Orientador: Gustavo Habermann / Banca: Joecildo Francisco Rocha / Banca: Tatiane Maria Rodrigues / Resumo: Plantas acumuladoras de alumínio (Al) estão distribuídas ao redor do mundo, mas no Cerrado, ou savana brasileira, existem espécies hiper-acumuladoras sendo algumas até mesmo dependentes da presença do Al no solo. Descrevemos padrões anatômicos de armazenamento de Al nos tecidos foliares de espécies acumuladoras e não acumuladoras de Al, empregando diferentes corantes, específicos na detecção deste elemento em tecidos. Em adição, medimos o espectro de raios - x específico para Al em regiões diferentes dos tecidos das folhas, analisados através de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Seções transversais da nervura central de folhas de plantas adultas acumuladoras, Miconia albicans, M. rubiginosa (Melastomataceae), Qualea grandiflora, Q. parviflora (Vochysiaceae) e não acumuladoras Styrax ferrugineus e S. camporum (Styracaceae) foram coradas com hematoxilina ou cromo azurol S e visualizadas em microscopia de luz. Análises em MEV e espectros de raios-x foram usados para identificar locais de deposição de Al. Cromo azurol S demonstrou ser um corante específico para Al mais nítido e contrastante em relação à hematoxilina. Confirmamos que os principais locais de acúmulo de Al são paredes celulares de tecidos não lignificados. Observou-se também a presença de grânulos, com alta concentração de Al, confinados em cavidades no parênquima cortical de uma espécie acumuladora. A descrição anatômica da deposição do Al nas folhas e o padrão consistente de o Al estar associado a paredes celulares sugere um papel mais estrutural do que fisiológico para o Al em folhas de plantas lenhosas do Cerrado / Abstract: Aluminum (Al) accumulator plants are distributed all over the world, but in the Brazilian savanna or Cerrado there are hyper accumulator species, and some are Aldependent. We described anatomical patterns of Al storage in leaf tissues of Alaccumulators and non-accumulators using different Al-specific dyes. In addition, we measured Al-specific x-ray spectra from different regions in leaf tissues analyzed by scanning electron microscopy (SEM). Cross sections from leaves of adult plants from the Al-accumulators, Miconia albicans, M. rubiginosa (Melastomataceae), Qualea grandiflora, Q. parviflora (Vochysiaceae), and the non-accumulators Styrax ferrugineus and S. camporum (Styracaceae) were stained with hematoxylin and chrome azurol S for light microscopy. SEM analyses and x-ray spectra were used to identify sites of Al accumulation in leaves. Chrome azurol S was demonstrated to be a sharper and more contrasting Al-specific dye in relation to hematoxylin. We confirmed that the main sites for Al accumulation are cell walls of non-lignified leaf tissues of Al-accumulating plants. In these plants, we also observed Al-constitutive granules confined in cavities formed in the cortical parenchyma. The anatomical description of Al accumulation in leaves and the consistent pattern of Al association with cell walls strongly suggest structural rather than physiological roles of Al in leaves of Cerrado woody plants / Mestre

Orientador: Gustavo Habermann / Coorientador: Leonor Patricia Cerdeira Morellato / Banca: Francisco Antonio Monteiro / Banca: Milton Cezar Ribeiro / Banca: Davi Rodrigo Rossatto / Banca: Marco Antonio Portugal L. Batalha / Resumo: As savanas (localizadas na Austrália, África do Sul e Brasil) abrigam a segunda maior biodiversidade do planeta. Tais savanas se desenvolveram sobre solos ácidos, pobres em nutrientes e com estações secas e chuvosas bem definidas. Dentre os filtros ecológicos limitantes à manutenção das savanas, fogo, fertilidade do solo, disponibilidade hídrica e herbivoria são considerados os mais importantes. Outros filtros muito importantes, mas considerados subfiltros da fertilidade do solo são: acidez do solo e disponibilidade de alumínio (Al). O Al é considerado um elemento tóxico para a maior parte das plantas, entretanto as espécies savânicas são consideradas insensíveis ao Al, sendo algumas espécies inclusive acumuladoras. Desta forma, foi estudado o perfil nutricional, acúmulo de Al e escleromorfismo foliar de espécies savânicas em três níveis: regional, nacional e intercontinental. Para os níveis nacional e intercontinental acrescentamos as variações de pluviosidade anual, fertilidade e acidez do solo. Em nível regional comparamos as variações no grau de escleromorfismo, concentração de nutrientes foliares, acúmulo de Al, fenologia e produção de metabólitos secundários em folhas jovens e maduras de espécies acumuladoras e não acumuladoras de Al em um fragmento de cerrado em Itirapina - SP. Em nível nacional comparamos as variações das concentrações de nutrientes foliares, acúmulo de Al e escleromorfismo foliar entre dois fragmentos de cerrado sensu stricto (s. str.): um na região central (Brasília - DF) e o outro na borda sudeste do cerrado (Itirapina - SP). Em escala global, estudamos as variações nutricionais, acúmulo de Al e escleromorfismo foliar