Filmes de polianilina (PAni) puros não apresentam propriedades mecânicas satisfatórias quando depositados sobre metais e mergulhados em soluções aquosas. Propriedades mecânicas melhoradas podem ser obtidas adicionando um plastificante ao polímero. Neste caso foi utilizado o dodecilfenol (DDPh) e as condições mais adequadas de adição do DDPh a PAni previamente solubilizada em N-metilpirrolidinona (NMP) foram determinadas a partir da avaliação das propriedades dos filmes depositados sobre eletrodos metálicos de aço carbono. As melhores condições foram: adição de 5% de DDPh á PAni seguido de aquecimento sob vácuo a 200o C durante uma hora. A PAni sintetizada quimicamente foi utilizada nas condições dedopada e dopada com 5% de ácido para-toluenosulfônico (TSA). Também foi preparada uma mistura de PAni com poli(orto-metóxianilina) (POMA) em diversas proporções e igualmente dedopadas e dopadas com 5% de TSA. Os filmes obtidos nestas condições foram analisados por técnicas variadas (espectroscopia infravermelho, Raman e de massa), testados por técnicas eletroquímicas (voltametria cíclica e medida do potencial de corrosão ao longo do tempo) e ensaios acelerados de corrosão (névoa salina e câmara úmida) O melhor desempenho como filme protetor contra a corrosão foi apresentado pela PAni plastificada com 5% de DDPh e dopada com 5% de TSA. No ensaio de potencial de corrosão contra o tempo, este filme foi capaz de manter o potencial do sistema PAni-DDPh-TSA / aço carbono durante sete dias num valor positivo. Filmes da mistura PAni-POMA plastificados e dopados com TSA também atuaram conforme um mecanismo do mesmo tipo, porém por um período de tempo inferior, demonstrando a influência da POMA nas propriedades da PAni. Os ensaios acelerados de corrosão mostraram que os filmes de PAni plastificados com 5% de DDPh e dopados com 5% de TSA são muito superiores na proteção contra a corrosão do aço quando comparados ao filme de PAni pura. No ensaio de névoa salina o aço revestido pelo filme de PAni plastificado com 5% de DDPh e dopado com 5% de TSA, não apresentou corrosão por um período de sete dias.

Neste trabalho foi estudada a síntese química do poli (5-amino 1-naftol) (PAN) em presença de diferentes agentes dopantes e meios reacionais. Os polímeros obtidos foram caracterizados pelas técnicas espectroscópicas de infravermelho, Raman, por microscopia eletrônica de varredura, por voltametria cíclica, temogravimetria, medidas de condutividade elétrica e grau de aderência. A estrutura do PAN obtido apresentou-se semelhante aos resultados obtidos para a PAni. Filmes de PAN sintetizados em meio aquoso ácido sobre substratos de platina apresentaram eletroatividade e estabilidade à ciclagem quando. Filmes preparados a partir de PAN sintetizado em presença dos ácidos dopantes dinonil naftalêno disulfônico (DNNDSA), dinonil naftalêno sulfônico (DNNSA) e dodecil benzeno sulfônico (DBSA), apresentaram-se mais homogêneos e mais aderentes que os sintetizados em ausência desses. A aplicação na construção de dispositivos eletrocrômicos e de chaveamento apresentou-se inicialmente viável para todas as amostras testadas.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-09-13T17:25:57Z No. of bitstreams: 1 2016_VilanySantanaPereira.pdf: 13638508 bytes, checksum: b0440cfddaa00b1479a57fe8b2dafe8d (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-09-20T21:48:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_VilanySantanaPereira.pdf: 13638508 bytes, checksum: b0440cfddaa00b1479a57fe8b2dafe8d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-20T21:48:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_VilanySantanaPereira.pdf: 13638508 bytes, checksum: b0440cfddaa00b1479a57fe8b2dafe8d (MD5) / A descoberta de polímeros condutores há 40 anos abriu o caminho para a eletrônica orgânica com a promessa de novas aplicações. Desde então, uma gama considerável de dispositivos eletrônicos contendo polímeros condutores (semi) tem sido desenvolvidos, como diodos emissores de luz, dispositivos ópticos não lineares, músculos artificiais, transístores de filmes finos, dispositivos fotovoltaicos, dentre outros. Incorporando compostos orgânicos extraídos de plantas (os chamados materiais "verdes") nestes dispositivos é possível