Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-01-22Bitstream added on 2014-06-13T19:39:44Z : No. of bitstreams: 1 gomes_tc_me_bauru.pdf: 1832045 bytes, checksum: 276d97de5e1a56b67c714776210760a3 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Visando investigar as propriedades semicondutoras de ftalocianina tetrassulfonada de cobre (TsCuPc) e avaliar sua aplicabilidade em transistores de efeito de campo e sensores baseados na estrutura metal-isolante-semicondutor (MIS), desenvolveu-se um capacitor MIS flexível, usando o óxido de alumínio (AI2O3) e a TsCuPc como camadas isolante e semicondutora, respectivamente. O AI2O3 foi obtido pela anodização de uma camada de alumínio metalizada sobre um substrato de polietileno tereftalato (PET) e a TsCuPc foi depositada sobre o AI2O3 por impressão jato de tinta. O AI2O2 foi caracterizado por espectroscopia de impedância (EI), apresentado constante dielétrica aproximadamente igual a 11 e boa estabilidade térmica. Para que a impressão de TsCuPc resultasse em filmes adequados para aplicação de campo elétrico foi necessário adicionar polivinilalcool (PVA) à solução de TsCuPc em água (0,5 mg/5 mg/1 ml). Em medidas de capacitância e perda dielétrica de filmes de TsCuPc/PVA observou-se a relaxação Maxwell-Wagner, sugerindo que o PVA e a TsCuPc formam fases distintas. Através da caracterização DC do filme de TsCuPc/PVA, constatou-se que o transporte de carga é compatível com o modelo de injeção Shocttky e que em ambientes secos apresentam um coeficiente positivo de variação de condutividade em função da temperatura, característico de um material semicondutor. No capacitador MIS, as medidas de capacitância e perda dielétrica versus frequencia foram realizadas em diferentes voltagens de polarização do gate, a partir das quais se determinou os valores de densidade de portadores e mobilidade do filme de TsCuPc/PVA a 303 K, como sendo 3,7.108 cm-3 e 3,5.10-9 cm2V-1s-1, respectivamente. Mostrou-se que é viável o uso de TsCuPc para a preparação de dispositivo MIS por impressão, desde que esteja associado à um plastificante como o PVA e, também, que os efeitos elétricos adivindo das propriedades semicondutoras... / Aiming to investigate the semiconductor properties of the tetrasulfonated copper phthalocyanine (TsCuPc) and evaluate its applicability in organic field effects transistors and sensors based in metal-insulator-semiconductor (MIS) devices, it was developed a flexible MIS capacitor, using aluminium oxide (AI2O3) and TsCuPs, as insulator and semiconductor layers, respectively. The oxide was grown by anodization of an aluminum layer deposited onto PET substrate and the TsCuPc was printed by inkjet printing on the AI2O3 film. The AI2O3 was characterized by impedance spectroscopy (El) having a dielectric constant of 11, approximately, and good thermal stability. To printing the TsCuPc, resulting in appropriated films to apply electrical field, it was added polyvinyl alcohol (PVA) into the TsCuPc aqueous solution (0,5 mg/5 mg/1 ml). By performing measurements of capacitance and dielectric loss in TsCuPc/PVA films it was observed a Maxwell-Wagner relaxation, suggesting that the TsCuPc and the PVA keeps as two distinct phases and it was seen that in dry environments it show a positive coefficient of conducativity versus temperature, typical of a semiconductor material. In a MIS capacitor, the capacitance measurements and dielectric loss versus frequency were performed at different bias voltages of the gate, from which it was determined the values of carrier density and mobility of the film TsCuPc (303 k), as 3,7.108 cm-3 e 3,5.10-9 cm2V-1s-1, respectively. It was show that it is feasible to use TsCuPc for preparting MIS devices, by printing, if it is associated with a plasticizer such as PVA and, also, that the electrical effects arising from the TsCuPc as semiconducting material can only be observed in environments free of moisture

[pt] O propósito deste trabalho é apresentar formulação para a determinação da impedância de entrada de uma antena colocada no interior de uma cavidade retangular com um dos lados aberto. O procedimento utilizado consiste na determinação da potência total irradiada da qual se obtém a impedância de entrada. A colocação do problema é feito utilizando o método do casamento de modos (Mode Match). Apresentam-se algumas considerações com relação ao erro surgido com as truncagens dos modos de índices elevados, aproximações da utilização em verificação experimental e aplicações. / [en] This work presents a formulation for determining the input impedance for an antenna located inside fo a rectangular cavity having one side open. The current distribution on the antena and the total power radiater are determined using and apropriate Green’s function and anatytic procedure from which the impedance is calculated. The problem is approchea and solved using the method of Mode Matching. Some considerations concerning the erros due to the truncation of modes of larges index used in the aproximation method are presented as well as practical consideration for experimentally verifing and applying the results.

