O objetivo central desta dissertação é apresentar as folheações infinitesimalmente polares, fornecendo uma demonstração para o teorema que as caracteriza. Seguimos a abordagem original encontrada em Lytchak e Thorbergsson [25], de 2010. Diretamente da definição e do teorema principal obtem-se dois exemplos: folheações polares e folheações riemannianas singulares de codimensão 1 ou 2. Dedicamos especial atenção a um terceiro exemplo: folheações sem pontos horizontalmente conjugados. A demonstração deste resultado utiliza resultados obtidos anteriormente pelos mesmos autores em 2007, Lytchak e Thorbergsson [24]. Abordamos também, brevemente, as implicações do teorema caracterizador (que é um resultado local) sobre o quociente global de uma folheação infinitesimalmente polar. Variedades com folheações infinitesimalmente polares podem ser encaradas como um objeto que apresenta aspectos clássicos do teorema do toro maximal para grupos de Lie compactos, em um contexto mais amplo. / The present work aims at introducing infinitesimally polar foliations -- as defined by Lytchak and Thorbergsson [25] -- providing a proof for the classification theorem. Polar foliations and low codimension singular Riemannian foliations are two immediate examples. A third example is given by foliations without horizontally conjugate points. The proof of this assertion relies on previous results established by the same authors in Lytchak and Thorbergsson [24]. The classification theorem for infinitesimally polar foliations is a local result; we also derive from it some global consequences on the quotient space of such foliations. Infinitesimally polar foliations may be regarded as a generalised setting where one can find characteristic features from the maximal torus theorem for compact Lie groups.

O objetivo central desta dissertação é apresentar as folheações infinitesimalmente polares, fornecendo uma demonstração para o teorema que as caracteriza. Seguimos a abordagem original encontrada em Lytchak e Thorbergsson [25], de 2010. Diretamente da definição e do teorema principal obtem-se dois exemplos: folheações polares e folheações riemannianas singulares de codimensão 1 ou 2. Dedicamos especial atenção a um terceiro exemplo: folheações sem pontos horizontalmente conjugados. A demonstração deste resultado utiliza resultados obtidos anteriormente pelos mesmos autores em 2007, Lytchak e Thorbergsson [24]. Abordamos também, brevemente, as implicações do teorema caracterizador (que é um resultado local) sobre o quociente global de uma folheação infinitesimalmente polar. Variedades com folheações infinitesimalmente polares podem ser encaradas como um objeto que apresenta aspectos clássicos do teorema do toro maximal para grupos de Lie compactos, em um contexto mais amplo. / The present work aims at introducing infinitesimally polar foliations -- as defined by Lytchak and Thorbergsson [25] -- providing a proof for the classification theorem. Polar foliations and low codimension singular Riemannian foliations are two immediate examples. A third example is given by foliations without horizontally conjugate points. The proof of this assertion relies on previous results established by the same authors in Lytchak and Thorbergsson [24]. The classification theorem for infinitesimally polar foliations is a local result; we also derive from it some global consequences on the quotient space of such foliations. Infinitesimally polar foliations may be regarded as a generalised setting where one can find characteristic features from the maximal torus theorem for compact Lie groups.