entre as savanas Australiana, Brasileira e Sul Africana. Em escala regional observamos dois padrões distintos de desenvolvimento foliar entre os dois grupos de espécies. Em escala nacional, observamos menor ecleromorfismo e maior acúmulo... / Abstract: Savannas (located in Australia, Brazil and South Africa) hold the second largest biodiversity on the planet. These savannas have developed their vegetation structure on acidic and nutrient-poor soils, under a well-defined dry and rainy seasons. Among the limiting ecological filters, fire, soil fertility, water availability and herbivory are considered the most important ones. Other filters, which may be considered subfilters of the soil fertility are acidity and aluminum (Al) availability in the soil. Aluminum is considered a toxic element for most plant species, however savanna plants are insensitive to Al, and some species are Al-accumulators. We studied leaf nutritional status, Al accumulation and leaf scleromorphism of savanna species at three levels: regional, national and intercontinental. For national and intercontinental analysis we evaluated variations in the annual 9 rainfall, soil fertility and soil acidity. At the regional level, we compared leaf scleromorphism, nutritional status, Al accumulation, leaf phenology and the concentration of secondary metabolites in young and mature leaves of Al-accumulator and non-accumulator species in a cerrado remnant in Itirapina-SP. At the national level we compared the nutritional status, Al accumulation and leaf scleromorphism variations between two cerrado sensu stricto (s. str.) fragments:, one in the core region (Brasília - DF) and another on the southeastern periphery of the cerrado (Itirapina - SP). On a global scale, we studied the dissimilarities on the nutritional status, Al accumulation and leaf scleromorphism between the Australian, Brazilian and South African savannas. At the regional level, we observed two distinct strategies of leaf development between Al-accumulator and non-accumulator species. At the national level, we concluded that the peripheral cerrado community was less scleromorphic than the community in the core. These variations were explained by the higher soil... / Doutor

Orientador: Edison Bittencourt / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-08T07:44:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NascimentoNeto_EneasRamos_M.pdf: 883436 bytes, checksum: c17690c5dbef73787fd9632accf5eccc (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: A crescente preocupação com o desenvolvimento sustentável aliado com uma maior conscientização com relação à preservação do meio ambiente tem impulsionado pesquisas nas mais diversas áreas de tecnologias ambientalmente corretas. Dentro deste contexto a tecnologia de plasma frio representa uma eficiente, ambientalmente correta e econômica alternativa para limpeza da superfície de alumínio. Este trabalho é a primeira etapa do projeto de modificação da superfície de alumínio coordenado pelo professor Edison Bittencourt. O projeto como um todo consiste de três etapas (limpeza, proteção e ativação) e tem a intenção de substituir via plasma o processo químico de limpeza, proteção à corrosão e ativação da superfície. Com relação à segunda etapa já foram realizados, no Instituto de Física pelo físico Carlos Salles Lambert, alguns ensaios de deposição de Hexametildisiloxano que mostraram ser excelentes protetores a corrosão, entretanto, essa segunda etapa não será discutida neste trabalho mas em posteriores teses. Neste trabalho realizou-se a remoção de óleo lubrificante e protetor da superfície de alumínio utilizando os gases oxigênio, hidrogênio, argônio e as misturas: oxigênio e argônio, hidrogênio e argônio. Foi analisada e discutida a influência da potência do gerador, tempo de bombardeamento, tipo de gás e pressão de trabalho sobre o ângulo de contato com água deionizada. A remoção do óleo lubrificante e protetor foi analisada em termos da medida do ângulo de contato de água deionizada e etileno glicol e da análise de XPS. Os experimentos foram realizados segundo técnica de planejamento experimental, em que as análises dos resultados experimentais foram realizadas através da Metodologia da Superfície de Resposta. A análise dos efeitos das variáveis sobre as variáveis de resposta do processo foi utilizada na construção de um modelo empírico, visando, a predição do comportamento do processo. A análise dos modelos obtidos foi realizada através da análise de variância (ANOVA). As variáveis independentes analisadas foram: potência do gerador, tempo de bombardeamento, tipo de gás e pressão de trabalho. Todas as variáveis operacionais foram analisadas em três diferentes níveis. Os resultados obtidos indicam que é possível remover o óleo lubrificante e protetor da superfície de alumínio utilizando o processo de plasma frio / Abstract: The increasing concern with the sustainable development ally with a bigger awareness with regard to the preservation of the environment has stimulated research in the most diverse areas