El objetivo de este trabajo es estudiar la viabilidad de utilizar, en la práctica clínica, métodos de medida mínimamente invasivos y no invasivos para contribuir al diagnóstico del infarto de miocardio y del rechazo de transplante, a partir de la medida de espectroscopia de impedancia eléctrica (EIE) obteniendo un estimador cuantitativo que nos permita conocer el estado del tejido de miocardio.Para conseguir este objetivo, la tesis se ha dividido en tres fases dependiendo del grado de invasividad del método de medida empleado. La primera fase consistió en obtener las características eléctricas pasivas del tejido de miocardio, en tres estados: sano, isquemia aguda y cicatriz, a partir de medidas invasivas no transmurales, método a 4 electrodos con electrodos de aguja, y medidas invasivas transmurales, método a 3 electrodos con un catéter intracavitario. Estableciendo las diferencias entre cada estado del tejido de miocardio para cada uno de los métodos de medida. A partir de estas medidas, y conociendo que era viable utilizar un método transmural para diferenciar el estado del tejido de miocardio, pasamos a la segunda fase. En esta fase construimos un modelo 3D de elementos finitos (EF) de una sección del tórax, que nos predijera la magnitud de los cambios que se podían esperar debido a la presencia de una cicatriz o de una isquemia aguda, además del efecto de movimiento y desplazamiento del catéter dentro de la cavidad. Así mismo, establecer las especificaciones del equipo de medida a utilizar. Para validar las simulaciones se realizaron experimentos in vitro tanto con solución salina-agar y tejido de miocardio. Una aplicación en la práctica clínica fue realizar medidas de EIE en un grupo de pacientes sanos y otro grupo de pacientes con transplante de corazón, para establecer la viabilidad de la técnica en la detección del rechazo de transplante agudo. En la tercera fase, se ha utilizado el modelo 3D de EF del tórax para optimizar la posición de 4 electrodos superficiales para la detección de una isquemia aguda. El modelo se simuló con una inyección de corriente detección de tensión adyacente-adyacente para una configuración de 16 electrodos que permitiera obtener las matrices de transimpedancia correspondientes y aplicar un algoritmo de optimización.A partir de todos los resultados obtenidos, podemos establecer que las medidas de impedancia eléctrica, y principalmente su fase, es una herramienta que permite monitorizar eventos fisiológicos y caracterizar estados fisiopatológicos del tejido como la isquemia aguda, la cicatriz e incluso el rechazo en corazones transplantados. Esta caracterización es más fácil con medidas invasivas pero también es posible mediante medidas mínimamente invasivas utilizando catéteres intracavitarios siempre que se realice una calibración adecuada que permita reducir los artefactos presentes en las medidas. El estudio con modelos matemáticos de las técnicas no invasivas ha demostrado que, con cuatro electrodos superficiales, la caracterización del tejido con isquemia aguda requeriría unas prestaciones que no son factibles con la tecnología disponible actualmente. Por lo tanto, las líneas de trabajo futuro deben enfocarse en diseñar un sistema cuya resolución y precisión permita realizar medidas de caracterización y monitorización del estado del tejido de miocardio on line. Y de esta forma tener una técnica atractiva en el ambiente hospitalario para monitorizar el tejido en la evolución del infarto de miocardio, en los procesos de ablación y en las biopsias endomiocárdicas de transplante de corazón. / The aim of this work is to study the viability to use minimally invasive and non invasive measurement methods, in the clinical environment, to contribute to the diagnosis of myocardium infarct and transplant rejection. We have used electrical impedance spectroscopy (EIS) measurements in order to obtain a quantitative estimator to know the state of the myocardium tissue. In order to achieve this objective, the thesis has been divided in three phases depending on the degree of invasivity of the measurement method used.The first stage consists on obtaining the passive electrical characteristics of the myocardium tissue, in three states: healthy, acute ischemia and scar. The invasive measurements are non transmural and transmural. The non transmural measurements are done with the 4 electrode method using needle electrodes, and transmural measurements are done with the 3 electrode method using an intracavitary catheter. It has