A silvicultura urbana é um dos elementos essenciais à manutenção da qualidade de vida nos grandes centros urbanos. A existência de uma ampla rede de arvores distribuída ao longo das vias e dos espaços públicos atua promovendo a qualidade do ar, a conservação de água, o conforto térmico, acústico e psicológico dos cidadãos. Florestas urbanas são capazes de amenizar as emissões dos Gases do Efeito Estufa (GEE), tais como o CO2, atuando como sumidouros. Visto sua importância, novas aplicações de ferramentas de sensoriamento remoto têm surgido para auxiliar no planejamento e implantação da silvicultura urbana. O sistema de escaneamento a laser aerotransportado LiDAR (Light Detection And Ranging em inglês), gera uma representação em três dimensões do objeto alvo por meio de uma nuvem de pontos georreferenciados. O cruzamento com sensores de altíssima resolução espectral proporciona analises mais aprofundadas do objeto, podendo-se extrair diversas métricas florestais tais como altura, área basal, e até mesmo espécie. O trabalho teve como objetivo verificar a contribuição do uso de informações derivadas da nuvem de pontos LiDAR, na identificação e classificação das seis espécies florestais mais frequentes do Parque Municipal Américo Renné Giannetti em Belo Horizonte, Minas Gerais, Brasil, a fim de auxiliar no planejamento e manejo da silvicultura urbana. Para tanto, por meio de classificação supervisionada, cruzou-se informações de levantamento de campo, segmentação de copas, pontos de topo de copa de árvore extraídos da nuvem LiDAR, e uma imagem multiespectral WordlView-2. A acurácia da classificação foi medida por análise da exatidão global do processo e por meio do índice Kappa. Os pontos de topo de copa de árvore derivados da nuvem LiDAR contribuíram para a localização e classificação das classes referentes às espécies florestais, quando comparados ao mesmo processo sem estes pontos. A segmentação das copas executada pelo programa eCognition facilitou o lançamento das amostras treinamento e teste. O classificador ECHO conseguiu melhores valores de acurácia e índice Kappa, frente aos outros classificadores do programa Multispec. O uso de informações provenientes da nuvem de pontos LiDAR se mostrou promissor em imagens multiespectrais de ambiente florestal urbano, aumentando a acurácia geral da classificação supervisionada. / Urban forestry is a key element to maintaining the quality of life in urban centers. The existence of a broad network of trees distributed along roads and public spaces acts to promote air quality, water conservation, thermal comfort, acoustic and psychological citizens. Urban forests are able to mitigate the emissions of Greenhouse Gases (GHG) such as CO2, acting as sinks. Since its importance, new applications of remote sensing tools have emerged to assist in planning and implementation of urban forestry. The laser scanning system airborne LiDAR (Light Detection And Ranging), generates a three-dimensional representation of the target object through a cloud of points georeferenced. The crossing with very high resolution sensors provides more in-depth analysis of the object and can be extracted several forest metrics such as height, basal area, and even species. The study aimed to verify the contribution of LiDAR derived points in the identification and classification of six most common tree species in Parque Municipal Americo Renne Giannetti, Belo Horizonte, Minas Gerais, Brazil, in order to assist urban forestry planning and management. Through supervised classification, field survey information, segmented areas, LiDAR treetop points, and a multispectral WordlView-2 image were crossed together. The classification accuracy was measured by analyzing overall accuracy and Kappa index. The LiDAR treetop points contributed to location and classification of tree species\' classes, when compared to the same process without these points. The segmentation of crowns performed by eCognition program facilitated the launch of training and test samples. ECHO classifier showed the best accuracy and Kappa index in comparison to other Multispec program classifiers. The aggregation of LiDAR data showed promise in urban forest multispectral images, increasing supervised classification overall accuracy.

