Neste trabalho foi utilizada Espectroscopia Vibracional por Geração de Soma de Freqüências, uma técnica óptica não-linear que é sensível à conformação molecular em interfaces e superfícies, para caracterizar o ordenamento molecular de filmes poliméricos automontados de polieletrólitos durante todos os passos do processo de fabricação, tendo como modelo o par de polieletrólitos PAH (poli(cloreto de alilamina)) / PSS (poli(estireno sulfonato de sódio)). Os espectros SFG permitiram verificar que durante o mergulho (in situ) do substrato na solução de polieletrólitos, estes adsorvem, mas se encontram numa configuração desordenada. Observou-se também que a secagem dos filmes pela ação de jato de nitrogênio produz filmes menos homogêneos do que por secagem espontânea, e às vezes até destruindo completamente o ordenamento molecular. Além disso, verificou-se também que camadas de polieletrólitos adsorvidas influenciam o ordenamento das camadas previamente adsorvidas. Com base nos resultados, modelos para a representação das estruturas desses filmes de polieletrólitos in situ e ex situ foram propostos. / In this work, Sum-Frequency Vibrational Spectroscopy, a nonlinear optical technique that is sensitive to molecular conformation at interfaces and surfaces, was used to characterize the molecular ordering of self-assembled films during all steps of self-assembly, having as model poly(allylamine hydrochloride) (PAH) / poly(styrene sulfonate) (PSS) polyelectrolyte assemble. SFG spectra showed that during immersion (in situ) of substrate in polyelectrolytes solutions, adsorption occurs but the molecules are in a disordered configuration. It was observed that the films drying by nitrogen flow are more inhomogeneous than those dried by spontaneous water evaporation. In some cases, dried films by nitrogen flow are quite disordered. Furthermore, it was observed that polyelectrolytes layers affect the ordering of the previously adsorbed layers. Based on our results, models were proposed to represent the structure of polyelectrolytes films in both: in situ and ex situ.

Filmes de água cobrem a maior parte das superfícies em condições ambientes. O estudo dessas interfaces é crucial em biologia e em ciência dos materiais. No entanto, o completo entendimento da adsorção da água e de suas complexas redes de ligações de hidrogênio ainda não foi alcançado. Somente recentemente possuímos técnicas com a sensibilidade e seletividade para estudar estas superfícies até a última camada atômica. A espectroscopia por geração de soma de frequências (SFG) é uma técnica óptica não linear que fornece o espectro vibracional de moléculas em interfaces, sem contribuição do volume do material. A técnica SFG foi utilizada para estudar a estrutura interfacial das moléculas de água estrutural na face livre (010) do cristal natural gipsita (CaSO4 2H2O) e a adsorção de água na mesma à temperatura ambiente. Os espectros SFG na face livre (010), em atmosfera inerte, apresentaram um arranjo com anisotropia azimutal das moléculas de água estrutural com a presença de grupos OH ligados à superfície e grupos OH livre sem formar ligação de hidrogênio, apontando para fora da superfície. O arranjo anisotrópico das moléculas na face (010) é diferente daquele para as moléculas de água no volume do cristal. A adsorção de água foi estudada em equilíbrio com vapor de água em vários valores de umidade relativa. A água adsorvida na gipsita (010) também apresenta um arranjo anisotrópico, porém, diferentemente da água estrutural na superfície livre do cristal, esta apresenta um menor grau de ordenamento e suprime consideravelmente a presença de grupos OH livre. Os resultados experimentais são analisados em conjunto com simulações por dinâmica molecular ab initio realizadas por colaboradores. As simulações apresentaram boa concordância qualitativa e quantitativa com os resultados experimentais, permitindo fazer a atribuição dos espectros vibracionais experimentais, e fornecendo informações difíceis de se obter dos experimentos, como a distribuição orientacional das moléculas de água na interface e sua dinâmica de difusão espacial. / Water films cover most of surfaces under ambient conditions. The study of these interfaces is crucial in