melhorar estabilidade, sustentabilidade e os custos de manufatura. Materiais verdes são processados sob atmosfera ambiente, utilizando técnicas de deposição simples como spin, dip coating ou drop casting. Mesmo os semicondutores orgânicos bem conhecidos comportam-se de maneira diferente nestas condições. Como um sistema de modelo e referência para materiais verdes, foi reinvestigada a injeção de lacunas no polímero semicondutor regiorregular poly(3- hexylthiophene-2,5-diyl) (P3HT). Este por sua vez, é conhecido por ser sensível aos contaminantes ambientais, como humidade, oxigênio ou solventes remanescentes. No presente trabalho, é dada especial ênfase para a compreensão da resposta elétrica dos semicondutores orgânicos sob ação de processos degradativos, que afetam tanto o filme quanto as interfaces. Para promover a injeção de carga no P3HT vários cenários de secagem foram monitorados após tratamento térmico (annealing) e envelhecimento. Comparou-se a injeção de carga através de uma interface metal-semicondutor com uma heterojunção orgânica na mesma amostra para distinguir efeitos do filme e de interfaces. Fenômenos de dopagem não intencional, presença de impurezas carregadas, degradação por armadilhas de lacunas profundas e camadas interfaciais não uniformes foram identificados através da análise cuidadosa das características de corrente-tensão, parcialmente com a ajuda de simulações numéricas que resolveram as equações diferenciais não-linear de Poisson e de deriva-difusão. Além disso, a injeção de cargas em materiais verdes como filmes plastificados com base em Buriti e óleo de Urucum revelou diferenças marcantes em relação ao material de referência P3HT, provavelmente relacionado a modificações de interface. O exemplo dado demonstra a utilidade da criação de injeção de carga em filme P3HT por casting como controle para desenvolver materiais verdes com aplicações eletrônicas. _________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The discovery of conducting polymers 40 years ago paved the way for organic electronics promising exciting new applications. Already a considerable range of electronic devices containing (semi) conducting polymers has been developed like light emitting diodes, non-linear optical devices, artificial muscles, thin film transistors and large area photovoltaic devices. Incorporating organic compounds extracted from plants (so called ’green’ materials) in these devices may improve stability, sustainability and manufacturing costs. Green materials are processed under ambiente atmosphere using simple deposition techniques like spin and dip coating or drop casting. Even well known organic semiconductors behave differently under these conditions. As a model system and reference for green materials, we reinvestigated the injection of holes into the regioregular semiconducting polymer poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl) (P3HT). P3HT is known to be sensitive to ambient dopants, like moisture, oxygen or reminiscent solvents. In the present work, special emphasis is given to understanding the electrical signature of degrading processes, which affect both the bulk and the interfaces of the organic semiconductor. To this extend the charge injection into P3HT was monitored after various drying scenarios, heat treatment (annealing) and aging. Especially fruitful proved the comparison of charge injection across a metal-semiconductor interface and an organic heterojunction in the same sample to distinguish bulk and interface effects. Unintentional doping, the presence of charged impurities, degradation by deep hole traps and non-uniform interfacial layers could be all identified by carefully analysing current-voltage characteristics, partially with the help of numerical simulations solving the coupled nonlinear Poisson and drift-diffusion differential equations. Moreover, charge injection into selected green materials like plasticised films based on Buriti and Annatto oil revealed striking differences compared to the reference material P3HT, most likely related to interface modifications. The given example proves the usefulness of establishing charge injection into casted P3HT film as control when developing green materials for electronic applications.