A silvicultura urbana é um dos elementos essenciais à manutenção da qualidade de vida nos grandes centros urbanos. A existência de uma ampla rede de arvores distribuída ao longo das vias e dos espaços públicos atua promovendo a qualidade do ar, a conservação de água, o conforto térmico, acústico e psicológico dos cidadãos. Florestas urbanas são capazes de amenizar as emissões dos Gases do Efeito Estufa (GEE), tais como o CO2, atuando como sumidouros. Visto sua importância, novas aplicações de ferramentas de sensoriamento remoto têm surgido para auxiliar no planejamento e implantação da silvicultura urbana. O sistema de escaneamento a laser aerotransportado LiDAR (Light Detection And Ranging em inglês), gera uma representação em três dimensões do objeto alvo por meio de uma nuvem de pontos georreferenciados. O cruzamento com sensores de altíssima resolução espectral proporciona analises mais aprofundadas do objeto, podendo-se extrair diversas métricas florestais tais como altura, área basal, e até mesmo espécie. O trabalho teve como objetivo verificar a contribuição do uso de informações derivadas da nuvem de pontos LiDAR, na identificação e classificação das seis espécies florestais mais frequentes do Parque Municipal Américo Renné Giannetti em Belo Horizonte, Minas Gerais, Brasil, a fim de auxiliar no planejamento e manejo da silvicultura urbana. Para tanto, por meio de classificação supervisionada, cruzou-se informações de levantamento de campo, segmentação de copas, pontos de topo de copa de árvore extraídos da nuvem LiDAR, e uma imagem multiespectral WordlView-2. A acurácia da classificação foi medida por análise da exatidão global do processo e por meio do índice Kappa. Os pontos de topo de copa de árvore derivados da nuvem LiDAR contribuíram para a localização e classificação das classes referentes às espécies florestais, quando comparados ao mesmo processo sem estes pontos. A segmentação das copas executada pelo programa eCognition facilitou o lançamento das amostras treinamento e teste. O classificador ECHO conseguiu melhores valores de acurácia e índice Kappa, frente aos outros classificadores do programa Multispec. O uso de informações provenientes da nuvem de pontos LiDAR se mostrou promissor em imagens multiespectrais de ambiente florestal urbano, aumentando a acurácia geral da classificação supervisionada. / Urban forestry is a key element to maintaining the quality of life in urban centers. The existence of a broad network of trees distributed along roads and public spaces acts to promote air quality, water conservation, thermal comfort, acoustic and psychological citizens. Urban forests are able to mitigate the emissions of Greenhouse Gases (GHG) such as CO2, acting as sinks. Since its importance, new applications of remote sensing tools have emerged to assist in planning and implementation of urban forestry. The laser scanning system airborne LiDAR (Light Detection And Ranging), generates a three-dimensional representation of the target object through a cloud of points georeferenced. The crossing with very high resolution sensors provides more in-depth analysis of the object and can be extracted several forest metrics such as height, basal area, and even species. The study aimed to verify the contribution of LiDAR derived points in the identification and classification of six most common tree species in Parque Municipal Americo Renne Giannetti, Belo Horizonte, Minas Gerais, Brazil, in order to assist urban forestry planning and management. Through supervised classification, field survey information, segmented areas, LiDAR treetop points, and a multispectral WordlView-2 image were crossed together. The classification accuracy was measured by analyzing overall accuracy and Kappa index. The LiDAR treetop points contributed to location and classification of tree species\' classes, when compared to the same process without these points. The segmentation of crowns performed by eCognition program facilitated the launch of training and test samples. ECHO classifier showed the best accuracy and Kappa index in comparison to other Multispec program classifiers. The aggregation of LiDAR data showed promise in urban forest multispectral images, increasing supervised classification overall accuracy.

