, such as bulks and among the main characteristic, the superficial area increase caused by the electrode modification shown promising results for the detection and quantification of the analyte. After several studies about the supporting electrolyte and the pH, it was obtained a better voltammetric response in phosphate buffer solution 0.1 mol L-1 and pH 3.0 for the determination of the analyte in purified water and synthetic urine. The modified electrode with metallic Pt nanoparticles had a linear response in the range 9.99 to 44.01 µmol L-1 with a detection limit of 4.28 µmol L-1 and quantification limit of 14.26 µmol L-1. The electrode application in a synthetic urine sample was a success, reaching concentration values with a difference within 3% of the real value.

Os objetivos deste trabalho foram estudar, desenvolver e avaliar filmes para a captação de vapores de benzeno e amônia, tornando possível a detecção e quantificação destas substâncias no ar atmosférico, utilizando sensores piezelétricos de quartzo. Dispositivos piezelétricos destes cristais são hoje de grande importância em Química Analítica, possuindo inúmeras aplicações (meio gasoso e em solução), uma vez que se encontram muitos trabalhos no campo da eletroanalítica, enzimologia, imunoquímica, análise de alimentos, análises clínicas e em análises ambientais. O princípio do método baseia-se no fato de que o cristal de quartzo, sob um campo elétrico alternado, vibra com uma freqüência bem definida. Ao se depositar uma pequena massa de material na superfície do cristal (eletrodo), ocorre uma queda proporcional da freqüência de vibração. Depositando-se um filme (coating) que tenha afinidade pela substância que se quer detectar e quantificar, tem-se uma microbalança. À medida que o poluente passa pelo cristal ocorre a sorção do mesmo. Com o aumento da massa, a freqüência de vibração do cristal diminui proporcionalmente, sendo possível a construção de uma curva analítica, o que permite a quantificação do poluente em níveis da ordem de parte por milhão (ppm) ou mesmo parte por bilhão (ppb). No início dos estudos, várias substâncias (individualmente ou misturadas) foram investigadas como possíveis substratos captores (filmes) para detecção de benzeno e amônia. Entre elas, diferentes fases estacionárias viscosas utilizadas em cromatografia gasosa, além de alguns silicones, glicóis, ácidos orgânicos, zeólitas, complexos de metais de transição e até porfirinas. Para a detecção e quantificação de benzeno, em níveis da ordem de 10 ppm (32 mg m-3), dentre as muitas substâncias investigadas, até o presente momento, nenhuma apresentou resultados satisfatórios para a montagem de método analítico. Para a detecção e quantificação de amônia, encontrou-se que uma mistura de 50 ?L de solução de ácido glicólico em THEED (3:4 m/m) com 25 ?L de solução saturada de ácido tânico em acetona, mostrou-se a mais promissora. Nas etapas seguintes, passou-se às investigações para otimização das condições experimentais. Foram estudados, então, a melhor vazão de trabalho, os efeitos da quantidade de filme depositado sobre o cristal, efeito da temperatura, reversibilidade, entre outros. Todas as medidas foram realizadas para quatro tempos diferentes de exposição do cristal ao poluente (30 segundos, 1, 2 e 3 minutos). A quantidade de filme considerada ideal foi de 133 g, correspondendo a uma variação de freqüência de aproximadamente 67 KHz. Valores maiores, além de diminuírem a sensibilidade, geralmente causam parada das oscilações enquanto o poluente passa pelo cristal (aumento excessivo de massa), sendo que valores menores de massa provocam diminuição de sensibilidade. A melhor vazão de trabalho encontrada está na faixa de 80 a 100 mL min-1. Temperaturas entre 15ºC e 35ºC não apresentaram efeitos significativos sobre a sensibilidade do detector, ocorrendo uma diminuição da mesma em temperaturas acima deste limite. O sensor apresentou queda de freqüência linear (r = 0,999 para tempos de exposição de 30 segundos e 1 minuto, e r = 0,988 para tempos de exposição de 2 e 3 minutos) no intervalo de concentração estudado (2 à 10 ppm). Alguns possíveis interferentes foram investigados, entre eles CO, CO2, H2S, NO2 e ar atmosférico, sendo que, apenas o NO2 interferiu nas análises. Portanto, deve estar ausente do ar analisado ou deve ser retirado por algum captor específico estrategicamente inserido na linha de entrada. Estudos sobre o \"envelhecimento\"da película após preparo, mostraram que nenhum efeito considerável foi observado quanto à captação do poluente, após dois meses . Nos estudos de reversibilidade, o sensor mostrou-se irreversível, o que nos impediu de verificar o tempo de vida de uma mesma película para vários ciclos consecutivos. Contudo, este fato é compensado pela elevada sensibilidade e pelo curto tempo gasto na análise, ficando demonstrado sua grande potencialidade na detecção e quantificação de amônia no ar. / The objective