Orientador: Marizilda dos Santos Menezes / Resumo: A fabricação digital se tornou uma realidade para a produção em diversos setores da indústria nos últimos anos. Com seu uso desenvolvido e consolidado em alguns setores como a medicina, a arquitetura e a robótica, ela ainda é pouco explorada na moda apresentando um grande potencial para construção de superfícies que possam ser vestidas. O uso da fabricação digital implica na concepção tridimensional da superfície vestível o que traz ao Design de Moda desafios a serem superados no que diz respeito ao custo, ao uso dos materiais, à distribuição de produtos e, principalmente, às formas de criação e construção. Sendo assim, esta pesquisa se propõe a investigar o desenvolvimento de superfícies tridimensionais mediante os processos de manufatura aditiva sob a ótica do Design de Superfícies. Analisa-se a viabilidade do uso destes métodos para a construção de superfícies vestíveis e são propostas estratégias para a utilização, de maneira a contribuir com o conhecimento teórico acerca do Design de Superfícies no que tange a tridimensionalidade e ao uso das tecnologias de fabricação digital. Para tal, inicia-se o trabalho com uma revisão bibliográfica sobre o Design de Superfícies, a fabricação de superfícies vestíveis ao longo da história e sobre a manufatura aditiva, em seguida, parte-se para a análise dos projetos realizados por designers envolvendo as superfícies tridimensionais e a fabricação digital, para então proceder com experimentações. Propõe-se a construção por meio de módu... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Digital manufacturing has become a reality for production in various industry sectors in recent years. With its use developed and consolidated in some sectors such as medicine, architecture and robotics, it is still poorly explored in fashion presenting a great potential for construction of wearable surfaces. The use of digital fabrication implies the three-dimensional design of the wearable surface which brings to Fashion Design challenges to be overcome with regard to cost, the use of materials, the distribution of products and especially the forms of creation and construction. Thus, this research aims to investigate the development of three-dimensional surfaces through additive manufacturing processes from the perspective of Surface Design. The feasibility of using these methods for the construction of wearable surfaces is analyzed and strategies for their use are proposed, in order to contribute to the theoretical knowledge about surface design in terms of three-dimensionality and the use of digital manufacturing technologies. To this end, the work begins with a literature review on Surface Design, the manufacture of wearable surfaces throughout history and on digital fabrication, then starts with the analysis of designs carried out by designers involving surfaces. dimensions and digital fabrication, and then proceed with experimentation. Modular construction is proposed as the main strategy for the construction of wearable surfaces through additive manufacturing. / Doutor

Techniques of capillary electrophoresis are essential for both the quantitative and qualitative analysis of a large variety of compounds. They find application in many areas of chemistry, from pharmacological industry and food processing, up to highly specialized biotechnological laboratories. Over the last hundred years, their mathematical model has been described with precision. Thus, current research mainly aims for the development of more advanced and more specialized applications. During the greatest boom of affinity capillary electrophoresis within the nineties, many authors would describe similar phenomena under different names. The first part of this work focuses on the consolidation and unification of the problematics and terminology of this method. It also discusses the phenomena which can affect electromigration and separation during electrophoretic processes. We will focus on a specific subset of affinity capillary electrophoresis, partial filling capillary electrophoresis, which, to our knowledge, has not been fully theoretically explored yet, and present a mathematical model allowing the determination of complexation constants and state some limitations of this approach. The second part of this thesis focuses on the development and application of computer softwares, which are meant...

