Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-07-16T21:15:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 316409.pdf: 10059688 bytes, checksum: c830b34cca568c1719dfb03920748145 (MD5) / Este trabalho de Tese trata de investigações experimentais sobre efeitos da adição de sais eletrolíticos monovalente e divalente fortes, como o cloreto de Césio (CsCl) e o cloreto de cálcio (CaCl2), nas estruturas, formas e tamanhos dos agregados micelares encontrados nas fases homogêneas líquido-cristalinas da mistura binária do surfactante amônio pentadecafluorooctanoato (APFO) com água (H2O). Técnicas experimentais combinadas, como microscopia óptica polarizante, viscosimetria, refratometria Abbe, transmitância óptica com luz laser, turbidez, difração por raios-X e o uso de um método de observação direta em sistema especialmente construído para determinação de propriedades ópticas/termodinâmicas, mostram que a adição de CsCl ao sistema binário APFO/H2O influencia enormemente as fases, extinguindo a fase nemática micelar e produzindo novos tipos de estruturas, tamanho e forma dos agregados micelares em concentrações altas de APFO e CsCl. Em concentrações baixas de APFO e altas de CsCl, novas estruturas são formadas e identificadas como estruturas vesiculares polimórficas, com multicamadas (bicamadas múltiplas) e monocamadas (bicamada única), possuindo tamanhos que atingem até 120 ?m de diâmetro e, por isso, denominadas de "vesículas gigantes". Estes agregados vesiculares (esféricos e cilíndricos) são induzidos espontaneamente na solução simplesmente pelo efeito de CsCl adicionado, isto é, não há a necessidade de técnica especial para induzir sua formação. A formação destas vesículas é surpreendente uma vez que as moléculas do surfactante APFO são aniônicas e possuem cadeia carbônica simples.<br> / Abstract : This thesis deals with experimental investigations on the effects of the addition of the electrolytic salts cesium chloride (CsCl) and calcium chloride (CaCl2), on structures, shapes and sizes of the micellar aggregates found in homogeneous liquid-crystalline phases of the ammonium pentadecafluorooctanoate and water binary mixtures (APFO/H2O). Combined experimental techniques, such as polarizing optical microscopy, viscometry, Abbe refractometry, optical transmittance with laser light, turbidity, x-ray diffraction and the use of a method of direct observation by a system specially built for determination of optical properties / thermodynamics, show that the addition of CsCl to the binary system APFO/H2O greatly influences the phases, quenching the micellar nematic phase and producing new types of structures, size and form of the micellar aggregates at high concentrations of APFO and CsCl. At low APFO and high CsCl concentrations, new structures are formed and identified as polymorphic vesicular structures, multilayers (multiple bilayers) and monolayers (single bilayer) having sizes that reach up to 120 ìm in diameter and, therefore, nominated the "giant vesicles". These vesicular aggregates (sphericals and cylindricals) are promoted in the solution spontaneously, simply by the effect of the CsCl added, that is, no special technique is needed to promote their formation. Vesicle's formation is surprising once the molecules of the surfactant APFO are anionics and have single carbon tails.

Este trabalho estuda a propagação da luz no esmalte e dentina humanos, através da transmitância direta e absorbância no intervalo de comprimento de onda de 200 a 3200nm, e através da transmitância total no intervalo de onda de 380 a 760nm. Foram utilizadas secções de 30 molares humanos íntegros, que foram seccionados nos sentidos VL (vestíbulo – Lingual), MD (mésio distal) e OC (ocluso cervical). As espessuras utilizadas foram de 0,5mm e 0,25mm. Foram agrupados 5 dentes para cada sentido para cada espessura. Esmalte e dentina estavam presentes de maneira simultânea na mesma amostra. A absorbância foi calculada, a partir dos espectros de transmitância direta, aplicando-se a Lei e Beer-Lambert. Os espectros de transmitância total foram obtidos no espectro visível, e comparados, em média, com os espectros de transmitância direta no mesmo intervalo, para obter a energia difusa das amostras. Os espectros UV (Ultravioleta), VIS (Visível) e IV (Infravermelho), foram tratados separadamente para cada tecido e espessura. No infravermelho foram identificados os picos de transmitância e absorbância para ambos os tecidos. Os valores de transmitância e absorbância para cada faixa espectral foram tratados pela ANOVA, e os grupos comparados pelo teste de intervalo de confiança (95%). Os resultados mostraram que, as propriedades ópticas do esmalte e dentina diferem no que diz respeito as 3 faixas espectrais testadas. Os resultados também mostram que as propriedades ópticas são dependentes da espessura e do sentido de seccionamento dos dentes. A pesar das diferenças apresentadas entre os espectros, as curvas espectrais mostraram um padrão semelhante para todas as amostras de dentina e de esmalte, independente da espessura. Este comportamento possibilitou a identificação de picos comuns nos espectros estudados. / This research studies the propagation of light in the human enamel and dentine, through direct transmittance and absorbance in the 200 to 3200nm wavelength interval, and through total transmittance in the 380 to 760nm wavelength interval. The study employed sections of 30 human integral molars, which were sectioned in the VL directions (vestibule – Lingual), MD (mesio distal), and OC (occlusion cervical). The thicknesses used were from 0.5mm to 0.25mm. Five teeth were grouped in each direction for each thickness. Enamel and dentine were simultaneously present in the same sample. Absorbance was calculated from the direct transmittance specters, applying the Beer-Lambert Law. Total transmittance specters were obtained in the visible specter, and compared, on average, with the Total transmittance specters in the same interval, to obtain the diffuse energy of the samples. UV (Ultraviolet), VIS (Visible), and IV (Infrared) specters, were treated separately for each tissue and thickness. In infrared, the transmittance and absorbance peaks were identified for both tissues. The transmittance and absorbance spectral range were treated by ANOVA, and the groups compared by the confidence interval test (95%). The results showed that the optical properties of the enamel and dentine differ with regard to the three tested spectral ranges. The results also showed that the optical properties are dependent on the thickness and the direction of the sectioning of the teeth. Despite the differences found between the specters, the special curves showed a similar pattern for all samples of dentine and enamel, independently of the thickness. This behavior allowed the identification of common peaks in the specters under study.