of ambient correct technologies. Inside of this context the cold plasma technology represents an efficient, ambient correct and economic alternative for cleanness of the aluminum surface. It was analyzed and argued the influence of the power of the generator, sputtering time, type of gas and pressure of work on the angle of contact with water. This work is the first stage of the project of modification of the aluminum surface coordinated by professor Edison Bittencourt. The project as a whole consists of three stages (cleaning, protection and activation) and has the intention to substitute the chemical process of cleanness, protection the corrosion and activation of the surface for plasma process. With regard to second stage already they had been carried through, in the Institute of Physics for the physicist Carlos Salles Lambert, some assays of deposition of Hexametildisiloxano had shown to be excellent corrosion protectors, however, this second stage will not be argued in this work but in posterior works. In this work lubricative and protective oil was removed by gases such as oxygen, hydrogen, argon and the mixtures: oxygen and argon, hydrogen and argon. It was analyzed and argued the influence of the power of the generator, time of bombardment, type of gas and pressure of work on the angle of contact with water. The removal of the oil was analyzed in terms of the measure of the angle of contact with water and ethylene glycol and of the analysis of XPS.The experiments were carried out according experimental planning techniques where the obtained experimental results analyses had been carried through the Response Surface Methodology. The analysis of effect of the independent variable on the process answer variables had been used in the construction of an empirical model, aiming to predit the process behavior. The analysis of the obtained models was carried out using the variance analysis (ANOVA). The independent variable used had been: power of the generator, sputtering time, type of gas and pressure of work. The results obtained indicate that it is possible to remove the oil of the aluminum surface using the cold plasma process / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Antonio Celso Fonseca de Arruda / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-20T08:11:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tivelli_Erick_M.pdf: 5369905 bytes, checksum: b9254f481c50f8e409adfc4b024d1c79 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O presente trabalho analisou experimentalmente a utilização de latas de alumínio como absorvedor de energia de impacto. Foram realizados ensaios de compressão estáticos e dinâmicos objetivando correlacionar as deformações das latas com a energia absorvida. Foram analisadas a influência de fatores como, preenchimento da lata (ar ou vermiculita expandida) e disposição do arranjo para receber o impacto nas condições de latas separadas ou agrupadas. O levantamento das características da deformação que estão vinculadas com a absorção do impacto permitem especificar o tipo ideal da estrutura a ser impactada para diferentes aplicações. Os resultados do estudo viabilizaram a utilização das latas de alumínio, na condição de absorvedores de energia com deformação controlada, em barreiras de trenó de impacto / Abstract: The present study examined experimentally the use of aluminum beverage cans as absorbing impact energy elements. Crushing tests were performed aiming to correlate static and dynamic deformations of the cans with the energy absorbed. The study evaluated several conditions for forming a barrier capable of absorbing impact energy during impact tests on the sled. Static and dynamic crushing tests were performed aiming a better understanding of the behavior of the cans in such situations, and also analyzed the influence of factors such as filling the can (air or expanded vermiculite) and arrangement of the impact barrier, this tested the can as a honeycomb and in separate conditions. The study of the characteristics of deformation that are linked to allow the absorption of impact specify the ideal type of structure to be impacted for different applications. The results obtained in this work enabled the use of aluminum cans as agents of energy absorbers for the sled test / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Gustavo Habermann / Resumo: O alumínio (Al) é o metal mais abundante na crosta terrestre. Em solos ácidos (pH < 5,0) é encontrado principalmente na forma de Al3+, tóxico à maioria das plantas. Nas plantas sensíveis a esse metal, o primeiro e mais conspícuo sintoma de toxicidade é a inibição do crescimento das raízes, onde a maior parte do Al é covalentemente retido. Além disso, o Al também causa sintomas indiretos, reduzindo o crescimento da parte aérea. Tal redução tem sido associada à assimilação de CO2 (A), e evidências sugerem o comprometimento das reações fotoquímicas, além da redução de 30 a 80% da condutância estomática (gs). Além disso, o Al também tem sido associado à redução na hidratação do mesofilo, como