O corpo humano é um sistema complexo composto por vários subsistemas interdependentes, que interagem entre si em várias escalas. Sabe-se que essa complexidade fisiológica tende a diminuir com a presença de doenças e com o avanço da idade, reduzindo a capacidade de adaptação dos indivíduos. No sistema cardiovascular, uma das maneira de se avaliar sua dinâmica regulatória é através da análise da variabilidade da frequência cardíaca (VFC). Os métodos clássicos de análise da VFC são baseados em modelos lineares, como é o caso da análise espectral. Contudo, como os mecanismos fisiológicos de regulação cardíaca apresentam características não lineares, as análises utilizando tais modelos podem ser limitadas. Nos últimos tempos, várias propostas de métodos não lineares têm surgido. Porém, não se sabe de uma medida consistente com o conceito de complexidade fisiológica, onde tanto os regimes periódicos como aleatórios são caracterizados como perda de complexidade. Baseado no conceito de complexidade fisiológica, esta tese propõe novos métodos de análise não lineares para séries de VFC. Os métodos consistem da generalização de medidas de entropia já existentes, utilizando a mecânica estatística não aditiva de Tsallis e a técnica de geração de dados substitutos. Foi definido um método, chamado de qSDiff, que calcula a diferença entre a entropia de um sinal e a entropia média de suas séries substitutas. O método de entropia utilizado consiste de uma generalização da entropia amostral (SampEn), utilizando o paradigma não aditivo. Das séries qSDiff foram extraídos três atributos, que foram avaliados como possíveis índices de complexidade fisiológica. A entropia multiescala (MSE) também foi generalizada seguindo o paradigma não aditivo, e os mesmos atributos foram calculados em várias escalas. Os métodos foram aplicados em séries reais de VFC de humanos e de ratos, bem como em um conjunto de sinais simulados, formado por ruídos e mapas, este último em regimes caótico e periódico. O atributo qSDiffmax demonstrou ser consistente para baixas escalas ao passo que os atributos qmax e qzero para escalas maiores, separando e classificando os grupos quanto à complexidade fisiológica. Observou-se ainda uma possível relação entre estes q-atributos com a presença de caos, que precisa ser melhor estudada. Os resultados ainda apontam a possibilidade de que, na insuficiência cardíaca, ocorre maior degradação nos mecanismos de baixa escala, de curto período, ao passo que na fibrilação atrial o prejuízo se estenderia para escalas maiores. As medidas baseadas em entropia propostas são capazes de extrair informações importantes das séries de VFC, sendo mais consistentes com o conceito de complexidade fisiológica do que a SampEn (clássica). Reforçou-se a hipótese de que a complexidade se revela em múltiplas escalas de um sinal. Acreditamos que os métodos propostos podem contribuir bastante na análise da VFC e também de outros sinais biomédicos. / Human body is a complex system composed of several interdependent subsystems, interacting at various scales. It is known that physiological complexity tends to decrease with disease and aging, reducing the adaptative capabilities of the individual. In the cardiovascular system, one way to evaluate its regulatory dynamics is through the analysis of heart rate variability (HRV). Classical methods of HRV analysis are based on linear models, such as spectral analysis. However, as the physiological mechanisms regulating heart rate exhibit nonlinear characteristics, analyzes using such models may be limited. In the last years, several proposals nonlinear methods have emerged. Nevertheless, no one is known to be consistent with the physiological complexity theory, where both periodic and random regimes are characterized as complexity loss. Based on physiological complexity theory, this thesis proposes new methods for nonlinear HRV series analysis. The methods are generalization of existing entropy measures, through Tsallis nonadditive statistical mechanics and surrogate data. We defined a method, called qSDiff, which calculates the difference between the entropy of a signal and its surrogate data average entropy. The entropy method used is a generalization of sample entropy (SampEn), through nonadditive paradigm. From qSDiff we extracted three attributes, which were evaluated as potential physiological complexity indexes. Multiscale entropy (MSE) was also generalized following nonadditive paradigm, and the same attributes were calculated at various scales. The methods were applied to real human and rats HRV series, as well as to a set of simulated signals, consisting of noises and maps, the latter in chaotic and periodic regimes. qSDiffmax attribute proved to be consistent for low scales while qmax and qzero attributes to larger scales, separating and ranking groups in terms of physiological complexity. There was also found a possible relationship between these q-attributes with the presence of chaos, which must be further investigated. The results also suggested the possibility that, in congestive heart failure, degradation occurs rather at small scales or short time mechanisms, while in atrial fibrillation, damage would extend to larger scales. The proposed entropy based measures are able to extract important information of HRV series, being more consistent with physiological complexity theory than SampEn (classical). Results strengthened the hypothesis that complexity is revealed at multiple scales. We believe that the proposed methods can contribute to HRV as well as to other biomedical signals analysis.