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:10:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JonasINO_DISSERT.pdf: 890224 bytes, checksum: a68b1b3f5f169bb87b98314d116a12b3 (MD5) Previous issue date: 2012-03-02 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / In this dissertation, the theoretical principles governing the molecular modeling were applied for electronic characterization of oligopeptide α3 and its variants (5Q, 7Q)-α3, as well as in the quantum description of the interaction of the aminoglycoside hygromycin B and the 30S subunit of bacterial ribosome. In the first study, the linear and neutral dipeptides which make up the mentioned oligopeptides were modeled and then optimized for a structure of lower potential energy and appropriate dihedral angles. In this case, three subsequent geometric optimization processes, based on classical Newtonian theory, the semi-empirical and density functional theory (DFT), explore the energy landscape of each dipeptide during the search of ideal minimum energy structures. Finally, great conformers were described about its electrostatic potential, ionization energy (amino acids), and frontier molecular orbitals and hopping term. From the hopping terms described in this study, it was possible in subsequent studies to characterize the charge transport propertie of these peptides models. It envisioned a new biosensor technology capable of diagnosing amyloid diseases, related to an accumulation of misshapen proteins, based on the conductivity displayed by proteins of the patient. In a second step of this dissertation, a study carried out by quantum molecular modeling of the interaction energy of an antibiotic ribosomal aminoglicos?dico on your receiver. It is known that the hygromycin B (hygB) is an aminoglycoside antibiotic that affects ribosomal translocation by direct interaction with the small subunit of the bacterial ribosome (30S), specifically with nucleotides in helix 44 of the 16S ribosomal RNA (16S rRNA). Due to strong electrostatic character of this connection, it was proposed an energetic investigation of the binding mechanism of this complex using different values of dielectric constants (ε = 0, 4, 10, 20 and 40), which have been widely used to study the electrostatic properties of biomolecules. For this, increasing radii centered on the hygB centroid were measured from the 30S-hygB crystal structure (1HNZ.pdb), and only the individual interaction energy of each enclosed nucleotide was determined for quantum calculations using molecular fractionation with conjugate caps (MFCC) strategy. It was noticed that the dielectric constants underestimated the energies of individual interactions, allowing the convergence state is achieved quickly. But only for ε = 40, the total binding energy of drug-receptor interaction is stabilized at r = 18A, which provided an appropriate binding pocket because it encompassed the main residues that interact more strongly with the hygB - C1403, C1404, G1405, A1493, G1494, U1495, U1498 and C1496. Thus, the dielectric constant ≈ 40 is ideal for the treatment of systems with many electrical charges. By comparing the individual binding energies of 16S rRNA nucleotides with the experimental tests that determine the minimum inhibitory concentration (MIC) of hygB, it is believed that those residues with high binding values generated bacterial resistance to the drug when mutated. With the same reasoning, since those with low interaction energy do not influence effectively the affinity of the hygB in its binding site, there is no loss of effectiveness if they were replaced. / Nessa disserta??o, os princ?pios te?ricos que regem a Modelagem Molecular foram aplicados na caracteriza??o eletr?nica do oligopept?deo α3 e seus variantes (5Q,7Q)-α3, como tamb?m na descri??o qu?ntica da intera??o do aminoglicos?deo higromicina B e a subunidade 30S do ribossomo bacteriano. No primeiro estudo, os dipept?deos lineares e neutros constituintes das biomol?culas mencionados foram modelados e posteriormente otimizados at? uma estrutura de menor energia potencial e ?ngulos diedros adequados. No caso, tr?s processos de otimiza??o geom?trica, baseados subsequentemente na teoria cl?ssica newtoniana, na semi-emp?rica e na teoria do funcional da densidade (DFT), varreram a paisagem de energia de cada dipept?deos na busca de uma estrutura de energia m?nima ideal. Por fim, os conf?rmeros ?timos foram descritos quanto ao potencial eletrost?tico, energia de ioniza??o (amino?cidos), orbitais de fronteira