A madeira maciça é um compósito polimérico natural que pode sofrer tratamentos para atender a diversas especificações técnicas. Uma característica da madeira é a sua higroscopicidade. A madeira úmida é vulnerável ao ataque de térmitas e fungos, além de perder estabilidade dimensional. Os tratamentos mais usados são a impregnação e/ou o revestimento com tintas e vernizes. Uma técnica promissora para o revestimento de madeira maciça é o plasma frio ou descarga luminescente. Neste trabalho produziu-se plasmas frios através de descargas elétricas luminescentes em gases rarefeitos. Os precursores gasosos usados foram o etileno, acetileno, 1-buteno, e vapor de metil metacrilato e de acetato de vinila. A superfície de madeira maciça tratada por estes plasmas ficaram hidrofóbicas, sendo que os melhores resultados foram alcançados usando 1-buteno como gás precursor. Apesar do tratamento promover repelência à água, a superfície tratada continuou permeável ao vapor d\'água. Com o emprego de uma mistura gasosa formada por vapor de TEOS e O2, foi possível constatar a ineficiência da descarga luminescente capacitiva em revestir o interior de orifícios em madeira. A deposição de filmes finos a partir de plasmas de 1-buteno foi caracterizada, tendo apresentado propriedades distintas do polímero convencional. O filme depositado por plasma apresentou hidrofobicidade, resistência química, insolubilidade em solventes comuns, e resistência contra teste acelerado de intemperismo. A espectroscopia de infravermelho e a análise elementar também revelaram diferenças entre os filmes convencional e depositado por plasma. As reações químicas no plasma podem ser controladas através de ajustes na potência transferida ao reator, pressão da câmara, vazão dos gases, e tempo de exposição à descarga. Com o uso de plasmas menos energéticos é possível produzir filmes poliméricos com estruturas menos entrecruzadas. Duas técnicas distintas foram testadas neste trabalho: o plasma capacitivo e o jato de plasma. Ambas as técnicas são promissoras em função do baixo nível de vácuo necessário, baixas freqüências, pequeno consumo de energia, ausência de poluição e solventes, e o uso de reagentes disponíveis em escala industrial. / Solid wood is a natural polymer composite that can be subjected to a wide variety of treatments to make it suitable for specific technical applications. The greatest disadvantage of solid wood is its hygroscopicity. Moist wood is vulnerable to attack by fungi and termites, and loses its dimensional stability. The most widely used treatments for solid wood are impregnation and coating with paint and varnish. A promising future technique for solid wood surface coating is a plasma treatment in a glow discharge. Cold plasmas were produced by electrical glow discharges in a gas medium at reduced pressure. The precursor gases used were ethylene, acetylene, 1-butene, and vapor of vinyl acetate. The treatment caused the solid softwood surface to become hydrophobic; 1-butene-plasma produced the best results. Although the surface plasma treatment resulted in water repellence, permeability to water vapor remained. Using a mixture of tetraethyl orthosilicate vapor (TEOS) and oxygen (O2) it was possible to investigate the inability of the glow discharge to coat the surface of wood orifices. Deposition of non-conventional polymeric thin films were observed on solid wood substrate after injecting a 1-butene-argon gas mixture into a glow discharge chamber. The deposited film showed water repellence, chemical resistance, insolubility in most common organic solvents and some protection against weathering. Infrared analyses revealed differences between conventional and plasma polymerized 1-butene. Plasma chemistry can be controlled by external conditions of plasma, such as input power, gas flow rate, pressure, and the time of exposure. Using low energetic plasmas the deposited film can be polymer like with a less crosslinked structure. Two different techniques - known capacitive coupled plasma and plasma jet - were tested in this study. Both these techniques appear promising in view of the low vacum level and low frequency, low power supply required, the lack of pollutants and solventes, and the use of industrial chemicals.

As propriedades protetoras à corrosão dos polímeros condutores, especialmente da poli(anilina) (PANI), têm sido amplamente explorada. Entretanto, o mecanismo pelo qual esta proteção é efetuada ainda não foi completamente elucidado. Evidências mostram que a habilidade protetora à corrosão da PANI está ligada à formação de um par galvânico entre o polímero e o metal. Neste trabalho, foi feito um estudo sobre a formação de um par galvânico entre a PANI e diferentes substratos metálicos (zinco, ferro, níquel e cobre) em meios ácidos e neutros. Medidas de potencial de circuito aberto mostram que há a possibilidade de formação de um acoplamento galvânico e medidas de corrente galvânica mostram que há uma corrente galvânica fluindo entre todos os pares PANI-metal. Durante este trabalho, foi sintetizada uma suspensão à base de epóxi e PANI, a qual foi eletroforeticamente depositada sobre um eletrodo de ferro. Medidas de potencial de circuito aberto e impedância em uma solução aquosa de ácido sulfúrico mostraram que o revestimento à base de PANI protegeu o substrato metálico em questão através da formação de um par galvânico entre o metal e o polímero. / The corrosion protection properties of conducting polymers, especially poly(aniline) (PANI) ones, have been widely exploited. However, the mechanism by which this protection is made has not been completely cleared yet. Evidences show the ability of PANI\'s corrosion protection is connected to the building of a galvanic couple between the polymer and the metal. In this work, a study about the building of a galvanic couple between PANI and distinct metallic substrates (zinc, iron, nickel and copper) in acid and neutral environment was done. Measurements of open circuit potential showed the possibility of the building of a galvanic coupling and measurements of galvanic current showed the flux of a galvanic current between all the couples PANI-metal. In the course of this work, a suspension based on epoxy and PANI was synthesized and electrophoretically depositated on a iron electrode. Measurements of open circuit potential and impedance in a aqueous sulfuric acid solution showed that the revestiment based on PANI protected the metallic substrate by the building of a galvanic couple between the metal and the polymer.