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoseKMAR_DISSERT.pdf: 2948541 bytes, checksum: 646d8653b036843236db0bfc42c7f90b (MD5) Previous issue date: 2012-02-10 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / Currently new polymeric materials have been developed to replace other of traditionally materials classes. The use of dyes allows to expand and to diversify the applications in the polymeric materials development. In this work the behavior and ability of azo dyes Disperse Blue 79 (DB79) and Disperse Red 73 (DR73) on poly(methyl methacrylate) (PMMA) were studied. Two types of mixtures were used in the production of masterbatches: 1) rheometer 2) solution. Processing by extrusion-blow molding of PMMA was carried out in order to evaluate the applications of polymeric films. Thermal analysis were performed by thermogravimetry to evaluate polymer and azo dyes thermal stability. Colorimetric analysis were obtained through monitoring the spectral variations associated with sys/trans/anti azo dyes isomerization process Colorimetric data were treated and evaluated in accordance to the color system RGB and CIEL*ab, by monitoring the color change as function of time. Mechanical properties, characterized by tensile tests, were evaluated and correlated with the presence and content of azo dyes in the samples. Analyses by scanning electronic microscopy (SEM) were performed on the surfaces of samples to check the azo dye dispersion after the mixing process. It was concluded that the production of PMMA/azo dyes is possible and feasible, and the mixtures produced had synergy of properties for use in various applications / Atualmente novos materiais polim?ricos v?m sendo desenvolvidos, visando substituir outras classes de materiais tradicionalmente empregados. O uso de corantes possibilita ampliar e diversificar as possibilidades de aplica??es no desenvolvimento desses novos materiais. Neste trabalho foi estudado o comportamento e a capacidade de tingimento dos azocorantes: Azul Disperso 79 (DB79) e o Vermelho Disperso 73 (DR73), em uma matriz de poli(metacrilato de metila) (PMMA). Duas formas de misturas foram utilizadas na produ??o dos concentrados: na primeira, em re?metro de torque e na segunda, em solu??o. O processamento por extrus?o-sopro do PMMA foi realizado neste trabalho com intuito de avaliar suas aplica??es na forma de filmes polim?ricos. An?lises t?rmicas foram realizadas por termogravimetria para avaliar a estabilidade t?rmica dos pol?meros e dos azocorantes. An?lises por colorimetria foram obtidas por meio do acompanhamento das mudan?as espectrais associadas ao processo de isomeriza??o cis/trans/anti dos azocorantes. Os dados de colorimetria foram tratados e avaliados segundo o sistema de cores RGB e CIEL*ab, por meio do acompanhamento da mudan?a de colora??o em fun??o do tempo. As propriedades mec?nicas, caracterizadas por meio de ensaios de tra??o uniaxial, foram avaliadas e correlacionadas com a presen?a e quantidade de azocorantes na constitui??o das amostras. An?lises por microscopia eletr?nica de varredura (MEV) foram realizadas nas superf?cies das amostras para verificar a dispers?o dos corantes no final do processo de mistura. Verificou-se que a produ??o de PMMA/azocorantes ? poss?vel e vi?vel e as misturas produzidas apresentaram sinergia de propriedades para utiliza??o em diversas aplica??es

[pt] O objetivo deste trabalho foi produzir, caracterizar e avaliar o comportamento mecânico de um compósito de matriz termoplástica (ABS) reforçado por fibras de carbono para uso futuro em manufatura aditiva. Misturas foram produzidas contendo diferentes quantidades (0 por cento, 5 por cento e 16,7 por cento) e comprimentos (3 mm e 6 mm) de fibras. Cada mistura foi processada através de uma extrusora dupla rosca para a produção de pellets. Os pellets de cada mistura (incluindo pellets de ABS puro) foram analisados para a caracterização do material processado. Posteriormente, corpos de prova foram extrusados para a determinação das propriedades mecânicas e análise da superfície de fratura. As técnicas utilizadas para a caracterização do material foram: espectroscopia no infravermelho (FTIR), análise termogravimétrica (TGA), reometria capilar e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Para a avaliação do comportamento mecânico, os corpos de prova extrusados foram ensaiados para a determinação da resistência à tração, módulo de elasticidade e ductilidade. Em seguida, as superfícies de fratura dos corpos de prova foram analisadas no MEV. Foi verificada a possibilidade de degradação da matriz polimérica e formação de vazios durante o processamento inicial do material, que foram eliminados após a segunda extrusão. As fibras de carbono causaram aumento no módulo de elasticidade e diminuição da ductilidade do compósito, apesar de pouco influenciarem as propriedades reológicas. Além disto, pequenas variações na estabilidade térmica foram observadas. Ao final, em anexo, foi elaborado um panorama sobre a Manufatura Aditiva (MA) e a oportunidade de utilização de compósitos em técnicas de impressão 3D. / [en] The goal of this work was to produce, characterize and analyze the mechanical behavior of a carbon fiber reinforced thermoplastic composite with future applications in additive manufacturing. Mixtures were produced with varying carbon fiber content (0 per cent, 5 per cent, and 16,7 per cent) and initial length (3 mm and 6 mm). Each mixture was processed via a twin-screw extruder to produce pellets. Pellets from each mixture (including pure ABS) were analyzed to investigate the processed material properties. Afterwards, test specimens were extruded from each mixture s pellets for mechanical testing and fracture surface analysis. The following techniques were used for material characterization: Fourrier-Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Thermogravimetric Analysis (TGA), capillary rheology and Scanning Electron Microscopy (SEM). For the evaluation of mechanical properties, the extruded test specimens yield strength, Young s modulus and ductility were determined. Also, the fracture surfaces were observed using SEM. The effects of processing parameters and of the introduction of carbon fibers in the ABS polymer were determined. Results pointed out the possibility of degradation during initial processing and the formation of voids in the pellets structure, which were eliminated during the second extrusion. Results also showed an increase in modulus and a decrease in ductility of the composite, whereas rheological properties seemed largely unaffected. Additionally, small variations in thermal stability were observed with varying carbon fiber content and length. Finally, as an annex, a brief overview of Additive Manufacturing and the opportunities for using carbon fiber reinforced thermoplastics in 3D printing techniques is presented.