biology and materials science. However, a complete understanding of water adsorption and its complex hydrogen bonding networks has not yet been achieved. Only recently we have techniques with the sensitivity and selectivity to study these surfaces to the last atomic layer. Sum-frequency generation (SFG) is a non-linear optical technique that provides the vibrational spectrum of molecules at interfaces, without contribution from the bulk. This technique was used to study the interfacial structure of neat (010) face of Gypsum (CaSO4 2H2O) single crystals and water adsorption on the (010) face at room temperature. The SFG spectra for the neat Gypsum face (010), in inert atmosphere, presented azimuthally anisotropy arrangement of the structural water molecules with the presence of OH groups bound to the surface and free OH groups pointing out of the surface. The arrangement of water molecules on the face (010) is anisotropic but different from that of the water molecules in the bulk crystal. Water adsorption was studied in equilibrium with water vapor at several values of relative humidity. The adsorbed water also exhibited an anisotropic arrangement, however, unlike the structural water, it presents a lower ordering and the free OH groups are strongly suppressed. The experimental results are analyzed together with ab initio molecular dynamics simulations performed by collaborators. The simulations presented good qualitative and quantitative agreement with the experimental results, elucidating the assignment of the experimental vibrational spectra and yielding information that would be difficult to get from the experiments, such as the orientational distribution of interfacial water molecules and their spatial diffusion dynamics.

Nesta tese, discutimos em detalhes a técnica das Regras de Soma da QCD (RSQCD) e suas aplicações em sistemas hadrônicos situados na região de massa do charmônio. Em particular, calculamos a massa, as constantes de decaimento e acoplamento, bem como a largura de decaimento dos estados $Y(4260)$,$Y(3940)$ e $Z_c^+(3900)$. Além disso, consideramos a existência do parceiro estranho deste último, o $Z^+_{cs}(3970)$, e calculamos sua largura de decaimento de modo a prever seu valor em futuros experimentos. Usamos modelos ditos exóticos para descrever tais estados. Para o $Y(4260)$ e o $Y(3940)$ usamos correntes de mistura charmônio - tetraquarks. Para os estados carregados usamos uma corrente de tetraquarks. Como resultado das aplicações das RSQCD nesses sistemas, obtivemos valores de massa e largura compatíveis com os valores experimentais medidos pelas colaborações BESIII, Belle, Babar e CLEO-c. Dessa forma, podemos afirmar que os modelos utilizados fornecem uma boa interpretação para esses estados. Investigamos também, aplicando técnicas de teorias efetivas, os estados carregados $Z^+_c(4025)$ e novamente o $Z_c^+(3900)$, além dos estados no setor do bottom $Z^+_b(10610)$ e $Z_b^+(10650)$. Usamos as Lagrangianas da Simetria Oculta de Calibre Local (HGS) e também as regras da Simetria de Spin do Quark Pesado (HQSS) para determinarmos as interações $D\\bar{D}^*$, $D^*\\bar{D}^*$, $B\\bar{B}^*$ e $B^*\\bar{B}^*$ via troca de mésons vetoriais pesados e devido à troca de dois píons correlacionados e não correlacionados entre si. Determinamos o potencial para cada interação e, com isso, procuramos por pólos na solução da matriz $T$ na equação de Bethe-Salpeter, cujo kernel é dado pelo potencial. Como resultado desses estudos, obtivemos para as interações no setor do charme, estados ligados cuja massa e largura estão em razoável acordo com os estados carregados $Z^+_c(4025)$ e $Z_c^+(3900)$. Para as interações no setor do bottom, obtemos um estado fracamente ligado próximo do limiar de massa $B\\bar{B}^*$ cuja largura e massa são compatíveis com a estrutura $Z_b^+(10610)$ observada pela Colaboração Belle. Obtivemos um cusp no limiar de massa $B^*\\bar{B}^*$ próximo do valor da estrutura $Z_b^ (10650)$ / In this thesis, we discuss in details the QCD Sum Rules (QCDSR) technique and its application to the study of hadronic systems situated in the charmonium mass region. In particular, we applied QCDSR to calculate hadronic properties such as the mass, the coupling