Submitted by Marta Toyoda (1144061@mackenzie.br) on 2016-12-09T22:09:51Z No. of bitstreams: 2 Vitor Damiani.pdf: 3563607 bytes, checksum: 2f6d7bcf16f216252330b801be026eae (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Amarante (1146629@mackenzie.br) on 2016-12-13T17:44:22Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Vitor Damiani.pdf: 3563607 bytes, checksum: 2f6d7bcf16f216252330b801be026eae (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-13T17:44:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Vitor Damiani.pdf: 3563607 bytes, checksum: 2f6d7bcf16f216252330b801be026eae (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-04-06 / The history of photography is permeated with technological breakthroughs that enabled the development of concepts in different areas and wide artistic expression. In this work, the photography is used as a conversion method from 2D images to 3D digital models that are subject to interventions and manipulations in order to produce an artistic object. The aforementioned method already exists, but another aspect of photography has important value here: the description of the movement through images and its many forms of representation (such as a trail, blur or absence of matter). A question arose: could such a blur be inherited from the bidimensionality of the long exposure photography into a real, touchable object? What are the media-related implications and how could the artist use this methodology to his visual expression? By using concepts of chronophotography, cubist glimpses, cinematic techniques like stop-motion and new technologies, we explore the transposition from image-related aspects into real tridimensional representations, with the use of 3D printing. The results of this work are artistic objects that represent the materialization of the movement in the photography into a real object. Nevertheless, the possibilities go beyond: graduated transparency and large-scale 3D prints, production of non-human forms and customized motion capture as the objects’ motion source. Therefore, the knowledge produced brings contributions that can be used in other researches: the applied methodology can be re-used (as well as for other purposes) in various areas of knowledge, both for artistic creations and scientific applications. / A história da fotografia está permeada de (r)evoluções tecnológicas que possibilitaram o desenvolvimento de conceitos em diversas áreas e ampla expressão artística. Nesta pesquisa, propomos a utilização da fotografia como método de conversão de imagens 2D em objetos 3D digitais, passíveis de manipulação e intervenções, para a produção de objeto artístico. Esse processo de criação digital já existe como metodologia, mas outro aspecto tem importante valor aqui: a descrição do movimento através da imagem, e suas diversas formas de representação (como rastro, borrão ou mesmo ausência de matéria). Perguntamos: poderia tal borrão, presente na bidimensionalidade da fotografia em longa exposição de um objeto em movimento, ser representado como um objeto real, palpável? Quais as implicações midiáticas e como o artista poderia utilizar tal metodologia para sua expressão visual? Utilizando conceitos da cronofotografia, vislumbres cubistas, técnicas cinematográficas de stopmotion e novas tecnologias, exploramos a transposição de aspectos da imagem em representações tridimensionais reais, com o uso de impressão 3D como recurso para solidificação dos modelos. Este trabalho teve como fruto um objeto artístico, a partir da materialização de movimentos na forma de um objeto real. Mas as possibilidades vão além: impressões 3D com transparências, objetos em grande escala, produção de formas não-humanas, captura de movimentos para aplicação nos objetos escaneados. Portanto, o conhecimento produzido traz contribuições que podem ser utilizadas em outras pesquisas: a metodologia que elaboramos pode ser reutilizada (inclusive com outras finalidades) em diversas áreas de conhecimento, tanto para criações artísticas quanto para aplicações científicas.

Mudanças causadas pela industrialização dos canteiros de obra geram incompatibilidades executivas entre sistemas conflitantes e ininterrupção de controles com significativa variabilidade, tal como o uso do fio de prumo para controle geométrico das estruturas de concreto, responsável por acúmulo de erros com reflexo no consumo de matérias e no aumento de defeitos em revestimentos de fachada. Como alternativa, este trabalho busca colaborar com a ampliação do uso das técnicas não destrutivas no controle preventivo e corretivo das edificações em substituição aos tradicionais ensaios destrutivos, tornando o processo mais simples e confiável, além de proporcionar uma recuperação mais rápida e econômica. Para isso, analisou - através de um estudo de caso - a aplicação da tecnologia de escaneamento 3D laser para mapear a planicidade superficial da fachada de um edifício e, de forma inédita, para quantificar o volume de argamassa por intermédio da análise dos modelos 3D gerados por softwares de mercado; e através das etapas experimentais de laboratório, campo e in situ, analisou o potencial da termografia infravermelha na identificação e no mapeamento de fissuras e descolamentos ocultos nos revestimentos de argamassa e cerâmico, aplicando abordagens de aquecimento ativa ou passiva e resfriamento natural ou forçado. Os resultados do escaneamento mostraram a viabilidade da técnica como solução para identificar com precisão as áreas críticas da fachada sobre a estrutura de concreto periférica e alvenaria e, a partir da volumetria, calcular o impacto financeiro associado às sobrespessuras de argamassa nas áreas críticas comparativamente a reduções de espessura após tratamento dessas áreas. Por fim, a termografia identificou quanto à forma, tamanho e posição os defeitos de fissura e descolamento estudados, identificou influências intrínsecas ao processo de uso da tecnologia in situ e uso de recursos do equipamento para melhor visualização dos defeitos. / Changes caused by industrialization of construction sites generate executive incompatibilities between conflicting systems and uninterrupted controls with significant variability, such as the use of a plumb line for geometric control of concrete structures, responsible for error buildup with reflection in the consumption of materials and the increase of defects on facade coatings. Alternatively, this work seeks to collaborate with the expanded use of non-destructive techniques in preventive and corrective control of buildings to replace the traditional destructive testing, making the most simple and reliable process, in addition to providing a faster and economic recovery. For this analyzed by a case study the application of 3D laser scanning technology to map the surface flatness of the facade of a building, and unprecedentedly to quantify the amount of mortar through the analysis of 3D models generated by software market; and through the experimental stages of laboratory, field and in site, examined the potential of infrared thermography in the identification and mapping of hidden cracks and detachments in mortar coatings and ceramic tile, applying active or passive heating and natural cooling or forced cooling. The results of the scan showed the technical viability as a solution to accurately identify the critical areas of the facade on the peripheral concrete structure and masonry and from the volumes, calculate the financial impact associated with extra thick grout in critical areas compared the thickness reductions after treatment of these areas. Finally, thermography identified as the shape, size and position the cleft defects and detachment studied, identified influences the use of technology in situ and use of equipment resources to better visualization of defects.

