Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2015-03-18T20:44:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 331166.pdf: 2569450 bytes, checksum: add91d4169e2ea55da28a9f7a54db6b2 (MD5) Previous issue date: 2013 / Movida por diretivas como a RoHS (Restriction of Hazardous Substances) e WEEE (Waste Electrical and Electronics Equipments), publicadas nos países da União Européia e Ásia, as quais proíbem o uso de algumas substâncias tóxicas em produtos elétricos e eletrônicos, a indústria tem procurado por materiais menos nocivos ao meio ambiente e ao ser humano, e principalmente, sem a presença de chumbo. Além deste fator, a demanda por materiais com alta flexibilidade para aplicação em interconexões eletrônicas é crescente. Os adesivos condutivos oferecem vantagens sobre a tecnologia de soldagem convencional, tais como a utilização de elementos não nocivos, menor número de etapas, menor custo de processamento, capacidade de interconexão  passo fino (permitindo a miniaturização dos dispositivos eletrônicos) e possibilidade de aplicação sobre substratos de vidro metalizado. A utilização de adesivos condutivos vem apresentando uma íngreme expansão no mercado, sendo utilizados em  displays diversos para tablets, painéis solares,  smartphones . Este trabalho visa estudar o desenvolvimento de um processo alternativo robusto para a realização de interconexão eletrônica entre um substrato de vidro metalizado e um eletrodo metálico para prover alimentação elétrica e resistência mecânica adequadas. Para alcançar este objetivo, foram montadas interconexões eletrônicas utilizando-se de adesivos condutivos isotrópicos e anisotrópicos e em seguida, testes de desempenho foram realizados. Foi realizado um planejamento de experimentos (DOE) com o objetivo de obter valores ótimos para as variáveis de processo (tempo, temperatura e pressão), envolvidas na montagem das interconexões. Os valores ótimos foram encontrados tendo-se como base as variáveis de resposta, resistência mecânica e condutividade elétrica. De acordo com esta metodologia os filmes condutivos anisotrópicos (ACFs) se apresentam como sendo de maior potencial para utilização em interconexões eletrônicas de substratos de vidro metalizado, visto que apresentaram valores de resistência mecânica bastante elevados quando comparados aos adesivos isotrópicos e condutividade elétrica satisfatória para esta aplicação. Por último, a análise de custos do ciclo de processamento realizada mostrou resultados similares para ambos os materiais.

Neste trabalho nanocompósitos de Poli(fluoreto de vinilideno)(PVDF)/Polianilina(PAni) e nanotubos de carbono (NTC) foram preparados por processamento no estado fundido utilizando três diferentes metodologias. Na primeira os nanotubos de carbono foram adicionados diretamente durante o processamento no estado fundido. No segundo método os nanotubos de carbono foram adicionados a PAni diretamente durante a etapa de polimerização desta e posteriormente este material foi misturado ao PVDF no estado fundido. No terceiro método metade da quantidade total de nanotubos de carbono do nacompósito foi adicionada diretamente durante o processamento e a outra metade foi adicionada a PAni durante a etapa de polimerização. A processabilidade, a morfologia, as propriedades elétricas, as propriedades viscoelásticas, e as propriedades eletro-reológicas foram avaliadas para as misturas e para os nanocompósitos. A morfologia final de todas as misturas PVDF/PAni apresentaram típica separação de fases com a presença de domínios de polianilina. A condutividade elétrica destas apresentou um decréscimo de valores ao longo do tempo de processamento para todas as composições. Houve um aumento dos módulos, no estado sólido, com a adição de polianilina e nanotubos de carbono ao sistema. As medidas eletro-reológicas mostraram que a presença da polianilina e dos nanotubos de carbono mudou o comportamento reológico do PVDF e também a condutividade elétrica foi afetada pelo cisalhamento oscilatório. Tanto a morfologia quanto a condutividade elétrica sofreram variações em função do método de preparação dos nanocompósitos PVDF/PAni/NTC. Como conseqüência, as propriedades viscoelásticas no estado sólido foram influenciadas pelas diferentes morfologias destes materiais. Os experimentos eletro-reológicos mostraram que o cisalhamento agiu destruindo os caminhos condutores formados e, com isso causando a redução na condutividade elétrica do sistema. / In this work nanocomposites of poly(vinylidene fluoride) (PVDF)/polyaniline (PAni) and carbon nanotubes (CNT) were prepared through melt processing using three different methods. Firstly the nanotubes were incorporated directly into the PVDF/PAni blend during the processing step. In the second methodology the nanotubes were dispersed in the reaction medium during aniline polymerization. After the reaction completion this PAni/CNT composite was blended with PVDF through melt processing. The third method consisted in a combination of both methods In the second stage blends of PVDF/PAni were prepared through melt processing. The morphology, processability, electrical properties, viscoelastic properties, and electro-rheological behavior were evaluated for the blends and the nanocomposites. All PVDF/PAni blends showed typical phase separation with the presence of polyaniline aggregates. The electrical conductivity of PVDF/PAni blends had lower values as a function of processing time for all compositions. There was an increasing of both moduli in solid state with the addition of PAni and CNT. The electro-rheological measurements showed that the presence of PAni and CNT changed the PVDF rheological behavior and also the electrical conductivity was affected by the oscillatory shear. The morphology and electrical conductivity changed as a function of the three methods used to prepare the nanocomposites. As a consequence, the moduli in solid state were also affected by the different morphologies. The shear acted by destroying the conductive paths formed through the PVDF/PAni matrix. This fact caused the decreasing in the electrical conductivity values of the nanocomposites.