O objetivo desta pesquisa foi avaliar a transmitância de diferentes tipos e cores de cerâmicas e seus efeitos no grau de conversão (GC) de dois tipos de cimentos resinosos com modo de polimerização dual. Foram confeccionadas 60 pastilhas com a cerâmica IPS e.max (Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein) e divididas em 3 grupos: LT, MO e Z, com 20 pastilhas cada um. Nos grupos LT e MO, as pastilhas foram confeccionadas com a cerâmica de dissilicato de lítio de baixa translucidez (LT - low transluscency) e de média opacidade (MO - medium opacity), respectivamente. No grupo Z, as pastilhas foram confeccionadas em zircônia. Cada grupo foi subdividido em 5 subgrupos (n=4), de acordo com a cor da cerâmica: A2; A3,5; B2; C2; D3. No grupo LT, as pastilhas foram prensadas nas cores anteriormente citadas e, nos grupos MO e Z, as pastilhas foram, inicialmente, confeccionadas para simular infraestruturas e, posteriormente, receberem aplicação de cerâmica de revestimento IPS e.max Ceram (Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein) nas mesmas cores. O espectrofotômetro UV 1800 Shimadzu foi utilizado para medir a transmitância de cada espécime de cerâmica (2,0 mm de espessura). Para medir o GC, espécimes dos cimentos resinosos Variolink II (Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein) e Rely X U200 (3M ESPE, St. Paul, MN, USA), com espessura de 100 &#x3BC;m, foram fotopolimerizados sob os discos de cerâmica por 40 s. Espécimes dos cimentos fotoativados sem a interposição da cerâmica foram usados como grupo controle. A polimerização dos cimentos foi avaliada através da espectrometria no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) empregando o método de reflexão atenuada total (ATR) imediatamente após a fotopolimerização. Os resultados foram submetidos aos testes ANOVA a 1 critério e Teste de Tukey (&#x3B1;=5%). Os valores de transmitância foram inferiores a 1%, sendo que as do grupo LT apresentaram, em geral, os maiores valores de transmitância, seguidos dos grupos MO e Z. O GC do cimento Variolink II não sofreu influência da interposição da pastilha de cerâmica. Para o cimento Rely X U200, a interposição de alguns tipos/cores de cerâmica (LT A3,5; MO A2; MO A3,5 e Z A3,5) diminuíram o GC em relação ao grupo controle. Concluiu-se que os valores de transmitância e GC foram influenciados pelos tipos/cores de cerâmica. Entretanto, somente o grupo formado pela cerâmica de dissilicato de lítio LT, usando o Rely X U200, apresentou correlação negativa entre transmitância e GC. / The aim of the present study was to evaluate the transmittance of different ceramic types and shades and their effects on the degree of conversion (DC) of two dual-cure resin cements. Sixty discs were fabricated with IPS e.max ceramic (Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein) and divided into three groups (n= 20 in each group): LT, MO and Z. For LT and MO groups discs were fabricated with low translucency (LT) and medium opacity (MO) lithium disilicate ceramic, respectively. Discs from Z group were manufactured of zirconia. Each group was divided into five subgroups (n = 4), according to the ceramic shade: A2; A3,5; B2; C2; D3. In the LT group, specimens were heat-pressed in shades cited above and in the MO and Z groups, the discs were initially fabricated as core materials and then veneered with veneer ceramic (IPS e.max Ceram, Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein) in the same shades. A spectrophotometer UV-1800 Shimadzu was used to determine the transmittance percentage of each ceramic specimen (2.0-mm-thick). For DC measurements, the resin cements (Variolink II - Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein and Rely X U200 - 3M ESPE, St. Paul, MN, USA) specimens (thickness: 100 &#x3BC;m) were photocured under the ceramic discs (2.0-mm-thick) for 40 s. Specimens photocured without the ceramics discs were used as control group. ATR/FTIR spectrometry was used to evaluated the extent of polymerization for all cement specimens immediately after photocuring. The results were submitted to one-way ANOVA and Tukey test (&#x3B1;=5%). The transmittance percentage was less than 1% and the LT group had the highest transmittance values, followed by MO and Z groups. The %DC of Variolink II cement was not influenced by the ceramic disc interposition. For Rely X U200 cement, the interposition of some ceramics types/shades (LT A3,5, MO A2, MO A3,5 and Z A3,5) significantly decreased the %DC compared to control group. It was concluded that the transmittance values and %DC were influenced by the ceramics types/shades. However, only the LT group, using the Rely X U200, showed a negative correlation between transmittance and %DC.