Mudanças causadas pela industrialização dos canteiros de obra geram incompatibilidades executivas entre sistemas conflitantes e ininterrupção de controles com significativa variabilidade, tal como o uso do fio de prumo para controle geométrico das estruturas de concreto, responsável por acúmulo de erros com reflexo no consumo de matérias e no aumento de defeitos em revestimentos de fachada. Como alternativa, este trabalho busca colaborar com a ampliação do uso das técnicas não destrutivas no controle preventivo e corretivo das edificações em substituição aos tradicionais ensaios destrutivos, tornando o processo mais simples e confiável, além de proporcionar uma recuperação mais rápida e econômica. Para isso, analisou - através de um estudo de caso - a aplicação da tecnologia de escaneamento 3D laser para mapear a planicidade superficial da fachada de um edifício e, de forma inédita, para quantificar o volume de argamassa por intermédio da análise dos modelos 3D gerados por softwares de mercado; e através das etapas experimentais de laboratório, campo e in situ, analisou o potencial da termografia infravermelha na identificação e no mapeamento de fissuras e descolamentos ocultos nos revestimentos de argamassa e cerâmico, aplicando abordagens de aquecimento ativa ou passiva e resfriamento natural ou forçado. Os resultados do escaneamento mostraram a viabilidade da técnica como solução para identificar com precisão as áreas críticas da fachada sobre a estrutura de concreto periférica e alvenaria e, a partir da volumetria, calcular o impacto financeiro associado às sobrespessuras de argamassa nas áreas críticas comparativamente a reduções de espessura após tratamento dessas áreas. Por fim, a termografia identificou quanto à forma, tamanho e posição os defeitos de fissura e descolamento estudados, identificou influências intrínsecas ao processo de uso da tecnologia in situ e uso de recursos do equipamento para melhor visualização dos defeitos. / Changes caused by industrialization of construction sites generate executive incompatibilities between conflicting systems and uninterrupted controls with significant variability, such as the use of a plumb line for geometric control of concrete structures, responsible for error buildup with reflection in the consumption of materials and the increase of defects on facade coatings. Alternatively, this work seeks to collaborate with the expanded use of non-destructive techniques in preventive and corrective control of buildings to replace the traditional destructive testing, making the most simple and reliable process, in addition to providing a faster and economic recovery. For this analyzed by a case study the application of 3D laser scanning technology to map the surface flatness of the facade of a building, and unprecedentedly to quantify the amount of mortar through the analysis of 3D models generated by software market; and through the experimental stages of laboratory, field and in site, examined the potential of infrared thermography in the identification and mapping of hidden cracks and detachments in mortar coatings and ceramic tile, applying active or passive heating and natural cooling or forced cooling. The results of the scan showed the technical viability as a solution to accurately identify the critical areas of the facade on the peripheral concrete structure and masonry and from the volumes, calculate the financial impact associated with extra thick grout in critical areas compared the thickness reductions after treatment of these areas. Finally, thermography identified as the shape, size and position the cleft defects and detachment studied, identified influences the use of technology in situ and use of equipment resources to better visualization of defects.