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The lack of long-term data on communities of mollusks which today occupy impacted rivers and streams may hinder the determination of the degree to that the same are altered. In this sense, quantitative studies on the paleodiversity and spatial distribution of their communities are an important contribution to the knowledge of the biodiversity of freshwater mollusks and preserving the integrity of rivers in southern Brazil. The additive partitioning of species diversity is an efficient method to analyze the species diversity at several spatial scales and identify the most important source and target of efforts to conservation diversity. Another type of study is the quantitative fidelity. This type of analysis aims to assess the degree to which dead assemblages reflect the communities living, and enables answering questions about productivity, biomass and community structure of ancient as well as anthropogenic changes. This study aimed to identify and understand the spatial distribution of communities living mollusks and quantitative fidelity of live and dead assemblages in the Ibicuí River basin, Rio Grande do Sul, Brazil. In chapter one, aimed to assess the distribution of mollusks communities in the Toropi River and partition of community diversity at different spatial scales. The results showed that all species mollusks found, as well as the community overall, exhibited clumped distribution, influencing the partition of beta diversity of communities of freshwater mollusks studied. Chapter two aimed to evaluate the degree of quantitative fidelity of dead and live assemblages mollusks of the Ibicuí River basin, southern Brazil, under the influence of three environmental factors at large and local spatial scale: relief (plain x slope), order of the rivers (small x medium-large) and grain size (gravelly x sandy). The results showed a difference in fidelity between the live and assemblages in the Ibicuí River basin in relation to species composition, dominance and richness. The live assemblages were related to these factors. The species composition of dead assemblages can be used to infer the order of rivers, can be used to reconstruct the order of hydrological environments where they are accumulated. However, the dead assemblies can not be used to provide information about relief because the accumulation of shells are not influenced by such environmental variable. / A inexistência de dados de longo prazo sobre as comunidades de moluscos que hoje ocupam rios e riachos, atualmente, pode dificultar a determinação do grau em que as mesmas encontram-se alteradas. Nesse sentido, estudos quantitativos sobre a paleodiversidade e a distribuição espacial de suas comunidades representam importante contribuição ao conhecimento da biodiversidade dos moluscos límnicos e preservação da integridade dos rios do sul do Brasil. A partição aditiva da diversidade de espécies é uma forma eficiente para analisar a diversidade de espécies em várias escalas espaciais e identificar a fonte mais importante e o destino dos esforços para a conservação da diversidade. Outro método, a fidelidade quantitativa, permite responder questões sobre produtividade, biomassa e estrutura de comunidades, assim como alterações antropogênicas, analisando o grau com que associações mortas refletem as comunidades vivas, O presente estudo teve como objetivos conhecer e compreender a distribuição espacial das comunidades vivas de moluscos e a fidelidade quantitativa das assembléias vivas e mortas na bacia do rio Ibicuí, extremo sul do Brasil. No capítulo um, objetivou-se avaliar a distribuição das comunidades de moluscos no rio Toropi e a partição da diversidade da comunidade em diferentes escalas espaciais. Os resultados mostraram que todas as espécies de moluscos encontrados, bem como, a comunidade no total, exibiram distribuição agregada, influenciando a partição da diversidade beta das comunidades de moluscos límnicos estudadas. O capítulo dois teve como objetivo avaliar o grau da fidelidade quantitativa das associações vivas e mortas de moluscos da bacia do Rio Ibicuí, sul do Brasil, sob a influência de três fatores ambientais, em escala espacial ampla e local: relevo (planície x encosta), ordem dos rios (pequena x média-grande) e granulometria (substrato arenoso x cascalhoso). Os resultados demonstraram uma diferença na fidelidade entre as assembleias vivas e mortas na bacia do Rio Ibicuí, em relação a composição de espécies, dominância e riqueza. As assembleias vivas estiveram relacionadas a estes fatores. A composição de espécies das assembleias mortas pode ser usada para inferir a ordem dos rios, podendo ser utilizadas para reconstituir a ordem hidrológica dos ambientes onde estão acumuladas. No entanto, as assembleias mortas não podem ser utilizadas para fornecer informações sobre relevo, pois as acumulações de conchas não foram influenciadas por essa variável ambiental.