Medidas de transmitância em óculos de sol fazem parte de alguns dos testes propostos pela norma NBR15111, porém, observou-se que não há no país um sistema preciso para medidas de transmitância que não seja com o uso de espectrofotômetros e pessoas qualificadas para utilizar o equipamento, aplicar as funções de ponderação e fornecer laudos técnicos sobre a lente testada. Assim, o trabalho propõe métodos que utilize componentes simples e resulte na construção de um equipamento que possa fornecer a informação sobre as transmitâncias dos filtros de óculos de sol de forma automática, de acordo com a NBR15111. Foi feita a espectrofotometria de 45 lentes de óculos de uso geral, e calculadas suas respectivas transmitâncias (luminosa, ultravioleta, semafórica), como amostras de comparação com as metodologias testadas. Os testes incluíram lâmpadas e LEDs como fontes de emissão para a região do espectro visível e lâmpadas fluorescentes para a região ultravioleta, além de sensores específicos para cada região espectral, e eletrônica de controle e aquisição dos sinais. Foram usadas ferramentas de análise estatística, como erro RMS, coeficiente de aderência (GFC) e análise de Bland-Altman. Aproximadamente 62% dos óculos testados foram reprovados para a direção no trânsito e nenhum foi reprovado para a proteção UV. Os métodos RMS e GFC apontaram combinações entre fonte e sensor que conseguem fazer a ponderação com os menores desvios-padrão das medidas espectrométricas. O sistema para teste UV mostrou melhoria significativa em relação aos desenvolvidos anteriormente, com um desvio padrão de 4,45 pontos percentuais e o sistema para testes na região visível utilizou o sensor TCS, no qual a regressão polinomial mostrou melhores resultados que as redes neurais artificiais, com os menores limites de concordância para as transmitâncias. Um número maior de amostras pode melhorar os métodos para que se obtenha uma aproximação ideal para todos os óculos de sol. Uma montagem com LEDs se apresenta como uma alternativa interessante quanto ao custo, tamanho e baixo consumo para medidores de transmitância portáteis. Desenvolveu-se um sistema com módulos para teste UV, Visível e Semafórico, para uso público no campus da USP de São Carlos, proporcionando conscientização e extensão dos estudos em relação aos óculos solares, contribuindo efetivamente com a população brasileira. / Transmittance measurements in sunglasses are a part of the standard tests proposed by NBR15111, however, it was observed that there is no accurate system for measuring transmittance different than using spectrophotometers and skilled practitioner to manage the equipment, apply the weighting functions and provide technical reports on the lens tested. Therefore, this study proposes methodologies using simple components and that can result a device that can provide information about sunglass filters automatically, according to NBR15111. Spectrophotometry was calculated in 45 lenses of sunglasses for general use, and their respective transmittance (visible, ultraviolet, traffic light), used as samples for testing the methodologies. The tests included lamps and LEDs as light sources for the visible region spectrum and fluorescent lamps for ultraviolet region, specific sensors for each spectral region, and electronic for control and signal acquisition. Statistical analysis tools were used, such as RMS error, goodness-of-fit coefficient (GFC) and the Bland - Altman analysis. Approximately 62% of the tested lenses failed in the test for signal light recognition and none has failed for UV protection. The RMS and GFC methods indicated combinations between source and sensor that calculated transmittance with the lowest standard deviations of the spectrometric measurements. The system for testing UV showed improvement compared to other previously equipment, with a standard deviation of 4.45 and the system for testing the visible region used the TCS sensor, in which the polynomial regression showed better results than artificial neural networks. A larger number of samples can improve the methods in order to obtain an optimal calibration that includes all sunglasses. LEDs seem to be a good alternative in terms of cost, size and low power consumption for portable transmittance meters. We developed a system with modules for testing UV, Visible and Traffic Light transmittance for public use on the USP São Carlos campus, providing awareness and extent of studies about the sunglasses, in order to contribute more effectively to the Brazilian population.