Orientador : Prof. Dr. Marcio Vidotti / Co-orientadora : Profª Drª Izabel C. Riegel-Vidotti / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Química. Defesa: Curitiba, 24/02/2015 / Inclui referências : f. 111-131 / Área de concentração : Físico-Química / Resumo: Um dos focos principais de interesse da química e o estudo das propriedades dos materiais formados por misturas de varias substancias. Este interesse se deve muitas vezes ao fato de que unindo dois ou mais compostos é possível conseguir um material com propriedades diferentes ou melhores que os materiais individualmente separados. Os compósitos desempenham exatamente essa possibilidade. Diante disso o desenvolvimento de compósitos poliméricos e largamente investigado. O sinergismo entre os polímeros condutores e os naturais podem gerar diferentes aplicações, desde o desenvolvimento de nervos e músculos artificiais, sensores e biossensores, tintas para a prevenção a corrosão, além de dispositivos de liberação controlada. O polímero condutor mais estudado e a polianilina. Este polímero e insolúvel em meio aquoso e infusível devido a rigidez de sua cadeia, isto e um problema quando o objetivo e a aplicação em larga escala. No entanto, diversas pesquisas vem sendo realizadas no sentido de superar essa dificuldade, sendo uma das alternativas a obtenção de dispersões coloidais. Diversos polímeros podem ser usados para a estabilizacao, no entanto a vantagem de se usar um polímero natural reside no fato de que se pode obter um material que mantenha a alta atividade eletroquímica do polímero condutor e ao mesmo tempo apresente boa processabilidade, biodegradabilidade, alta solubilidade em agua e, especialmente baixa toxicidade. Diante disso esta tese tem como objetivo a obtenção de um material compósito utilizando a polianilina estabiliza com goma arábica (GA). A (GA) e um hidrocoloide com capacidade emulsificante, possui sítios hidrofílicos (polissacarídeo) e hidrofóbicos (parte proteica), os sítios hidrofóbicos servem como ancoragem para a formação da polianilina e posterior estabilização evitando a precipitação da polianilina. A síntese destes compósitos foi realizada por método químico. O material resultante foi dialisado precipitado por centrifuga e seco. Os resultados das sinteses e estudos cinéticos com diferentes proporções de GA/anilina demonstram que a sintese e autocatalizada formando um material nanocompósito solúvel em agua com morfologias diferentes demostradas por microscopia de transmissão. Analises por UV-Vis mostram as principais bandas características da polianilina, e a presenca de elétrons desemparelhados (polarons) também foi confirmada por EPR. Analises realizadas por Infravermelho sugeriram a presença nos compósitos tanto de GA quanto de polianilina interagindo por meio de ligações de hidrogênio. Espectros Raman evidenciaram principalmente polianilina condutora. Todos os compósitos obtidos apresentaram eletroatividade com destaque para a amostra com maior quantidade de anilina na síntese. Utilizando os materiais redispersos em meio aquoso, foram modificados eletrodos de ITO por casting, layer by layer e eletroforese, sendo que as ultimas duas técnicas produziram os melhores resultados eletroquímicos e eletrocrômicos. Verificamos que mudando a proporção GA/anilina no inicio da síntese podem-se obter diferentes morfologias com compósitos solúveis e eletroativos. Palavras chave: Nanocompositos, poli(anilina), goma arábica. / Abstract: A major focus of interest of chemistry is the study of materials properties formed by mixtures of various substances. This concern is often due to the fact that by joining two or more compounds can achieve a material with different properties or better than the materials individually separated.Composites make exactly this possibility. Therefore the development of polymer composites is widely investigated. Synergism between conductive polymers and natural polymers can generate different applications, since the development of artificial nerves and muscles, sensors and biosensors, paints for corrosion prevention, and controlled release devices. The most studied conductive polymer is polyaniline. This polymer is insoluble and infusible in aqueous medium due to the rigidity of the chain, this is a problem when the objective is the large-scale application. However, several studies have been performed to overcome this difficulty, an alternative is to obtain colloidal dispersions. Many polymers can be used for stabilization, but the advantage of using a natural polymer lies in the fact that one can obtain a material that maintains high electrochemical activity of the conductive polymer and at the same time presenting good processability, biodegradability, high water solubility and especially low toxicity. Therefore, this thesis aims to obtain a composite using poly(aniline) stabilized with gum arabic (GA). The (GA) is a hydrocolloid with emulsifying capacity, has hydrophilic sites (polysaccharide) and hydrophobic sites (protein part), hydrophobic sites serve as anchoring for the formation of polyaniline and subsequent stabilization, preventing the poly(aniline) precipitation. The synthesis of these composites was conducted by chemical methods. The resulting material was dialyzed, precipitated by centrifugation and dried. The results of the synthesis and kinetics studies show that the synthesis is self-catalyzed with different proportions of GA/aniline forming a nanocomposite water-soluble material with different morphologies noted by transmission microscopy. UV-Vis analyzes show the main characteristic bands of polyaniline and the presence of unpaired electrons (polarons) was also confirmed by EPR. FTIR suggest the presence in the composites, both the GA as polyaniline interacting by hydrogen bonds. Raman spectra showed mainly conductive polyaniline. All composites obtained exhibited electroactivity highlighting the obtained sample with the highest amount of aniline in the synthesis. Using the redispersed materials in an aqueous medium, ITO electrodes were modified by casting, layer by layer and electrophoresis, the last two techniques produced the best electrochemical and electrochromic results. We found that changing the GA/aniline ratio in the beginning of the synthesis can be obtained different morphologies and soluble electroactive composites. Keywords: nanocomposites, poly(aniline), gum arabic.