Orientador: Ruis Camargo Tokimatsu / Resumo: Na área da ortopedia a busca por novos avanços tecnológicos tem sido muito pouco e as pessoas que necessitam de dispositivos como órteses acabam sofrendo mais devido ao alto custo dos aparelhos ortopédicos. A maioria da população que possui patologias sofre por não ter renda suficiente para adquirir esses dispositivos e acabam agravando essas patologias. Este estudo busca inovar e propor a utilização de novas tecnologias para desenvolver órteses a essa população de baixa renda. Uma tecnologia de custo baixo e que possa ser implementada na rede pública. Através das análises feitas pelos profissionais da área como ortopedistas e terapeutas nas imagens bidimensionais dos exames do paciente consultados, com a utilização de aparelhos com a técnica de Engenharia Reversa será possível digitalizar o membro afetado ou posicioná-los de forma adequada para que seja tirado o molde da órtese personalizada. Esses aparelhos permitem utilizar dados de exames já feitos como Ultrassom, Ressonância Magnética, Tomografia ou Raio X e convertê-los em modelos tridimensionais. O objetivo deste projeto é utilizar essas técnicas de Engenharia Reversa para digitalizar o membro que necessite de auxílio e confeccionar as órteses com a tecnologia de Manufatura Aditiva, uma tecnologia que vem se desenvolvendo rapidamente nesses últimos anos e permitindo fabricar diretamente qualquer peça ou objeto através de um arquivo tridimensional modelado. Nos dias atuais, a Manufatura Aditiva tem sido utilizada em div... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2018-05-24T13:45:49Z No. of bitstreams: 1 PDF - Inácio Costa Neto.pdf: 37706583 bytes, checksum: 2e6b9e65c5857fc8eda45146b4f4d0bb (MD5) / Approved for entry into archive by Secta BC (secta.csu.bc@uepb.edu.br) on 2018-06-05T11:34:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PDF - Inácio Costa Neto.pdf: 37706583 bytes, checksum: 2e6b9e65c5857fc8eda45146b4f4d0bb (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-05T11:34:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Inácio Costa Neto.pdf: 37706583 bytes, checksum: 2e6b9e65c5857fc8eda45146b4f4d0bb (MD5) Previous issue date: 2017-04-17 / This work seeks to perform a mapping of the production process for Good Manufacturing Practices in Additive Manufacturing in the Laboratory of Three Dimensional Technologies of the Nucleus of Technology for Health of the State University of Paraíba based on chapter five of RDC 16/13, in order to Possible future preparation of a manual of good manufacturing practices of this laboratory. This is a theoretical work in order to guarantee methodologies to extract the maximum quality of the process in question, aiming to provide guarantees of reliability, reproducibility and predictability of the biomodels produced, through standards, manuals, methods and resolutions when manufacturing medical products Such as surgical guides, temporary or permanent prostheses and orthoses. This work is justified on the assumption that biomodels are already being manufactured, but that they do not follow the necessary method in order to optimize the manufacturing process, thus spending too much time and financial resources. With this, it was possible to guarantee that the process is carried out following a layout for the laboratory that will facilitate the manufacture of the biomodel, and the creation of a flow chart proper to good manufacturing practices, allowing each agent to have its own function. / Este trabalho busca realizar um mapeamento do processo de produção para as Boas Práticas de Fabricação em Manufatura Aditiva no Laboratório de Tecnologias Tridimensionais do Núcleo de Tecnologia para Saúde da Universidade Estadual da Paraíba baseando-se no capítulo cinco da RDC 16/13, a fim de possibilitar a futura elaboração de um manual de boas práticas de fabricação deste laboratório. Trata-se e um trabalho teórico a afim de garantir metodologias que permitam extrair a máxima qualidade do processo em questão, objetivando proporcionar garantias de fidedignidade, reprodutibilidade e previsibilidade dos biomodelos produzidos, por meio de normas, manuais, métodos e resoluções ao fabricar produtos médicos específicos como guias cirúrgicos, próteses provisórias ou permanentes e órteses. Justifica -se esse trabalho a partir do pressuposto que já existem biomodelos sendo fabricados, mas que não seguem o método necessário a fim de avalizar a fabricação de maneira otimizada, gastando assim tempo e recursos financeiros em demasia. Com isso, foi possível garantir que o processo seja realizado seguindo um layout para o laboratório que facilitará a manufatura do biomodelo, e a criação de um fluxograma próprio para as boas práticas de fabricação, permitindo que cada agente tenha sua própria função.