Made available in DSpace on 2016-08-18T18:19:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao de Antonio Luiz Martins Junior.pdf: 2188938 bytes, checksum: 2158404e55575579b79bcf24267df24b (MD5) Previous issue date: 2013-10-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In recent years, researchers and scientists has been devoted more to the study of inorganic materials, in particular the oxides known as perovskites, because its technological use. The analysis of their properties have been made by various techniques, among these we can mention the Raman spectroscopy and infrared, which show very sensitive to changes in the structure of these oxides. Thus, this work presents the study of phonons at room temperature the double perovskites Ca₃Mn₂WO₉ (CMWO) and Ca₃Mn₂NbO₉ (CMNO) by means of Raman scattering techniques and transmittance Infrared. Both compounds crystallize in a monoclinic system space group P2₁/n, with Z = 2. The Raman and infrared spectra are interpreted by the group factor analysis in terms of the space group P2₁/n. Also the vibrational modes of stretching and folding B were reported "- O. The observed spectra are very similar to the cubic perovskite structure prototype dual Fm3m indicating that the phases of the study result of minor distortions cubic cell. It is also observed an unexpected band in the Raman spectra of both materials. We suggest that this additional bandwidth would result from occupational disorder of the sites of the cation B, which is evidenced in both phases. / Nos últimos anos, pesquisadores e cientistas tem se dedicado mais ao estudo de materiais inorgânicos, em particular aos óxidos denominados perovskitas, devido o seu aproveitamento tecnológico. A análise de suas propriedades tem sido feita por diversas técnicas, entre estas podemos citar as espectroscopias Raman e de Infravermelho, que se mostram muito sensíveis às mudanças na estrutura desses óxidos. Sendo assim, este trabalho apresenta o estudo de fônons à temperatura ambiente das perovskitas duplas Ca₃Mn₂WO₉ (CMWO) e Ca₃Mn₂NbO₉ (CMNO), por meio das técnicas de espalhamento Raman e transmitância de Infravermelho. Ambos os compostos cristalizam em um sistema monoclínico com grupo espacial P2₁/n, com Z = 2. Os espectros Raman e infravermelho são interpretados por meio da análise do grupo fator em termos do grupo espacial P2₁/n. Também foram reportados os modos vibracionais de estiramento e dobramento do B - O. Os espectros observados são muito semelhantes ao do protótipo cúbico de estrutura perovskitas dupla Fm m indicando que as fases em estudo resultam de pequenas distorções da célula cúbica. Observa-se também uma banda inesperada nos espectros Raman de ambos materiais. Nós sugerimos que essa banda adicional seria resultado da desordem ocupacional dos sítios do cátion B, que é evidenciada nas duas fases.

Este trabalho apresenta os resultados do preparo e caracterização de dispositivos eletrocrômicos (ECD - electrochromic devices) contendo filmes finos de azul da Prússia (PB) como camada eletrocrômica, CeO2-TiO2 como contra-eletrodo e eletrólitos à base de polímeros contendo glicerol, formaldeído e &gamma;-butirolactona. Os filmes finos de azul da Prússia foram preparados pelo método de eletrodeposição galvanostática e usados para montagem de dispositivos eletrocrômicos com eletrólitos de composição polimérica variada. Os filmes finos foram caracterizados através de medidas de densidade de carga, voltametria cíclica e transmitância no UV-Vis, além de análises morfológicas por microscopia de força atômica (AFM) e microscopia de varredura eletrônica (MEV), elipsometria, medidas de espessura, ângulo de contato e eficiência de coloração. O filme eletrodepositado por 300 s apresentou densidade de carga de 1,62 mC.cm-2 e 0,98 de reversibilidade com rugosidade de 17,7 nm, espessura de 315 nm via elipsometria e 216 nm via perfilometria. A eficiência de coloração calculada foi de 131,4 cm2.C-1 e os valores de ângulo de contato e energia livre de superfície também foram calculadas. As análises voltamétricas dos filmes finos revelaram picos característicos dos processos de oxidação e redução e as análises espectroscópicas apresentaram variação de transmitância de 71,6 % em 686 nm em solução eletrolítica de KCL 1 mol.L-1. Foram preparados e caracterizados dispositivos com eletrólitos a base de gelatina comercial com sal LiClO4; poli(vinil butirato) (PVB) com par iônico LiI/I2; PVB com LiClO4; PVB com par iônico LiI/I2+disperse red; ágar com LiClO4; ágar com sal Eu(CF3SO3)3; DNA com LiClO4; DNA com sal Er(CF3SO3)3; pectina com LiClO4; HPC com ácido acético; HPC com LiClO4 e PVDF com LiClO4. Dentre os resultados obtidos, os melhores resultados de densidade de carga de 10,1 e 8,5 mC.cm-2 foram obtidos para os dispositivos com eletrólitos de HPC e pectina, ambas com sal LiClO4. Voltamogramas cíclicos das amostras estudadas revelaram picos anódicos e catódicos referentes à extração e inserção de íons de lítio e/ou prótons, e elétrons no filme de PB. As análises de transmitância em 686 nm entre o estado colorido e descolorido dos dispositivos mostraram os valores de 40,2% para a janela contendo eletrólito à base de gelatina com LiClO4 e 35,2 % para a janela com ágar e sal Eu(CF3SO3). Além disso, também foi verificada a estabilidade dos dispositivos revelando a duração entre 400 a 2200 ciclos cronoamperométricos, dependendo do eletrólito usado. Os resultados obtidos mostram que os dispositivos estudados neste trabalho são potenciais candidatos para aplicações práticas em dispositivos eletrocrômicos. / This work presents the results of the preparation and characterization of electrochromic devices (ECDs) containing a thin film of Prussian blue (PB) as electrochromic