Orientador : Profª. Drª. Leni Akcelrud / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Química. Defesa: Curitiba, 12/06/2015 / Inclui referências : f. 94-99 / Área de concentração : Físico-Química / Resumo: A modificação da capacidade doadora e retiradora de elétrons em copolímeros conjugados do tipo doador-aceptor (D-A) permite a concepção de novos materiais, com melhores propriedades elétricas e ópticas. Estes têm sido aplicados com sucesso em dispositivos fotovoltaicos do tipo heterojunção, e recentemente, grandes avanços na eficiência de conversão fotovoltaica (PCE) foram alcançados. Em 2006, Scharber propôs uma regra para obter valores de PCE superiores a 10%, otimizando simultaneamente a banda proibida (band gap) e os níveis de fronteira do material doador. Adicionalmente, o material doador deve apresentar um band gap menor que 1,6 eV e um nível LUMO com -4,0 eV, utilizando o [6,6]-fenil-C61-ácido butírico-metil éster (PCBM) como carreador de cargas negativas. Neste sentido, os cálculos teóricos podem ter grande utilidade, porque são capazes de descrever materiais já sintetizados e outros ainda não produzidos. O trabalho teórico realizado foi dividido em duas etapas. Primeiramente, dois fatores foram analisados: os efeitos espectroscópicos causados pela inserção de uma dupla ligação, entre unidades conjugadas D-A, e o segundo fator mostrou os efeitos espectroscópicos que podem ser obtidos a partir de copolímeros bloco, contendo um segmento em comum. Os resultados obtidos foram comparados com resultados experimentais disponíveis. Na segunda etapa, foi descrita uma correlação entre os níveis de energia de fronteira de 65 unidades conjugadas encontradas na literatura. Vinte e duas combinações, baseadas nas unidades benzo-bis(tiadiazol) e tetrazina foram selecionadas, devido à sua boa correlação com a aproximação de Scharber, e seus copolímeros relacionados foram investigados teoricamente. O método DFT com o funcional B3LYP e conjunto de função de base 6-311g(d,p) foi aplicado para obter as geometrias otimizadas dos oligômeros, bem como as energias dos orbitais de fronteira. As propriedades ópticas, como forças de oscilador, foram estimadas pelas aproximações TDDFT e INDO/S. Baseado nos resultados, foi possível predizer o PCE de 22 copolímeros simulados. Os resultados dos cálculos indicam que vários polímeros investigados mostraram valores de eficiência entre 9-10%. Todos os cálculos foram realizados no programa Gaussian 09. Palavras chave: polímeros conjugados, cálculos teóricos, eficiência fotovoltaica. / Abstract: Modifying the electron-withdrawing capability in donor?acceptor (D-A) conjugated copolymers, allows designing new polymers with better electrical and optical properties. These D-A materials have been successfully applied in bulk heterojunction solar cell devices, and recently a great progress in the enhancement of conversion efficiencies (PCE) has been achieved. In 2006, Scharber proposed a design rule to obtain PCE values over 10%, optimizing the band gap and orbital energy levels of the donor material, simultaneously. In addition, the donor material should present a band gap lower than 1,6 eV and a LUMO level around -4 eV, using phenyl-C61-butyric acid methyl ester (PCBM) as acceptor. In this context, theoretical calculations are a useful tool to describe properties of materials before and after synthesis. In order to attain such purpose, the work was divided into two steps. Firstly, two factors were analyzed: the influence of the insertion of a double bond, between the conjugated units of the D-A copolymer. The second factor was the spectroscopic effects that can be obtained from block copolymers, containing a common segment. The results were compared with available experimental ones. In the other step, it a correlation between the frontier orbitals energies of 65 conjugated structures from the literature was described, generating 2080 possible pair combinations. Twenty e two combinations based on benzo-bis(thiadiazole) and tetrazine conjugated units were selected from those due their good correlation with Scharber's approach, and their simulated copolymers were investigated. The DFT method using the B3LYP functional and 6-311g (d,p) basis set were applied to obtain the optimized oligomers geometries, as well the related frontier orbitals energies. The optical properties, as oscillator strengths, were estimated by TDDFT and INDO/S approximations. Based on the results, it was possible to predict the PCE of the twenty two simulated copolymers. The results of calculations indicated that several polymers investigated showed the predicted PCE between 9-10%. All calculations were performed using GAUSSIAN 09 program. Keywords: conjugated polymers, theoretical calculations, photovoltaic efficiency.