been established in this stage the differences between each tissue state of the myocardium and for each measurement method. The second stage started with the viability of the transmural method results of the first stage to differentiate the myocardium tissue state. In this stage we constructed a 3D finite element model of a thorax section. This model was used to predict the changes in magnitude that could be expected due to the presence of an acute ischemia or scar, including the effect of movement and displacement of the catheter within the cavity. Also, it has been established the specifications of the measuring equipment to use. In order to validate the simulations, in vitro experiments with saline solution-agar and myocardium tissue were made. It has been also done measurements in a group of healthy patients and another group of patients with heart transplant, in a clinical environment, to establish the viability of the technique in the detection of the rejection of acute transplant. In the third stage, the 3D thorax model has been used to optimize the position of 4 superficial electrodes for the detection of acute ischemia. The model was simulated with a current-injection and voltage-detection with the adjacent-adjacent technique, for a configuration of 16 electrodes that allowed to obtain the transimpedance matrices and to apply an optimization algorithm. From all the obtained results, we can establish that the measurements of electrical impedance, and mainly its phase angle, is an estimator for monitoring physiological events and to characterize physiopatological states of the tissue as acute ischemia, scar and even the rejection in transplanted hearts. This characterization is easier with invasive measurements but also it is possible by means of minimally invasive measurements using intracavitary catheters whenever a suitable calibration is made to reduce the artefacts present in the measurements. The study with mathematical models of the noninvasive techniques has demonstrated that, with four superficial electrodes, the characterization of the acute ischemia tissue would require performances that are not feasible with the technology available at this moment. Therefore, the lines of future work must focus on designing a system whose resolution and precision allows us to make measurements to characterize and monitor the myocardium tissue state on line. It would be possible to have an attractive technique, in the hospital environment, to monitor the evolution of the tissue in a myocardium infarct, in ablation processes and in endomyocardial biopsies of heart transplant.

El presente trabajo de tesis consiste en el diseño de un circuito integrado CMOS que varía la impedancia del receptor de un enlace inductivo para una interface neuronal implantada con el fin de generar una variación de voltaje en el circuito emisor de esta. Este diseño se basó básicamente en la conmutación de valores de condensadores para generar la variación de voltaje en el emisor mediante la activación o desactivación de transistores los cuales funcionan como llave. A la entrada de estos transistores se implantaron unos buffer, los cuales mejoran la transición de voltaje y los tiempos de propagación de las señales. Se realizó el diseño del esquemático del circuito así como el diseño del layout mediante el software EDA (ElectronicDesignAutomation) CADENCE. El esquemático fue desarrollado considerando dispositivos de la tecnología denominada AMS0.35. Esta tecnología pertenece a la compañía AMS y permite la fabricación de transistores MOSFET con canales de 350 nm de longitud mínima. Para la elaboración del layout se utilizó la herramienta Layout XL de Cadence y se utilizó la herramienta ASSURA para validar cada uno de los bloques. En el diseño de los layout se corroboro el uso de las reglas de diseño con la herramienta DRC (Design Rule Check), la equivalencia entre el esquemático y el layout con la herramienta LVS (Layout Versus Schematic) y finalmente la extracción de elementos parásitos usando la herramienta Assura QRC. Se convalido el funcionamiento del circuito y el cumplimiento de los requerimientos mediante simulaciones. Los resultados más destacables son los de potencia en el cual obtuvimos un valor de 167.2uW, juntos con los resultados de modulación teniendo 4 bits o 16 números para realizar la conmutación y así poder tener 16 amplitudes diferentes en el emisor, los tiempos de propagación obtenidos de 618.5ps y 660ps.El área total del circuito modulador fue de 0.0942mm2.