Os crescentes problemas relacionados à poluição do meio ambiente colocam desafios para o desenvolvimento de sistemas de sensores integrados e portáteis que permitam o monitoramento do ambiente em tempo real. Nesse sentido, no presente trabalho foi projetado e implementado um sistema de aquisição, processamento de sinais e geração de imagens químicas aplicado para a medição do nível de pH e detecção de metais pesados e elementos patogênicos totalmente integrado e construído na placa sbRIO-9631. O sistema foi desenvolvido e integrado um amplificador Lock-in digital para leitura de valores de mudança de fase e intensidade dos sinais provenientes de sensores optoeletrônicos LAPS, TAOS e FMOS. Foi também desenvolvido e integrado a um sistema automatizado de controle de mistura de gases para realizar ensaios de calibração do sensor e medições de tempo de resposta dos sensores. Também foi integrado um sistema automatizado de escaneamento XY de fonte de luz de excitação para os sensores ópticos utilizando um display OLED-128-G1. Este sistema ainda pode ser integrado a dispositivos móveis via Internet para transferência de dados a centros de pesquisa e monitoramento. O sistema integrado com todas as unidades acima descritas mostrou ser um sistema portátil, reconfigurável e eficiente para a aquisição e processamento de sinais de resposta de diversos tipos de sensores tais com LAPS, TAOS e FMOS. / The problems of environment pollution increasingly growing and pose challenges for the development of integrated and portable sensor systems that allow the monitoring of the environment in real time. In that sense in the present work was designed and implemented an acquisition system, signal processing and chemical Imaging generation to apply in the pH level measurement and the detection of heavy metals and pathogenic elements fully integrated and built on the sbRIO-9631 board. In the system was developed and integrated a digital Lock-in amplifier for reading values of phase shift and intensity of the signals coming from optoelectronic sensors LAPS, TAOS and FMOS. It was also developed and integrated on the sbRIO-9636 an automated gas mixture control system to perform tests for calibration of the sensor and measure the sensor response time. It was developed and integrated an automated XY scan system for light source to excited optical sensors using a OLED-128-G1 display. This system can be integrated into mobile devices via Internet for transferring data to research and monitoring centers. The integrated system with all the units described above proved to be a portable, reconfigurable and efficient system for data acquisition and signal processing from many types of sensors such as LAPS, TAOS and FMOS.

O desenvolvimento de sensores em sistemas para controle ambiental tem-se mostrado uma área de elevado interesse científico e técnico. Os principais desafios nesta área estão relacionados ao desenvolvimento de sensores com capacidade de detecção de várias substâncias. Neste contexto, os capacitores MOS apresentam-se como dispositivos versáteis para a geração de imagens químicas com potencial de detecção e classificação de diferentes substâncias a partir de apenas um único sensor. No presente trabalho, foi proposto um sensor MOS com um perfil geométrico de porta em forma de cata-vento composta por Pd, Au e Pt. A resposta do sensor mostrou ter alta sensibilidade a moléculas ricas em átomos de H, como os gases H2 e NH3. As medidas de capacitância mostraram que o sensor tem uma resposta não linear para H2 e NH3 obedecendo à lei da isoterma de Langmuir. O sensor MOS mostrou-se eficiente na geração de imagens químicas através da técnica de escaneamento por luz pulsada. As imagens químicas correspondentes aos gases H2 e NH3 mostraram diferentes padrões quando o N2 foi utilizado como gás transportador. A diferença entre os padrões aconteceu principalmente devido ao perfil geométrico da porta metálica. A sensibilidade do sensor mostrou dependência com o potencial de polarização. Nas medidas de capacitância, a maior sensibilidade foi observada para potenciais próximos da tensão de banda plana. Já para as imagens químicas, a maior sensibilidade foi observada para potenciais inteiramente na região de depleção. A sensibilidade do sensor também se mostrou dependente do gás transporta- dor. O sensor mostrou ser mais sensível com N2 como gás transportador do que com ar seco. No entanto, o processo de dessorção dos íons H+ resultou ser mais eficiente em ar seco. Os resultados obtidos no presente trabalho sugerem a possibilidade de fabricação de um nariz optoeletrônico utilizando apenas um único sensor MOS. / The development of sensors and systems for environmental control has been shown to be an area of high scientific and technical interest. The main challenges in this area are related to the development of sensors capable of detecting many different substances. In this context, the MOS devices present themselves as versatile devices for chemical imaging with potential for detection and classification of different substances only using one single sensor. In the present work, was proposed a MOS sensor with a wing-vane geometric profile of its gate constituted of Pd, Au and Pt metals. The sensor\'s response showed to have high sensitivity to molecules rich on H atoms, such as H2 and NH3 gases. Capacitance measurements showed that the sensor has a nonlinear response for H2 and NH3 obeying the Langmuir isotherm law. The MOS sensor proved to be efficient in Chemical Imaging generation through the scanned light pulse technique. The chemical images of the H2 and NH3 gases showed different patterns when the N2 was used as carrier gas. The different patterns responses happened mainly due to geometric profile of the metallic gate. The sensor sensitivity showed dependence on the bias potential. In the capacitance measures, greater sensitivity was observed for potential near the flat-band voltage. In the chemical images, the greater sensitivity was observed for bias potential within depletion region. The sensor sensitivity was also dependent on the carrier gas. The sensor showed to be more sensitive with N2 as carrier gas than to dry air. However the desorption process of H+ have been more efficient in dry air. The results obtained in the present work suggest the possibility of manufacturing an optoelectronic nose using only a single MOS sensor.