ocorre em condições de limitação hídrica. Baseado nestes fatos, testamos a hipótese de que parte dos sintomas de fitotoxicidade ao Al em plantas sensíveis, sobretudo aqueles relacionados ao baixo crescimento e desenvolvimento da parte aérea, bem como menos trocas gasosas, ocorrem em resposta à ativação de mecanismos associados à percepção de deficiência hídrica, principalmente à biossíntese de ácido abscísico (ABA). Utilizamos duas espécies sensíveis ao Al, mas cujos sintomas de toxicidade são induzidos por concentrações significativamente distintas, como Solanum lycopersicum (100 M Al) e Citrus limonia (1480 M Al). As plantas foram cultivadas em solução de nutrientes com e sem Al, em experimentos independentes com duração de 10 e 90 dias, para S. lycopersicum e C. limonia, respectivamente... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Aluminum (Al) is the most abundant metal in the Earth's crust. In acidic soils (pH < 5.0) it is found mostly as Al3+, which is toxic to most plants. In Al-sensitive plants, the first and most conspicuous symptom is the inhibition of the growth of the root system, where most of Al is covalently retained. Aluminum also causes indirect symptoms, such as reduced shoot growth. In Al-sensitive plants, Al-reduced CO2 assimilation rate (A) is observed, and there is evidence suggesting the impairment of photochemical reactions, as well as 30 to 80% reduction in stomatal conductance (gs). In addition, Al has also been associated with a reduction in mesophyll hydration, as occurs under water-limited conditions. Based on these facts, we tested the hypothesis that part of Al symptoms in sensitive plants, especially those related to low shoot growth and development, as well as low gas exchange, occur in response to activation of mechanisms closely associated with the perception of water deficiency, especially as signalled by abscisic acid (ABA) biosynthesis. We used two Al-sensitive species, whose symptoms of toxicity are induced by significantly different concentrations, such as Solanum lycopersicum (100 M Al) and Citrus limonia (1480 M Al). Plants were grown in nutrient solution with and without Al, in independent experiments of 10 and 90 days, for S. lycopersicum and C. limonia, respectively. In the experiments with both species, biometric parameters, root system morphology, biomass, ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

La presente Tesis Doctoral se enmarca en el campo de la Ciencia de Materiales, en concreto, en el desarrollo de materiales espumados metálicos con porosidad interconectada (también conocidos como espumas de poro abierto) para aplicaciones de disipación térmica. Dicho desarrollo concierne el prediseño de los materiales, su fabricación y una posterior caracterización microestructural, térmica, fluidodinámica y mecánica. Las espumas metálicas de poro abierto presentan elevada superficie específica por unidad de volumen, baja densidad, gran capacidad de transferencia de calor, así como unas propiedades mecánicas aceptables. La combinación de estas propiedades junto con una estructura porosa interconectada que permite el paso de un fluido a su través hace de estos materiales excelentes candidatos para numerosas aplicaciones en el campo de la electroquímica como electrodos, en catálisis como soportes catalíticos, en ingeniería biomédica donde se utilizan como implantes biocompatibles y biodegradables y en el área de la electrónica como disipadores e intercambiadores de calor. En los últimos años, el control térmico en la industria electrónica, aeronáutica y aeroespacial se ha convertido en un foco de estudio de numerosos autores como consecuencia de los grandes avances tecnológicos actuales, que implican una miniaturización de los equipos electrónicos y un aumento de la potencia y prestaciones de los mismos. En condiciones normales de operación, los equipos más modernos generan grandes excesos de calor que deben ser eliminados con el fin de evitar fallos y roturas de los empaquetados electrónicos. La arquitectura de estos empaquetados electrónicos, en su forma más simple, consiste en un chip de silicio (foco emisor de calor) seguido de un material cerámico que cumple la función de aislante eléctrico (normalmente, de AlN) y de dos tipos de materiales responsables de eliminar los excesos de calor. Por un lado, se emplean los conocidos disipadores pasivos, caracterizados por presentar elevada conductividad térmica y bajo coeficiente térmico de expansión. Estos componentes conducen el calor a través de su estructura hasta zonas más alejadas donde se localiza un disipador activo. Los materiales compuestos metal/cerámica, como aluminio/diamante y aluminio/grafito, son buenos ejemplos de disipadores de calor pasivos. Numerosos autores revelaron que las prestaciones de estos materiales pueden ser mejoradas mediante la nanoingeniería interfacial matriz-refuerzo, dando lugar a materiales compuestos de conductividad térmica superior, bajos coeficientes térmicos de expansión y, en ocasiones, propiedades mecánicas mejoradas. Por otro