As atividades piezo e piroelétricas do Poli(fluoreto de vinilideno) PVDF tem sido bastante estudadas e usadas em aplicações práticas nos últimos anos. Mais recentemente, além de ficar provada a ferroeletrecidade em uma das fases do PVDF, foi também detectada uma temperatura de Curie em um dos seus copolímeros, o Poli(flureto de vinilideno co triflúor etileno) P(VDF/TrFE). Com o objetivo de estudar algumas características peculiares das transições sofridas por este material, diversos experimentos estimulados termicamente foram efetuados em amostras de composição molar 60/40 e 70/30. Tem sido mostrado que o P(VDF/TrFE) 60/40 sofre uma transição ferro-para com forte indícios de primeira ordem, porém com queda da polarização remanente não tão abrupta como é previsto por teorias fenomenológicas. Um modelo composto de uma lenta relaxação tipo Debye e um parâmetro que controla a velocidade de transição foram propostos e ajustados aos dados experimentais com excelente precisão. É conhecido também, que o P(VDF/TrFE) 70/30 além de sofrer uma transição muito parecida com aquela há pouco discutida para o copolímero 60/40, sofre uma outra, a qual foi por nós assumida como sendo do tipo ferro-ferro. Usando uma dinâmica parecida com a que foi usada para o copolímero 60/40, acrescida da transição por último citada, um modelo foi usado para ajustar o que é previsto com os dados experimentais. Aqui, os resultados foram apenas razoáveis se comparados com aqueles obtidos para o copolímero 60/40. Analisando-se os dados experimentais, verificou-se que o campo elétrico de polarização exerce fortes influências, não somente nos fenômenos de transição, mas também sobre cargas de espaço detectadas no material, provavelmente oriundas do meio ambiente. Um modelo teórico simplificado foi proposto como ponto de partida para o estudo destes efeitos. / Piezoelectric and pyroelectric activities of the polyvinylidene fluoride have been intensively studied in the last years, and many practical applications have also been suggested. More recently, besides the detection of its ferroelectric activity, it was verified that the copolymer VDF/TrFE presents a Curie temperature. In the present work we have studied phase transitions on P(VDF/TrFE) with 60/40 and 70/30 molar composition, using thermally stimulated processes. It is already well-known that the copolymer 60/40 undergoes a ferro-to-paraelectric first-order phase transition, though the decay of the remanent polarization with the temperature is not abrupt as the predicted by the phenomenologic theories. So, we developed a model based on a very slow Debye relaxation combined with a parameter which controls the speed of the phase transition. The calculated values of the polarization fitted, with a high accuracy, the experimental values. The 70/30 copolymer undergoes, beside the F-P transition, another phase transition probably between two ferroelectric phases. A model, similar to that developed for the 60/40 copolymer, was also adjusted to the experimental results. From the experimental results we have observed that the electric field used to polarize the samples exerts some influence upon the phase transitions and also upon the space charges absorbed from the environment. For the latter case a simplified model was developed in attempting to explain isothermal current discharge measurements.

Orientador: Romeu Hausmann. / Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Ciências Tecnológicas, Universidade Regional de Blumenau, Blumenau,