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-12-13T03:08:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 342749.pdf: 1544502 bytes, checksum: ac9aa1ba6b6058237f4a8db28bd3d051 (MD5) Previous issue date: 2016 / A eletroporação ou eletropermeabilização é o aparecimento de poros em membranas celulares devido a um potencial transmembrana elevado (200 mV ? 1 V), causado pela aplicação de um campo elétrico externo. Essa tecnologia é utilizada na eletroquimioterapia, na vacina de DNA e na transferência genética. Este trabalho tem o objetivo de estudar o efeito da variação do campo elétrico, da concentração de células e da condutividade da solução extracelular na condutividade de suspensões de células biológica como forma de visualizar o fenômeno da eletroporação, utilizando um sistema de microdispositivo. Utilizou-se um microdispositivo de eletrodos com cerca de 200 ???? de distância para aplicar pulsos quadrados de 900 ???? e intensidade variável, em amostras de eritrócitos em suspensão. As amostras foram elaboradas em suspensões de 4 concentrações de células em 3 soluções de condutividade diferentes. Medições de condutividade da suspensão das amostras foram utilizadas para avaliar o efeito da eletroporação. Observou-se a mudança da condutividade da suspensão de células com o aumento do campo elétrico. Durante os pulsos de eletroporação, concluiu-se que diferentes frações volumétricas levaram a diferentes condutividades da suspensão de células. As leituras de condutividade apresentaram resultados coerentes com o esperado para frações volumétricas ??=0,19, principalmente para condutividade extracelular ????=1,4 ??/??. O aumento da fração volumétrica diminuiu a condutividade da suspensão, mesmo durante a eletroporação. Entretanto, para ??=0,07, os resultados de condutividade foram maiores que o esperado. Acredita-se que este fato esteja ligado a reações eletroquímicas na solução. É possível que a oxirredução na interface entre o eletrodo de cobre e a solução eletrolítica tenha afetado a leitura da condutividade. Essa oxidação é reduzida em soluções mais condutoras.<br> / Abstract : The electroporation or eletropermeabilization is the appearance of pores in cell membranes due to a high transmembrane potential (200 ????-1 ??), caused by applying an external electric field. This technology is used in electrochemotherapy, in DNA vaccine and in genetic transfer. This work aims to study the effect of varying the electric field, the cell concentration and conductivity of the extracellular solution conductivity of biological cell suspensions as a way to view the phenomenon of electroporation using a microdevice system. We used a microdevice with 200 ???? between electrodes to apply squares pulses of 900 ???? and intensity variation, in suspended erythrocyte samples. These samples were prepared with suspensions in 4 cells concentrations using 3 solutions with difference conductivity. The measurements of suspension samples conductivity were used to evaluate the effect of electroporation. We observed the change of the cell suspension conductivity as increased electric field. During the electroporation pulse, it was concluded that the different volume fractions lead to different conductivities of the cell suspension. The conductivity readings showed us consistent results with expectations for ??=0.19, especially for ????=1.4 ??/??. The increase of volume fraction of the suspension conductivity decreases even during the electroporation. However, for ??=0.07, conductivity results are greater than we expected. It believes that this fact is linked to electrochemical reactions in solution. Probably the redox between the interface the copper electrode and the electrolytic solution might affect the reading of conductivity. This oxidation is reduced by higher conductive solutions.

Des réseaux de nanotubes de carbone (CNTs) en deux ou trois dimensions (2D- et 3DCNTNs) ont été préparés respectivement sur substrat de silice amorphe et dans une matrice silice. Plusieurs types de CNTs (mono-, double- et multi-parois, respectivement SWCNTs, DWCNTs et MWCNTs) ont été caractérisés par microscopie électronique à transmission, spectroscopie Raman et analyse élémentaire du carbone, et leurs aptitudes à former un réseau percolant ont été comparées par mesure de la conductivité électrique de suspensions dynamiques de ces CNTs dans le chloroforme. La conductivité des suspensions de SWCNTs et de DWCNTs obéit à la loi de puissance de la théorie de percolation, avec un exposant proche de la valeur théorique d'un réseau 3D. Celle des suspensions de SWCNTs présentent une conductivité normalisée maximale (3.08 S.cm2/g) tandis que celle des suspensions de DWCNTs présente le plus faible seuil de percolation (0.002-0.06 vol.%) ce qui a conduit à choisir les SWCNTs pour la préparation des 2D-CNTNs et les DWCNTs pour la préparation des nanocomposites CNT-silice (3D CNTNs). Les 2D-CNTNs ont été préparés par dépôt de suspensions aqueuses de SWCNTs contenant du dodecyl sulfate de sodium sur de la silice amorphe, par quatre techniques différentes: trempage, filtration, spray et dépôt électrophorétique. Les 2D-CNTNs forment un réseau percolant dont la conductivité électrique obéit à la loi de puissance, avec un exposant d'environ 1.29, ce qui en en bon accord avec les prédictions théoriques. Les dépôts effectués par trempage et les dépôts électrophorétiques conduisent aux films les plus lisses et peuvent constituer une option intéressante pour des applications dans les cellules solaires. La conductance de surface et la transparence obtenues dans l'UV laissent espérer des applications possibles dans les écrans d'affichage, les écrans tactiles, les tubes cathodiques et les films destinés à dissiper les charges électrostatiques. Les nanocomposites CNT-silice (3D-CNTNs) ont été préparés par sol-gel, en utilisant des DWCNTs qui furent d'abord soumis à un traitement doux de fonctionnalisation, leur dispersion étant réalisée par sonication avec une sonde. Les matériaux ont été ensuite complétement densifiés par "spark-plasma sintering". Les états de dispersion des CNTs ont été évalués par microscopie électronique à balayage à émission de champ et corrélé aux propriétés lectriques. La comparaison de deux variantes de la méthode de préparation (i.e.: DWCNT séchés ou non séchés après leur functionnalisation) a conduit à une bonne corrélation entre les états de dispersion (présence et taille des aggregats de CNTs) et les seuils de percolation. Pour la voie sèche, la percolation intervient pour seulement 0.35 vol.