lado, los disipadores activos se encargan de transportar el calor por conducción a través de la estructura sólida del material y transferirlo por convección a un fluido en movimiento a través de su estructura interna que lo elimina al medio. Los disipadores activos más comunes son los conocidos disipadores de aletas de aluminio. En ocasiones, estos son sustituidos por espumas metálicas de poro abierto puesto que presentan una mayor área específica, elevado coeficiente térmico de transferencia, así como una buena conductividad térmica y densidad reducida. Existen dos estrategias para la generación de porosidad en espumas de poro abierto: i) autoformación, según la cual la porosidad se genera mediante un proceso de evolución regido por los principios físicos, y ii) prediseño, donde la estructura se crea de forma más controlada con el uso de moldes mártir que determinan las cavidades porosas. Las técnicas de fabricación de espumas de poro abierto en las que la generación de porosidad se controla empleando una estrategia de prediseño pueden clasificarse en cuatro grupos atendiendo al estado del material precursor: líquido, sólido, vapor e iones. Cuando el material precursor se encuentra en estado líquido, las técnicas de procesado más importantes son la colada a molde perdido de espumas poliméricas y la colada alrededor de partículas o infiltración sobre preformas mártir. Si el procesado se lleva a cabo con un precursor en estado sólido, pueden destacarse técnicas como: sinterización parcial de polvos y fibras, presurización y sinterización de polvos en preformas mártir, sinterización de esferas huecas, sinterización de polvos y aglutinantes, o reacción de sistemas multicomponentes. Así mismo, el procesado de espumas en estado vapor e iónico concierne la deposición de vapor y electrodeposición, respectivamente, del material precursor sobre espumas poliméricas. De entre la amplia variedad de técnicas de fabricación, la infiltración de preformas mártir, también conocida como método de replicación, resulta ser la más interesante puesto que permite el mejor control sobre el material. Este método ha sido utilizado tradicionalmente para la obtención de espumas metálicas de poro abierto. El método de replicación consiste en producir una preforma porosa, normalmente de partículas empaquetadas, con un agente plantilla (cloruro de sodio, carbón, etc.) que posteriormente es infiltrada con metal fundido o cualquier otro líquido precursor de la matriz para producir un material compuesto. Tras la solidificación del líquido precursor, esta es eliminada o bien por disolución o bien por reacción química controlada (por ejemplo, combustión) para dejar una estructura porosa interconectada que puede ser considerada como el "negativo" de la preforma inicial. Este método tiene la ventaja de ser suficientemente versátil como para permitir el control de la fracción de volumen, el tamaño, la forma y la distribución del tamaño de los poros. Con este control preciso, las propiedades de las espumas fabricadas pueden ser ajustadas fácilmente al intervalo deseado. Dependiendo del material precursor y de la arquitectura porosa final deseada, diferentes materias primas han sido empleadas para la preparación de preformas mártir. No obstante, el material más utilizado es el cloruro de sodio (NaCl) en forma de partículas, que puede ser convenientemente empaquetado e infiltrado con precursores líquidos a temperaturas inferiores a su punto de fusión (801°C) y luego eliminado por disolución en soluciones acuosas. Las espumas metálicas obtenidas por el método de replicación se caracterizan por presentar baja porosidad (menor al 70%), dando lugar a materiales con caídas de presión más elevadas que las espumas metálicas comerciales, pero con una clara ventaja frente a estas: la habilidad de disipar grandes cantidades de flujo de calor como consecuencia de una elevada fracción de volumen de metal. Una revisión bibliográfica de los últimos años revela que diversos autores han adoptado la estrategia de incorporar nuevas fases a las espumas de poro abierto, ya que parece ser una forma adecuada de superar los requisitos de muchas aplicaciones tales como las estructurales, catalíticas, electroquímicas y biomédicas. Sin embargo, existen escasos antecedentes donde se contemple dicha estrategia para modificar materiales aplicados al control térmico activo. A pesar de los grandes atributos que presentan las espumas metálicas tradicionales utilizadas para disipación térmica, el acelerado crecimiento tecnológico hace que sus prestaciones sean insuficientes para cumplir con los requisitos de los equipos electrónicos más avanzados. Existe, por tanto, la necesidad de reformular sus diseños con el fin de potenciar sus propiedades. A la vista de dicha problemática actual, surge el desarrollo de la presente Tesis Doctoral, cuyas hipótesis se plantean a continuación: 1. Las espumas metálicas, ampliamente utilizadas para disipación térmica, presentan propiedades que han limitado su uso en las tecnologías emergentes, de modo que sus diseños han de ser reformulados. La estrategia de incorporar nuevas fases en la matriz estructural de las espumas metálicas parece ser la forma más adecuada para ampliar su aplicabilidad. 