Orientador: Dantes Luis Chinaglia / Banca: Neri Alves / Banca: José Antonio Malmonge / Resumo: Desde a descoberta das propriedades eletrônicas de materiais poliméricos orgânicos sintéticos, várias pesquisas foram feitas a fim de desenvolver dispositivos eletrônicos e optoeletrônicos, como transistores de efeito de campo, diodos emissores de luz, células eletroquímicas emissoras de luz, células solares e sensores. A motivação para essas pesquisas tem sido algumas características específicas dos materiais orgânicos como a flexibilidade, dispositivos de espessura ultra-finos, baixo custo e fácil processamento. Este trabalho teve como objetivo estudar e caracterizar a blenda polimérica formada pelo polímero condutor Poli(3,4-etilenodioxitiofeno):Poli(estirenosulfonado) (PEDOT:PSS) e o polímero isolante Poli(álcool vinílico) (PVA). As amostras foram caracterizadas por técnicas espectroscópicas (UV-Vis), morfológicas (AFM) e medidas elétricas AC e DC. A blenda (PEDOT:PSS/PVA) composta por (40/60), respectivamente, apresentou um material percolado, na qual a condutividade cresce linearmente com a concentração do polímero condutor. Os resultados mostraram que o transporte de carga nas blendas pode ser bem descrito pelo modelo Variable Range Hopping (VRH-3D). Amostras com concentrações inferiores a 10% em massa de PEDOT:PSS na blenda apresentaram separação de fase entre os polímeros constituintes, levando a dois processos de condução elétrica distintos, um predominante através da matriz isolante (PVA) e outro através de ilhas constituídas pelo polímero condutor (PEDOT:PSS). Da caracterização óptica da blenda, para aplicações como eletrodo transparente, obteve-se filmes com alta condutividade elétrica e baixo coeficiente de absorção óptico, para concentrações próximas a 30% de PEDOT:PSS. A composição da blenda (PEDOT:PSS/PVA) com as micro partículas de Zn2SiO4:Mn, para aplicação em dispositivos EL, resultou em dispositivos emissores de luz com pico de emissão em 530 nm e pureza de cor de 88% / Abstract: Since the discovery of the electronic properties of synthetic organic polymeric materials, several studies have been made to develop electronic and opto-electronics devices such as field effect transistors, light emitting diodes, light emitting electrochemical cells, solar cells and sensors. The motivation for this research was some specific features of organic materials such as flexibility, ultra-thin thickness, low cost and easy processing for application as transparent electrode in organic devices. This work aimed to study and characterize the polymer blend formed by the conductive polymer poly (3,4-ethylenedioxythiophene): poly (estirenosulfonado) (PEDOT:PSS) and the insulating polymer poly (vinyl alcohol) (PVA). The samples were characterized by spectroscopic techniques (UV-Vis), morphological (AFM) and electrical measurements AC and DC. The blend (PEDOT:PSS/PVA) containing (40/60), respectively, resulted in a percolated material, wherein the conductivity increases linearly with the concentration of conductive polymer. The results showed that the charge transport in the blends can be well described by the Variable Range Hopping (VRH-3D) model. Samples with concentrations below 10% by weight of PEDOT:PSS in the blend showed phase separation of the constituent polymers, resulting in two distinct electrical conduction processes, a predominant via the insulating matrix (PVA) and a second via islands formed by the polymer conductor (PEDOT:PSS). Optical characterization of the blend, for applications as transparent electrode, reveals that high electrical conductivity and low coefficient of optical absorption is obtained for concentrations close to 30% of PEDOT:PSS. The composition of the blend (PEDOT:PSS/PVA) with micro particles of Zn2SiO4:Mn, results in light emitting devices with emission peak at 530 nm and color purity of 88% / Mestre