Rações de aves, formuladas sob o conceito de aminoácidos digestíveis, podem ter reduzidos os níveis protéicos sem prejuízos às necessidades das aves. Dois experimentos foram conduzidos com o objetivo de avaliar a exigência de lisina digestível para frangos de corte machos da linhagem Ross nos períodos de 1 aos 11 e 23 aos 36 dias de idade. Experimento1: utilizaram-se 1050 pintos de um dia, cinco dietas, isoenergéticas (2950kcal EM/kg) e isoprotéicas (23% PB), com os níveis de lisina digestível: 1,12; 1,17; 1,22; 1,27 e 1,35%. Adotou-se o delineamento em blocos ao acaso com sete repetições e a unidade experimental foi composta por 30 aves. Realizou-se o abate comparativo para determinar a deposição de nutrientes corporais. Observaram-se efeitos (P<0,05) lineares descendentes nas variáveis peso final, ganho em peso, ganho em peso relativo e consumo de ração, indicando, provável excesso de aminoácidos na dieta. As variáveis de composição química corporal, não apresentaram diferenças estatísticas. A exceção ocorreu na variável matéria mineral no sangue e vísceras que apresentou resposta (P<0,01) quadrática. Nas taxas de deposição de nutrientes observou-se efeito linear descendente da deposição de água na carcaça. Nas condições vigentes o nível ótimo de lisina digestível para frangos de corte machos de 1 aos 11 dias de idade deve ser igual ou inferior a 1,12%; entretanto, novos estudos devem ser realizados com níveis abaixo, do menor aqui estudado. Experimento 2: utilizaram-se 1050 frangos de corte machos da linhagem Ross de 23 aos 36 dias de idade. Foram testadas cinco dietas experimentais isoenergéticas (3050kcal EM/kg) e isoprotéicas (19% PB) com os níveis de lisina digestível: 0,95; 1,00; 1,05; 1,10 e 1,15%. O delineamento adotado foi em blocos ao acaso, com sete repetições e trinta aves por unidade experimental A técnica de abate comparativo foi utilizada para determinar deposição de água, proteína, extrato etéreo e matéria mineral nas vísceras e sangue, carcaça e corpo vazio. Não houve efeito do nível de lisina no consumo de ração.Verificou-se efeito quadrático dos tratamentos nas variáveis peso final, ganho em peso, ganho em peso relativo e conversão alimentar. Nas variáveis de desempenho, onde ficaram caracterizados efeitos da concentração dietética de lisina, o nível estimado como ótimo do aminoácido foi 1,09%. As variáveis de rendimento de carcaça e cortes não apresentaram diferenças estatísticas. Observou-se efeito quadrático para nível de lisina nas variáveis peso de carcaça e peso vivo reconstituído. As demais variáveis da composição química não apresentaram diferenças significativas. As variáveis deposição protéica e lipídica na carcaça e corpo vazio não tiverem diferenças significativas. A deposição de água na carcaça e corpo vazio apresentaram resposta quadrática e indicaram como ótimo o nível de 1,09% de lisina. De acordo com os resultados de desempenho, composição química e deposição de nutrientes corporais estima-se a exigência em 1,09 % de lisina digestível para frangos de corte machos dos 23 aos 36 dias de idade. / Poultry diets formulated under digestible amino acids concept can be reduced in terms of protein levels without decreasing poultry requirements. Digestible lysine requirement for Ross line broilers was evaluated in two experiments conducted at chicks from 1 to 11 days of age and from 23 to 36 days of age, respectively. In the first trial, 1050 one day chicks were used, five isoenergetic (2950kcal ME/kg) and isoproteic (23% CP) diets, with digestible lysine levels of 1.12, 1.17, 1.22, 1.27 and 1.35%. Randomized bloc design was adopted with seven replications of 30 birds in each experimental unit. Comparative slaughtering was conducted in order to determine body nutrients depositions. Decreasing linear effects (P<0.05) in final average weight were observed, as well as mean weight gain, relative weight gain and average feed intake, suggesting a probable amino acid excess in diet. The body chemical composition analysis had shown no statistical differences. Squared response was observed in blood and offal mineral matter analysis (P<0.01). Carcass and empty body nutrient deposition ratios had shown decreasing linear effect in water content. In the given conditions of the trial, digestible lysine optimal levels for broilers ranging from 1 to 11 days of age must be the same or lower than 1.12%, however further researches must be conducted in order to determine effects of lower lysine levels than the ones used in this trail. In the latter, 1050 Ross male broilers from 23 to 36 days of age were fed five experimental isoenergetic (3050 kcal ME/kg) and isoproteic (19% CP) diets with digestible lysine levels of 0.95, 1.00, 1.05, 1.10 and 1.15%. Randomized bloc design was adopted with seven replications of 30 birds in each experimental unit. Comparative slaughtering was conducted in order to determine water content, protein, lipid and mineral matter in blood and offal, carcass and body weight. No statistical difference of lysine levels in feed intake was observed, although a squared response was verified due to treatments on final weight, weight gain, relative weight gain and feed: gain variables. On performance broiler the optimal digestible lysine estimated was 1.09%. Carcass yield and parts had not shown statistical differences. Squared effect was observed for lysine levels in carcass weight and reconstituted live weight variables. Variables such as body chemical composition had not shown differences. The protein and lipid deposition in carcass and body weight have not shown differences, but water content in carcass and empty body had showed squared response, at 1.09% level of digestible lysine. According to perfomance results, chemical composition and body nutrient deposition results, digestible lysine optimal levels can be estimated at 1.09% for male broilers from 23 to 36 days of age.