2. El método de replicación, comúnmente utilizado para la fabricación de espumas metálicas de poro abierto, es suficientemente versátil como para permitir un control sobre la estructura porosa del material final. La utilización de preformas mártir para la generación de porosidad a partir de un agente plantilla, permite que la incorporación de nuevas fases en el empaquetado sea completamente viable, siempre que se tengan en consideración ciertos aspectos de diseño. Ejemplo de ellos son, entre muchos, que las fases incorporadas no rompan la coordinación de las partículas del agente plantilla de tal modo que impidan la eliminación de estas tras la infiltración, evitando así la interconexión entre poros en el material final; o bien que el sistema matriz-inclusión presente una mala interfase térmica y/o mecánica. 3. La utilización de refuerzos de base carbono en materiales compuestos de matriz aluminio, tales como copos de grafito o diamante, han proporcionado conductividades térmicas muy superiores a los materiales monolíticos análogos, de modo que pueden considerarse como potenciales inclusiones térmicas en espumas metálicas de poro abierto. 4. Puesto que la eliminación de calor en los disipadores activos ocurre por un mecanismo de conducción/convección forzada, los materiales con mayor conductividad térmica serán capaces de conducir el calor de forma más efectiva hasta zonas más alejadas del foco emisor de calor, que posteriormente será transportado por un fluido para eliminarlo al medio. Por ello, se espera que las espumas metálicas de poro abierto con inclusiones térmicas de base carbono den lugar a potencias disipadas superiores en comparación con las espumas metálicas tradicionales. En base a estas hipótesis, se formulan los siguientes objetivos generales: 1. Desarrollo de espumas de aluminio de poro abierto que contengan copos de grafito como inclusiones térmicas (espumas de material compuesto aluminio/copos de grafito) y evaluación de su aplicabilidad en el campo de la disipación térmica activa. 2. Desarrollo de espumas de aluminio de poro abierto que contengan partículas de diamante como inclusiones térmicas (espumas de material compuesto aluminio/diamante) y evaluación de su aplicabilidad en el campo de la disipación térmica activa. 3. Empleo de la nanoingeniería interfacial con el fin de modificar las propiedades de las espumas de aluminio de poro abierto con inclusiones térmicas de base carbono (copos de grafito y partículas de diamante) y evaluación de su aplicabilidad en el campo de la disipación térmica activa.

En la presente tesis se realiza el diseño de un horno basculante de crisol con capacidad para fundir 600 kg de aluminio reciclado en forma de trozos o a granel. El sistema de combustión utiliza gas natural como combustible proveniente de la red de distribución pública de Lima Metropolitana. La temperatura a la que trabaja el equipo será de 760°C (temperatura de colada del aluminio) y el tiempo para realizar todo el proceso no deberá ser mayor a 1 hora para lo cual se utiliza un quemador de alta velocidad con un rango de potencia de operación de 85kW hasta 590 kW. Para obtener el diseño final, primero se realizó una introducción a los parámetros básicos de diseño (propiedades físicas del aluminio, flujos de calor, descripción de los fenómenos de transferencia de calor, entorno de trabajo, etc.) que fueron necesarios para la realización de los cálculos tanto energéticos como mecánicos. Se aplicó la metodología de diseño que permitió conocer el concepto de solución óptimo para las consideraciones de operación establecidas. A partir de esta concepción se realizó el diseño térmico que posibilitó determinar la dimensión de la cámara del horno cuyo diámetro interior es 1083mm; también se definió que el espesor de paredes de aislamiento es de 127mm y se conoció cuál es el flujo de calor necesario para realizar el proceso de fundición encendiendo el horno desde frío (compensación por pérdidas y absorción de calor a través de las paredes). Asimismo, también se realizó el cálculo de la cavidad para la chimenea y de los flujos necesarios de combustible y aire que determinaron el diámetro de tuberías a utilizar para el suministro hacia el quemador con valores de 2 y 4 pulgadas respectivamente. Por otra parte, se hizo el cálculo para los elementos estructurales y de apoyo tales como vigas, ejes, cordones de soldadura, rodamientos y pistones hidráulicos; dichos elementos son la base en donde se soportan todos los demás elementos mencionados además de permitir el giro de la cámara del horno (basculación) para verter el aluminio una vez que este haya alcanzado su temperatura de colada. Finalmente, se realizó el presupuesto del proyecto cuyo monto aproximado es de US$ 57,712.93 para la adquisición de equipos, materiales además de la mano de obra y servicios necesarios para ejecutar la fabricación y montaje del equipo.