Orientadora: Profª. Drª. Maria Elizete Kunkel / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, 2017. / A reconstrução auricular está presente desde 600 a.C. na forma de implante de retalhos de pele. Nos últimos anos, tem ocorrido cada vez mais pesquisas sobre o desenvolvimento de próteses que visam substituir um órgão do paciente sem a necessidade de realização de cirurgias. Novas tecnologias, como processos de aquisição da anatomia e manufatura aditiva, têm sido investigadas como alternativa para a produção de próteses auriculares com uma melhor relação custo/qualidade quando comparada com o processo manual. Nesta pesquisa foi desenvolvida uma metodologia para investigar o uso de quatro métodos de aquisição da estrutura externa do pavilhão auricular de uma voluntária (fotogrametria, escaneamento 3D, reconstrução 3D de imagens de tomografia computadorizada e modelagem 3D parametrizada) para a produção de moldes de prótese auricular por manufatura aditiva (técnica de deposição de material fundido). As próteses auriculares de silicone produzidas com esta metodologia apresentaram um excelente resultado estético com menos 3% de erro dimensional. Além disso, análises mecânicas (ensaios de resistência à tração e dureza) do silicone utilizado revelaram que as próteses produzidas apresentam ótima resistência mecânica que não é alterada pelo processo de pigmentação. Ensaios com pele suína mostraram que, dos quatro adesivos analisados, três apresentaram força de adesão satisfatória. Os resultados demonstram a viabilidade de uma metodologia acessível para a produção de próteses de orelhas utilizando softwares livres, tecnologias e suprimentos disponíveis no mercado brasileiro. / The auricular reconstruction is present since 600 BC through skin flaps implants. In the current years, prostheses have been developed to replace the patient's organ without the use of surgeries. Recently, new technologies, such as anatomical acquisition and additive manufacturing techniques are being applied in the production of auricular prostheses, aiming at obtaining a product with better cost/quality relation when compared to the manual manufacturing process. In this research, a methodology was developed to investigate the use of four methods to acquire the external structure of a volunteer's ear (photogrammetry, 3D scanning, 3D reconstruction of computed tomography images and parameterized 3D modeling) for the production of auricular prosthesis molds by additive manufacture (melt deposition technique). The silicone ear prosthesis produced with the presented methodology shows an excellent esthetic result with only 3% dimensional error. In addition, mechanical analysis (tensile strength and hardness tests) of the used silicone showed that the produced prostheses has excellent mechanical resistance that is not altered by the pigmentation process. Tests with swine skin showed that, of the four analyzed adhesives , three had satisfactory adhesion strength. The results demonstrate the feasibility of an accessible methodology for the production of ear prostheses using free softwares, technologies and supplies available in the Brazilian market.