HOMO/HOMO-1 e termo de hopping. A partir dos termos de hopping descritos nesse trabalho, foi poss?vel, em estudos subsequentes, caracterizar as propriedades de transporte de cargas destes modelos pept?dicos. Vislumbra-se uma nova tecnologia de biosensores capaz de diagnosticar doen?as amiloides, relacionadas ao ac?mulo de pept?deos disformes, a partir do perfil de condutividade el?trica apresentado pelas prote?nas do paciente. Em um segundo momento dessa disserta??o, realiza-se um estudo qu?ntico por modelagem molecular da energia de intera??o de um antibi?tico aminoglicos?dico em seu receptor riboss?mico. Sabe-se que a higromicina B (higB) ? um antibi?tico aminoglicos?deo que afeta a transloca??o ribossomal pela intera??o direta com a subunidade menor do ribossomo bacteriano (30S), especificamente com nucleot?deos da h?lice 44 do RNA riboss?mico 16S (rRNA 16S). Devido ao forte car?ter eletrost?tico desta conex?o, foi proposta a investiga??o energ?tica do mecanismo de liga??o da higB no 30S usando diferentes valores de constantes diel?tricas (ε=0, 4, 10, 20 e 40), as quais s?o amplamente utilizadas no estudo das propriedades eletrost?ticas de biomol?culas. Para isso, foram medidos raios crescentes centralizados no centr?ide da higB tendo por base a estrutura cristalina higB-30S (1HNZ.pdb), e apenas a energia de intera??o individual de cada nucleot?deo englobado foi calculada quanticamente utilizando a estrat?gia de fracionamento molecular com capuzes conjugados (MFCC). Percebeu-se que as constantes diel?tricas subestimam as energias de intera??o individuais, permitindo que o estado de converg?ncia energ?tica seja alcan?ado rapidamente. Por?m apenas para ε=40, a energia de intera??o total droga-receptor se estabilizou em r=18?, o que se constituiu como um adequado s?tio de liga??o, pois englobou os res?duos do 16S que interagem mais fortemente com a higB - C1403, C1404, G1405, A1493, G1494, U1495, C1496 e U1498. Assim, a constante diel?trica ≈40 ? ideal para o tratamento de sistemas com muitas cargas. Confrontando as energias de liga??o individuais dos nucleot?deos 16SrRNA com ensaios experimentais para determina??o da concentra??o inibit?ria m?nima (MIC) da higB, acredita-se que esses res?duos com elevados valores de intera??o gerariam resist?ncia bacteriana ? droga quando mutados. Com o mesmo racioc?nio, visto que aqueles com baixa energia n?o influenciariam de forma eficaz a afinidade da higB em seu s?tio de liga??o, n?o ocorreria perda de efic?cia caso fossem substitu?dos.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-02-03T22:09:09Z No. of bitstreams: 1 JonasIvanNobreOliveira_TESE.pdf: 11177037 bytes, checksum: 2b572f71c5a1ab5e1c3a798571af4fed (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-02-04T20:35:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 JonasIvanNobreOliveira_TESE.pdf: 11177037 bytes, checksum: 2b572f71c5a1ab5e1c3a798571af4fed (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-04T20:35:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JonasIvanNobreOliveira_TESE.pdf: 11177037 bytes, checksum: 2b572f71c5a1ab5e1c3a798571af4fed (MD5) Previous issue date: 2015-02-26 / Esta tese trata de duas pesquisas no campo da modelagem molecular, com diferentes naturezas conceituais, por?m, baseadas em semelhantes princ?pios te?ricos da f?sica qu?ntica e da qu?mica computacional. No primeiro estudo, com o intuito de esclarecer os aspectos estruturais e energ?ticos da estabilidade da tripla-h?lice do col?geno humano, foram quantificadas as energias de intera??o entre os res?duos de amino?cidos que comp?em o pept?deo homotrim?rico T3-785, por interm?dio de c?lculos de Mec?nica Qu?ntica na luz da Teoria do Funcional da Densidade (DFT) e do m?todo de Fracionamento Molecular com Capuzes Conjugados (MFCC). Assim, as for?as de atra??o e repuls?o de cada um dos 90 res?duos que comp?em o sistema foram assinadas e as regi?es com alta/baixa estabilidade identificadas e comparativamente analisadas. Os dados obtidos aprofundaram as discuss?es sobre a estabilidade conformacional do col?geno. Na