Protection management with the aid of plant protection products makes it possible to carry out pest control programs in agricultural environments and make them less hazardous for the cultivation of products on a large scale. However, when these programs are put into effect, only a small proportion of the sprayed products is really deposited on the target area while much of it is carried to neighboring regions. The scientific literature includes studies on the use of mathematical techniques to calculate the physical transformation and movement and provide a deposition estimate of the product. On the basis of this prediction, it is possible to configure a system which can allow the spraying to be carried out in normal weather conditions in the region for a satisfactory performance, although these conditions can undergo changes and make any statistical configuration unreliable. An alternative way of overcoming this problem, is to adapt the spray elements to the meteorological conditions while the protection management is being undertaken. However, the current techniques are operationally expensive in computational terms, which makes them unsuitable for situations where a short operational time is required. This thesis can be characterized as descriptive and seeks to allow deposition predictions to be made in a rapid and precise way. Thus it is hoped that the new approaches can enable the spray element to be adapted to the weather conditions while the protection management is being carried out. The study begins by attempting to reduce costs through a computational model of the environment that can speed up its execution. Subsequently, this computational model is used for predicting the rate of deposition as a fitness function in meta-heuristic algorithms and ensure that the mechanical behavior of the spray element can be adapted to the weather conditions while the management is put into effect. The results of this approach show that it can be adapted to environments with low variability. At the same time, it has a poor performance in environments with a high variability of weather conditions. A second approach is investigated and analyzed for this scenario, where the adaptation requires a reduced execution time. In this second approach, a trained machine learning technique is employed together with the results obtained from the first approach in different scenarios. These results show that this approach allows the spray element to be adapted in a way that is compatible with what was provided by the previous approach in less space of time. / O manejo de proteção com uso de produtos fitofarmacêuticos possibilita o controle de pragas em ambientes agrícolas, tornando-o menos nocivo para o desenvolvimento da cultura e com produção em grande escala. Porém, apenas uma pequena parte do produto pulverizado realmente é depositado na área alvo enquanto a maior parte do produto sofre deriva para regiões vizinhas. A literatura científica possui trabalhos com o uso de técnicas matemáticas para calcular a transformação física e movimento para estimar a deposição do produto. Com base nessa predição é possível configurar o sistema de pulverização para realizar a pulverização sob uma condição meteorológica comum na região para um desempenho satisfatório, mas as condições meteorológicas podem sofrer alterações e tornar qualquer configuração estática ineficiente. Uma alternativa para esse problema é realizar a adaptação da atuação do elemento pulverizador às condições meteorológicas durante a execução do manejo de proteção. Contudo, as técnicas existentes são computacionalmente custosas para serem executadas, tornando-as inadequadas para situações em que é requerido baixo tempo de execução. Esta tese se concentra no contexto descrito com objetivo de permitir a predição da deposição de forma rápida e precisa. Assim, espera-se que as novas abordagens sejam capazes de possibilitar a adaptação do elemento pulverizador às condições meteorológicas durante a realização do manejo de proteção. Este trabalho inicia com o processo de redução do custo de execução de um modelo computacional do ambiente, tornando sua execução mais rápida. Posteriormente, utiliza-se este modelo computacional para predição da deposição como função Fitness em algoritmos de meta-heurística para adaptar o comportamento do elemento pulverizador às condições meteorológicas durante a realização do manejo. Os resultados desta abordagem demonstram que é possível utilizá-la para realizar a adaptação em ambientes com baixa variabilidade. Por outro lado, pode apresentar baixo desempenho em ambientes com alta variabilidade nas condições meteorológicas. Uma segunda abordagem é investigada e analisada para este cenário, onde o processo de adaptação requer um tempo de execução reduzido. Nesta segunda abordagem é utilizado uma técnica de Aprendizado de Máquina treinada com os resultados gerados pela primeira abordagem em diferentes cenários. Os resultados obtidos demonstram que essa abordagem possibilita realizar a adaptação do elemento pulverizador compatível com a proporcionada pela abordagem anterior em um menor espaço de tempo.