of this work was to study, develop and evaluate coatings for detecting benzene and ammonia in atmospheric air, by using a piezoelectric quartz sensor. Nowadays, piezoelectric quartz sensors are very important in Analytical Chemistry due to their numerous aplications (in gaseous fase or in solution). This method is based on the fact that the quartz crystal when placed under an alternated electric field, vibrates with a well known frequency. When a very low mass of substance is deposited on the crystal surface (electrode) a proportional decrease in the vibrational frequency occurs. This coating must have affinity for the substance we wish to detect and quantify. The sorption of the pollutant occurs as it is passes through the crystal. Increased mass leads to decreased vibrational frequency in a proportional way, so it is possible to build an analytical curve and quantify the pollutant in levels of part per million (ppm) and part per billion (ppb). Many substances (individually or mixed) were investigated as possible coatings for detection of benzene and ammonia detection, such as different chromatography viscous stationary phases, glycols, some organic acids, zeolites, transition metal complexes and porphyrins. For benzene detection and quantification at the level of 10 ppm (32 mg m-3), none of the investigated substances presented satisfactory results. For ammonia detection and quantification a mixture of 50 ?L of Glycolic Acid in THEED solution (3:4 w/w) and 25 ?L of Tannic Acid in acetone solution was the most promising one. The optimization of the experimental conditions found 133 ?g as the ideal coating mass to be deposited on the crystal surface. A working flow of ix 80 to 100 mL min-1and a working temperature in the 15ºC to 35ºC range (59ºF to 95ºF) were found to be ideal. In the studied concentration range, the sensor presented linear decrease in frequency. Some possible interfering substances were investigated (CO, CO2, H2S, NO2 and atmospheric air) and only NO2 showed some interference. Although the sensor showed to be irreversible, it is also very sensitive and can therefore be used to detect and quantify ammonia.

Neste trabalho desenvolveu-se um sensor eletroquímico a partir da modificação de superfície de um eletrodo de carbono vítreo com nanopartículas metálicas de Pt e intermetálicas de NiSb suportadas em carbono Vulcan® XC72. Tal modificação visou à obtenção de um sensor de baixo custo, simples e rápido para determinação do cloridrato de tetraciclina (TTC). A tetraciclina é um fármaco com propriedades antibióticas amplamente utilizado na saúde humana e animal devido sua baixa toxicidade e fácil obtenção. A modificação de superfície do eletrodo de trabalho foi realizada a partir da adição de uma suspensão das nanopartículas em dimetilformamida (DMF) (1 mg/1 mL) sobre a superfície do eletrodo previamente limpo e os estudos voltamétricos conduzidos utilizando as técnicas de voltametria cíclica, voltametria de pulso diferencial e cronoamperometria. Como consequência dos resultados obtidos, prosseguiu-se apenas com os estudos da nanopartícula de Pt na construção de um sensor para determinação da TTC. As nanopartículas apresentam propriedades diferentes daquelas exibidas pelo mesmo material quando estes se encontram em partículas de maior tamanho como bulks, e dentre suas principais características, o aumento da área superficial provocado pela modificação do eletrodo mostrou resultados promissores na detecção e quantificação do analito. Após diversos estudos sobre o eletrólito de suporte e o pH, obteve-se a melhor resposta voltamétrica em solução de tampão fosfato 0,10 mol L-1 pH 3,0 através da voltametria cíclica tanto na determinação do analito em água purificada quanto na determinação em urina sintética. O eletrodo modificado com nanopartículas de Pt apresentou resposta linear na faixa de 9,99 e 44,01 µmol L-1, limite de detecção 4,28 µmol L-1 e limite de quantificação 14,26 µmol L-1. A aplicação do eletrodo em uma amostra de urina sintética ocorreu com sucesso, alcançando um valor de concentração com diferença de 3% para o valor real. / In this work it was developed an electrochemical sensor by the surface modification of a glassy carbon electrode with metallic Pt nanoparticles and intermetallic NiSb nanoparticles in Vulcan® XC72 carbon as the support. Such surface modification sought to obtain a low cost sensor, easy to work and quick working to determine tetracycline hydrochloride. The tetracycline is a drug with antibiotics properties widely used in human and animal treatment due to its low toxicity and easy obtainability. The surface modification of the work electrode was accomplished through the addition of a suspension of the nanoparticles in dimethylformamide (1 mg/1 mL) in the electrode surface previously cleaned and the voltammetric studies conducted with the use of techniques such as cyclic voltammetry, differential pulse voltammetry and