Orientador: Carlos José Leopoldo Constantino / Banca: Dante Luis Chinaglia / Banca: Marcelo Mulato / Banca: Leonardo Giorano Paterno / Banca: Fernando Vieira Paulovich / Resumo: Neste trabalho foram combinadas técnica de projeções, análise de componentes principais (PCA) e correlações de Pearson, além das técnicas de espalhamento Raman e microscopia de força atômica (AFM), para abordar algumas questões relacionadas às línguas eletrônicas baseadas em filmes finos e espectroscopia de impedância. Foram preparadas unidades sensoriais compostas por eletrodos interdigitados (EID) de platina recobertos por filmes finos formando duas línguas eletrônicas. Na primeira abordagem (língua eletrônica 1) foi avaliado o papel desempenhado pela espessura do filme que compõe a unidade sensorial. Para isso optou-se por fixar o tipo do material que dá origem ao filme (perileno) e variar a espessura, desde uma monocamada até 120 nm. Na segunda abordagem (língua eletrônica 2) foi avaliado o papel desempenhado pelo tipo do material que dá origem ao filme e pela técnica de processamento empregada para crescer o filme. Para isso foram escolhidos diferentes materiais, como semicondutores (perileno e duas ftalocianinas metálicas), isolante (lignina) e lipídios utilizados como sistemas miméticos de biomembranas (DPPG e DODAB), os quais foram processados na forma de filmes finos pelas técnicas Langmuir-Blodgett (LB), Layer-by-Layer (LbL) e evaporação térmica a vácuo (PVD). As duas línguas eletrônicas foram utilizadas para detectar Cu2+, o azul de metileno (fármaco) e sacarose em soluções aquosas com concentrações que variaram de 10 nM até 1 mM. Os dados de capacitância em função da frequência, obtidos a partir de medidas da impedância, foram analisados por métodos de visualização de informações (técnica de projeções), PCA e correlação de Pearson. A partir dos resultados foi verificado que o uso de filmes finos - até cerca de 10 nm de espessura - pode aumentar a... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work combined projection techniques, principal component analysis (PCA) and Pearson's correlation, as well as micro-Raman scattering and atomic force microscopy (AFM), to address some issues regarding electronic tongue based on thin films and impedance spectroscopy. Sensing units were composed by interdigitated electrodes (EID) covered by thin films, forming two electronic tongues. In the first approach (electronic tongue 1) it was studied the role played by the film thickness. For this purpose it was fixed the material (perylene) used to grow the film and varied the thickness of the films since from one monolayer to 120 nm. In the second approach (electronic tongue 2) it was studied the role played by both the materials and the technique used to grown the films. For this propose it was deliberately chosen different materials as organic semiconductors (perylene and two metallic phthalocyanines), insulator (lignin) and lipids applied as biomembrane mimetic systems (DPPG and DODAB) to be processed in form of thin films by Langmuir-Blodget (LB), Layer-by-Layer (LbL) and physical vapour deposition (PVD) techniques. The sensing units fabricated by both approaches were used to detect Cu2+, methylene blue and saccharose in aqueous solutions since 1 mM down to 10 nM, and the capacitance data obtained from impedance were analyzed by multivariate projection technique, PCA and Pearson's correlation. It was found that thin films - up to ca. 10 nm - can enhance the sensitivity of electronic tongues and they are also less susceptible to structural changes when immersed in solutions, compared to thicker films. It was also verified that to low concentrations of Cu2+ and methylene blue (up to 1 μM) or to all concentrations of saccharose, the electrical responses were governed by the thin film (material type... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Assis Vicente Benedetti / Banca: Denis Ricardo Martins de Godoi / Banca: Daniela Gomes Horta / Resumo: A calcopirita (CuFeS2) é o sulfeto de cobre mais abundante na natureza e pertence ao grupo mais explorado de minerais de cobre, representando cerca de 70% do total de cobre disponível. O objetivo deste trabalho foi estudar as principais etapas de oxidação e redução de calcopirita sólida em solução salina ácida utilizada em biolixiviação usando técnicas eletroquímicas e caracterizar morfológica, química e fisicamente a superfície do eletrodo, a fim de atribuir os diferentes eventos eletroquímicos. Para os estudos eletroquímicos foram utilizadas as técnicas: voltametria linear (LSV) e voltametria cíclica (CV), cronoamperometria (CA), espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) em diferentes intervalos de potencial ou a diferentes valores de potenciais. A caracterização das diferentes espécies formadas em cada condição de potencial ou experimental foi realizada por meio de microscopia eletrônica de varredura (SEM) e microanálise (EDS), difração de raios X (XRD), com o propósito de investigar os fenômenos que ocorrem na superfície da calcopirita sólida e propor possíveis reações envolvidas na lixiviação química. Após os diferentes ensaios eletroquímicos, foi realizada a análise do eletrólito por espectrometria de absorção atômica (AAS) para determinar as concentrações dos íons ferro e cobre em solução. Os voltamogramas cíclicos mostraram mais de 15 picos de corrente diferentes no intervalo de potencial entre +1,5 e -1,5 V/Ag|AgCl|KCl3mol/L. Nas voltametrias cíclicas de baixa... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The chalcopyrite (CuFeS 2 ) is the most abundant copper sulfide in nature and belongs to the exploited group of copper minerals, accounting for about 70% of the total available copper. The aim of this work was to study the main oxidation and reduction steps of solid chalcopyrite in acidic saline solution used in bioleaching using electrochemical techniques, and to characterize morphological, chemical and physically the surface of the electrode in order to assign the different electrochemical events. The following electrochemical tec hniques were used: linear sweep (LSV) and cyclic voltammetry (CV), chronoamperometry (CA), electrochemical impedance spectroscopy (EIS) in different potential intervals or at different potential values. The characterization of the different species formed in each potential or experiment al condition was performed by scanning electron microscopy (SEM) and microanalysis (EDS), X - ray diffraction (XRD), in order to investigate the phenomena occurring on solid chalcopyrite surface and proposing possible reactions involved in chemical leaching. After the different electrochemical tests, the analysis of the electrolyte was performed by atomic absorption spectrometry (AAS) to determine the concentrations of iron and copper ions in solution. The cyclic voltammograms showed more than 15 different cu rrent peaks in the potential range between +1.5 and - 1.5 V/Ag|AgCl|KCl 3mol/L . In cyclic voltammetry at low speed and going to the potential (E) more positive than the open circuit potential (E OCP ), the surface analysis showed a layer rich in copper sulf ide and AAS analysis found copper and iron ions in solution, while scanning in the opposite direction, E < E OCP, the surface analysis indicated the presence of a film rich in elemental sulfur and AAS detected higher concentration of iron and copper ions in so lution. The linear sweep voltammetry to +0.65 V/Ag|AgCl|KCl 3mol/L followed... / Mestre