Esta Tese descreve a preparação de novos eletrodos modificados (EMs) fazendo uso de um método novo, a deposição de partículas de metais nobres, como níquel, paládio e platina sobre partículas de metais comuns, como cobre e ferro. Este método leva aos denominados EMs mistos, que podem apresentar características diferentes e mais eficientes que os EMs Ni, Pd e Pt já estudados, sendo a principal aplicação nas reações de hidrogenação eletrocatalítica (HEC) de substratos orgânicos insaturados. A preparação dos EMs mistos se inicia pelo recobrimento da superfície do eletrodo de trabalho com um filme polimérico. O polímero usado foi o poli-(éter alílico do ácido p-benzenossulfônico), um filme aniônico com boa estabilidade química e mecânica, que pode fazer troca iônica de seus íons H+ por cátions metálicos. Este filme é preparado por varreduras de voltametria cíclica de uma solução do respectivo monômero, que se oxida eletroquimicamente iniciando a reação química de polimerização. Os metais cobre e ferro são introduzidos ao polímero pelo método de troca iônica/redução eletroquímica, onde o EM é mergulhado em uma solução saturada de um sal de cobre ou de ferro para ocorrer a troca iônica. Em seguida, estes íons são reduzidos eletroquimicamente por varreduras de voltametria cíclica, usando uma faixa de potencial adequada. Para se preparar os EMs mistos, mergulhou-se estes EMs (Cu ou Fe) na solução do banho electroless de níquel, paládio e platina. Por esta metodologia partículas destes metais nobres são depositadas pelo processo de deposição metálica electroless (DME), que faz uso de um agente redutor, hipofosfito de sódio, para reduzir os íons destes metais de forma adequada nos EMs Cu ou Fe e onde se espera obter grande área superficial. Os EMs mistos preparados foram: Cu/Ni, Cu/Pd, Cu/Pt, Fe/Ni, Fe/Pd e Fe/Pt. A caracterização dos metais dos EMs mistos foi feita indiretamente por geração eletroquímica de hidrogênio (GH) de uma solução ácida e diretamente pelas técnicas de Difração de Raios X e Microscopia de Varredura Eletrônica (MEV). O processo de deposição metálica foi investigado por medidas de potencial de circuito aberto, realizadas durante a deposição dos metais nobres que indicou a ocorrência do processo de DME em alguns casos e DG (deposição galvânica) em outros. Devido a alguns resultados do processo de deposição metálica, foi estudado o mecanismo de catalise na deposição direta das partículas de níquel, paládio e platina pela redução química por hipofosfito dos íons correspondentes. Preparou-se EMs Ni, Pd e Pt por dois métodos: troca iônica/redução eletroquímica e troca iônica/redução química catalisada pelo filme. Estes foram caracterizados por GH e utilizando o ácido p-toluenossulfônico como modelo, estudos de espectroscopia na região UV/Vis. foram realizados. Estas medidas comprovaram a catálise, pois os EMs preparados por redução química apresentaram melhores resultados para a GH e as análises de UV/Vis. mostraram a forte ligação existente entre os grupos sulfonatos do polímero e os íons metálicos bivalentes, ligação essencial para ocorrer a catálise do filme. Verificou-se que as partículas dos metais nobres podiam estar sendo depositadas por DME ou por DG seguido de DME, mas que em todos os casos ocorria a deposição causada pela catálise do filme. A reatividade dos EMs mistos foi avaliada por um estudo cinético, onde HECs de alguns substratos orgânicos foram realizadas e acompanhadas por medidas de UV/Vis. durante as reações. Obteve-se a constante de velocidade (k) destas reações, as quais foram comparadas entre si e encontrou-se como o EM misto mais eficiente o Cu/Pt. As ks das reações deste EM foram comparadas com ks de outros EMs de Pt, já estudados em nossos laboratórios. / This thesis describes the preparation of new modified electrodes (MEs) using the method of noble metal particles deposition like nickel, palladium and platinum in the surface of commum metals particles as cooper and iron. This new electrodes were denominated mixed MEs, and can show different caractheristics and present higher efficiency than others already studied, being their principal application in electrocatalytic hydrogenation (ECH) of unsaturated organic substrates. The surface electrode were coated with the polymer poly-(ether allyl p-benzenesulfonic), an anionic film with good chemical and mechanic stability that can undergoes ion exchange of ions H+ by metallic cations. This film is prepared by anodic oxidation of the monomer using voltammetric cycles, producing a cation radical initiador of a chain reaction polymerization. Cooper and iron metals are incorporated in the polymer by ion exchange/ electrochemical reduction; the ME were dipped in saturated solution of cooper or iron salt to produce the ion exchange. The ions are then electrochemically reduced. The preparation of mixed MEs is carried out by electrolessly deposidated Ni, Pd or Pt. This methodology use NaH2PO2, to reduce the metal ions. This procedure deposits Ni, Pd and Pt in the surface of Cu or Fe MEs with an expected higher superficial area. The mixed Cu/Ni, Cu/Pd, Cu/Pt, Fe/Ni, Fe/Pd e Fe/Pt MEs were prepared. The characterization of the MEs metals was made indirectly by electrochemically hydrogen generation from an acid solution (HG) and directly by SEM-EDX and Ray X Diffraction analysis. The metallic deposition process was investigated by open circuit during the deposition of nobles metals that indicate the occurrence of electroless deposition (EMD) process in some cases or spontaneous displacement reaction (galvanic deposition - GD) in others. Despite the two mechanisms related above, a catalytic process would occur. To rut in evidence this third process Ni, Pd and Pt MEs were prepared by two methods: ion exchange/electrochemical reduction and ion exchange/chemical reduction catalyzed by the film. The resulting MEs were characterized by HG and spectroscopy in the UV/Vis. For this last analysis, p-toluenossulfonic acid was used as model and the results proved the catalytic mechanism. UV spectroscopy analysis showed strong bonds between the p-toluenossulfonic and the noble metal salts. So particles of noble metals can be deposited not only by EMD or GD but in all cases occur the deposition by film catalysis too. The reactivity of mixed MEs was done by kinetic study, where ECH of some organic substrates were carried out and monitored by UV/Vis spectroscopy. The constant rate (k) of the reactions was calculated and compared with the others mixed MEs. The ks of this ME were compared with the ks of other Pt MEs, already studied. The more reactive of them was the Cu/Pt ME.