Os meandros da Corrente do Brasil ao largo do sudeste brasileiro s~ao singulares em termos de sua composic¸ ~ao termohalina. Estes v´ ortices, principalmente na regi~ao de Cabo Frio e Cabo de S~ao Tom´e, constituem um sistema integrado a ressurg^encia costeira e a pr´opria Corrente do Brasil, caracterizando um sistema din^amico que propomos denominar Corrente do Brasil-v ´ ortice-ressurg^encia. Apresentamos uma metodologia de construc¸ ~ao de modelos param´etricos das feic¸ ~oes oceanogr´aficas (ou Modelos de Feic¸ ~ao) que comp~oem o sistema. Estes modelos s~ao capazes de construir tridimensionalmente feic¸ ~oes oceanogr´aficas individuais a partir de dados sin´oticos de superf´?cie e fundo para elaborac¸ ~ao de campos iniciais de modelos num´ericos, com o objetivo de compreender a interac¸ ~ao do sistema din^amico Corrente do Brasil-v´ ortice-ressurg^encia. Atrav´es da simulac¸ ~ao num´erica dos campos iniciais baseados nos Modelos de Feic¸ ~ao investigamos o processo que conduz `a assimetria termohalina dos v´ ortices da Corrente do Brasil, acima descrita. Esta foi devida a aproximac¸ ~ao desses v´ ortices junto ao talude continental e ao ajustamento barocl´?nico das correntes `as menores profundidades. Verificamos, ainda, que a penetrac¸a~o da A´ gua Central do Atla^ntico Sul pela camada de Ekman de fundo n~ao tem efeito significativo na estrutura dos v´ ortices. Realizamos experimentosnum´ericos adicionais com o objetivo de investigar quais os tipos de instabilidade geof´?sica estariam envolvidas no fen^omeno do crescimento dos meandros e v´ ortices da Corrente do Brasil. Analisando os resultados atrav´es de c´alculos de convers~ao de energia pudemos concluir que o sistema Corrente do Brasil-v´ ortice-ressurg^encia apresenta instabilidade mista ( barotr ´opica e barocl´?nica). Contudo, verificamos quantitativamente que a instabilidade barocl´?nica foi dominante. O sistema, no entanto, mostrou-se sens´?vel `a ac¸ ~ao da tens~ao de cisalhamento do vento de nordeste na regi~ao e consequentemente `a ressurg^encia costeira. Interpretamos tal sensibilidade como fator respons´avel pela relev^ancia da instabilidade barotr ´opica no processo de crescimento dos meandros da Corrente do Brasil. Por fim, verificamos que um meandro cicl ^onico frontal, quase-estacion´ario, em condic¸ ~oes especiais de crescimento por mecanismo de instabilidade, pode auxiliar no estabelecimento da ressurg^encia costeira. O v´ ortice do Cabo de S~ao Tom´e simulado apresenta velocidade de fase muito baixa e cresce em direc¸ ~ao a oceano aberto, de forma praticamente perpendicular `a quebra de plataforma. Logo, o crescimento do vo´ rtice de Cabo de Sa~o Tome´ faz com que o mesmo advecte A´ gua Costeira para seu interior provocando, por continuidade, afloramento da A´ gua central do Atla^ntico Sul junto `a costa. Assim, podemos dizer que h´a, de fato, uma interac¸ ~ao entre o sistema costeiro e a atividade de meso-escala da Corrente do Brasil. / The Brazil Current meanders off the Brazilian southeast coast are unique in terms of their thermohaline structure. These eddies, especially off the Cape Frio and S~ao Tom´e region constitute an integrated system with the Brazil Current and the coastal upwelling, characterizing a dynamic system which we propose to nominate as Brazil Current-eddy-upwelling system. We present a methodology of parametric model construction of the oceanographic features (or Feature Models) which compose the inferred system . These models are capable of three-dimensionally building independent the relevant features from synoptic surface and bottom data in order to compose the initial fields for numerical models with the objective of understanding the dynamics of the interaction of Brazil Current-eddy-upwelling system. By means of numerical simulation usingthe initial fields based on the Feature Models, we investigated the process which conducts to the thermohaline asymmetry of the eddies in the Brazil Current as mentioned above. This is due to the baroclinic approximation of the currents to shallower depths. The penetration of the Central Water in the South Atlantic by the bottom Ekman layer does not have a significant effect on the eddy structure. Additional numerical experiments were carried out with the objective of unders tanding which of the geophysical instabilities were involved in the growth of the Brazil Current meanders and eddies. The results analyzed through calculation of energy conversion allowed us to conclude that the Brazil Current-eddie-upwelling system presents mixed instability (barotropic and baroclinic). However, the baroclinic instability is dominant and is mostly associated to the vertical shear of the oceanic currents. The system, however,was sensitive to the action of the northeast wind shear and consequently to the coastal upwelling. Such sensibility was interpreted as the main responsible for the relevance of barotropic instability in the growth process of meanders in the Brazil Current. Lastly, we verified that a quasi-stationary frontal cyclonic meander, in special growth conditions by instability mechanisms, mayhelp in establishing coastal upwelling. The simulated S~ao Tom´e Cape Eddy presented a very low phase velocity and grew towards the open sea, almost perpendicularly to the continental shelf break. Therefore, the growth of the S~ao Tom´e Cape Eddy advects Coastal Water into its center and, therefore, lead to upwelling of South Atlantic Central Water near the coast. We can therefore say that there are in fact interaction mechanisms between the coastal system and the meso-scale activity of the Brazil Current.

Neste trabalho, foram estudados os modelos mais comuns para a descrição da corrente de escuro em fotodetectores baseados em poços quânticos (QWIPs). Foram também realizadas as alterações necessárias para tornar estes modelos independentes de ajustes experimentais, possibilitando assim a otimização dos dispositivos antes de sua fabricação. Estas simulações foram comparadas com os dados experimentais de amostras desenvolvidas em nosso laboratório para avaliar a qualidade do sistema de aquisição de curvas I x V recém-instalado, bem como dos dispositivos desenvolvidos. Analisando os resultados experimentais e teóricos, foi possível ainda identificar os diferentes regimes de transporte em cada temperatura e tensão aplicada. / In this work, we analyzed the most common models of the literature aiming to describe the dark current in quantum well based photodetectors (QWIPs), making the necessary changes to make them independent of experimental data, and enabling thus the optimization of the devices before they are fabricated. These simulations were compared to experimental data of sample grown in our laboratory to evaluate the quality of the I-V curve acquisition system recently installed, as well as the performance of the new devices being produced. By analyzing the experimental and theoretical results, it was still possible to identify the different transport regimes at each temperature and applied voltage.