% DWCNT, ce qui est plus faible que les valeurs publiés pour les nanocomposites CNT-silice. Pour la voie humide, le matériau le plus conducteur présente une conductivité électrique (1.56 S/cm) plus élevée que celles publiés pour des matériaux similaires. Bien que l'état de dispersion des CNTs puisse encore être amélioré, la conductivité électrique obtenue pour ces nanocomposites est déjà suffisamment élevée pour leur utilisation pour évacuer les charges électrostatiques ou comme éléments chauffants. / Redes bi- e tridimensionais de nanotubos de carbono (2D e 3D-RNTCs) foram preparadas sobre substratos de vidro de sílica e em matriz de sílica, respectivamente. Vários tipos de nanotubos de carbono (nanotubos de carbono de paredes simples, dupla e multicamadas, NTCPSs, NTPDs e NTPMs respectivamente) foram caracterizados por microscopia eletrônica de transmissão, espectroscopia Raman e análise de carbono, enquanto que as suas aptidões para formar uma rede de percolação foram comparadas através da medição da suas condutividades elétricas em suspensões dinâmicas em clorofórmio. A condutividade das suspensões de NTCPSs e NTCPDs seguiram a lei de potência da teoria de percolação, com expoente próximo ao valor teórico de uma rede 3D. As suspensões de NTCPSs apresentaram 3.08 S.cm2/g), enquanto que as suspensões de NTCPDs apresentaram o menor teor crítico para percolação (0.002-0.06% vol.) o que levou a escolher NTCPSs para a preparação de 2D-RNTCs e NTCPDs para a preparação de nanocompósitos CNT-sílica (3D-RNTCs). Para produzir em 2D-RNTCs, suspensões aquosas de NTCPSs contendo dodecil sulfato de sódio foram depositadas sobre substratos de sílica amorfa utilizando quatro diferentes técnicas: dip-coating, filtração, deposição por spray e deposição eletroforética. A maioria das 2DRNTCs formaram uma rede de percolação cuja condutividade elétrica também seguiu a lei de potência, com expoente em torno de 1.29, que está de acordo com as previsões teóricas. Dipcoating e deposição eletroforética resultaram nas mais suaves RNTCs sendo uma opção interessante para aplicações em células solares. As características obtidas de condutância de superfície e de transparência no UV também demonstraram suas possíveis aplicações em displays, telas de toque, blindagem em tubos catódicos e dissipação eletrostática. Nanocompósitos de NTCs em matriz de sílica (3D-RNTCs) foram preparados pela rota sol-gel, utilizando NTCPDs que foram previamente submetidos a uma funcionalização branda e sua dispersão foi realizada com ultrassom de ponta. Os materiais foram totalmente densificados por spark-plasma sintering. O estado de dispersão dos nanotubos de carbono foi avaliado por microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo e correlacionados com as propriedades elétricas. A comparação das duas variações na rota de preparação (ou seja: os NTCPDs foram secos ou não após a sua funcionalização) levou a uma boa correlação entre os estados dispersões (presença e tamanho dos agregados de NTCs) e os pontos críticos de percolação. Para a rota "seca", a percolação opera em apenas 0.35 vol. % de NTCPDs, que é inferior aos valores reportados para nanocompósitos de sílica contendo NTCs. Para a rota "úmida", o material mais condutor apresenta uma condutividade elétrica (1.56 S/cm) maior do que o relatado por materiais similares. Apesar de que a dispersão de NTCs poderia ser ainda melhor, as condutividades elétricas obtidas destes nanocompósitos já são altas o suficiente para seu uso em elementos de aquecimento ou antieletrostáticos. / Two and three dimensional carbon nanotube networks (2D- and 3D-CNTNs) were prepared over silica glass substrate and in silica matrix, respectively. Several types of CNTs (single-, double- and multi-walled carbon nanotubes, SWCNTs, DWCNTs and MWCNTs, respectively) were characterized by transmission electron microscopy, Raman spectroscopy and carbon analysis, while their aptitudes to form a percolating network were compared by measurement of their electrical conductivity in dynamic suspensions in chloroform. The conductivity of SWCNTs and DWCNTs suspensions well follow the power law of the percolation theory, with an exponent close to the theoretical value of a 3D network. The SWCNTs suspensions present the higher maximum normalized conductivity (3.08 S.cm2/g) whereas the DWCNTs suspensions present the lower percolation thresholds (0.002-0.06 vol.%) which led to choose SWCNTs for the preparation of 2D-CNTNs and DWCNTs for the preparation of CNT-silica nanocomposites (3D-CNTNs). To produce 2D-CNTNs, SWCNTs aqueous suspensions containing sodium dodecyl sulphate were deposited over amorphous silica substrates using four different techniques : dipcoating, filtration, spray-coating and electrophoretic deposition. Most of the 2D-CNTNs formed a percolating network whose electrical conductivity well followed the power law, with an exponent around 1.29, which is in agreement with theoretical predictions. Dip-coating and electrophoretic deposition provided the smoothest CNTNs and might be an interesting option for solar cell applications. The obtained characteristics of surface conductance and transparency in the UV also demonstrated their possible applications in displays, touch screens, shielding in cathode tubes and electrostatic dissipation. CNT-silica matrix nanocomposites (3D-CNTNs) were prepared by the sol-gel route, using DWCNTs which were previously submitted to a mild functionalization, their dispersion being carried out by probe sonication. The materials were fully densified by spark-plasma sintering. The dispersion state of CNTs was evaluated by field emission scanning electron microscopy and correlated with the electrical properties. The comparison of two variations in the preparation route (ie: the DWCNT were dried or not after their functionnalization) led to a good correlation between the dispersions states (presence and size of CNTs aggregates) and the percolation thresholds. For the “Dry” route, the percolation operates at only 0.35 vol.