Os crescentes problemas relacionados à poluição do meio ambiente colocam desafios para o desenvolvimento de sistemas de sensores integrados e portáteis que permitam o monitoramento do ambiente em tempo real. Nesse sentido, no presente trabalho foi projetado e implementado um sistema de aquisição, processamento de sinais e geração de imagens químicas aplicado para a medição do nível de pH e detecção de metais pesados e elementos patogênicos totalmente integrado e construído na placa sbRIO-9631. O sistema foi desenvolvido e integrado um amplificador Lock-in digital para leitura de valores de mudança de fase e intensidade dos sinais provenientes de sensores optoeletrônicos LAPS, TAOS e FMOS. Foi também desenvolvido e integrado a um sistema automatizado de controle de mistura de gases para realizar ensaios de calibração do sensor e medições de tempo de resposta dos sensores. Também foi integrado um sistema automatizado de escaneamento XY de fonte de luz de excitação para os sensores ópticos utilizando um display OLED-128-G1. Este sistema ainda pode ser integrado a dispositivos móveis via Internet para transferência de dados a centros de pesquisa e monitoramento. O sistema integrado com todas as unidades acima descritas mostrou ser um sistema portátil, reconfigurável e eficiente para a aquisição e processamento de sinais de resposta de diversos tipos de sensores tais com LAPS, TAOS e FMOS. / The problems of environment pollution increasingly growing and pose challenges for the development of integrated and portable sensor systems that allow the monitoring of the environment in real time. In that sense in the present work was designed and implemented an acquisition system, signal processing and chemical Imaging generation to apply in the pH level measurement and the detection of heavy metals and pathogenic elements fully integrated and built on the sbRIO-9631 board. In the system was developed and integrated a digital Lock-in amplifier for reading values of phase shift and intensity of the signals coming from optoelectronic sensors LAPS, TAOS and FMOS. It was also developed and integrated on the sbRIO-9636 an automated gas mixture control system to perform tests for calibration of the sensor and measure the sensor response time. It was developed and integrated an automated XY scan system for light source to excited optical sensors using a OLED-128-G1 display. This system can be integrated into mobile devices via Internet for transferring data to research and monitoring centers. The integrated system with all the units described above proved to be a portable, reconfigurable and efficient system for data acquisition and signal processing from many types of sensors such as LAPS, TAOS and FMOS.