chronoamperometry. As a consequence of the obtained results, only the studies with the sensor developed with Pt nanoparticles were continued for the tetracycline determination. The nanoparticles presents different properties of those shown by the same material when these are in bigger forms, such as bulks and among the main characteristic, the superficial area increase caused by the electrode modification shown promising results for the detection and quantification of the analyte. After several studies about the supporting electrolyte and the pH, it was obtained a better voltammetric response in phosphate buffer solution 0.1 mol L-1 and pH 3.0 for the determination of the analyte in purified water and synthetic urine. The modified electrode with metallic Pt nanoparticles had a linear response in the range 9.99 to 44.01 µmol L-1 with a detection limit of 4.28 µmol L-1 and quantification limit of 14.26 µmol L-1. The electrode application in a synthetic urine sample was a success, reaching concentration values with a difference within 3% of the real value.

A glicose é um açúcar redutor importante na dieta humana, sendo abundante em diversos alimentos, como sucos de frutas, mel, iogurtes e refrigerantes e pode ser facilmente ingerido e metabolizado. Ela fornece a energia para o corpo humano, entretanto, diversos desequilíbrios metabólicos estão associados com variações no teor de glicose no sangue, saliva ou urina. Sendo assim é preciso desenvolver métodos de baixo custo, simples e rápidos que permitam o monitoramento deste metabólito. Portanto, no presente trabalho foi desenvolvido e caracterizado um eletrodo composto por uma superfície bifuncional de Pt/Au, onde a superfície de Au foi modificada com uma monocamada auto-organizada de cistamina na qual foi ancorada a enzima glicose oxidase e a superfície da Pt com ferroceno, para determinação de glicose em amostras alimentícias. O eletrodo foi construído utilizando-se um eletrodo de platina, sobre o qual foram eletrodepositado nanoestruturas de ouro, através de voltametria linear em uma solução contendo o ânion tetracloroáurico. As nanoestruturas de ouro foram modificadas com o alcanotiol cistamina, formando uma camada auto-organizada, para servir de plataforma para ancoragem da glicose oxidase. O peróxido de hidrogênio, que é um dos produtos da reação enzimática foi determinado na platina modificada com ferroceno. Sendo assim, as nanoestruturas de ouro serviriam de sítios específicos para as enzimas, e a platina modificada com ferroceno servirá para quantificar o produto da reação enzimática. Para a detecção da glicose foram construídos três eletrodos, o eletrodo embutido (EE) para detecção de glicose em refrigerantes, o eletrodo por evaporação de platina (EEP) para detecção de glicose em amostras de iogurte e o ultramicroeletrodo (UME) para futuras aplicações de detecção de glicose por métodos não invasivos. Encontrou-se um limite de detecção de 2,4 µmol L-1 para o eletrodo EE, de 2,2 µmol L-1 para o eletrodo EEP e 0,03 µmol L-1 para o UME. Foram realizados diversos tratamentos estatísticos como erro relativo, desvio padrão e incertezas para verificar a resposta do eletrodo. Por fim, os eletrodos desenvolvidos foram aplicados na detecção de glicose em amostras de refrigerantes, chás e iogurtes, e obteve-se uma resposta satisfatória para a detecção do analito nestas amostras. / Glucose is a reducing sugar very important in the human diet and is abundant in many foods, such as fruit juices, honey, yogurt and soft drinks and can be easily ingested and metabolized. It provides the energy for the human body perform its healthy functioning. However, many metabolic imbalances associated with variations in the level of glucose in the blood, urine or saliva. Therefore it is necessary to develop methods cheap, simple and quick to allow the monitoring of this metabolite. Therefore, in the present work was developed and characterized an electrode composed of a bifunctional surface Pt/Au, where Au surface was modified with a selforganized monolayer of cystamine which was anchored in the enzyme glucose oxidase and the surface of Pt with ferrocene for the determination of glucose in food samples. The electrode was constructed using a platinum electrode, which was electrodeposited gold nanostructures, using the technique of linear voltammetry in a solution containing the anion tetrachloroauric. The gold nanostructures were modified with cystamine alkanethiol forming a self-organized layer to serve as a platform for anchoring the glucose oxidase. Hydrogen peroxide, which is a product of the enzyme reaction, was determined in the platinum modified with ferrocene. Therefore, the gold nanostructures serve as sites for specific enzymes, and platinum modified with ferrocene serve to quantify the product of the enzymatic reaction. For detection of glucose were built three electrodes, the electrode embedded (EE) for detecting glucose in soft drinks, the electrode by evaporating platinum (EEP) for detection of glucose in samples of yogurt and ultramicroelectrode (UME) for future sensing applications glucose through non-evasive. We found a detection limit of 2.4 µmol L-1 to the electrode EE, 2.2 µmol L-1 to the electrode EEP and 0.03 µmol L-1 for UME. Various statistical treatments were performed as relative error, standard deviation and uncertainties to check the response of the electrode. Finally, the electrodes developed were applied to the detection of glucose in samples of soft drinks, teas and yogurts, which gave a satisfactory response to the detection of the analyte in food samples.