% DWCNT, which is lower that the values reported for CNT-silica nanocomposites. For the “Wet” one, the more conductive material shows an electrical conductivity (1.56 S/cm) higher than the values reported for similar materials. In spite that the dispersion of CNTS could be still improved, the achieved electrical conductivity of these nanocomposites is still high enough for their use in antielectrostatic or heating applications.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Mecânica, 2014. / Submitted by Cristiane Mendes (mcristianem@gmail.com) on 2014-11-20T16:42:12Z No. of bitstreams: 1 2014_MilleSilvaPestana.pdf: 3860745 bytes, checksum: a6b87c6d31032e8d1201fce93845ca1d (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2014-11-26T11:53:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_MilleSilvaPestana.pdf: 3860745 bytes, checksum: a6b87c6d31032e8d1201fce93845ca1d (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-26T11:53:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_MilleSilvaPestana.pdf: 3860745 bytes, checksum: a6b87c6d31032e8d1201fce93845ca1d (MD5) / O trabalho apresenta um estudo sobre condutividade térmica efetiva de um meio poroso em regime transiente de transferência de calor. A microporosidade do material é representada através da inserção de furos no domínio da geometria. O Método dos Elementos de Contorno (MEC) é empregado para resolver as equações diferenciais que regem os problemas potenciais em regime transiente. A análise foi realizada empregando Elementos de Volumes Representativos (EVR’s), que é um método que aplica a Teoria dos Campos Médios para encontrar as propriedades efetivas (macroscópicas) deste material micro-poroso. Tanto os diâmetros dos furos como também a fração de volume do material são pré-determinados. A condutividade térmica é avaliada localmente pela razão entre a média do fluxo de calor e a média do gradiente de temperatura do domínio. A técnica utilizada para materiais isotrópicos é estendida para o estudo do comportamento da condução de calor em meios anisotrópicos, utilizando o método conhecido como mapeamento de domínio ou transformação linear. São avaliados alguns exemplos numéricos, verificando o comportamento da condutividade térmica efetiva em materiais isotrópicos e anisotrópicos. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The presents a study on effective thermal conductivity of porous media in transient heat transfer. The microporosity of the material is represented by the insertion holes in the field of geometry. The Boundary Element Method (BEM) is employed to solve the differential equations governing the potential problems in the transient regime. The analysis was performed using Representative Volume Elements (RVE's), which is a method that applies the theory Midfields to find the effective properties (macroscopic) of this micro-porous material. Both the diameters of the holes as well as the volume fraction of the material are pre-determined. The thermal conductivity is evaluated locally by the ratio between the average volumetric heat flux and volumetric average temperature gradient of the field. The technique used for isotropic materials is extended to the study of the behavior of heat conduction in anisotropic media using the method known as domain mapping or linear transformation. Some numerical examples are evaluated by checking the behavior of the effective thermal conductivity in isotropic and anisotropic materials.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2007. / Submitted by wesley oliveira leite (leite.wesley@yahoo.com.br) on 2009-10-16T19:06:23Z No. of bitstreams: 1 Tese_Monica.pdf: 9433993 bytes, checksum: d3a660946335e5e79cce25743c0c1c02 (MD5) / Approved for entry into archive by Gomes Neide(nagomes2005@gmail.com) on 2011-01-11T17:21:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese_Monica.pdf: 9433993 bytes, checksum: d3a660946335e5e79cce25743c0c1c02 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-01-11T17:21:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_Monica.pdf: 9433993 bytes, checksum: d3a660946335e5e79cce25743c0c1c02 (MD5) Previous issue date: 2007 / Desde 1950 estudos vem sendo realizados na aplicação da condutividade elétrica ao mapeamento geológico, com ênfase nos sistemas aeroeletromagnéticos. Estes sistemas usam o campo eletromagnético secundário obtido por contrastes em propriedades elétricas em subsuperfície em resposta a perturbações criadas por fontes eletromagnéticas naturais ou artificiais. A diversificação na aplicação do sistema EM, que são geralmente portáteis, permite inúmeras combinações geométrica e eletrônica do par de bobinas transmissora e receptora. Sua portabilidade permite que sejam utilizados nas vários levantamentos geofísicos, como nos de superfície que usam transmissores fixos e móveis e o receptor móvel, de subsuperfície (drill holes), e naqueles em que são portados em plataformas móveis (marítimas ou aéreas). Todo processo segue as leis de Maxwell e as respostas que são medidas dependem do modo em que se processa a medição (domínio da freqüência ou do tempo), dos equipamentos empregados e da geometria transmissor/receptor que formam com o alvo energizado. Não existe uma disposição ideal de transmissores e receptores, dependendo assim do tipo de estudo que se deseja realizar na área. Um dos sistemas disponíveis comercialmente já algum tempo, é o GEOTEM aerotransportado. Ele foi utilizado no vale San Pedro (sudeste do Arizona) em 1997. Os dados desta região nos foram disponibilizados pela USGS (United State Geological Survey) e foram utilizados para testar rotinas computacionais adaptadas nesta tese, para interpretar dado AEM, o que permitiu realizar uma análise quantitativa do modelo de condutividade da bacia sedimentar de San Pedro e sua relação com a hidrogeologia. Propõe-se aqui apresentar um procedimento de interpretação que pode ser utilizado para o dado AEM. Neste foram aplicadas duas técnicas: 1) a que obtém o comportamento da condutividade pela profundidade ao longo das linhas do levantamento; 2) a inversão de dados eletromagnetométricos para um sistema não linear. Esta última metodologia desenvolvida foi inicialmente aplicada a dados sintéticos, cuja inversão é do tipo controlada. Posteriormente a aplicação deste procedimento deu-se aos dados reais mencionados. iii As duas técnicas mostraram-se eficientes, sendo que a primeira exibiu um processo de inversão rápido e qualitativo e a segunda, menos rápido e quantitativo. Finalmente a proposta final foi em obter volumes com os resultados das medições eletromagnéticas no domínio do tempo (TDEM) para que se tenha uma visão 3D do modelo da condutividade da região em estudo. Para tanto serão apresentados os conceitos fundamentais do método eletromagnético aplicados ao sistema e escolhido (GeoTEMTM-Time Domain Airborne EM System) e os procedimentos de interpretação desenvolvidos. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Since 1950 research has been carried out on the application of the electric conductivity for geological mapping, with the most effort put on airborne electromagnetic systems. These systems use the secondary electromagnetic field developed by contrasts in electric properties in the subsurface as response to disturbances created by natural or artificial electromagnetic sources. The many techniques developed in the use of those EM systems, which are commonly portable, imply in several combinations of how to combine physically and electromagnetically pairs of transmitter and receiver loops of different sizes and geometries. This resulted on the several modalities of use common to EM geophysical surveys, as those carried out on land using fixed and mobile transmitters and mobile receiver on surface, drill holes, airborne and in marine environment. All physical process follows the Maxwell laws of electromagnetism and the signals measured depend on the way that the measurement is accomplished (frequency or time domain), the type of the equipment used and on the geometry that the transmitter/receiver pair form with the energized target at the Earth. The ideal disposition of transmitters and receivers seems not to exist. It will depend on the kind of study is to be accomplished the area. GEOTEM is an airborne system that is available commercially for some time. It was used in San Pedro basin (southeast of Arizona) in 1997. The data of this survey was made available by the United State Geological Survey and it was used for testing the computer routines and programs developed. This software was used in this thesis to perform a quantitative analysis with the conductivity model for the San Pedro Sedimentary Basin and its relation to the hydrogeological targets envisaged with these studies. This research intends to present a procedure that can be used for an Airborne EM (AEM) interpretation. The methodology developed is first tested on synthetic models as to invert data generated by them in a controlled inversion scheme. Later on this procedure is applied to the real data mentioned. The intention is to obtain an interpretation map with the results of the electromagnetic measurements in the time domain (TDEM) and a 3-D visualization of the conductivity model obtained for the airborne electromagnetic survey in study. v The approach followed is that bared on fundamental concepts of the electromagnetic method applied to the system chosen (GeoTEMTM Time Domain Airborne EM System) and the interpretation procedures developed.

Des réseaux de nanotubes de carbone (CNTs) en deux ou trois dimensions (2D- et 3DCNTNs) ont été préparés respectivement sur substrat de silice amorphe et dans une matrice silice. Plusieurs types de CNTs (mono-, double- et multi-parois, respectivement SWCNTs, DWCNTs et MWCNTs) ont été caractérisés par microscopie électronique à transmission, spectroscopie Raman et analyse élémentaire du carbone, et leurs aptitudes à former un réseau percolant ont été comparées par mesure de la conductivité électrique de suspensions dynamiques de ces CNTs dans le chloroforme. La conductivité des suspensions de SWCNTs et de DWCNTs obéit à la loi de puissance de la théorie de percolation, avec un exposant proche de la valeur théorique d'un réseau 3D. Celle des suspensions de SWCNTs présentent une conductivité normalisée maximale (3.08 S.cm2/g) tandis que celle des suspensions de DWCNTs présente le plus faible seuil de percolation (0.002-0.06 vol.%) ce qui a conduit à choisir les SWCNTs pour la préparation des 2D-CNTNs et les DWCNTs pour la préparation des nanocomposites CNT-silice (3D CNTNs). Les 2D-CNTNs ont été préparés par dépôt de suspensions aqueuses de SWCNTs contenant du dodecyl sulfate de sodium sur de la silice amorphe, par quatre techniques différentes: trempage, filtration, spray et dépôt électrophorétique. Les 2D-CNTNs forment un réseau percolant dont la conductivité électrique obéit à la loi de puissance, avec un exposant d'environ 1.29, ce qui en en bon accord avec les prédictions théoriques. Les dépôts effectués par trempage et les dépôts électrophorétiques conduisent aux films les plus lisses et peuvent constituer une option intéressante pour des applications dans les cellules solaires. La conductance de surface et la transparence obtenues dans l'UV laissent espérer des applications possibles dans les écrans d'affichage, les écrans tactiles, les tubes cathodiques et les films destinés à dissiper les charges électrostatiques. Les nanocomposites CNT-silice (3D-CNTNs) ont été préparés par sol-gel, en utilisant des DWCNTs qui furent d'abord soumis à un traitement doux de fonctionnalisation, leur dispersion étant réalisée par sonication avec une sonde. Les matériaux ont été ensuite complétement densifiés par "spark-plasma sintering". Les états de dispersion des CNTs ont été évalués par microscopie électronique à balayage à émission de champ et corrélé aux propriétés lectriques. La comparaison de deux variantes de la méthode de préparation (i.e.: DWCNT séchés ou non séchés après leur functionnalisation) a conduit à une bonne corrélation entre les états de dispersion (présence et taille des aggregats de CNTs) et les seuils de percolation. Pour la voie sèche, la percolation intervient pour seulement 0.35 vol.