Orientador: Paulo Roberto Bueno / Coorientador: Maria Del Pilar Taboada Sotomayor / Banca: Hideko Yamanaka / Banca: Emanuel Carrilho / Banca: Marcelo Mulato / Banca Mauro Bertotti / Resumo: A técnica de espectroscopia de capacitância eletroquímica foi recentemente utilizada com sucesso para detecção de biomarcadores de interesse clínico, como o caso da proteína C-reativa (CRP), que está relacionada com doenças cardíacas e processos inflamatórios. Nesta tese, esta técnica foi utilizada para desenvolver dispositivos eletroanalíticos com possíveis aplicações para a detecção de trombose, utilizando a proteína biomarcadora D-dímero; câncer de próstata, por meio da detecção da enzima fosfatase ácida prostática (PAP), e glicoproteína HRP, para possível detecção de células tumorais e como modelo para o estudo da interação lectina-glicoproteína. Além, no último caso, utilizaram-se também as funções de imitância como sinal transdutor como possível aplicação em glycoarray. Para a construção da superfície receptora sobre eletrodo de ouro, foram utilizadas duas moléculas diferentes de tiol (R-SH, sendo R uma cadeia carbônica genérica). A primeira, que contém em sua estrutura o grupo terminal carboxílico, foi utilizada com o objetivo de imobilizar o material biológico para reconhecimento do analito (i.e., anticorpos ou lectina) via protocolo EDC/NHS. A segunda, com o grupo redox terminal (11-ferrocenil-undecanotiol, 11Fc), foi utilizada com o intuito de fornecer o sinal transdutor. As monocamadas bifuncionais obtidas pela adsorção conjunta de ambas as moléculas apresentam densidade molecular superficial na ordem de 5 x 10-10 mol/cm2. A imobilização do anticorp... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The electrochemical capacitance spectroscopy technique has been recently applied to detect biomarkers of clinical interest, such as C-reactive protein (CRP) which is related to heart disease and inflammatory processes. Herein, this technique was used to develop electroanalytical approaches with potential applications for thrombosis diagnosis by detecting D-dimer biomarker protein; prostatic cancer, using prostatic acid phosphatase (PAP) enzyme as target; and glycoprotein assay, for possible detection of tumor cells and as a model for studying lectin-glycoprotein interaction (using ArtinM lectin and HRP glycoprotein). In addition, in the latter case, immittance functions were used as transducer signals as possible application for glycoarray. For the construction of the receptor surface on gold electrodes, two different thiol molecules (R-SH, being R a generic carbonic chain) were used. The first, which contains the carboxylic terminal group, was applied to immobilize the biological material for target recognition (i.e., either antibodies or lectin) via EDC/NHS protocol. The second molecule contains a terminal redox group (11-ferrocenyl-undecanethiol, 11Fc) in order to provide the transducer signal. The bifunctional monolayers obtained herein present high surface coverage, ≈ 5 x 10-10 mol/cm2. The immobilization of the antibody to PAP detection (anti-PAP) was investigated by QCM, and it was verified that saturation occurs in approximately 1 h, yielding a surface coverage of ≈ 3.7 mg/m2, suggesting "end on" orientation. Using the electrochemical capacitance signal, it was possible to develop an approach for PAP detection with limit of detection (LD) and quantification (LQ) of 9 pmol/L and 28 pmol/L, respectively, applied to a PAP clinically useful concentration range of 50-1000 pmol/L in phosphate buffered saline (PBS, pH 7.4). The relative standard deviation obtained was 9.5%, and showed specif... / Doutor

Orientador: José Alberto Giacometti / Coorientador: Neri Alves / Banca: Clarissa de Almeida Olivati / Banca: José Leonil Duarte / O Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi da Unesp / Resumo: Neste trabalho é apresentada a preparação de filmes finos de Al2O3 usando a técnica eletroquímica de anodização em solução aquosa de etileno glicol e ácido tartárico. Os filmes de Al2O3 foram crescidos sobre camadas de alumínio as quais foram depositadas por evaporação em vácuo sobre lâminas de vidro. No processo de anodização se utilizou a densidade de corrente constante de 0,48 mA/cm2, seguido da aplicação de diferença de potencial constante durante 2 minutos. Filmes com espessuras entre 10 e 60 nm foram crescidos sendo a espessura determinada pela tensão final aplicada na célula. Os filmes de Al2O3 foram caracterizados através de medidas de capacitância e perda dielétrica em função da frequência e das curvas características da corrente elétrica versus a tensão