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-06-01T19:55:26Z No. of bitstreams: 1 RaelsonCosta.pdf: 2023784 bytes, checksum: f94eb25d7d645bc252a2d1a75f80a8ee (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-01T19:55:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RaelsonCosta.pdf: 2023784 bytes, checksum: f94eb25d7d645bc252a2d1a75f80a8ee (MD5) Previous issue date: 2017-03-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / This work presents the development of an electrochemical sensor obtained from the modification of the polyurethane graphite composite electrode with Ag-A zeolite, an aluminosilicate of LTA structure modified with Silver, and its application in the determination of chloride ions, Cl-, in samples of Fuel ethanol. The aluminosilicates were synthesized by the hydrothermal method and characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy. The obtained materials were then used as modifiers in the proportion of 10% in GPU electrodes, in order to make a comparison between the electrodes without modification and modified with Na-A and Ag-A using the technique of voltammetry of Cyclic. The results showed that the incorporation of Ag into the pores of the material promotes an improvement in the electrical and analytical properties of the electrode. The analytical response of the sensor in the determination of the Clion showed that the GPU-Ag-A electrode responds selectively to the chloride in terms of the decrease in peak current compared to the GPU or GPU-Na-A electrodes. The best response was obtained with electrodes modified with 10% Ag-A. With this percentage composition, the experimental conditions, deposition potential, deposition time, ladder potential, frequency and pH were optimized for analysis by square wave voltammetry in an electrochemical cell containing 2.0 mL of ethanol, 8.0 mL of NaNO3 1.0 mol L-1 and a Clconcentration of 2.5 × 10-5 mol L-1. The Ag-A modified sensor was then evaluated for electroanalytical determination of Clions in fuel ethanol samples presenting linear response. Good results were obtained for the detection limit (3,21 x 10-6 mol L-1), quantification limit (1.07 x 10-5 mol L-1), recovery (87%) and linearity (0.998) . Cu+2 and SO4-2 ions, present in the analysis matrix, did not present significant interference in chloride determination. / Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sensor eletroquímico obtido a partir da modificação do eletrodo compósito de grafite poliuretana com zeólita Ag-A, um aluminosilicato de estrutura LTA modificado com Prata, e sua aplicação na determinação de íons cloreto, Cl-, em amostras de etanol combustível. Os aluminosilicatos foram sintetizados através do método hidrotérmico e caracterizados por difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura. Os materiais obtidos foram, então, utilizados como modificadores na proporção de 10% em eletrodos GPU, a fim de realizar-se uma comparação entre os eletrodos sem modificação e modificados com Na-A e Ag-A mediante a utilização da técnica de voltametria de cíclica. Os resultados mostraram que a incorporação do Ag aos poros do material promove uma melhora nas propriedades elétricas e analíticas do eletrodo. A resposta analítica do sensor na determinação do íon Cl-, mostrou que o eletrodo GPU-Ag-A responde de maneira seletiva ao cloreto, em termos de diminuição de corrente de pico, comparado aos eletrodos GPU ou GPU-Na-A. A melhor resposta foi obtida com eletrodos modificados com 10% de Ag-A. Com esta composição percentual, as condições experimentais, potencial de deposição, tempo de deposição, potencial de escada, frequência e pH, foram otimizadas para analise por voltametria de onda quadrada, em uma célula eletroquímica contendo 2,0mL de etanol, 8,0mL de NaNO3 1,0 mol L-1 e uma concentração de Clde 2,5×10-5 mol L-1. O sensor modificado com Ag-A foi então avaliado para determinação eletroanalítica de íons Clem amostras de etanol combustível apresentando resposta linear. Bons resultados foram obtidos para o limite de detecção (3,21×10-6 mol L-1), limite de quantificação (1,07×10-5 mol L-1 ), recuperação (87%) e linearidade (0,998). Íons Cu2+ e SO4-2, presentes na matriz de analise, não apresentaram interferência significativa na determinação do cloreto.