% DWCNT, ce qui est plus faible que les valeurs publiés pour les nanocomposites CNT-silice. Pour la voie humide, le matériau le plus conducteur présente une conductivité électrique (1.56 S/cm) plus élevée que celles publiés pour des matériaux similaires. Bien que l'état de dispersion des CNTs puisse encore être amélioré, la conductivité électrique obtenue pour ces nanocomposites est déjà suffisamment élevée pour leur utilisation pour évacuer les charges électrostatiques ou comme éléments chauffants. / Redes bi- e tridimensionais de nanotubos de carbono (2D e 3D-RNTCs) foram preparadas sobre substratos de vidro de sílica e em matriz de sílica, respectivamente. Vários tipos de nanotubos de carbono (nanotubos de carbono de paredes simples, dupla e multicamadas, NTCPSs, NTPDs e NTPMs respectivamente) foram caracterizados por microscopia eletrônica de transmissão, espectroscopia Raman e análise de carbono, enquanto que as suas aptidões para formar uma rede de percolação foram comparadas através da medição da suas condutividades elétricas em suspensões dinâmicas em clorofórmio. A condutividade das suspensões de NTCPSs e NTCPDs seguiram a lei de potência da teoria de percolação, com expoente próximo ao valor teórico de uma rede 3D. As suspensões de NTCPSs apresentaram 3.08 S.cm2/g), enquanto que as suspensões de NTCPDs apresentaram o menor teor crítico para percolação (0.002-0.06% vol.) o que levou a escolher NTCPSs para a preparação de 2D-RNTCs e NTCPDs para a preparação de nanocompósitos CNT-sílica (3D-RNTCs). Para produzir em 2D-RNTCs, suspensões aquosas de NTCPSs contendo dodecil sulfato de sódio foram depositadas sobre substratos de sílica amorfa utilizando quatro diferentes técnicas: dip-coating, filtração, deposição por spray e deposição eletroforética. A maioria das 2DRNTCs formaram uma rede de percolação cuja condutividade elétrica também seguiu a lei de potência, com expoente em torno de 1.29, que está de acordo com as previsões teóricas. Dipcoating e deposição eletroforética resultaram nas mais suaves RNTCs sendo uma opção interessante para aplicações em células solares. As características obtidas de condutância de superfície e de transparência no UV também demonstraram suas possíveis aplicações em displays, telas de toque, blindagem em tubos catódicos e dissipação eletrostática. Nanocompósitos de NTCs em matriz de sílica (3D-RNTCs) foram preparados pela rota sol-gel, utilizando NTCPDs que foram previamente submetidos a uma funcionalização branda e sua dispersão foi realizada com ultrassom de ponta. Os materiais foram totalmente densificados por spark-plasma sintering. O estado de dispersão dos nanotubos de carbono foi avaliado por microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo e correlacionados com as propriedades elétricas. A comparação das duas variações na rota de preparação (ou seja: os NTCPDs foram secos ou não após a sua funcionalização) levou a uma boa correlação entre os estados dispersões (presença e tamanho dos agregados de NTCs) e os pontos críticos de percolação. Para a rota "seca", a percolação opera em apenas 0.35 vol. % de NTCPDs, que é inferior aos valores reportados para nanocompósitos de sílica contendo NTCs. Para a rota "úmida", o material mais condutor apresenta uma condutividade elétrica (1.56 S/cm) maior do que o relatado por materiais similares. Apesar de que a dispersão de NTCs poderia ser ainda melhor, as condutividades elétricas obtidas destes nanocompósitos já são altas o suficiente para seu uso em elementos de aquecimento ou antieletrostáticos. / Two and three dimensional carbon nanotube networks (2D- and 3D-CNTNs) were prepared over silica glass substrate and in silica matrix, respectively. Several types of CNTs (single-, double- and multi-walled carbon nanotubes, SWCNTs, DWCNTs and MWCNTs, respectively) were characterized by transmission electron microscopy, Raman spectroscopy and carbon analysis, while their aptitudes to form a percolating network were compared by measurement of their electrical conductivity in dynamic suspensions in chloroform. The conductivity of SWCNTs and DWCNTs suspensions well follow the power law of the percolation theory, with an exponent close to the theoretical value of a 3D network. The SWCNTs suspensions present the higher maximum normalized conductivity (3.08 S.cm2/g) whereas the DWCNTs suspensions present the lower percolation thresholds (0.002-0.06 vol.%) which led to choose SWCNTs for the preparation of 2D-CNTNs and DWCNTs for the preparation of CNT-silica nanocomposites (3D-CNTNs). To produce 2D-CNTNs, SWCNTs aqueous suspensions containing sodium dodecyl sulphate were deposited over amorphous silica substrates using four different techniques : dipcoating, filtration, spray-coating and electrophoretic deposition. Most of the 2D-CNTNs formed a percolating network whose electrical conductivity well followed the power law, with an exponent around 1.29, which is in agreement with theoretical predictions. Dip-coating and electrophoretic deposition provided the smoothest CNTNs and might be an interesting option for solar cell applications. The obtained characteristics of surface conductance and transparency in the UV also demonstrated their possible applications in displays, touch screens, shielding in cathode tubes and electrostatic dissipation. CNT-silica matrix nanocomposites (3D-CNTNs) were prepared by the sol-gel route, using DWCNTs which were previously submitted to a mild functionalization, their dispersion being carried out by probe sonication. The materials were fully densified by spark-plasma sintering. The dispersion state of CNTs was evaluated by field emission scanning electron microscopy and correlated with the electrical properties. The comparison of two variations in the preparation route (ie: the DWCNT were dried or not after their functionnalization) led to a good correlation between the dispersions states (presence and size of CNTs aggregates) and the percolation thresholds. For the “Dry” route, the percolation operates at only 0.35 vol.% DWCNT, which is lower that the values reported for CNT-silica nanocomposites. For the “Wet” one, the more conductive material shows an electrical conductivity (1.56 S/cm) higher than the values reported for similar materials. In spite that the dispersion of CNTS could be still improved, the achieved electrical conductivity of these nanocomposites is still high enough for their use in antielectrostatic or heating applications.