elétrica. Os resultados mostraram que a perda dielétrica é da ordem de 10-3 indicando que os filmes de Al2O3 possuem muito boa qualidade como isolante elétrico. As medidas de corrente versus tensão mostraram que a resistividade elétrica dos filmes é da ordem de 10(13)m. Na parte final do trabalho foi mostrado que os filmes de Al2O3 podem ser usados para a construção do capacitador metal-isolante-semicondutor (MIS) para operar entre no intervalo de tensão de +3V. Além disso, o capacitador MIS apresentou o fenômeno do chaveamento da condução elétrica quando foram aplicadas tensões elétricas elevadas, e, portanto, são candidatos para a fabricação de memórias / Abstract: This work presents the preparation of Al2O3 films using the electrochemical anodisation tehcnique in aqueous solution of ethylene glycol and tartaric acid. The Al2O3 films were grown from aluminum layers deposited by evaporation in vacuum onto glass slides. The anodisation process was performed using a constant current density of 0.48 mA/cm2 followed by application of a constant voltage during 2 minutes. Films with thicknesses ranging from 10 to 60 nm were grown and the thickness was determined by the final voltage applied to the cell. Films were characterized through measurements of capacitance and dielectric loss versus frequency curves and characteristics of electric current versus voltage. The results showed that the dielectric loss is of the order of 10-3 showing that Al2O3 film is a very good electrical insulator. Current versus voltage measurments showed that the electrical resistivity of the Al2O3 films is of the order of 10(13)m. Finally, it is shown that Al2O3 films can be used to fabricate metal-insulator-semiconductor (MIS) capacitor that can be operated in the voltage range of +3V. The MIS capacitor also presented the electrical conduction switching when the applied voltage was increased, therefore, it can be a candidate to be used as memory / Mestre

Orientador: Assis Vicente Benedetti / Co-orientador: Cecílio Sadao Fugivara / Banca: Rodrigo Fernando Costa Marques / Banca: Patrícia Hatsue Suegama / Resumo: Nesse trabalho realizou-se a caracterização por espectroscopia de infravermelho com Transformada de Fourier (FT-IR) e ATR e o estudo eletroquímico e de corrosão de filmes orgânicos aplicados sobre ligas de alumínio AA1200 H14 com a finalidade de proteção contra a corrosão em meios agressivos, visto que esta liga sofre corrosão em contato com soluções salinas. Os revestimentos foram designados genericamente por PEC1 e PEC2. PEC1 e PEC2 significam poliésteres sintetizados a partir do óleo de crambe, misturados nas proporções de 1:2 e 1:3 com H3 (pré-polímero com hexadietileno diisocianato (HDI) e solventes oxigenados tais como acetato de etila + acetato de etilglicol). A função desses revestimentos é proteger o substrato contra corrosão, riscos ou lesões do meio ambiente e melhorar a estética da superfície da liga de alumínio. A eficiência dessa proteção depende da qualidade do revestimento, características do substrato, interface revestimento/substrato e ambiente ou meio a que serão submetidos. A resposta eletroquímica e a resistência à corrosão, principalmente em NaCl 3,5%, foram estudadas por medidas de potencial em circuito aberto (Eoc), curvas de polarização linear (LP) e cíclica (CP), espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) e localizada (LEIS), e pela técnica de varredura por eletrodo vibrante (SVET). As diferenças encontradas nos revestimentos foram relacionadas com a formulação utilizada na síntese dos poliésteres e proporção de pré-polímero que influenciou também na espessura e nas suas propriedades eletroquímicas. O revestimento mais espesso (23,0 m) foi o PEC1 H3 1:2, seguido do PEC1 H3 1:3 com 14,5 m. O revestimento PEC1 H3 1:3 sem defeito artificial na superfície mostrou a maior resistência à corrosão tendo mantido a proteção do substrato por aproximadamente 250 dias em NaCl 3,5% (≈ 0,6 mol L-1) em circuito aberto. Na... / Abstract: In this work, we performed the