Anualmente, en Perú se producen alrededor de 7 millones de toneladas de basura al año, de los cuales el 18.5% corresponde a material reciclable, donde solo el 3.6% llega a ser reciclado. El aluminio es un material reciclable, cuyo proceso para su reutilización consume menos del 95% de energía que se requeriría para producir la misma cantidad de aluminio. Actualmente, Perú no cuenta con alguna empresa u organización que se encargue del reciclaje de las latas de aluminio, a pesar de que al año se consumen, por lo menos, 322 millones de latas; solo se cuenta con organizaciones que acopian las latas desechadas, las compactan y las venden a empresas extranjeras para su reciclaje. Esto ocasiona que las latas ocupen hasta 20 veces el volumen que ocuparían si el aluminio fuera transportado en lingotes en lugar de cubos de latas compactadas. El presente trabajo tiene como objetivo diseñar una alternativa para la reducir los residuos ocasionados por las latas de aluminio que no son recicladas, específicamente, para ser utilizada en la ciudad de Puno, con una capacidad para fundir 12 kg/día de trozos de latas de aluminio utilizando un concentrador solar tipo disco parabólico. Según los cálculos realizados para el diseño energético y estructural del sistema de fundición, se necesitan alrededor de 4.6 kW de energía térmica durante todo el horario de operación del sistema (10:00 a 14:00 horas) para lograr fundir 12 kg de trozos de latas de aluminio. El concentrador solar tipo disco parabólico utilizado en el sistema de fundición tiene 4 m de diámetro y es capaz de entregar al proceso alrededor de 5.8 kW energía solar concentrada, lo cual se traduce en un factor de seguridad de, al menos, 1.26 para el proceso de fundición y colada de los trozos de aluminio. El mes con menor irradiancia solar es Junio, por lo tanto, se tomaron los datos calculados para el día 11 de ese mes a las 14:00 horas, resultado que indica que la radiación solar en ese momento es de 834 W/m2. Los trozos de latas de aluminio ingresan al sistema de fundición en lotes de 2 kg, por lo que, dentro de las 4 horas de operación, se realizan 6 cargas de material y, es al final, que se termina el proceso al llevar los 12 kg de aluminio fundido a la temperatura de colada (760°C) y vaciar la fundición en moldes de lingotes. El sistema de fundición tiene las siguientes dimensiones principales: ancho de 4.28 m, largo de 5.07 m y una altura de 5.08 m. El sistema presenta una masa de 980 kg y el costo total del sistema es de 52 mil soles, aproximadamente.

En el presente trabajo se estudió la soldabilidad de una unión disimilar formada por el acero estructural ASTM A36 y la aleación de aluminio AA5052-H34. Las uniones disimilares obtenidas no lograron alcanzar la resistencia mecánica mínima indicada en el código AWS B 2.1 que establece que este tipo de uniones como mínimo deben alcanzar 170 MPa de resistencia a la tracción. En esta investigación los mejores resultados obtenidos alcanzaron los 86 MPa de resistencia a la tracción, representando el 50,6% de lo requerido por el código. De los resultados se determinó que no es posible obtener uniones, entre el acero estructural ASTM A36 y la aleación de aluminio AA5052-H34, empleando un solo metal de aporte, pues se presentan problemas de soldabilidad básicamente entre el aporte y el acero. Se hace necesario realizar el proceso de enmantequillado o buttering en el lado del acero mediante el electrodo Cu-8Al. Luego de realizado el buttering, para la elaboración de los cupones de soldadura disimilares se emplearon diversos materiales de aporte y procesos de soldadura en la búsqueda de un procedimiento de soldadura que cumpla con lo estipulado en el código AWS B2.1. Para el desarrollo de este trabajo, se emplearon los procesos de soldadura más comunes en el medio como SMAW, GMAW y GTAW. El procedimiento de soldadura con el que se obtuvieron las mejores propiedades mecánicas fue el realizado mediante el buttering a cinco pasadas mediante el proceso SMAW (62 A, 25 V) y realizando la unión con el proceso GMAW usando un aporte de Al-5Si (15.4 V, 105 A). Estas uniones no cumplieron lo requerido por el código en resistencia mecánica, ni en el ensayo de doblado, pues durante ambos ensayos se produce desprendimiento del buttering y el metal de aporte. En el barrido de durezas realizado a la sección transversal del cordón, en las uniones mencionadas, se apreció que no existe mayor variación en los valores de dureza encontrados en las ZAC de ambos metales, lo que demuestra que se evitó la formación de zonas duras.