O corpo humano é um sistema complexo composto por vários subsistemas interdependentes, que interagem entre si em várias escalas. Sabe-se que essa complexidade fisiológica tende a diminuir com a presença de doenças e com o avanço da idade, reduzindo a capacidade de adaptação dos indivíduos. No sistema cardiovascular, uma das maneira de se avaliar sua dinâmica regulatória é através da análise da variabilidade da frequência cardíaca (VFC). Os métodos clássicos de análise da VFC são baseados em modelos lineares, como é o caso da análise espectral. Contudo, como os mecanismos fisiológicos de regulação cardíaca apresentam características não lineares, as análises utilizando tais modelos podem ser limitadas. Nos últimos tempos, várias propostas de métodos não lineares têm surgido. Porém, não se sabe de uma medida consistente com o conceito de complexidade fisiológica, onde tanto os regimes periódicos como aleatórios são caracterizados como perda de complexidade. Baseado no conceito de complexidade fisiológica, esta tese propõe novos métodos de análise não lineares para séries de VFC. Os métodos consistem da generalização de medidas de entropia já existentes, utilizando a mecânica estatística não aditiva de Tsallis e a técnica de geração de dados substitutos. Foi definido um método, chamado de qSDiff, que calcula a diferença entre a entropia de um sinal e a entropia média de suas séries substitutas. O método de entropia utilizado consiste de uma generalização da entropia amostral (SampEn), utilizando o paradigma não aditivo. Das séries qSDiff foram extraídos três atributos, que foram avaliados como possíveis índices de complexidade fisiológica. A entropia multiescala (MSE) também foi generalizada seguindo o paradigma não aditivo, e os mesmos atributos foram calculados em várias escalas. Os métodos foram aplicados em séries reais de VFC de humanos e de ratos, bem como em um conjunto de sinais simulados, formado por ruídos e mapas, este último em regimes caótico e periódico. O atributo qSDiffmax demonstrou ser consistente para baixas escalas ao passo que os atributos qmax e qzero para escalas maiores, separando e classificando os grupos quanto à complexidade fisiológica. Observou-se ainda uma possível relação entre estes q-atributos com a presença de caos, que precisa ser melhor estudada. Os resultados ainda apontam a possibilidade de que, na insuficiência cardíaca, ocorre maior degradação nos mecanismos de baixa escala, de curto período, ao passo que na fibrilação atrial o prejuízo se estenderia para escalas maiores. As medidas baseadas em entropia propostas são capazes de extrair informações importantes das séries de VFC, sendo mais consistentes com o conceito de complexidade fisiológica do que a SampEn (clássica). Reforçou-se a hipótese de que a complexidade se revela em múltiplas escalas de um sinal. Acreditamos que os métodos propostos podem contribuir bastante na análise da VFC e também de outros sinais biomédicos. / Human body is a complex system composed of several interdependent subsystems, interacting at various scales. It is known that physiological complexity tends to decrease with disease and aging, reducing the adaptative capabilities of the individual. In the cardiovascular system, one way to evaluate its regulatory dynamics is through the analysis of heart rate variability (HRV). Classical methods of HRV analysis are based on linear models, such as spectral analysis. However, as the physiological mechanisms regulating heart rate exhibit nonlinear characteristics, analyzes using such models may be limited. In the last years, several proposals nonlinear methods have emerged. Nevertheless, no one is known to be consistent with the physiological complexity theory, where both periodic and random regimes are characterized as complexity loss. Based on physiological complexity theory, this thesis proposes new methods for nonlinear HRV series analysis. The methods are generalization of existing entropy measures, through Tsallis nonadditive statistical mechanics and surrogate data. We defined a method, called qSDiff, which calculates the difference between the entropy of a signal and its surrogate data average entropy. The entropy method used is a generalization of sample entropy (SampEn), through nonadditive paradigm. From qSDiff we extracted three attributes, which were evaluated as potential physiological complexity indexes. Multiscale entropy (MSE) was also generalized following nonadditive paradigm, and the same attributes were calculated at various scales. The methods were applied to real human and rats HRV series, as well as to a set of simulated signals, consisting of noises and maps, the latter in chaotic and periodic regimes. qSDiffmax attribute proved to be consistent for low scales while qmax and qzero attributes to larger scales, separating and ranking groups in terms of physiological complexity. There was also found a possible relationship between these q-attributes with the presence of chaos, which must be further investigated. The results also suggested the possibility that, in congestive heart failure, degradation occurs rather at small scales or short time mechanisms, while in atrial fibrillation, damage would extend to larger scales. The proposed entropy based measures are able to extract important information of HRV series, being more consistent with physiological complexity theory than SampEn (classical). Results strengthened the hypothesis that complexity is revealed at multiple scales. We believe that the proposed methods can contribute to HRV as well as to other biomedical signals analysis.