O titânio é amplamente empregado em indústrias químicas, geração de energia, aeroespaciais e biomédicas, pois além de suas boas propriedades mecânicas e resistência à corrosão, apresenta também boa biocompatibilidade. Porém, quando usado, por exemplo, em turbinas a vapor é necessário aumentar ainda mais sua resistência à corrosão em altas temperaturas. Ou quando usado em odontologia a cor acinzentada do metal compromete as reabilitações orais. Sendo assim, torna-se interessante o recobrimento do titânio com uma camada cerâmica, sendo a 3YTZP (zircônia tetragonal policristalina) adequada a tal aplicação, pois além de apresentar resistência mecânica, boa resistência a ciclos térmicos, apresenta boa biocompatibilidade. Neste trabalho foi feito o estudo do recobrimento do titânio com 3YTZP utilizando a técnica da deposição eletroforética além de realizar a irradiação do filme cerâmico utilizando o laser contínuo Nd:YAG com a finalidade de sinterização. O pó de 3YTZP foi obtido pela rota de coprecipitação de óxidos em meio amoniacal e caracterizada por DRX e MEV-FEG. Os resultados de DRX do pó mostraram a presença das fases tetragonal e monoclínica, e pelas micrografias observa-se que as partículas têm estruturas alongadas em formas de bastonetes. Por meio da densificação dos corpos cerâmicos foi possível observar boa sinterabilidade do pó. Como substrato para EPD foram utilizadas chapas de titânio (15 mm x 15 mm) e foram caracterizadas por DRX, que confirmou apenas a presença da fase &alpha; do Ti, indicando assim que são de titânio comercialmente puro. As chapas foram atacadas quimicamente com ácido sulfúrico 50% em volume por 10s. A deposição eletroforética foi realizada com as suspensões de 75%vol.acetona:25%.vol.etanol a 30 V por 20, 45 e 60 segundos; 50%vol.acetona:50%vol.etanol a 20 V por 30, 45 e 60 segundos; 25%vol.acetilacetona:75%vol.etanol a 60 V por 20, 40 e 60 segundos e a 40 V por 20 segundos; e com acetilacetona pura a 60 V por 20, 40 e 60 segundos e a 40 V por 20 e 40 segundos. Por meio das microscopias ópticas dos filmes depositados pode-se observar que a melhor condição de deposição foi utilizando a suspensão de acetilacetona a 40 V por 20 segundos, gerando filmes homogêneos e sem trincas. Foram realizados cinco ensaios de irradiação com lazer a fim de alcançar uma condição ideal de sinterização. As condições fixas para todos os ensaios foram energia de 0,5 J, coeficiente de duração de pulso (Tp) de 10 ms e coeficiente de repetição de pulso de 10 Hz. No decorrer dos ensaios foi variada a fluência do laser e o número de incidência. As amostras irradiadas foram caracterizadas por microscopia óptica e eletrônica, DRX e Scratch, e verificou-se que a melhor condição de irradiação foi utilizando a fluência de 120 J/cm2 para o número de incidência do laser de igual a 27. / Titanium is widely used in chemical, power generatin, aerospace and biomedical industries because of you good mechanical properties, corrosion resistance and good biocompatibility. However, when is used, for example, in steam turbines is necessary increase the corrosion resistance at high temperature. Or when is used in dentistry, when the gray color compromisse the aesthetics rehab. In this case, it becomes interesting to coat the titanium with a ceramic layers, and 3YTZP (Yttria-stabilized tetragonal zirconia) is suitable for this application, because it has good mechanical properties, good resistance to thermal cycles and good biocompatibility. In this work it was studied the coating of titanium with 3YTZP using electrophoretic deposition technique in addition irradiation of films using the Nd:YAG continuous laser. The 3YTZP powder was obtained by hydroxide coprecipitation route in ammoniacal medium and characterized by XDR and SEM. The XDR results shower presence os monoclinic and tetragonal phases, and micrographs it can be observed the the particles agglomerates. These particles have elongated structure. Through the densification of the ceramic bodies it was possible to observe good sinterability of the powder. Was used as the substrate to EPD titanium plates (dimension 15 mm x 15 mm), and was characterized by XRD, that show presence of &alpha;-fase, thus indicating that they are commercially pure titanium. The plates were chemically etched with 50% vol. Sulfuric acid for 10 s. Electrophoretic deposition was performed with suspensions of 75%vol.acetone: 25%.vol.ethanol at 30 V for 20, 45 e 60 seconds; 50%vol.acetone:50%vol.ethanol at 20 V for 30, 45 e 60 seconds; 25%vol.acetylacetone:75%vol.ethanol at 60 V for 20, 40 e 60 seconds and at 40 V for 20 seconds; and with pure acetylacetone at 60 V for 20, 40 e 60 seconds and at 40 V for 20 e 40 seconds. From observation in an optical microscope of the deposited films, we concluded that the best deposition condition was the acetylacetone suspension at 40 V for 20 seconds, being homogeneous films and free of cracks. Five laser irradiation tests were performed in order to achieve an optimum sintering condition. The fixed conditions for all the tests were energy of 0.5 J, pulse duration coefficient (Tp) of 10 ms and pulse repetition coefficient of 10 Hz. In the course of the tests, the laser fluency and the laser incidence number were varied. The irradiated samples were characterized by optical and electron microscopy, XRD and Scratch, and it was found that the best irradiation condition was using fluency of 120 J/cm2 and laser incidence number of 27.