Neste trabalho nanocompósitos de Poli(fluoreto de vinilideno)(PVDF)/Polianilina(PAni) e nanotubos de carbono (NTC) foram preparados por processamento no estado fundido utilizando três diferentes metodologias. Na primeira os nanotubos de carbono foram adicionados diretamente durante o processamento no estado fundido. No segundo método os nanotubos de carbono foram adicionados a PAni diretamente durante a etapa de polimerização desta e posteriormente este material foi misturado ao PVDF no estado fundido. No terceiro método metade da quantidade total de nanotubos de carbono do nacompósito foi adicionada diretamente durante o processamento e a outra metade foi adicionada a PAni durante a etapa de polimerização. A processabilidade, a morfologia, as propriedades elétricas, as propriedades viscoelásticas, e as propriedades eletro-reológicas foram avaliadas para as misturas e para os nanocompósitos. A morfologia final de todas as misturas PVDF/PAni apresentaram típica separação de fases com a presença de domínios de polianilina. A condutividade elétrica destas apresentou um decréscimo de valores ao longo do tempo de processamento para todas as composições. Houve um aumento dos módulos, no estado sólido, com a adição de polianilina e nanotubos de carbono ao sistema. As medidas eletro-reológicas mostraram que a presença da polianilina e dos nanotubos de carbono mudou o comportamento reológico do PVDF e também a condutividade elétrica foi afetada pelo cisalhamento oscilatório. Tanto a morfologia quanto a condutividade elétrica sofreram variações em função do método de preparação dos nanocompósitos PVDF/PAni/NTC. Como conseqüência, as propriedades viscoelásticas no estado sólido foram influenciadas pelas diferentes morfologias destes materiais. Os experimentos eletro-reológicos mostraram que o cisalhamento agiu destruindo os caminhos condutores formados e, com isso causando a redução na condutividade elétrica do sistema. / In this work nanocomposites of poly(vinylidene fluoride) (PVDF)/polyaniline (PAni) and carbon nanotubes (CNT) were prepared through melt processing using three different methods. Firstly the nanotubes were incorporated directly into the PVDF/PAni blend during the processing step. In the second methodology the nanotubes were dispersed in the reaction medium during aniline polymerization. After the reaction completion this PAni/CNT composite was blended with PVDF through melt processing. The third method consisted in a combination of both methods In the second stage blends of PVDF/PAni were prepared through melt processing. The morphology, processability, electrical properties, viscoelastic properties, and electro-rheological behavior were evaluated for the blends and the nanocomposites. All PVDF/PAni blends showed typical phase separation with the presence of polyaniline aggregates. The electrical conductivity of PVDF/PAni blends had lower values as a function of processing time for all compositions. There was an increasing of both moduli in solid state with the addition of PAni and CNT. The electro-rheological measurements showed that the presence of PAni and CNT changed the PVDF rheological behavior and also the electrical conductivity was affected by the oscillatory shear. The morphology and electrical conductivity changed as a function of the three methods used to prepare the nanocomposites. As a consequence, the moduli in solid state were also affected by the different morphologies. The shear acted by destroying the conductive paths formed through the PVDF/PAni matrix. This fact caused the decreasing in the electrical conductivity values of the nanocomposites.

Orientador: Roberto Testezlaf / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-03T20:04:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Queiroz_SergioOliveiraPintode_D.pdf: 3177044 bytes, checksum: 7496a30497ec379da42f16d23fc9bc50 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: A salinização de solos representa um dos graves problemas da agricultura mundial, especialmente na agricultura irrigada. Sob condições de ambiente protegido, a irrigação é essencial e a fertirrigação um agente facilitador do manejo da irrigação e fertilização. Todavia o seu uso intensivo no processo produtivo, acresce ao potencial de salinização da água, aquele inerente aos fertilizantes. O presente trabalho objetivou avaliar diferentes métodos de determinação de teor de água e condutividade elétrica do solo, além de levantar e caracterizar a ocorrência de processos de salinização em ambientes protegidos na macro região de Campinas . Em laboratório foram avaliados os equipamentos Sensor Sigma Probe EC1 da Delta-T, TDR marca Tektronix, modelo 1502 C e extrator de solução à vácuo. Os equipamentos foram utilizados em três solos com diferentes texturas e sob cinco níveis de salinidade: O, 2, 4, 8 e 12 dS. m-I a 25° C. Os resultados obtidos de teor de água foram comparados àqueles obtidos por gravimetria, enquanto os resultados de condutividade elétrica ao método do extrato de saturação. O equipamento Sigma Probe ECl, pelas melhores correlações com os métodos de referência na fase laboratorial, foi utilizado nas visitas as propriedades, sob produção em ambiente protegido, na macro região de Campinas, juntamente com a aplicação de um questionário previamente desenvolvido e testado. Dentre os equipamentos avaliados na fase laboratorial, o sigma Probe ECl apresentou o melhor resultado na determinação da umidade e condutividade elétrica do solo, quando comparado a gravimetria e ao extrato de saturação, em solos não salinos e salinos. Utilizando a aplicação de questionário associada a leituras de condutividade elétrica do solo com o sensor Sigma Probe foi possível verificar, nas propriedades visitadas, a deficiência no manejo da umidade e condutividade elétrica. Os valores obtidos de condutividade elétrica no