layer, CeO2-TiO2 as a counter electrode and electrolytes based on polymers containing glycerol, formaldehyde, and &gamma;-butyrolactone. Thin films of Prussian blue were prepared by galvanostatic electrodeposition method and used for the assembly of electrochromic devices with varying polymer composition of electrolytes. The thin films were characterized by charge density measurements, cyclic voltammetry, transmittance in the UV-Vis, and morphological analyzes such as atomic force microscopy (AFM) and scanning electron microscopy (SEM). Moreover, there were subjected to ellipsometry, thickness, contact angle, and coloring efficiency measurements. The electrodeposited film of 300 s had charge density of 1.62 mC.cm-2 and 0.98 of reversibility with roughness of 17.7 nm and thickness of 315 nm via ellipsometry and 216 nm via profilometry. The calculated color efficiency was 131.4 cm2.C-1 and the contact angle values and surface free energy were calculated. The voltammetric analyzes of thin films showed characteristic peaks of oxidation and reduction processes and spectroscopic analysis showed 71.6% transmittance variation at 686 nm in 1 mol.L-1 KCL electrolyte solution. ECD were prepared and characterized, using electrolytes such as commercial gelatin with LiClO4 salt; poly (vinyl butyrate) (PVB) with ion pair LiI/I2; PVB with LiClO4; PVB with ion pair LiI/I2 + disperse red; agar with LiClO4; agar with Eu(CF3SO3)3 salt; DNA with LiClO4; DNA with Er(CF3SO3)3 salt; pectin with LiClO4; HPC with acetic acid; HPC with LiClO4 and PVDF LiClO4. The best results of charge density of 8.5 and 10.1 mC.cm-2 were obtained for devices with HPC electrolytes and pectin, both with LiClO4 salt. Cyclic voltammetry of the studied samples revealed anodic and cathodic peaks relating to the extraction and insertion of lithium ions and/or protons and electrons in the PB film. The transmittance at 686 nm analysis between the colored state and discolored windows showed values of 40.2% for the window containing electrolyte of gelatin with LiClO4 and 35.2% for the window with agar and Eu(CF3SO3) salt. Furthermore, the stability of the devices was also recorded revealing the duration between 400-2200 chronoamperometric cycles, depending on the used electrolyte. The results show that the windows studied in this work are potential candidates for electrochromic devices applications.

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No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_efeitointerferenciaquantica.pdf: 12845239 bytes, checksum: f75732419727d0f0958b1bf68e6991a9 (MD5) Previous issue date: 2018-05-03 / PROPESP/UFPA - Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação / O estudo de transporte eletrônico em nano dispositivos tem se mostrado de grande relevância nos últimos anos, desde o trabalho de Aviran e Ratner, baseado nas propriedades de condutividade elétrica em moléculas individuais retificadoras sob ação de um campo elétrico externo. Os polímeros orgânicos conjugados no estado puro apresentam baixa condutividade, mas quando dopados, tratados com agentes oxidantes redutores ou conectados a eletrodos de ouro (Au) e submetidos a um campo elétrico externo, passam a ter um comportamento do tipo metálico, isto é, com alta condutividade em consonância com trabalhos experimentais. Nesta pesquisa foram utilizados dispositivos constituídos de polímeros orgânicos conjugados no estado puro e também dopados com cadeias contendo ligações do tipo simples () e duplas ( −), alternadas entre os carbonos e estes ligados somente a átomos de hidrogênio com eletrodos de ouro (Au) conectados nas extremidades das moléculas individuais. Este estudo foi proposto para dois tipos de eletrodos: em forma de pirâmide e plano. Os dispositivos modelos foram otimizados através da Teoria de Hückel Estendido (THE) e o cálculo do transporte eletrônico foi realizado usando THE combinada com a Função de Green de Não-Equilíbrio (FGNE). Estes dispositivos são estruturas “quasi-1D” ou aproximadamente lineares e foram divididos em dois grupos: o primeiro, com quantidades ímpares de átomos de carbonos a partir de cinco (5) até dezenove (19) átomos de carbono em sua molécula individual (Grupo 1) e o segundo, com quantidades pares iniciando em seis (6) indo até vinte (20) átomos de carbono em sua molécula individual (Grupo 2). Os dispositivos foram submetidos a duas condições: em baixa tensão, variando de 0 até 0,1 Volt e em seguida a alta tensão, de 0 a 1,0 Volt. Para efeito de comparação das curvas de corrente – tensão (I-V) e condutância diferencial – tensão (G-V) entre os resultados de baixa e alta tensão, foram utilizados o mesmo intervalo de tensão, ou seja, de 0 até 0,1 Volt. Para este trabalho, foram analisados os efeitos de interferência quântica destrutiva (IQD), assim como de interferência quântica construtiva (IQC). Os efeitos de IQD são produzidos devido a anti-ressonância na transmitância evidenciadas por estados não acessados observados nos picos de transmissão não permitindo que o transporte ocorra sem apresentar oscilações na curva de condutividade. / The study of electronic transport in nano devices has been of great relevance in the last years, since the work of Aviran and Ratner, based on the properties of electrical conductivity in individual rectifying molecules under the action of an external electric field. The organic conjugated polymers in the pure state have low conductivity, but when doped, treated with reducing agents or connected to gold electrodes (Au) and subjected to an external electric field, they have a metallic behavior, that is, with high conductivity in line with experimental work. In this research we used devices composed of organic polymers conjugated in the pure state and also