As fontes radioativas seladas em desuso, descartadas como rejeito radioativo, constituem uma parcela dos rejeitos radioativos que merece atenção especial, por sua atividade possuir potencial para causar doses de radiação elevadas, em indivíduos inadvertidamente expostos. Já é significativo o volume desses rejeitos. Manter essas fontes armazenadas em depósitos provisórios, indefinidamente, seria transferir o problema às futuras gerações. O presente estudo propõe o uso de indicadores de segurança complementares à dose e risco para o desenvolvimento de uma metodologia de avaliação da segurança de depósitos finais destinados à deposição de fontes radioativas seladas que demonstre que o isolamento será suficientemente seguro pelo tempo necessário para obter a licença da instalação, com custo acessível aos países em desenvolvimento. / Disused sealed radioactive sources are a kind of radioactive waste that deserves especial attention because the radioactivity present in a relevant fraction of the number of sources is high enough to cause severe effects in accidentally exposed individuals. The present inventory of disused sources is of the order of tens of thousands. Keep these sources indefinitely under interim storage is bequeath the problem of final disposal to the future generations. The present study proposes the use of Safety Indicators as a contribution to the development of methodologies for the assessment of safety in a deep borehole repository for sealed sources. These methodologies are required to demonstrate the long-term safety at a cost affordable to developing countries.

Os objetivos deste estudo foram: (1) avaliar os efeitos da inclusão de níveis crescentes de &beta;-ácidos do lúpulo (Humulus lupulus) ou de um antimicrobiano melhorador do desempenho (colistina) na dieta sobre o desempenho zootécnico, digestibilidade de nutrientes e energia da dieta, ocorrência de diarreia, refugagem de leitões, explosão respiratória, peso de órgãos e histologia e diversidade microbiana do intestino de leitões recém-desmamados, assim como testar in vitro a sensibilidade de bactérias aos &beta;-ácidos; e (2) avaliar os efeitos da inclusão de níveis crescentes de &beta;-ácidos na dieta sobre atributos físicos, oxidação lipídica e composição do músculo Longissimus. Foram utilizados 200 leitões recém-desmamados (6,23±0,32 kg) em um experimento em blocos completos casualizados com 5 tratamentos, 8 repetições e 5 leitões por unidade experimental (baia). Os leitões foram alimentados com dietas suplementadas com 0 (controle negativo), 120, 240 ou 360 mg/kg de &beta;-ácidos ou com 40 mg/kg de colistina (tratamento antimicrobiano) durante 35 dias. No 7º e 35º dias do experimento, um macho castrado por baia foi sacrificado para avaliação do peso de órgãos (estômago, pâncreas, fígado, intestino delgado e baço), histologia do intestino delgado (altura de vilosidade e profundidade de cripta) e diversidade microbiana do intestino (PCR-DGGE), além da coletada do músculo Longissimus para análises da carne. ANOVA e contrastes ortogonais foram utilizados para determinar o efeito dos níveis de &beta;-ácidos na dieta sobre as variáveis, assim como comparar o tratamento antimicrobiano com cada um dos outros tratamentos. O aumento dos níveis de &beta;-ácidos na dieta melhorou linearmente (P<0,05) o peso vivo, o ganho de peso, a eficiência alimentar e a digestibilidade aparente do extrato etéreo da dieta. O tratamento antimicrobiano melhorou (P<0,03) o peso vivo, o ganho de peso e a eficiência alimentar comparado ao controle negativo, porém não afetou (P>0,05) a digestibilidade dos nutrientes e da energia da dieta. Não foram observados efeitos (P>0,05) dos tratamentos sobre o consumo de ração. De maneira geral, a ocorrência de diarreia foi menor (P<0,01) nos tratamentos antimicrobiano, controle negativo e 360 mg/kg de &beta;-ácidos do que nos tratamentos 120 e 240 mg/kg de &beta;-ácidos, enquanto não foram identificados leitões refugos durante todo o período experimental. Não foram observados efeitos (P>0,05) dos tratamentos sobre a explosão respiratória no sangue, peso dos órgãos, histologia do intestino delgado e diversidade da microbiota intestinal. Apenas Staphylococcus aureus foi sensível aos &beta;-ácidos, enquanto Escherichia coli, Salmonella enteritidis, Salmonella typhimurim e Enterococcus faecalis foram resistentes. Não foram observados efeitos (P>0,05) dos níveis de &beta;-ácidos sobre os atributos físicos da carne. Foi observado efeito quadrático (P<0,05) dos &beta;-ácidos sobre os conteúdos de gordura, proteína e TBARS da carne, sendo que os níveis calculados 176, 150 e 181 mg/kg de &beta;-ácidos resultaram, respectivamente, em 16,20% de redução na gordura, 1,95% de aumento da proteína e 23,31% de redução de TBARS. Portanto, a inclusão de &beta;-ácidos do lúpulo até 360 mg/kg na dieta demonstrou ser eficiente como alternativa aos antimicrobianos melhoradores do desempenho, bem como potencial de reduzir gordura, aumentar proteína e prevenir oxidação lipídica da carne. / The purposes of this study were: (1) to evaluate the effects of dietary graded levels of hop (Humulus lupulus) &beta;-acids or antimicrobial growth promoter (colistin) on growth performance, nutrients and energy digestibility, diarrhea occurrence, unthrifty pigs, respiratory burst, organ weights, small intestine histology, and intestine microbial diversity of weanling pigs, as well as in vitro bacteria sensitivity to hop &beta;-acids; and (2) to evaluate