Orientador: Messias Borges Silva / Banca: Fernando Augusto Silva Marins / Banca: Valério Antonio Pamplona Salomon / Banca: Robinson Damasceno Calado / Banca: Rosinei Batista Ribeiro / Resumo: É expressiva a repercussão do conceito da Produção Enxuta e grande parte das histórias de sucesso vem da indústria automotiva e de outras de fabricação de produtos discretos. Estas se caracterizam por volumes elevados e uma variedade relativamente pequena de produtos. Entretanto, constatou-se na literatura a carência de abordagens que tratem da Produção Enxuta aplicada à manufatura contínua onde os equipamentos de produção são, não raro, grandes, de elevado custo e relativamente fixos. Os processos contínuos de fabricação são menos flexíveis e não se adequam, por exemplo, a um arranjo celular como os da manufatura discreta. Neste contexto, o objetivo do presente trabalho é o de investigar a aplicabilidade do conceito da Produção Enxuta e de suas ferramentas à indústria de manufatura contínua, em particular na fabricação de condutores elétricos. Acerca da metodologia desta pesquisa, de início, um survey exploratório com fabricantes paulistas de condutores elétricos é realizado. Em seguida, a partir de dados ex-post facto de um fabricante com extenso histórico de prática dos conceitos da Produção Enxuta, foi realizado o mapeamento do fluxo de valor (VSM). Idealizou-se então o mapa do estado futuro considerado as condições de contorno e/ou adaptação das práticas enxutas a serem adotadas e seus os impactos são investigados por meio de simulação discreta estocástica. Os resultados obtidos do survey permitem inferir que o conceito ainda requer uma evolução mais significativa, naquele universo pesquisado. Já os resultados da simulação, avaliados por meio de um planejamento de experimentos e a avaliação simultânea das variáveis de saída, pelo Método Plackett-Burman, apontam a significativos ganhos, por exemplo, reduções de lead-time e estoque em processo. Em conclusão, foi... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: It is significant the repercussion of the concept of Lean Production, much of the success cases come from the automotive industry and other manufacturing discrete products. Those industries are characterized by high volumes and a relatively small assortment of products. However, there was a lack of literature on approaches those address Lean Production applied to continuous manufacturing where production equipment are, not rarely, large, high cost and relatively fixed. The continuous manufacturing is less flexible and not suitable, for example, a cellular layout as discrete manufacturing. In this context, the objective of this thesis is to investigate the applicability of the concept of Lean Production and its tools for continuous manufacturing industry, particularly in the manufacture of electrical conductors. About the methodology of this research, at first, an exploratory survey with manufacturers of electrical conductors is performed. Then, data from ex-post facto from a manufacturer with long history of practice of the concepts of Lean Production was held VSM - Value Stream Mapping. After was envisioned future state map considered the boundary conditions and/or adaptation of lean practices to be adopted and their impacts are investigated by means of discrete stochastic simulation. The results of the survey allow us to infer that the concept still requires a more significant development in that universe surveyed. Already the simulation results, evaluated by means of a design of experiments and the simultaneous evaluation of the output variables, by the use of the Plackett-Burman Method, point to significant gains, for example, in reducing the lead time and the amount of stock in process. In conclusion, it was demonstrated for the industrial environment studied, continuous manufacturing eminently, the possibility... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Este trabalho consistiu no estudo da síntese química do polipirrol (Ppy) pelo emprego de agentes oxidantes (FeCb) em meio aquoso. É apresentada a influência da adição de dopantes adicionais na condutividade do polímero é apresentada. O Ppy foi caracterizado por espectroscopia de infra-vermelho, voltametria cíclica, microscopia eletrônica de varredura e medidas de condutividade. Um novo processo de metalização de polímeros convencionais é proposto. Algumas vantagens deste processo alternativo são a eliminação do uso de metais preciosos caros e dos banhos tóxicos de cobre químico, ambos presentes no processo de metalização convencional. / This work describes a study of polypyrrol (Ppy) chemical synthesis by using oxidation agents (FeCl3) in aqueous medium.The influence of the additional dopant on the polymer conductivity was presented. Ppy was characterized by spectroscopic infra-red, cyclic voltammetry, scanning electron rnicroscopy and conductivity measurements. A novel process of metallization of conventional polymers was suggested. Some advantages of this alternative method are the elimination of using expensive precious metal solutions and toxic electroless copper baths, both essential in the conventional metallization process.