doped with chains containing simple (σ) and double (σ-π) type bonds, alternating between the carbons and these bound only to hydrogen atoms with gold electrodes (Au) connected at the ends of the individual molecules. This study was proposed for two types of electrodes: pyramid and plane. The model devices were optimized through the Extended Hückel Theory (EHT) and the computation of the electronic transport was performed using EHT combined with the Non-Equilibrium Green Function (NEGF). These devices are either quasi-1D or approximately linear structures and have been divided into two groups: the first, with odd numbers of carbon atoms from five (5) to nineteen (19) carbon atoms in their individual molecule (Group 1) and the second, with even numbers starting at six (6) going up to twenty (20) carbon atoms in its individual molecule (Group 2). The devices were subjected to two conditions: at low voltage, ranging from 0 to 0.1 Volt and then to high voltage, from 0 to 1.0 Volt. In order to compare the current and voltage (I - V) curves and the differential - voltage conductance (G - V) between low and high voltage results, the same voltage range was used, that is, from 0 to 0.1 Volt. For this work, the effects of destructive quantum interference (DQI) as well as constructive quantum interference (CQI) were analyzed. The effects of DQI are produced due to anti-resonance in the transmittance evidenced by unaccessed states observed in the transmission peaks, not allowing the transport to occur without presenting oscillations in the conductivity curve.

Este trabalho apresenta os resultados do preparo e caracterização de dispositivos eletrocrômicos (ECD - electrochromic devices) contendo filmes finos de azul da Prússia (PB) como camada eletrocrômica, CeO2-TiO2 como contra-eletrodo e eletrólitos à base de polímeros contendo glicerol, formaldeído e &gamma;-butirolactona. Os filmes finos de azul da Prússia foram preparados pelo método de eletrodeposição galvanostática e usados para montagem de dispositivos eletrocrômicos com eletrólitos de composição polimérica variada. Os filmes finos foram caracterizados através de medidas de densidade de carga, voltametria cíclica e transmitância no UV-Vis, além de análises morfológicas por microscopia de força atômica (AFM) e microscopia de varredura eletrônica (MEV), elipsometria, medidas de espessura, ângulo de contato e eficiência de coloração. O filme eletrodepositado por 300 s apresentou densidade de carga de 1,62 mC.cm-2 e 0,98 de reversibilidade com rugosidade de 17,7 nm, espessura de 315 nm via elipsometria e 216 nm via perfilometria. A eficiência de coloração calculada foi de 131,4 cm2.C-1 e os valores de ângulo de contato e energia livre de superfície também foram calculadas. As análises voltamétricas dos filmes finos revelaram picos característicos dos processos de oxidação e redução e as análises espectroscópicas apresentaram variação de transmitância de 71,6 % em 686 nm em solução eletrolítica de KCL 1 mol.L-1. Foram preparados e caracterizados dispositivos com eletrólitos a base de gelatina comercial com sal LiClO4; poli(vinil butirato) (PVB) com par iônico LiI/I2; PVB com LiClO4; PVB com par iônico LiI/I2+disperse red; ágar com LiClO4; ágar com sal Eu(CF3SO3)3; DNA com LiClO4; DNA com sal Er(CF3SO3)3; pectina com LiClO4; HPC com ácido acético; HPC com LiClO4 e PVDF com LiClO4. Dentre os resultados obtidos, os melhores resultados de densidade de carga de 10,1 e 8,5 mC.cm-2 foram obtidos para os dispositivos com eletrólitos de HPC e pectina, ambas com sal LiClO4. Voltamogramas cíclicos das amostras estudadas revelaram picos anódicos e catódicos referentes à extração e inserção de íons de lítio e/ou prótons, e elétrons no filme de PB. As análises de transmitância em 686 nm entre o estado colorido e descolorido dos dispositivos mostraram os valores de 40,2% para a janela contendo eletrólito à base de gelatina com LiClO4 e 35,2 % para a janela com ágar e sal Eu(CF3SO3). Além disso, também foi verificada a estabilidade dos dispositivos revelando a duração entre 400 a 2200 ciclos cronoamperométricos, dependendo do eletrólito usado. Os resultados obtidos mostram que os dispositivos estudados neste trabalho são potenciais candidatos para aplicações práticas em dispositivos eletrocrômicos. / This work presents the results of the preparation and characterization of electrochromic devices (ECDs) containing a thin film of Prussian blue (PB) as electrochromic layer, CeO2-TiO2 as a counter electrode and electrolytes based on polymers containing glycerol, formaldehyde, and &gamma;-butyrolactone. Thin films of Prussian blue were prepared by galvanostatic electrodeposition method and used for the assembly of electrochromic devices with varying polymer composition of electrolytes. The thin films were characterized by charge density measurements, cyclic voltammetry, transmittance in the UV-Vis, and morphological analyzes such as atomic force microscopy (AFM) and scanning electron microscopy (SEM). Moreover, there were subjected to ellipsometry, thickness, contact angle, and coloring efficiency measurements. The electrodeposited film of 300 s had charge density of 1.62 mC.cm-2 and 0.98 of reversibility with roughness of 17.7 nm and thickness of 315 nm via ellipsometry and 216 nm via profilometry. The calculated color efficiency was 131.4 cm2.C-1 and the contact angle values and surface free energy were calculated. The voltammetric analyzes of thin films showed characteristic peaks of oxidation and reduction processes and spectroscopic analysis showed 71.6% transmittance variation at 686 nm in 1 mol.L-1 KCL electrolyte solution. ECD were prepared and characterized, using electrolytes such as commercial gelatin with LiClO4 salt; poly (vinyl