contants as well as the total decay width of the $Y(4260)$, $Y(3940)$ and $Z_c^+(3900)$ charmoniumlike states. We have also predicted the decay width of the strange partner of the $Z_c^+(3900)$, called $Z_{cs}^+(3970)$, to be searched in future experiments. In order to describe these states, we used exotic models. For $Y(4260)$ and $Y(3940)$ states we used mixed charmonium-tetraquarks interpolating currents. For the charged states we used tetraquark currents. As a result of the application of QCDSR to these systems, we obtained masses and decay widths in good agreement with the experimental values measured by BESIII, Babar, and CLEO-c collaborations. Therefore, the currents we used within QCDSR approach provide a good interpretation for these states. Furthermore, applying effective field theories techniques, we also investigated the charged states $Z_c^+(4025)$ and $Z_c^+(3900)$, in addition to $Z^+_b(10610)$ and $Z_b^+(10650)$ in the bottom sector. Specifically, we used hidden local symmetry Lagrangians (HGS) together with heavy quark spin symmetry rules (HQSS) in order to study the interactions $D\\bar{D}^*$, $D^*\\bar{D}^*$, $B\\bar{B}^*$ and $B^*\\bar{B}^*$ by means of the heavy vector exchange and also from the exchange of two pions, interacting and noninteracting among themselves. We obtained the potencial for each interaction, then we used them as a kernel of the Bethe-Salpeter equation in order to look for poles in the $T$-matrix. Our aim was to relate these poles with the charmoniumlike states of interest. As a result, in the charm sector, we obtained bound states whoses masses and widths are in a good agreement with the charged states we have studied. With respect to the bottom sector, we have found a loosely bound state very close to the $B\\bar{B}^*$ threshold with mass and width compatible with the structure $Z_b(10610)$ observed by Belle colaboration. We have obtained a cusp in the $B^*\\bar{B}^*$ threshold very close to the mass of the $Z_b^+(10650)$ state.

Desenvolvemos uma estratégia natural e acessível aos estudantes do Ensino Médio para o cálculo de áreas planas sem as ferramentas mais avançadas do Cálculo Diferencial e Integral. / We developed a natural strategy, achievable by high school students, for the computation of area of limited regions of the cartesian plane, without making use of more advanced resources of Differential and Integral Calculus.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The crambe is an oilseed that belongs to the Brassicaceae family, is considered a winter crop, with good tolerance to frost. In the state of Rio Grande do Sul, missing information on the growth, development and adaptation of crambe, which limits the adoption by producers of culture. The knowledge of thermal and base temperature scale allows the crop cycle, helping to define the sowing date and correct timing of the implementation of management practices. Thus, this study aims to evaluate and characterize the growth and development of crambe, to determine the thermal over the cycle and by different methods to estimate the base temperature for the cultivar Brilliant FMS. An experiment was conducted at the Federal University of Santa Maria, in the years 2010 and 2011, the following sowing dates: 06/10/2010, 07/05/2010, 08/03/2010, 08/19/2010, 09/09/2010, 09/17/2010, 02/18/2011, 04/06/2011, 04/28/2011, which was evaluated twice a week the phenological stage of the height and number of leaves of 20 plants each time. Using daily temperature data, we calculated the basis for the subperiods temperature sowing-emergence, emergence, flowering, fruiting, flowering, fruit-maturation and maturation-emergency, by traditional methods: a smaller deviation in degree-days, the lower standard deviation days, X-intercept, coefficient of variation in degree-day coefficient of variation in days and the regression coefficient; by methods modified by Yang et al. (1995), which are offset in degree-days, lower standard deviation in days , coefficient of variation in degree-days and the regression coefficient, and proposed new methods: pseudopseudo- sigma and sigma in days. The method estimated more accurately subperiods higher, with the temperature average basis for emergency