the effects of dietary hop &beta;-acids on physical attributes, lipid oxidation, and composition of Longissimus muscle. Two hundred weanling pigs (6.23±0.32 kg BW) were used in a randomized complete block design experiment with 5 treatments, 8 replications, and 5 pigs per experimental unit (pen). Pigs were fed diets supplemented with 0 (negative control), 120, 240, or 360 mg/kg hop &beta;-acids, or with 40 mg/kg colistin (antimicrobial treatment) during a 35d. On days 7 and 35 of the experiment, one castrated male from each pen was slaughtered to evaluate organ weights (stomach, pancreas, liver, small intestine, spleen), small intestine histology (villus height and crypt depth), and intestine microbial diversity (PCR-DGGE), as well to sample Longissimus muscle for meat analysis. ANOVA and orthogonal contrasts were performed to determine the effects of dietary hop &beta;-acids levels (0, 120, 240, and 360 mg/kg) on all variables, as well as to compare the antimicrobial treatment with all other treatments. Increasing dietary levels of hop &beta;-acids linearly improved (P<0.05) BW, ADG, G:F, and apparent digestibility of ether extract of weanling pig diets. The antimicrobial treatment improved (P<0.03) BW, ADG, and G:F compared to negative control, but did not affect (P>0.05) nutrients and energy digestibility. No effects (P>0.05) of treatments were observed on ADFI. Overall, the diarrhea occurrence was lower (P<0.01) for antimicrobial treatment, negative control, and 360 mg/kg hop &beta;-acids than for 120 and 240 mg/kg hop &beta;-acids, while no unthrifty pigs were identified throughout all experimental period. No effects (P>0.05) of dietary treatments were observed on blood respiratory burst, organ weights, small intestine histology, and intestine microbial diversity. Staphylococcus aureus was sensitive, while Escherichia coli, Salmonella enteritidis, Salmonella typhimurim, and Enterococcus faecalis were resistant to hop &beta;-acids. No effects (P>0.05) of hop &beta;-acids were observed on meat physical attributes. Quadratic effects (P<0.05) of hop &beta;-acids were observed on fat, protein, and TBARS-values of meat, showing that dietary levels of 176, 150 and 181 mg/kg hop &beta;- acids provided, respectively, 16.20% fat reduction, 1.95% protein accretion, and 23.31% TBARS reduction. Therefore, dietary hop (Humulus lupulus) &beta;-acids up to 360 mg/kg showed to be efficient as an alternative to antimicrobial growth promoters for weanling pigs, as well to reduce fat, increase protein, and prevent lipid oxidation of meat.

Neste trabalho serão apresentados os resultados referentes à síntese e caracterização de materiais híbridos constituídos de nanotubos de TiO2 e clusters de CdSe (Nt-TiO2/CdSe), além de sua aplicação em células fotoeletroquímicas utilizadas na produção de hidrogênio (H2). A primeira etapa do trabalho envolveu a síntese e caracterização dos nanotubos de TiO2. Inicialmente foram encontradas as condições ótimas para síntese e tratamento térmico dos nanotubos. Foi observado que nanotubos de TiO2 apresentam melhor resposta fotoeletroquímica quando obtidos com cerca de 1 μm de comprimento, no entando a temperaturas de tratamento termico estudas neste trabalho não afetaram sifnificativamente seu comportamento fotoeletroquímica. A segunda etapa envolveu a utilização da técnica de RF Magnetron Sputtering para deposição de nanoparticulas e clusters de CdSe sobre os nanotubos. Primeiramente foi realizado um estudo sobre a dependência das propriedades fotoeletroquímicas com a concentração de CdSe sendo a concentração ótima para este sistema de 3,18x1017 at.cm-2 de Cd e Se. Para avaliar o efeito da cristalinidade do TiO2 sobre a resposta fotoeletroquímica do sistema híbrido (Nt-TiO2/CdSe) antes da deposição de CdSe os nanotubos de TiO2 foram submetidos a tratamentos térmicos em diferentes temperaturas. Nesta etapa foi verificado um efeito significativo da temperatura de tratamento térmico dos nanotubos de TiO2 na formação do hibrido, o qual influenciou suas propriedades morfológicas, ópticas e fotoeletroquímicas. Adicionalmente, as amostras de nanotubos recobertos com CdSe foram submetidas a tratamentos térmicos em vácuo resultando em uma melhora significativa das suas propriedades fotoeletroquímicas. A maior fotocorrente foi obtida de uma amostra de nanotubos de TiO2 tratada termicamente a 400°C por 3h seguido da deposição de CdSe e tratamento térmico a 400°C por 30 min em vácuo, gerando uma densidade de corrente de 1,9 mA.cm-2 sob irradiação do espectro solar terrestre ou somente do espectro visível. Os resultados obtidos neste trabalho sugerem que o comportamento sinérgico do material híbrido produzido está relacionado a diminuição da resistência eletrica na interface CdSe/TiO2 e o consequente aumento da transferência de cargas do CdSe para TiO2 após o tratamento de térmico em uma condição específica. De acordo com os resultados indiretos de produção de hidrogênio através de medidas de fotocorrente, podemos concluir que o material hibrido desenvolvido neste trabalho apresenta um grande potencial para geração de hidrogênio. / In this work we present the results obtained from the synthesis and characterization of a hybrid materials consisting of TiO2 nanotubes and CdSe clusters (CdSe/Nt-TiO2) as well as its application in photoelectrochemical cells used to produce hydrogen (H2). The primary step of this work was the synthesis and characterization of the TiO2 nanotubes. At first, the ideal parameters