Orientador: José Carlos Casagrande / Banca: Luiz Mauro Barbosa / Banca: Márcio Roberto Soares / Resumo: Este trabalho abrangeu o Litoral do Estado de São Paulo, desde Ubatuba - litoral norte à Cananéia - litoral sul. Teve por objetivo correlacionar diferentes fisionomias da floresta de restinga com os parâmetros físicos, químicos e salinidade do solo e análises químicas de alumínio, macro e micronutrientes de espécies arbóreas. A amostragem do solo foi feita até 0,6m de profundidade, em camadas de 20cm e na profundidade até 0,2m a cada 5cm para as fitofisionomias alta e baixa. Para cada camada foram analisados ph, M.O., P, K, Ca, Mg, S, Al, H+Al, Na, B, Cu, Fe, Mn, Zn, m, SB, CTC e V, além da condutividade elétrica (CE), Relações de Adsorção de Sódio (RAS), Porcentagem de Sódio Trocável (PST), pH dos extratos de saturação e análises granulométricas. Foram coletadas oito folhas de cinco indivíduos por espécie para cada área de Pera glabrata, Andira fraxinifolia, Ilex theezans e Psidium cattleyanum, para análises químicas foliares (N, P, K, Ca, Mg, S, B, Cu, Fe, Mn, Zn e Al). Os teores de areia, silte e argila não diferiram entre as áreas estudadas, sendo que a argila obteve teores iguais ou inferiores a 4% e a areia superiores a 90%. Independentemente dos processos geológicos, os solos de restinga são semelhantes entre si quanto à sua fertilidade. Os solos apresentaram elevada acidez, com o pH variando de 3,5 a 4,0. Na floresta alta, a matéria orgânica do solo obteve teores maiores, chegando a 4,5% nos primeiros 5cm, sendo que nos 10 cm superficiais concentraram-se 67% da MOS. As camadas superficiais foram mais representativas para ambas as fitofisionomias. A CTC na superfície do solo também foi mais elevada, tendo a camada de 0-5cm um valor de 89,3 mmolc dm-3 para a fitofisionomia alta. A saturação por bases (V%) variou de 10 a 20%, sendo baixa para todas as profundidades e fitofisionomias. Portanto, os solos de restinga são distróficos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work was carried out in the São Paulo State coast, since northern coast of Ubatuba until the south coast of Cananéia. The aim of this research was to correlate different physiognomies of the sand coastal plain vegetation - restinga forest - with the soil characteristics (texture, nutritional contents and salinity) and foliage analysis of native tree species. The soil samples were collected from low and high restinga forest physiognomies until 0,6m depth in each 20cm layers and until 0,2m depth in each 5cm layers. For each layer it was analyzed the organic matter, pH, P, Na, K, Ca, Mg, S, H + Al, Al, B, Cu, Fe, Mn, Zn, aluminum contents, base saturation, cation exchange capacity, electrical conductivity, sodium adsorption ratio, exchangeable sodium percentage and pH of the saturation extracts. For the foliage analyses (N, P, K, Ca, Mg, S, B, Cu, Fe, Mn, Zn e Al), the species elected were Pera glabrata, Andira fraxinifolia, Ilex theezans and Psidium cattleyanum. It was collected eight leaves from five trees of the each specie, in each site. The levels of sand, clay and silt did not differ between the sites and the physiognomies. The clay obtained values low or equal 4% and the sand obtained rates above 90%. Independently of the geologic process, the soil fertility of the restinga forest is similar for all sites and physiognomies. The soil showed elevated acidity with the pH varying between 3,5 and 4,0. In the high physiognomy the organic matter presented major values than in the low physiognomy, with 4,5% in the superficial horizon (0-5cm), and in the first 10cm concentrated 67% of MOS. The superficial horizons were more representative than others depths in both physiognomies. The cation exchange capacity in the soil surface was higher than in other depths. The horizon 0-5cm of the high physiognomy obtained 89,3 mmolc dm- 3. In all depths and physiognomies, the base saturation... (Complete abstract, click electronic access below) / Mestre