Made available in DSpace on 2016-08-10T10:55:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Yara Lucia Marques Maia.pdf: 734967 bytes, checksum: 9ac457e1bd2059b0bf5adeab2081b06c (MD5) Previous issue date: 2004-11-20 / The aim of this study was to analyse the concentration of chemical elements in water and sediments samples from the hydrographic basin streams of Meia Ponte river in the Metropolitan Region of Goiânia-GO, Brasil, for survey of possible natural or anthropic environmental contaminations and its relations with environment and health. 18 water and sediment samples were collected in August 2003, during drought period in the region. The water physical-chemical parameters were determined (temperature, pH, conductivity, total solids, turbidity and dissolved oxygen), and the chemical analyses in the water and sediment samples was determined in a multi-elementary way using ICP-AES. The matrices correlation of water and sediment were confectioned by the results of the chemical elements concentrations, the geochemical associations and the distribution maps of the chemical elements associations were defined and made. The results revealed high chemical elements concentrations in some streams, mainly Cr, Mn, Cu, Pb and Al, due as much to natural factors as to anthropic ones in some of them, according to observations made in the areas. These streams are being used for recreation, agricultural and orchards areas irrigation and as source of fish, placing the population in risk situation. / O presente trabalho objetivou analisar a concentração de elementos químicos em amostras de água e sedimento de corrente de drenagens da bacia hidrográfica do rio Meia Ponte na região Metropolitana de Goiânia–GO, Brasil, para levantamento de possíveis contaminações ambientais, naturais ou antrópicas, e suas relações meio-ambiente e saúde humana. Foram coletadas 18 amostras de água e sedimento de corrente no período de seca, agosto de 2003. Foram determinados os parâmetros físico-químicos da água (temperatura, pH, condutividade, sólidos dissolvidos, turbidez e oxigênio dissolvido), e as análises químicas nas amostras de água e sedimento foram realizadas de forma multielementar utilizando ICP-AES. A partir dos resultados das concentrações dos elementos químicos foram confeccionadas as matrizes de correlação de água e de sedimento, definidas as associações geoquímicas e construídos os mapas de distribuição dos elementos químicos das associações. Os resultados mostraram algumas drenagens com elevadas concentrações de elementos químicos, principalmente Cr, Mn, Cu, Pb e Al, devido tanto a fatores naturais como a visível componente antrópico em algumas delas, como verificado através de observações de campo. A problemática refere-se ao fato que as drenagens são utilizadas para recreação, irrigação de hortas e pomares e como fonte de peixes, colocando em situação de risco as pessoas que as utilizam.

Esta dissertação apresenta uma configuração experimental para medida do espectro de detecção de fotodetectores a poços quânticos que operem na faixa do infravermelho do espectro eletromagnético, nos comprimentos de onda entre 0,7 ?m e 15 ?m. Foram empregados 23 equipamentos diferentes, visando obter a espectroscopia de fotocorrente gerada por fotodetectores com uma resolução de 2 fA, em um ambiente com pressão inferior a 10-3 torr, com temperaturas entre 10 K e 100 K, com a aplicação de diferentes tensões de polarização e com resolução espectral de 1nm. Para realização das medidas foi utilizado um fotodetector a poços quânticos (QWIP) capaz de detectar comprimentos de onda nas faixas do infravermelho próximo (NIR), médio (MWIR) e distante (LWIR), simultaneamente. O arranjo experimental proposto é capaz de gerar radiação na faixa desejada, difratar nos comprimentos de onda de interesse, direcionar a radiação aos detectores, amplificar o sinal gerado pelos detectores e comparar as medidas de fotocorrente obtidas. Os resultados obtidos demonstraram elevada concordância com os modelos teóricos existentes na literatura. O domínio sobre as técnicas de caracterização de sensores é fundamental para independência tecnológica da Força Aérea Brasileira na medida em que possibilita a compreensão e adequada utilização dos diferentes dispositivos operacionais empregados.

É apresentado um procedimento de análise usando simulação das correntes elétricas de alimentação de sistemas de comando de vôo para dimensionamento de fios e cabos elétricos a serem utilizados por tais sistemas com ênfase nos atuadores eletro-mecânicos que utilizam motores brushless de corrente contínua como forma de conversão de energia elétrica em mecânica. A abordagem pode ser aplicada a outros sistemas que utilizam a mesma forma de atuação. Os resultados obtidos por simulação são mostrados na forma de gráficos de correntes elétricas para algumas condições específicas de um sistema genérico. Uma análise comparativa desses resultados fornece dados que contribuem para a especificação dos fios e cabos elétricos buscando sua otimização e evitando que sobre-correntes danifiquem o sistema e sua cablagem.