extrato de saturação do solo para as propriedades visitadas, não caracterizam solos salinos, mas podem afetar a produção de flores, plantas sensíveis à salinidade / Abstract: The soil salinization represents one of the most serious problems of world irrigated agriculture. Under controlled environmental conditions, the irrigation is essential and the use of fertigation becomes a facilitator agent for the irrigation and fertilization management. However, the intensive use of fertigation in this type of productive process, adds to the water salinization potential, the one inherent to the fertilizers. The objective of work was to evaluate different methods to determine water content and electric conductivity of the soil, to characterize the occurance of salinization process in greenhouses farms in the Campinas region. The equipments Sigma Probe EC1, manufactured by Delta-T, and Tektronix, 1502 C TDR model and vacuum solution manufactured extractors were evaluate in laboratory conditions. The equipments were used in three soils with different textures, under five levels of salinity: O, 2, 4, 8 e 12 dS. m-I at 25° C. The obtained results of water content were compared to gravimetry method, while the electric conductivity results were compared to the saturation extract method. The Sigma Probe EC1 equipment was used in farm visits , with controlled environmental production at Campinas macro region. A developed questionaire was applied in those visits to characterize the production system. Among the used equipment in the laboratorial part, the sigma Probe EC1 presented the better results in soil moisture and soil electrical conductivity determination, when compared to gravimetry and saturation extract, in saline and non saline soils. Using the questionnaire with electric conductivity determinations using Sigma Probe sensor it was possible to verify, in the farms visited, the deficiency in the soil moisture and electrical conductivity management. It was not verify saline soils, but the results found showed that the salinity levels in the soil could affect flower production, sensitive crops / Doutorado / Agua e Solo / Doutor em Engenharia Agrícola

Submitted by Felipe Lapenda (felipe.lapenda@ufpe.br) on 2015-03-05T14:01:50Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese Roberto Parahyba.pdf: 9066940 bytes, checksum: 79ea48fbeb71de7a13418ba000f700ff (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-05T14:01:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese Roberto Parahyba.pdf: 9066940 bytes, checksum: 79ea48fbeb71de7a13418ba000f700ff (MD5) Previous issue date: 2013 / Este trabalho teve como objetivo a identificação e mapeamento das unidades geoambientais; a caracterização pedológica de solos numa litotopossequência e o estudo da hidropedologia de solos arenosos (Neossolos Quartzarênicos). A área de estudo é situada na localidade de Jusante, município de Glória, Estado da Bahia, Brasil. O estudo vem destacar e caracterizar os geoambientes e uma litotopossequência de solos no Jusante área 1. As caracterizações dos geoambientes e solos foram feitas com base nos mapas planialtimétrico, geológico, geomorfológico e de solos, bem como no Levantamento detalhado de solos. Foi determinda a granulometria de amostras de solos dos horizontes selecionados e fracionou-se a fração areia em cinco subfrações (areia muito grossa, grossa, média, fina e muito fina). Foram realizadas as análises química total dos macroelementos e mineralogia da areia, argila e silte de amostras de solos dos horizontes dos perfis estudados, através de difratograma de Raios - X. O estudo hidropedológico foi executado no Jusante nas duas áreas 1 e 2. Para a determinação dos parâmetros físico-hídricos, tais como infiltração de água no campo, capacidade de campo, densidade do solo e partículas, condutividade hidraúlica saturada e não saturada, ponto de murcha permanente, curva de retenção, porosidade total (macro, meso e microporosidade), foi utilizada uma metodologia específica para cada parâmetro. Foram identificados e espacializados quatro domínios. O primeiro domínio foi chamado de Domínio da Bacia do Tucano da região de Glória e o segundo domínio foi formado pelos Pediplanos do Baixo São Francisco da região de Glória, ambos constituídos por quatro unidades geoambientais. O terceiro domínio foi denominado de Serras, serrotes e elevações residuais; e o quarto domínio foi representado por Planícies e leitos fluviais, ambos domínios constituídos por uma única unidade geoambiental. Na área do Jusante (Área 1) foram selecionados para a litotopossequência os seguintes perfis de solos: Perfil 1 - Neossolo Quartzarênico Órtico típico; Perfil 2 - Latossolo Amarelo Distrófico típico; Perfil 3 - Planossolo Háplico Eutrófico arênico; Perfil 4 - Neossolo Regolítico Distrófico fragipânico solódico; Perfil 5 - Planossolo Nátrico Eutrófico arênico; Perfil 6 - Cambissolo Háplico Ta Eutrófico léptico, e Perfil 7 - Neossolo Litólico Eutrófico típico. De modo geral, os solos apresentaram um padrão característico de cada classe, destacando-se a marcante influência do material de origem nas suas formações. A mineralogia da argila foi constituída principalmente pela caulinita. A capacidade de infiltração dos solos com textura média, representados pelos Latossolos Amarelos, apresentou valores médios da taxa de infiltração básica entre 61 e 98 cm/h. Os solos com textura arenosa, os Neossolos Quartzarênicos Orticos típicos, apresentaram valores médios da taxa de infiltração básica entre 77 e 111 cm/h. Nos horizontes subsuperficiais dos solos arenosos com maiores teores de materiais finos ocorreram menores valores na condutividade hidráulica saturada (Ksat), e maiores condutividade não saturada (Kϴ) quando solos não saturados. A maior retenção de água nos solos arenosos foi devida à presença de uma maior microporosidade.