Wireless sensor networks (WSNs) provide rapid, untethered access to information, eliminating the barriers of distance, time, and location for many applications in national security, civilian search and rescue operations, surveillance, border monitoring, and many more. Sensor nodes are resource constraint in terms of power, bandwidth, memory, and computing capabilities. Sensor nodes are typically battery powered and depending on the application, it may be impractical or even impossible to recharge them. Thus, it is important to develop mechanisms for WSN which are energy efficient, in order to reduce the energy consumption in the network. Energy efficient algorithms result in an increased network lifetime. Data gathering is an important operation in WSNs, dealing with collecting sensed data or event reporting in a timely and efficient way. There are various scenarios that have to be carefully addressed. In this dissertation we propose energy efficient algorithms for data gathering. We propose a novel event-based clustering mechanism, and propose several efficient data gathering algorithms for mobile sink WSNs and for spatio-temporal events. Border surveillance is an important application of WSNs. Typical border surveillance applications aim to detect intruders attempting to enter or exit the border of a certain region. Deploying a set of sensor nodes on a region of interest where sensors form barriers for intruders is often referred to as the barrier coverage problem. In this dissertation we propose some novel mechanisms for increasing the percentage of events detected successfully. More specifically, we propose an adaptive sensor rotation mechanism, which allow sensors to decide their orientation angle adaptively, based on the location of the incoming events. In addition, we propose an Unmanned Aerial Vehicle UAV aided mechanism, where an UAV is used to cover gaps dynamically, resulting in an increased quality of the surveillance. / Includes bibliography. / Dissertation (Ph.D.)--Florida Atlantic University, 2019. / FAU Electronic Theses and Dissertations Collection

<p>Shooter localization systems are used to detect and locate the origin of gunfire. A wireless sensor network is one possible implementation of such a system. A wireless sensor network is sensitive to synchronization errors. Localization techniques that rely on the timing will give less accurate or even useless results if the synchronization errors are too large.</p><p>This thesis focuses on the influence of synchronization errors on the abilityto localize a shooter using a wireless sensor network. A localization algorithm</p><p>is developed and implemented and the effect of synchronization errors is studied. The localization algorithm is evaluated using numerical experiments, simulations, and data from real gunshots collected at field trials.</p><p>The results indicate that the developed localization algorithm is able to localizea shooter with quite good accuracy. However, the localization performance is to a high degree influenced by the geographical configuration of the network as well as the synchronization error.</p> / <p><p>Skottlokaliseringssystem används för att upptäcka och lokalisera ursprunget för avlossade skott. Ett trådlöst sensornätverk är ett sätt att utforma ett sådant system.Trådlösa sensornätverk är känsliga för synkroniseringsfel. Lokaliseringsmetoder som bygger på tidsobservationer kommer med för stora synkroniseringsfel ge dåliga eller helt felaktiga resultat.</p><p>Detta examensarbete fokuserar på vilken inverkan synkroniseringsfel har på möjligheterna att lokalisera en skytt i ett trådlöst sensornätverk. En lokaliseringsalgoritm utvecklas och förmågan att korrekt lokalisera en skytt vid olika synkroniseringsfel undersöks. Lokaliseringsalgoritmen prövas med numeriska experiment, simuleringar och även för data från riktiga skottljud, insamlade vid fältförsök.</p><p>Resultaten visar att lokaliseringsalgoritmen fungerar tillfredställande, men att lokaliseringsförmågan till stor del påverkas av synkroniseringsfel men även av sensornätverkets geografiska utseende.</p></p>