segunda pesquisa, propriedades de transporte eletr?nico de dois modelos biol?gicos foram exploradas. Nesse sentido, 27 miRNAs associados ao autismo e pept?deos formados pelas sequ?ncias (Thr-Ala)n e (Ala-Lys)n tiveram suas curvas de corrente-voltagem (I x V) calculadas. Os c?lculos computacionais foram parcialmente executados pelo m?todo qu?ntico DFT e, fundamentalmente, dentro de um modelo tight-binding, em conjunto com a t?cnica de matriz de transfer?ncia. No caso dos miRNAs, os resultados sugerem que um tipo de biosensor pode ser desenvolvido para distinguir diferentes tipos de autismo. J? os pept?deos analisados, demonstraram-se como bons candidatos para a constru??o de um diodo molecular. Ambos os resultados podem fundamentar e estimular pesquisas experimentais com essas biomol?culas no campo da nanoeletr?nica.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-03-09T22:56:49Z No. of bitstreams: 1 KyviaBezerraMota_TESE.pdf: 5202658 bytes, checksum: 44dd9aeba607843c325d09b4d48f945d (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-03-13T23:39:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 KyviaBezerraMota_TESE.pdf: 5202658 bytes, checksum: 44dd9aeba607843c325d09b4d48f945d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-13T23:39:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 KyviaBezerraMota_TESE.pdf: 5202658 bytes, checksum: 44dd9aeba607843c325d09b4d48f945d (MD5) Previous issue date: 2016-10-07 / Essa tese trata de duas pesquisas com diferentes naturezas conceituais no campo da modelagem molecular, por?m baseadas em semelhantes princ?pios te?ricos da f?sica qu?ntica e da qu?mica computacional. No primeiro estudo, as estabilidades dos sistemas ER?-OHT (Receptor ? de Estr?geno-Hidroxitamoxifeno), ER?-RAL (Receptor ? de Estr?geno-Raloxifeno) e Integrina ?v?3-Cilengitide foram determinadas em termos energ?ticos a partir da t?cnica de fracionamento molecular com capuzes conjugados (MFCC) e no escopo da teoria do funcional da densidade (DFT) seguindo o esquema GGA-PBE-Grimme para calcular a intera??o energias dos sistemas estudados. No primeiro estudo, foi poss?vel predizer a relev?ncia individual dos amino?cidos Glu, Asp, Arg, Lys no sistema com o Tamoxifeno e Glu, Asp e Lys com o Raloxifeno. Para isso ser poss?vel, as for?as de atra??o e repuls?o dos res?duos que comp?em os sistemas foram calculadas. Cada um desses res?duos apresentou uma energia de intera??o que variou dependendo da natureza qu?mica da sua cadeia lateral, do ambiente de microsolvata??o que o envolve e dos contatos intermoleculares que estabelece. O estudo pioneiro da estabilidade conformacional em termos energ?ticos de uma regi?o livre de amino?cidos incitar? pesquisas centradas no desenvolvimento e s?ntese de novos antagonistas utilizados no tratamento de diversas patologias comuns na popula??o geral. No segundo estudo, foram determinadas as propriedades energ?ticas do sistema Integrina ?V?3-Cilengitide, cuja estrutura cristalogr?fica apresenta c?tions Mn+2. Observou-se a import?ncias dos amino?cidos Ser, Asp, Leu, Arg, Lys, Ala e Pro na intera?ao da integrina com o fragmento RGD (R: arginina; G: glicina; D: ?cido asp?rtico) do cilengitide. A import?ncia da integrina com o fragmento RGD no mecanismo de ades?o de diversas c?lulas envolvidas nas doen?as cancer?genas e tamb?m na implanta??o embrion?ria permitir? o desenvolvimento de novas terapias impactantes na sobrevida de pacientes portadores de diversas neoplasias e na reprodu??o humana. / This thesis deals with two researches with different conceptual nature in the field of molecular modeling based on similar theoretical principles of quantum physics and computational chemistry. In the first study the stabilities of ER?-OHT (Receptor ? Estrogen co-crystalyzed with Hydroxytamoxifen), ER?-RAL (?