subperiod maturation of 4.5 ° C. The increase both in height and in the number of sheets is down to 300 ° days, thereafter the plants grew faster variable up to about 900 ° days, when the stabilizing time and the number of sheets decreases because of senescence. / O crambe é uma oleaginosa que pertence a família das Brassicaceae, é considerada uma cultura de inverno, com boa tolerância a geadas. No Estado do Rio Grande do Sul, faltam informações sobre o crescimento, desenvolvimento e adaptação do crambe, fato que limita a adoção da cultura pelos produtores. O conhecimento da soma térmica e da temperatura base permite dimensionar o ciclo das culturas, ajudando na definição da data de semeadura e o momento correto da realização das práticas de manejo. Sendo assim, o presente trabalho visa avaliar e caracterizar o crescimento e o desenvolvimento do crambe, determinar a soma térmica durante o ciclo e estimar através de diferentes métodos a temperatura base para a cultivar FMS Brilhante. Conduziu-se um experimento na Universidade Federal de Santa Maria, nos anos de 2010 e 2011, nas seguintes épocas de semeadura: 10/06/2010, 05/07/2010, 03/08/2010, 19/08/2010, 09/09/2010, 17/09/2010, 18/02/2011, 06/04/2011, 28/04/2011, onde avaliou-se duas vezes por semana o estágio fenológico a altura e o número de folhas de 20 plantas de cada época. Utilizando dados de temperaturas diários, calculou-se a temperatura base para os subperíodos semeadura-emergência, emergência-florescimento, florescimento-frutificação, frutificação-maturação e emergência-maturação, pelos métodos tradicionais: menor desvio em graus-dia, menor desvio padrão em dia, X-intercepto, coeficiente de variação em graus-dia, coeficiente de variação em dias e coeficiente de regressão; por métodos modificados por Yang et al.(1995), que são: desvio em graus-dia, menor desvio padrão em dia, coeficiente de variação em graus-dia e coeficiente de regressão; e por novos métodos propostos: pseudo-sigma e pseudo-sigma em dias. Os método estimaram com maior precisão subperíodos maiores, sendo a temperatura base média para o subperíodo emergência maturação de 4,5°C. O crescimento tanto em altura quanto em número de folhas é baixo até os 300°dias, a partir de então as plantas apresentaram crescimento rápido das variáveis até cerca dos 900° dias, quando a altura estabiliza e o número de folhas descresce em razão da senescência.

Cassava (Manihot esculenta Crantz) is a native plant of Brazil and the base of multiple products, iincluding ethanol. Rio Grande do Sul State is a minor producer of cassava in Brazil, especially in the Central Region of the State. The objective of Chapter I in this Dissertation was to determine the phyllochron, the final leaf number (FLN) on the main stem (MS) and on simpodial branches of a cassava variety in different planting dates ia subtropical climate. The objective of Chapter II in this Dissertation was to characterize some development and growth parameters, and yield components of stem and tuber roots of a cassava variety in several planting dates in the Central Region of Rio Grande do Sul State. A field experiment was conducted in Santa Maria, RS, Brazil, with cassava variety FEPAGRO RS 13, in a 16,000 plants ha-1 plant density. Treatments were four planting dates (26 Sep. 2006, 18 Oct. 2006, 08 Nov. 2006, and 28 Nov. 2006) in a completely randomized design, with sampling in the plots. Weekly measures of leaf number in six plants per plot were done for determining the phyllochron and the final leaf number on the MS, first order (RS1) and second order (RS2) branches. The phyllochron (oC day leaf-1) on the MS, RS1 and RS2, and the thermal time for developmental phases were estimated using a base temperature of 14oC. Leaf area was calculated from weekly measured of length the largest lobule of individual leaves and the leaf área index (LAI) was calculated by the sum of the area of individual leaves divided by the area o fone plant (0.64 m2). Other growth variables were measured during the winter when plants were not growing and right before harvesting. At harvesting, fresh and dry yield of stems and tuber rootswere measured in six plants per plot. The phyllochron and FLN varied with planting date, and are not