for the synthesis and thermal treatment of the nanotubes were found. The best photoelectrochemical results were obtained from 1 micrometer long nanotubes, however the temperatures studied in this work are not found to have an effect on the photoelectrochemical behavior. The second part of this work concerned the use of RF Magnetron Sputtering to deposit CdSe nanoparticles and agglomerates on the TiO2 nanotubes. From the study of the photoelectrochemical dependence on the CdSe concentration we have found the best concentration to be 3.18x1017 at.cm-2 of Cd and Se. In order to evaluate the effect of TiO2 crystallinity on the photoelectrochemical response of Nt-TiO2/CdSe, CdSe was deposited on TiO2 nanotubes previously treated at different temperatures. The effect of the thermal treatment on the TiO2 nanotubes before CdSe deposition resulted in improved optical, morphological and photoelectrochemical behavior. In addition the CdSe covered TiO2 nanotubes were thermally treated under vacuum resulting in significant improvement of the photoelectrochemical properties. The highest photocurrent density was obtained from the samples thermally treated at 400°C before and after CdSe deposition, generating a photocurrent density of 1.9 mA/cm-2 under simulated sun or visible light irradiation. The results obtained in this work strongly suggest a synergistic behavior in the hybrid material related to a decrease of the electrical resistance at the CdSe/TiO2 interface, hence to an improvement of charge transfer from the CdSe to the TiO2 after thermal annealing at specific conditions. According to the results obtained from indirect measurements of hydrogen production by measuring photocurrent, we conclude that the hybrid material developed in this work presents potential for hydrogen generation.

Neste trabalho são apresentados resultados que concernem ao estudo da magnetorresistência gigante (GMR) em amostras de multicamadas de Co/Cu com larguras de ordem micrométricas. Para isto, filmes com largura macroscópica foram depositados por sputtering e empregou-se técnica de litografia ótica, associada à corrosão úmida, para se proceder com o processo de conformação da estrutura. Foram mantidos constantes o comprimento e a espessura da amostra enquanto que a largura foi variada dentro de uma faixa de 2 a 30 m. Com o objetivo de identificar a ocorrência de possíveis modificações estruturais devidas ao aquecimento da amostra durante o processo de litografia, uma análise prévia da estabilidade térmica da estrutura se fez necessária. Para isso um sistema de tratamento térmico com monitoramento in situ de sua resistência elétrica foi operacionalizado. Foi constatado que é improvável que as temperaturas empregadas durante a conformação da amostra promovam alguma modificação perceptível na amostra. Pudemos observar efeitos sobre a curva de magnetorresistência (MR) decorrente do valor da largura da amostra e isso foi associado a possíveis mudanças no processo de magnetização. Para tanto, relacionamos as medidas MR e de efeito Hall planar (PHE), estabelecendo que, com a diminuição da largura (w), houve uma maior tendência de que as magnetizações das camadas vizinhas realizassem um tipo de “movimento de tesoura” durante suas rotações, o que progressivamente leva a um perfil mais simétrico (em torno do campo coercivo) da curva de magnetorresistência. Interpretamos que isso se deve a uma melhor correlação entre as camadas (ou mesmo domínios) vizinhas, impelidos pela aproximação de um estado de monodomínio induzido pela diminuição de w. Além disso, uma contribuição adicional ao acoplamento antiferromagnético pré-existente pode ter se originado a partir da interação magnetostática entre as bordas de camadas adjacentes. / This thesis presents results that concern the study of giant magnetoresistance (GMR) in Co / Cu multilayers bearing widths (w) of micrometer dimensions. For this, macroscopic width films were deposited by sputtering, and optical lithography associated with wet etching were employed to proceed with the changes to the structures. We kept constant both length and thickness of the sample, while the width was varied in the range 2 to 30 micrometers. In order to identify possible spurious effects from sample heating during the lithography process, a preliminary analysis of the thermal stability of the structure was performed. For this purpose, a heat treatment system with in situ monitoring of the sample’s electrical resistance was used. We found that it is unlikely that the temperatures employed during the lithographic process produce any noticeable change in the samples. We have observed effects on the magnetoresistance curve (MR) due to the sample width value, and this was associated with possible changes in the magnetization process. To do so, we used both the MR and Planar Hall effect (PHE) measurements, establishing that, with decreasing w, there was a greater tendency that the magnetization of neighboring layers perform a kind of “scissors movement” during their rotations, which gradually leads to a symmetric plot (around the coercive field) of the magnetoresistance. We interpret that this is due to a better correlation between the adjacent layers (or even domains), prompted by the approach of a monodomain state induced by the decrease in w. Furthermore, an additional contribution to the pre-existing antiferromagnetic coupling may have originated from the magnetostatic interaction between the edges of adjacent layers.