-Estrogen Receptor co-crystalyzed with Raloxifene) and integrin ?v?3 co-crystalyzed with cilengitide systems were determined in terms of energy from the Molecular Fractionation Technique Caps Conjugates (MFCC), and the scope of the Density Functional Theory (DFT) following GGA-PBE-Grimme scheme for calculating the interaction energy of the systems studied. In the first study, it was possible to predict the relevance of individual amino acids Glu, Asp, Arg, Lys in the system with Tamoxifen and Glu, Asp and Lys in Raloxifene system. For this to be possible, the attraction and repulsion forces of the residues that comprise the systems were calculated. Each of these residues had an energy of interaction that varied depending on the chemical nature of the side chain, the microsolvation environment that surrounds and intermolecular contacts establishing. The pioneer study of conformational stability in terms of energy of free amino acid region will encourage research focusing on the development and synthesis of new antagonists used in the treatment of several common diseases in the general population. In the second study, we determined the energetic properties of Integrin ?V?3-cilengitide system, whose crystallographic structure has Mn+2 cations. It was noted the importance of amino acids Ser, Asp, Leu, Arg, Lys, Ala and Pro in integrin interaction with the RGD fragment (R: arginine; G: glycine; D: aspartic acid) of cilengitide. The importance of integrin with the RGD fragment in the adhesion mechanism of various cells involved in cancers and in embryo implantation allows the development of new therapies impacting on survival of patients with various forms of neoplasms and in human reproduction.

Os polímeros conjugados luminescentes são materiais com grande potencial tecnológico, mas apesar de estudados desde a década de 80, algumas de suas propriedades óticas ainda não foram totalmente entendidas. Por exemplo, ainda persistem dúvidas quanto à natureza das suas excitações primárias. Nesse sentido foi feito um estudo da fotoluminescência do poli[2-metoxy-5-(2-etil-hexiloxi)-1,4-fenileno vinileno] (MEH-PPV), polímero semicondutor luminescente cujas propriedades ópticas já foram muito investigadas. Além da banda de absorção principal na região visível do espectro, ele possui três bandas no ultravioleta. O objetivo deste trabalho é investigar a fotoluminescência do MEH-PPV quando excitado na região do ultravioleta. Após fotoexcitação no ultravioleta, observou-se apenas a fotoluminescência usual no visível. A intensidade da emissão depende fortemente da energia de excitação, da temperatura e da estrutura morfológica do sistema polimérico, determinada pelo método de preparação das amostras. Os resultados indicam que os estados excitados no ultravioleta relaxam rapidamente de forma não-radiativa até os estados de menor energia, de onde então ocorre a luminescência. Entretanto, a eficiência da fotoluminescência excitada no ultravioleta é consideravelmente reduzida, indicando que a excitação a altas energias abre novos canais de relaxação não-radiativos. / Luminescent semiconducting polymers are technological promising materials, but although studied since the 80’s some of their optical properties have not yet been fully understood. For instance, the nature of their primary excitations is still on debate. Therefore we proposed to study the photoluminescence following photoexcitation in the ultraviolet of the polymer poly(2-methoxy-5-(2-ethyl-hexyloxy)-1,4-phenylene vinylene) (MEH-PPV). It is a semiconducting luminescent polymer with a main absorption band in the visible part of the spectrum, but with three other absorption bands in the ultraviolet. After ultraviolet photoexcitation it was observed only the usual visible photoluminescence. The intensity of photoluminescence depends strongly on temperature, excitation wavelength and morphological structure of the polymer, determined by the method of sample preparation. The results show that by ultraviolet excitation the excited states relax rapidly non-radiatively to the lower energy states, from where luminescence results. However, the photoluminescence efficiency with ultraviolet photoexcitation is considerably reduced, implying that the highly excited states in the polymer have more non-radiative relaxation channels available.