different among stems in the same branching (RS1 and RS2). The phyllochron increased in the sequence MS<RS1<RS3 while the FLN had an inverse trend, i.e., MS>RS1>RS3. Early plantings hastened the onset of starch storage in the roots and date of RS1 appearance in this cassava variety. Maximum LAI was the greatest in the earliest planting date (LAI=7.7), decreased in the following planting dates, and increased again for the latest planting date (LAI=7.4). Growth of cassava variety FEPAGRO RS 13 decreased as planting date was delayed, and stems withing the same branching (RS1 and RS2) have different growth. There was interaction between planting dates and stems for the variables final stem length and final stem diameter. Among brances, final stem diameter was greater in the first planting date. Final plant heigth was greater in the two earliest planting dates. Stem yield was greater in the earliest planting date, while tuber roots yield was not different among planting dates. / A mandioca (Manihot esculenta Crantz) é uma planta nativa do Brasil e base de múltiplos produtos, incluindo o álcool. O Rio Grande do Sul detém uma pequena participação nacional na produção de mandioca, concentrada principalmente na região da Depressão Central. O objetivo do capítulo I dessa dissertação foi determinar o filocrono, o número final de folhas (NFF) na haste principal (HP) e nas ramificações simpodiais de uma variedade de mandioca em diferentes datas de plantio em condições de clima subtropical. O objetivo do capítulo II foi caracterizar alguns parâmetros de desenvolvimento, de crescimento e os componentes da produtividade de ramas e de raízes tuberosas de uma variedade de mandioca em várias datas de plantio na região da Depressão Central do Estado do Rio Grande do Sul. Um experimento de campo foi conduzido em Santa Maria, RS, com a variedade FEPAGRO RS 13, na densidade de 16.000 plantas ha-1. Os tratamentos foram quatro datas de plantio (26/09/2006, 18/10/2006, 08/11/2006 e 28/11/2006) no delineamento experimental inteiramente casualizado com amostragem na parcela. Para a determinação do filocrono e número final de folhas da HP, ramificações de primeira (RS1) e segunda (RS2) ordem, foram realizadas contagens semanais em seis plantas por parcelão. Foi estimado o filocrono (ºC dia folha-1) para HP, RS1 e RS2 e a soma térmica para as fases de desenvolvimento, considerando a temperatura base para esta variedade de mandioca de 14ºC. A área foliar foi calculada apartir de medidas quinzenais do comprimento do maior lóbulo das folhas de uma planta em cada parcelão e o índice de área foliar (IAF) verde foi calculado somando-se as áreas individuais das folhas e dividindo-se pela área de solo ocupada por uma planta (0,64 m2). As outras variáveis de crescimento foram medidas durante o repouso invernal antes da colheita. No momento da colheita foram coletadas as variáveis de produtividade da parte aérea (ramas) e das raízes tuberosas nas seis plantas marcadas de cada parcelão e após determinadas a matéria fresca e seca dessas variáveis. O filocrono e NFF variaram com as datas de plantio. Dentro das ramificações simpodiais RS1, RS2, o filocrono e o NFF não são diferentes entre as hastes. O filocrono aumentou na seqüência HP<RS1<RS2 e o NFF teve variação inversa HP>RS1>RS2. Plantios mais cedo aceleram o desenvolvimento até o início da acumulação de amido (IAA) e até a ramificação simpodial de primeira ordem (RS1) dessa variedade de mandioca. O IAF máximo foi maior para o plantio em 26/09/2006 (IAF=7,7) e decresceu nas duas próximas datas, sendo elevado para a última data de plantio 28/11/2006 (IAF= 7,4). O crescimento da mandioca variedade FEPAGRO RS 13 decresceu com o atraso na data de plantio, e dentro de cada ramificação RS1 e RS2 as hastes têm crescimento diferentes. Houve interação entre datas de plantio e hastes para a variável comprimento e não para a variável diâmetro final das hastes. Entre as ramificações, o diâmetro final dos ramos foi maior para a primeira data de plantio. A altura final de plantas foi maior para as duas primeiras datas de plantio. A produtividade de ramas foi maior na primeira data de plantio enquanto a produtividade de raízes tuberosas não diferiu entre as datas de plantio.