Neste trabalho é apresentado um estudo da imobilização da enzima horseradish peroxidase (HRPO) em matriz polimérica através de dois métodos diferentes. O primeiro consiste em um método de uma etapa, no qual a HRPO é imobilizada por eletropolimerização de pirrol em meio aquoso com eletrodo de platina – técnica esta denominada entrapment – visando a confecção de biossensores enzimáticos para a detecção amperométrica de peróxido de hidrogênio (H2O2). A matriz polimérica com a enzima imobilizada foi analisada por reação colorimétrica, confirmando as afirmações de alguns autores sobre a baixa quantidade de enzima imobilizada, e FTIR mostrando espectros bastante semelhantes entre os filmes de polipirrol (PPy) puro e de PPY + HRPO. Foram realizados estudos do efeito das concentrações de monômero, enzima e eletrólito, assim como dos parâmetros eletroquímicos para a otimização da preparação do biossensor. Os valores dos parâmetros otimizados serviram de referência para o estudo do segundo método de imobilização, no qual é utilizado um anticorpo específico para a enzima HRPO, o V3.5R3, imobilizado via entrapment com a HRPO inoculada ao sistema através da imersão do substrato formado (PPy-V3.5R3) em uma solução de HRPO. Os dois métodos de confecção dos biossensores para a determinação quantitativa de H2O2 são comparados: em relação ao parâmetro comportamento linear, verificou-se uma faixa de concentração de 0 a 15 mmol/L de H2O2 para o método via entrapment, enquanto que através do método com inoculação foi verificado um comportamento linear de 2 a 8 mmol/L de H2O2. Em relação à resposta do biossensor, tem-se para a concentração de 8 mmol/L de H2O2, uma corrente de aproximadamente 600 nA utilizando biossensores preparados pelo método de entrapment e 300 nA pelo método com inoculação. Apesar do baixo desempenho da imobilização do anticorpo V3.5R3 para a detecção de H2O2, o sucesso na imobilização de diferentes biocomponentes e o desenvolvimento de mecanismos como a inoculação amplia o espectro de possibilidades para o estudo de biossensores. / In this work is presented a study of the immobilization of the enzyme horseradish peroxidase (HRPO) in polymeric matrix by two different methods. The first one consist in a one-step method, in which the HRPO is immobilized by electropolymerization of pyrrole in aqueous solution onto platin electrode – techniques denominated entrapment – aiming the confection of enzymatic biosensors for the amperometric detection of hydrogen peroxide (H2O2). The polymeric matrix with the immobilized enzyme (substrate PPy-HRPO) was analyzed by colorimetric reaction, confirming the affirmations of some authors about the low quantities of enzymatic immobilization, and FTIR, what shows very similar specters for the polypyrrole (PPy) film and the PPy + HRPO. Studies of the concentrations of monomer, enzyme and electrolyte, as well as of the electrochemical parameters, have been carried through for the optimization of the biossensor. The values of the optimized parameters were used as reference for the study of the second immobilization method, in which is used a specific antibody for enzyme HRPO, the V3.5R3, immobilized via entrapment. The HRPO is, then, inoculated to the system by immersion of the PPy-V3.5R3 substrate in HRPO solution. The results of the biossensores confectioned by the two methods are compared: about the linear behavior it was verified a range of concentration form 0 to 15 mmol/L of H2O2, while through the second method was verified a linear range of 2 to 8 mmol/L of H2O2. About the signal response, for the same concentration of 8 mmol/L of H2O2, an electric current of 600 nA was reached, against 300 nA with the biosensors constructed by the second method. Although the low performance of the immobilization of the antibody V3.5R3 for the H2O2 detection, the success in different biocomponents immobilization and the development of mechanisms as the inoculation increases the possibilities specter for biosensors research.