A utilização de sondas fluorescentes para marcação ou detecção de biomoléculas de interesse em processos biológicos distintos, vem recebendo grande atenção em pesquisas biomédicas, de análises clínicas e biologia celular. Em geral, estas sondas fluorescentes são constituídas por moléculas orgânicas pequenas, as quais apresentam características fluorescentes e capacidade de conjugar-se com estas biomoléculas. Desta forma, esta dissertação descreve inicialmente a síntese de compostos 2-aril ou 2,5- diarilfuranos e tiofenos (3, 5, 7 e 9a-i), a partir de espécies orgânicas de telúrio (1, 4, 6 e 8) e sais de ariltrifluoroboratos de potássio (2a-i), via reação de acoplamento cruzado tipo Suzuki-Miyaura, sob catálise de paládio [ver a figura no arquivo original]. Em seguida, descreve a síntese de um derivado 2,5-diarilfurano assimétrico, o 2-(3-aminofenil)-5-(4-metoxifenil)furano 11, o qual apresenta propriedades químicas e luminescentes adequadas para atuar como uma nova e promissora sonda fluorescente em processos de marcação ou detecção biológica. A síntese desta nova sonda, também chamada de 3-AFA (3-AnililFuranoAnisol), foi realizada a partir da reação de acoplamento cruzado tipo Suzuki-Miyaura, sob catálise de paládio, entre o ácido (3-aminofenil) borônico 5e e o 2- (butiltelanil)-5-(4-metoxifenil)furano 10 em 65 % de rendimento. Esta nova sonda 3-AFA 11 foi conjugada com uma série de L-aminoácidos 12a-l, a partir de uma reação de acoplamento peptídico para formação dos respectivos produtos 13a-l em rendimentos satisfatórios. Estes produtos conjugados 13a-l, apresentam potencial para marcação fluorescente de enzimas proteolíticas de interesse [ver a figura no arquivo original]. Adicionalmente, foram caracterizadas propriedades fotofísicas importantes desta nova sonda 3-AFA 11, entre as quais seus espectros eletrônicos de absorção e emissão de fluorescência, que obtiveram valores de λex a 320 nm e λem a 400 nm, respectivamente. Por fim, foi testado o potencial de acúmulo intracelular da sonda 3-AFA 11 em sistemas celulares tais como: eritrócitos infectados com Plasmodium chabaudi e amastigotas de Leishmania L. amazonensis, sendo possível observar em todos os casos a marcação fluorescente dos respectivos parasitas. / The use of fluorescent probes for labeling or detection of biomolecules of interest in different biological processes, has received much attention in biomedical, clinical testing and cell biology research. In general, these fluorescent probes are composed of small organic molecules, which have fluorescent features and ability to combine with these biomolecules. Thus, this work initially describes the synthesis of 2-aryl or 2,5-diarylfurans and thiophenes (3, 5, 7 and 9a-i) from organic species of tellurium (1, 4, 6 and 8) and potassium organotrifluoroborate salts (2a-i) by palladium catalyzed Suzuki-Miyaura crosscoupling reaction [see the figure in the original file]. After describe the synthesis of a unsymmetrical 2,5-diarylfuran derivative, the 2-(3-aminophenyl)-5-(4-methoxyphenyl)furan 11, which presents chemical and luminescent properties appropriate to act as a promising new fluorescent probes in processes of marking or biological detection. The synthesis of this new probe, also called 3-AFA (3-AnilylFuranAnisole), was performed from palladium catalyzed Suzuki-Miyaura cross-coupling reaction, between (3- aminophenyl) boronic acid 5e and 2-(butyltellanyl)-5-(4-metoxyphenyl)furan 10 in 65 % yields. This new probe 3-AFA 11 was combined with a series of Lamino acids 12a-l from a peptidic coupling reaction to obtain their products 13a-l in satisfactory yield. These combined products 13a-l show a potential for fluorescent marking of proteolitic enzymes [see the figure in the original file]. Additionally, important photo physical properties of this new probe 3-AFA 11 were characterized. These include their electronic spectra of absorption and fluorescence emission, who obtained values of λex to 320 nm and λem to 400 nm, respectively. Finally, we tested the potential of probe 3-AFA 11 for intracellular accumulation in cellular systems such as: erythrocytes infected with Plasmodium chabaudi and amastigotes of Leishmania L. amazonensis, in all cases the fluorescent uptake cellular of their parasites can be observed.