butyrate) (PVB) with ion pair LiI/I2; PVB with LiClO4; PVB with ion pair LiI/I2 + disperse red; agar with LiClO4; agar with Eu(CF3SO3)3 salt; DNA with LiClO4; DNA with Er(CF3SO3)3 salt; pectin with LiClO4; HPC with acetic acid; HPC with LiClO4 and PVDF LiClO4. The best results of charge density of 8.5 and 10.1 mC.cm-2 were obtained for devices with HPC electrolytes and pectin, both with LiClO4 salt. Cyclic voltammetry of the studied samples revealed anodic and cathodic peaks relating to the extraction and insertion of lithium ions and/or protons and electrons in the PB film. The transmittance at 686 nm analysis between the colored state and discolored windows showed values of 40.2% for the window containing electrolyte of gelatin with LiClO4 and 35.2% for the window with agar and Eu(CF3SO3) salt. Furthermore, the stability of the devices was also recorded revealing the duration between 400-2200 chronoamperometric cycles, depending on the used electrolyte. The results show that the windows studied in this work are potential candidates for electrochromic devices applications.

O objetivo principal desta pesquisa é analisar a influência da transmitância térmica da envolvente opaca (paredes e coberturas) e de outros parâmetros (cor das superfícies exteriores, ventilação natural e inércia térmica) que interferem no desempenho térmico de edifícios habitacionais de interesse social no clima da cidade de São Carlos, SP. Após levantamento de dados em construtoras e em órgãos públicos e privados ligados à habitações, foi selecionado um modelo unifamiliar térreo representativo desta tipologia para a análise. Como a pesquisa baseia-se em simulações paramétricas de desempenho térmico, inicialmente é feito um estudo sobre padrões de modelagem de habitações, identificando quais elementos são mais relevantes. Definidos os parâmetros da modelagem, procede-se à verificação dos valores máximos de propriedades da envoltória prescritos na norma NBR 15575 - Edificações habitacionais - Desempenho, e no regulamento RTQ-R: Regulamento técnico da qualidade para o nível de eficiência energética em edificações residenciais. Esta análise fornece indícios sobre a dificuldade em fixar valores desta propriedade para o fechamento opaco, uma vez que seu desempenho é definido pelas características da envoltória como um todo. Por fim, são realizadas três séries de simulações paramétricas, variando-se a transmitância térmica de paredes e coberturas, a inércia das paredes externas, as cores das superfícies expostas à radiação solar, o aproveitamento de ventilação natural e o uso de cargas internas (ocupação, iluminação e equipamentos). De acordo com os resultados, verifica-se que os melhores desempenhos térmicos estão associados a baixos valores de transmitância da envoltória opaca das habitações. Contudo, percebe-se que as faixas de valores tornam-se muito tênues quando analisa-se o desempenho conjunto dos parâmetros da envoltória. Conclui-se que há uma dificuldade no estabelecimento dos limites de transmitância sem considerar a totalidade de fatores que influem no comportamento térmico da habitação. Isso implica em uma análise conjunta dos materiais de paredes e coberturas e das cores das superfícies exteriores (transmitância, capacidade térmica e absortância). Além disso, critérios que considerem períodos de verão e inverno de acordo com predominância no clima da cidade e ainda outras características, como porcentagem de área envidraçada por orientação de fachada, devem ser considerados nas análises. / The main objective of this research is to analyze the influence of the thermal transmittance of the opaque envelope (walls and roof) and other parameters (color of the exterior surfaces, natural ventilation and thermal mass) that affect the thermal performance of social housing in the city of São Carlos, SP. After a research in public and private agencies related to housing construction, a single-family model was selected for the studies. First, it was carried out a study on parameters of the simulation models, identifying which elements are most relevant for the software. Defined the parameters of the models, it was made a verification of maximum values of properties of the envelope prescribed in the standard NBR 15575 - Residential Buildings - Performance and in the regulation RTQ -R: Technical Regulation for the quality level of energy efficiency in residential buildings. This analysis provides evidence of the difficulty of setting values of this property (U-value) for the opaque envelope, since its performance is defined by the thermal characteristics of the envelope as a whole. Finally, it was made three series of parametric simulations varying the thermal transmittance of walls and roofs, the thermal inertia of the external walls, the colors of the surfaces exposed to solar radiation, the use of natural ventilation and the use of internal loads (occupancy, lighting and equipment). The results indicate that the best performances are associated with low thermal transmittance of the opaque envelope of housing. However, it is clear that the ranges of transmittance values become very tenuous when we analyze the performance of all parameters of the envelope. We conclude that to establish limits of transmittance values results is an incomplete analysis of the thermal performance of the building. It is necessary to consider all factors that influence the thermal behavior of housing, which involves the analysis of the materials of walls and roofs and the colors of exterior surfaces. It is also important to adopt different criteria to consider summer and winter according to predominance in the climate of the city, and to consider in the analysis the percentage of glass area of the exterior envelope.