This thesis will deal with the use of artificial intelligence methods for solving optimization problems with multiple variables. A theorethical part presents problems of global optimization and overview of solution methods. For practical reasons, special attention is paid to evolutionary algorithms. The subject of optimization itself is energy harvester based on a piezoelectric effect. Its nature and modeling is devoted to one chapter. A part of the thesis is the implementation of the SOMA algorithm for finding the optimal parameters of the generator for maximum performance.

This thesis is dealing with optimization by using artificial intelligence of an induction machine rotor slot. The one optimized is commonly manufactured induction motor with simple deep bar rotor. Goal is to design an optimization method and achieve the highest possible value of efficiency and power factor of chosen machine. Work contains the parametric model construction in Ansys Maxwell software, the optimization algorithm assembly and its setup for desirable output, and processing of the results.

The thesis consists of autobiographical soma research-oriented design for bringing somatic attention to the feet by the concept of micro-opportunities embedded in external artifacts to defamiliarize experiences. There is a growing body of work within the HCI community reporting on pressure-sensitive prototypes for raising bodily awareness alongside heat as a positive embodied response. Informed by these, I lead by questioning: How could the feet as the eyes of the body open a space for design estrangement and micro opportunities? Through Research through Design (RtD), I explore where these applications make sense in everyday living. I provide an overview of my somatic explorations within physiotherapy, foot analysis, and physical engagements of materials depicting bodily adjustments, materials, prompts, and objects as tools for estrangement. Lastly, I offer the Soma Design Bodystorming Foot-kit humo encapsulating these insights and drawing on the given premise, seeing feelingly through the feet, to speculate around potential applications and outcomes in everyday living granted by micro-opportunities. Through humo, I provide designers with an open-ended kit for sparking an awakening out of familiar bodily experiences towards somaesthetic (strange) reflections of the being of the feet.

Thesis (MPhil)--Stellenbosch University, 2012. / ENGLISH ABSTRACT: This thesis is a practice-based investigation into the mutual coming into being of artist and artwork within the process of signification as described by Julia Kristeva. The investigation is done from an unstable subjective position and requires innovative research methodologies and a sustained close connection with the practice in order to accommodate the complexity inherent to the process. The exploration involves a closer look at the process of making of the work, the possible meaning embedded in the artworks and the impact on the maker of the work. The situated knowledge acquired through the praxis provides new insight supported by the theories of Julia Kristeva and others. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Hierdie tesis is ’n praktykgebaseerde ondersoek na die wedersydse totstandkoming van kunstenaar en kunswerk binne die proses van signifikasie soos beskryf deur Julia Kristeva. Die ondersoek word gedoen vanuit ’n onstabiele subjektiewe posisie en vereis innoverende navorsingsmetodologieë en ’n volgehoue nóú verbintenis met die praktyk om voorsiening te maak vir die kompleksiteit inherent aan die proses. Die ontleding behels ’n verkenning van die werksproses, die moontlike betekenis verskuil binne die kunswerke en die impak op die maker van die werk. Die gesitueerde kennis wat uit die praxis voortspruit verskaf nuwe insigte, gesteun deur die teorieë van Julia Kristeva en ander.