Orientador: Renato Pavanello / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-04T08:49:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PoelFilho_CornelisJoannesvander_D.pdf: 8296875 bytes, checksum: 048da8ba9cfe029f98229ac0b593f989 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Microsistemas eletromecânicos geralmente têm seu princípio de funcionamento baseado na interação entre dois ou mais campos físicos. Para seu projeto são necessárias ferramentas de simulação multi-domínios. Este trabalho visa estudar o fenômeno de acoplamento eletromecânico em microsistemas e construir uma ferramenta de simulação numérica para este tipo de problema. São apresentados métodos de análise estática, modal e transiente baseados em modelos de elementos finitos e de ordem reduzida. Na análise estática cada domínio é resolvido separadamente. Foi mostrado um método de transferência das forças eletrostáticas para o domínio mecânico e proposto e testado um esquema de atualização da malha elétrica. Para a análise dinâmica transiente foi implementado um método de Newmark adaptado de forma a considerar os efeitos do acoplamento eletromecânico. Outro método de análise dinâmica apresentado é baseado numa estratégia de perturbação do sistema em equilíbrio em conjunto com a resolução de um problema de autovalor / autovetor. O método de perturbação fornece diretamente as freqüências naturais de vibração do sistema acoplado. A técnica de redução de ordem apresentada é baseada numa projeção de Galerkin da equação diferencial governante utilizando como funções de base os modos empíricos do sistema dinâmico. Um programa computacional para modelagem numérica multi-domínios com solução particionada para o acoplamento eletromecânico foi proposto e implementado. O código computacional, denominado MefLab, onde os métodos numéricos foram programados, usa o paradigma de orientação a objetos e a linguagem C++. Resultados com as diversas metodologias são mostrados e analisados / Abstract: Microelectromechanical systems have their working principIes based on the interaction between two or more physical fields. To design them, multi-physics simulation tools are needed. This work aims to study the coupled field effects in microsystems and build a computer code for numerical simulation of this problem. Static, dynamic modal and transient methods are introduced. They are based on finite elements and reduced order models. The static analysis is done by a staggered treatment. A method for transfering electrostatic pressures to the mechanical domain was shown and a mesh updating scheme was proposed and tested. For the transient analysis, in order to consider the electromechanical coupling effects, an adaptation was inserted in the classical Newmark direct integration method. A dynamical modal method based in a perturbation strategy was presented. It involves the staggered static algorithm and the solution of an eigenvalue/eigenvector problem. This method is able to give the natural coupled frequencies of the system with low computational costs. A reduced order modeI was constructed by using a Galekin projection of the governing differential equations in an empirical basis. This basis was obtained through results of transient finite element analysis. A multi-domain project with staggered procedures for the electromechanical coupling was proposed and implemented. It refers to the software MefLab++, a computer code written in C++ where numerical strategies are programmed according to the oriented object paradigm. Numerical results for the static, dynamic modal and transient methodologies are shown / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