Neste trabalho é realizada a avaliação do desempenho solar e luminoso de chapas metálicas com diferentes padrões de perfurações empregados para proteção solar na envoltória das edificações. Foram ensaiadas experimentalmente as transmitâncias solar e luminosa em diversos ângulos de incidência de chapas metálicas, chapas expandidas e telhas metálicas, com ou sem pintura, planas ou com conformação espacial. Avaliou-se a relação entre a transmitância e % de perfuração da amostra para incidência da radiação em variadas alturas e azimutes solares, comparou-se o comportamento solar e luminoso de cada amostra e entre amostras com características semelhantes. As normas ASTM E972 Standard Test Method for Solar Photometric Transmittance of Sheet Materials Using Sunlight e ASTM E1084 Standard Test Method for Solar Transmittance (Terrestrial) of Sheet Materials Using Sunlight foram adotadas para medições de campo das amostras. Os resultados mostram que, para todas as amostras, as transmitâncias solar (TS) e luminosa (TL) na perpendicular se assemelham a % de perfuração da amostra; para ângulos diferentes da normal há uma redução conforme a altura solar diminui e que quanto maior for o furo em relação à espessura, menor será a redução. TS/TL decresce conforme a altura solar diminui, exceto para as telhas. Em relação à variação de azimute, para chapas perfuradas sem acabamento ou pintadas, os valores de TS e TL se mantêm praticamente iguais, enquanto que para chapas expandidas e telhas os valores variam. Para as amostras pintadas, TS e TL das amostras com cores claras são maiores do que das amostras com cores médias que por sua vez são maiores do que as amostras com cores escuras. A partir destes resultados e da elaboração da ficha de aplicação dos resultados para variados ângulos, no âmbito do projeto de arquitetura, contribui-se para o emprego apropriado deste tipo de material, além de complementar informações técnicas pouco disponíveis no mercado. Além disso, os dados medidos em campo podem servir de validação para modelagem computacional para uma variação maior de ângulos, e na avaliação de ambientes projetados ou construídos, os dados coletados, em especial os ângulos diferentes da incidência normal, podem ser usados em simulação energética ao longo do ano. / This research focuses on the evaluation of solar and optical performance of metal sheets with different patterns of perforations used as shading devices in the building\'s envelope. Solar and light transmittance were experimentally tested at normal and off-normal incident angles of samples of perforated metal sheet, expanded metal sheets and perforated tile, with or without painting, flat or volumetric shape. The relationship between % perforation of sample and transmittance for off normal angle incidence (height and azimuth) was evaluated. Solar and optical results were correlated for each sample. Samples with similar characteristics such as perforation, painting, hole dimension were compared. ASTM E 972 Standard Test Method for Solar Photometric Transmittance of Sheet Materials Using Sunlight and ASTM E 1084 Standard Test Method for Solar Transmittance (Terrestrial) of Sheet Materials Using Sunlight were adopted for field measurements of the samples. The results show that for all samples, the solar transmittance (TS) and light (TL) perpendicular to the sample is similar to % perforation; for off normal angles there is a reduction as the solar altitude decreases and that the higher the hole relative to thickness, the smaller the reduction. TS / TL decreases as solar height decreases, except for the tiles. Regarding the change in azimuth for perforated sheets with or without painting, the values of TL and TS remains practically the same, whereas for expanded metal and tiles values vary. For the painted samples, TS and TL bright color of the samples are higher than the intermediate color samples which are in turn higher than the samples of dark colors. From the results achieved and with the development of the application table to diferente incident angles, within the architecture field, these results provide information for the appropriate use of such material, plus some additional technical information available in the market. Furthermore, the data measured in the field can serve as validation for computational modeling to a wider range of angles, and also it could be used in buildings\' energy simulations.