O trabalho desenvolvido nesta dissertação busca um melhor entendimento da tecnologia de partida elétrica de motores aeronáuticos em corrente alternada como alternativa interessante e mais eficiente que os arranques-geradores com escovas e os sistemas pneumáticos, além de possuir aderência natural à filosofia "More Electric Airplane" (MEA). Como base para os cálculos para o dimensionamento do sistema de partida elétrica sem escovas identificou-se as curvas de torque do arranque-gerador e do motor de propulsão, e, a relação da rotação das máquinas com o tempo de partida. O equacionamento proposto visou obter uma estimativa da energia que seria demandada pela fonte de energia elétrica; no caso, baterias. A partir da demanda de energia calculada, analisaram-se as opções de bateria disponíveis para o atendimento do sistema e, com isso, identificaram-se limitações das opções disponíveis para o atendimento da demanda dos aviões analisados, quatro aeronaves com categorias distintas de motor. Analogamente, encontraram-se limitações para futuros desenvolvimentos de baterias no que diz respeito ao peso, volume e custo. O resultado principal do trabalho estabeleceu a criticalidade do uso de baterias para a partida elétrica em corrente alternada de motores aeronáuticos de acordo com a classe de tração.

Atualmente, as doenças relacionadas ao aparelho circulatório respondem por 27% da mortalidade anual no Brasil. Para agravar ainda mais esta situação, o número escasso de doadores de órgãos e falhas no sistema de captação faz um grande número de pacientes não resistir à espera. Desta forma, o desenvolvimento e a utilização de dispositivos de assistência cardíaca durante uma cirurgia, ou na forma implantável como os dispositivos de assistência uni- e bi-ventricular são muito importantes. Dentro do grupo de bombas de sangue existem dispositivos que o elemento responsável direto pelo bombeamento é um motor elétrico sem escovas, ou do inglês "Brushless DC". Para funcionar corretamente, este motor necessita da realimentação da posição instantânea do rotor. Geralmente, esta é obtida por um conjunto de sensores "Hall" e então um controlador eletrônico faz a comutação correta das bobinas do estator de modo que o rotor avance para o passo seguinte. Porém, a falha de um ou mais destes sensores provoca a interrupção do funcionamento do motor.Este trabalho apresenta o estudo de uma técnica para o acionamento de motores "Brushless DC" sem a utilização de sensores de posicionamento. A determinação dos instantes de comutação é feita através da força contra-eletromotriz induzida nas bobinas do estator. A avaliação desta técnica é feita, em um primeiro momento, com o uso do simulador elétrico "PSPICE" e, posteriormente, através de um circuito eletrônico de teste. Os resultados obtidos no simulador mostraram que é possível determinar corretamente os instantes de comutação. Os resultados experimentais obtidos mostraram que o motor funciona adequadamente em uma determinada faixa de rotações. A partir destes resultados, também é sugerida a aplicação desta técnica como um sistema de redundância dos sensores "Hall" visando uma maior segurança

Antenas e redes de antenas de microfita híbridas planas e cilíndricas, com patches retangulares e operando no modo TM11, são os tópicos deste trabalho. Alimentadas por pontas de prova coaxiais, diferentemente das convencionais, esses irradiadores podem exibir baixos níveis de polarização cruzada em seus planos H. Partindo da topologia híbrida convencional, antenas embutidas (flush-mounted microstrip antennas) são analisadas, projetadas, implementadas e ensaiadas na faixa do ISM da banda S. Modelos analíticos, como o da cavidade ressonante e o da corrente elétrica superficial, são utilizados na análise e no pré-projeto desses irradiadores. Procedimentos originais são estabelecidos para o cálculo das funções de Green de correntes verticais, enquanto que um novo modelo é proposto para caracterizar a ponta de prova coaxial de alimentação. Como resultado, a assimetria do diagrama de irradiação no plano E, ocasionada pela ponta de prova coaxial de alimentação, pôde ser descrita adequadamente. Estes modelos também são utilizados na análise e pré-projeto de redes lineares e circunferenciais de antenas híbridas. Com as dimensões de pré-projeto determinadas a partir dos modelos analíticos, otimizações foram conduzidas no HFSS de modo a estabelecer as dimensões de construção dos protótipos. Quatro antenas embutidas são confeccionadas em tecnologia SIW: um elemento plano, uma rede colinear de quatro antenas e dois elementos cilíndricos. Os bons resultados experimentais obtidos atestam os procedimentos estabelecidos para os projetos dos irradiadores e os processos de construção dos protótipos.