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Ciências Mecânicas, 2013. / Submitted by Larissa Stefane Vieira Rodrigues (larissarodrigues@bce.unb.br) on 2014-10-23T18:38:31Z No. of bitstreams: 1 2013_ThamiseSampaioVasconcelosVilela.pdf: 3666452 bytes, checksum: 44e6e56ac06ad0872956d3dd13381091 (MD5) / Approved for entry into archive by Tania Milca Carvalho Malheiros(tania@bce.unb.br) on 2014-10-29T13:24:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_ThamiseSampaioVasconcelosVilela.pdf: 3666452 bytes, checksum: 44e6e56ac06ad0872956d3dd13381091 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-29T13:24:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_ThamiseSampaioVasconcelosVilela.pdf: 3666452 bytes, checksum: 44e6e56ac06ad0872956d3dd13381091 (MD5) / O presente trabalho de natureza experimental, realizado por meio da utilização de extensometria, visa a validação da Fórmula de Poffenberger-Swart (P-S), aplicada extensivamente em todo o mundo para a determinação da tensão flexural nominal considerada responsável pela falha por fadiga de cabos condutores. Para efeito de comparação e determinação das limitações da expressão analítica foram realizados medições e cálculos aplicando a fórmula de P-S para seis cabos condutores com diferentes: i) materiais (alumínio, alumínio liga, alma de aço, alma de compósito); ii) geometrias (fios de seção circular ou em forma de Z); iii) configuração (com e sem alma); iv) dimensões. Os ensaios foram executados, de acordo com as recomendações da CIGRE (1985), EPRI (1979) e IEEE (1978), em uma bancada de 46,8 metros de comprimento, em ambiente climatizado, com sistema de controle dos equipamentos totalmente automatizado. Para a verificação da consistência da fórmula foram aplicadas diferentes amplitudes de flexão. A tensão nominal encontrada pela média dos extensômetros apresentou uma boa aproximação com o valor teórico obtido pela fórmula de P-S. Dois estudos adicionais compõem este trabalho: o estudo baseado na avaliação da influência da variação da carga de esticamento (variação da EDS – Every Day Stress), aplicada em cabos condutores de energia elétrica sobre a tensão média residual encontrada nos fios de alumínio da camada mais externa; e o estudo para avaliação da influência da sequência da carga de aperto dos parafusos do grampo de suspensão, que é avaliada a partir de células de carga (load washers). A carga de aperto é outro fator que influencia na vida de um condutor. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The aim of this experimental work is to evaluate the effects of aeolian vibration, concerned the analysis of stress at the last point of contact of the assembly cable/suspension clamp (LPC) is an important factor to determine fretting fatigue resistance has it focus on the construction of a Wöhler curve or SN curve for a chosen cable/clamp conductors set. The LPC is the most likely point of failure. Thus, one studied in this work is the validation of Poffenberger - Swart Formula through the strain gages. Strain gages are glued on aluminum wires of the outer layer of the conductor at the point diametrically opposite to the LPC. For this purpose, the evaluation was carried out in six different cables in different displacement amplitudes YB. These cables differ in the geometry of the aluminum wire (circular or shaped Z) or the core that may be of steel, aluminum or composite . The tests were performed according to CIGRE (1985), EPRI (1979) and IEEE (1978) recommendations, in a rig fully instrumented and closed loop controlled, on a total span of 46,8 meters long, operating on a climatized environment. The nominal stress found by averaging the strain is a good approximation to the stress found by the P-S formula. The study based on the evaluation of the influence of load stretch variation (variation of EDS - Every Day Stress) applied at cable conductors of electricity, on average stress aluminum wires found in the outermost layer. Such assessment is carried out from strain gauges glued at two meters of distance from the last point of contact. Another study was to evaluate the influence of the sequence of the load screw tightening the suspension clamp, which is evaluated from load cells (load washers). The clamping load is another factor that influences the conductor life.