O desenvolvimento de sensores em sistemas para controle ambiental tem-se mostrado uma área de elevado interesse científico e técnico. Os principais desafios nesta área estão relacionados ao desenvolvimento de sensores com capacidade de detecção de várias substâncias. Neste contexto, os capacitores MOS apresentam-se como dispositivos versáteis para a geração de imagens químicas com potencial de detecção e classificação de diferentes substâncias a partir de apenas um único sensor. No presente trabalho, foi proposto um sensor MOS com um perfil geométrico de porta em forma de cata-vento composta por Pd, Au e Pt. A resposta do sensor mostrou ter alta sensibilidade a moléculas ricas em átomos de H, como os gases H2 e NH3. As medidas de capacitância mostraram que o sensor tem uma resposta não linear para H2 e NH3 obedecendo à lei da isoterma de Langmuir. O sensor MOS mostrou-se eficiente na geração de imagens químicas através da técnica de escaneamento por luz pulsada. As imagens químicas correspondentes aos gases H2 e NH3 mostraram diferentes padrões quando o N2 foi utilizado como gás transportador. A diferença entre os padrões aconteceu principalmente devido ao perfil geométrico da porta metálica. A sensibilidade do sensor mostrou dependência com o potencial de polarização. Nas medidas de capacitância, a maior sensibilidade foi observada para potenciais próximos da tensão de banda plana. Já para as imagens químicas, a maior sensibilidade foi observada para potenciais inteiramente na região de depleção. A sensibilidade do sensor também se mostrou dependente do gás transporta- dor. O sensor mostrou ser mais sensível com N2 como gás transportador do que com ar seco. No entanto, o processo de dessorção dos íons H+ resultou ser mais eficiente em ar seco. Os resultados obtidos no presente trabalho sugerem a possibilidade de fabricação de um nariz optoeletrônico utilizando apenas um único sensor MOS. / The development of sensors and systems for environmental control has been shown to be an area of high scientific and technical interest. The main challenges in this area are related to the development of sensors capable of detecting many different substances. In this context, the MOS devices present themselves as versatile devices for chemical imaging with potential for detection and classification of different substances only using one single sensor. In the present work, was proposed a MOS sensor with a wing-vane geometric profile of its gate constituted of Pd, Au and Pt metals. The sensor\'s response showed to have high sensitivity to molecules rich on H atoms, such as H2 and NH3 gases. Capacitance measurements showed that the sensor has a nonlinear response for H2 and NH3 obeying the Langmuir isotherm law. The MOS sensor proved to be efficient in Chemical Imaging generation through the scanned light pulse technique. The chemical images of the H2 and NH3 gases showed different patterns when the N2 was used as carrier gas. The different patterns responses happened mainly due to geometric profile of the metallic gate. The sensor sensitivity showed dependence on the bias potential. In the capacitance measures, greater sensitivity was observed for potential near the flat-band voltage. In the chemical images, the greater sensitivity was observed for bias potential within depletion region. The sensor sensitivity was also dependent on the carrier gas. The sensor showed to be more sensitive with N2 as carrier gas than to dry air. However the desorption process of H+ have been more efficient in dry air. The results obtained in the present work suggest the possibility of manufacturing an optoelectronic nose using only a single MOS sensor.

[pt] As tecnologias digitais de fabricação por adição ou subtração têm em si um potencial ainda inexplorado pela indústria joalheira. Por isso, essa dissertação tem como objetivo avaliar as vantagens técnicas e comerciais que podem incentivar a transformação no seu uso pela indústria de joias, inclusive apontando exemplos de iniciativas internacionais e nacionais, estas últimas centradas no Estado do Rio de Janeiro, assinalando assim as razões de seus sucessos e falhas. Através de uma pesquisa bibliográfica se busca determinar as bases históricas e especificações técnicas dos principais processos de produção tradicionais (técnicas manuais tais como o repuxo, a cinzelagem, a modelagem e fundição por cera perdida, entre outras) e digitais (impressão 3D, escaneamento 3D e modelagem digital), para, nesse contexto, seguir-se à experimentação com as tecnologias mais novas, como forma de se buscar a comprovação da existência do potencial técnico e comercial destas tecnologias para o setor joalheiro fluminense que justifiquem essa inovação. / [en] The digital manufacturing technologies by addition or subtraction of material holds an unexplored potential for the jewellery industry. Therefore, this dissertation aims to assess the technical and commercial advantages that can encourage the transformation of its use by the jewellery industry, pointing out examples of international and national enterprises, the latest centered in the Brazilian State of Rio de Janeiro, thus signalizing the reasons of their successes and failures. Through a literature research this work pursuits the historical foundations and the technical specifications of the traditional manual techniques (such as repoussé, chasing, lost wax casting, among others) and digital manufacturing processes (3D printing, 3D scanning and 3D modelling), for, in this context, experimenting with the newest technologies, as a way to seek evidence of its technical and commercial potential for the jewellery industry in Rio de Janeiro that justifies the innovation.