Os polímeros conjugados luminescentes são materiais com grande potencial tecnológico, mas apesar de estudados desde a década de 80, algumas de suas propriedades óticas ainda não foram totalmente entendidas. Por exemplo, ainda persistem dúvidas quanto à natureza das suas excitações primárias. Nesse sentido foi feito um estudo da fotoluminescência do poli[2-metoxy-5-(2-etil-hexiloxi)-1,4-fenileno vinileno] (MEH-PPV), polímero semicondutor luminescente cujas propriedades ópticas já foram muito investigadas. Além da banda de absorção principal na região visível do espectro, ele possui três bandas no ultravioleta. O objetivo deste trabalho é investigar a fotoluminescência do MEH-PPV quando excitado na região do ultravioleta. Após fotoexcitação no ultravioleta, observou-se apenas a fotoluminescência usual no visível. A intensidade da emissão depende fortemente da energia de excitação, da temperatura e da estrutura morfológica do sistema polimérico, determinada pelo método de preparação das amostras. Os resultados indicam que os estados excitados no ultravioleta relaxam rapidamente de forma não-radiativa até os estados de menor energia, de onde então ocorre a luminescência. Entretanto, a eficiência da fotoluminescência excitada no ultravioleta é consideravelmente reduzida, indicando que a excitação a altas energias abre novos canais de relaxação não-radiativos. / Luminescent semiconducting polymers are technological promising materials, but although studied since the 80’s some of their optical properties have not yet been fully understood. For instance, the nature of their primary excitations is still on debate. Therefore we proposed to study the photoluminescence following photoexcitation in the ultraviolet of the polymer poly(2-methoxy-5-(2-ethyl-hexyloxy)-1,4-phenylene vinylene) (MEH-PPV). It is a semiconducting luminescent polymer with a main absorption band in the visible part of the spectrum, but with three other absorption bands in the ultraviolet. After ultraviolet photoexcitation it was observed only the usual visible photoluminescence. The intensity of photoluminescence depends strongly on temperature, excitation wavelength and morphological structure of the polymer, determined by the method of sample preparation. The results show that by ultraviolet excitation the excited states relax rapidly non-radiatively to the lower energy states, from where luminescence results. However, the photoluminescence efficiency with ultraviolet photoexcitation is considerably reduced, implying that the highly excited states in the polymer have more non-radiative relaxation channels available.

[pt] Segundo a teoria desenvolvida por Kolmogorov, Arnold e Moser na década de sessenta, a grande maioria dos toros invariantes persistem após uma perturbação C3 de um Hamiltoniano integrável. Uma pergunta natural é se perturbações em topologias Ck, para k < 3, ainda preservam tais toros. Bangert mostrou que a situação é a oposta na topologia C1 : arbitrariamente próximo de uma métrica Riemanniana plana no toro existem métricas sem nenhum toro invariante. Ruggiero estendeu esses resultados para Lagrangeanos mecânicos no toro e mostrou que, no caso de métricas Riemannianas, esse fenômeno é C1 genérico. Neste trabalho, mostramos que, dado ǫ > 0, E 2 R e um Hamiltoniano de Tonelli reversível H : TT2 -> R, existe β E (0, 1) e uma ǫ perturbação H0 de H tal que H0 não possui gráficos contínuos invariantes. Para tal, construimos explicitamente uma métrica Finsler, sem nenhum campo contínuo de minimizantes, através de um estudo analítico do operador de Jacobi. / [en] According to the theory developed by Kolmogorov, Arnold and Moser in the sixties, the majority of invariant tori persists under a C3 perturbation of a integrable Hamiltonian. A natural question is if a perturbation in the Ck topology, k < 3, still preserves such tori. Bangert showed that, in the C1 topology, what happens is the opposite: there are metrics with no invariant torus arbitrarily close to any given Riemannian metric. Ruggiero extended these results to mechanical Lagrangians in the torus and showed that for Riemannian metrics this phenomenon is C1 generic. In this work, we show that, given e > 0, e 2 R and a reversible Tonelli Hamiltonian H : TT2 -> R, there exists β E (0, 1) and an ǫ perturbation H0 of H in the C1,β topology such that H0 has no continuous invariant graphs. The result is achieved by explicitly exhibiting a Finsler metric, without any continuous field of minimizers, constructed after an analytic study of the Jacobi operator.