characterization by infrared spectroscopy with Fourier Transform (FT-IR) and (ATR), and electrochemical and corrosion studies of organic films applied on aluminum alloy AA1200 H14 for the purpose of corrosion protection in aggressive environments, since this alloy undergoes corrosion in contact with sodium chloride solutions. The coatings were generally designated by PEC1 and PEC2. PEC1 and PEC2 mean polyesters synthesized from crambe oil, mixed in proportions of 1:2 and 1:3 with H3 (hexadietileno prepolymer with diisocyanate (HDI) and oxygenated solvents such as ethyl acetate + acetate of ethyl glycol). The function of these coatings is to protect the substrate from corrosion, scratches or damage in the environment and improve the aesthetics of the surface of the aluminum alloy. The efficiency of this protection depends on the quality of the coating, substrate characteristics, coating / substrate interface and environment or medium where it will be submitted. The electrochemical response and resistance to corrosion, especially in NaCl 3.5% were evaluated by open circuit potential (Eoc) measurements, linear polarization (LP) and cyclic (CP) curves, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and localized (LEIS), and scanning vibrant electrode technique (SVET). The differences in the coatings were attributed to the formulation used in the synthesis of polyesters and proportion of prepolymer which have also influenced the thickness and the electrochemical properties. The thickest film (23.0 m) was PEC1 H3 1:2, followed by PEC1 H3 1:3 with 14.5 m. The coating PEC1 H3 1:3 without an artificial scratch on the surface showed the highest corrosion resistance, and it has maintained the protection of the substrate for approximately 250 days in 3.5% NaCl (≈ 0.6 mol L-1) in air and unstirred solution at open circuit potential. In the presence of an artificial defect... / Mestre

Orientador: Hideko Yamanaka / Co-orientador: Antonio Aparecido Pupim Ferreira / Banca: Assis Vicente Benedetti / Banca: Zeki Naal / Resumo: Os corantes azo estão entre os mais utilizados pela indústria têxtil brasileira, representando de 20-40% dos corantes empregados para tingir algodão, rayon, nylon, seda, lã e couro. Um fator preocupante relacionado a estas substâncias é que estudos utilizando microorganismos e células de mamíferos têm demonstrado que diversos corantes azo apresentam atividade genotóxica, mesmo em baixas concentrações. Além disso, atualmente ainda não estão vigorando métodos oficiais para efetiva remoção dos corantes presentes nos efluentes gerados no processo de tingimento dos tecidos, e isso faz com que essas substâncias possam chegar à agua destinada ao consumo, e assim, o desenvolvimento de dispositivos sensores para o monitoramento dos corantes em água se torna de grande importância. Diante disso, o presente trabalho versa sobre o desenvolvimento de um imunossensor impedimétrico para detecção e quantificação do corante azo Disperso Red 1 (DR1) em baixos níveis de concentração em água tratada e para tal, duas estratégias metodológicas foram estudadas. A primeira delas se fundamentou na construção do imunossensor empregando eletrodos impressos de ouro modificados com monocamadas auto-organizadas. Monocamadas tioladas de cistamina, ácido lipóico e p-aminotiofenol foram estudadas para promoção do acoplamento dos anticorpos sobre a superfície do eletrodo. Caracterizações realizadas por voltametria cíclica (VC) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) demonstraram a efetiva imobilização dos anticorpos sobre a superfície dos eletrodos impressos, com aumento sucessivo do recobrimento e no valor de resistência de transferência de carga (Rct), respectivamente. No entanto, para todas as rotas estudadas encontraram-se dificuldades em se obter adequada repetibilidade entre as diferentes medidas e estabilidade das etapas de modificação, além de não ser observada... / Abstract: Azo dyes are among the most used by Brazilian textile industry, representing 20-40% of dyes used for dyeing cotton, rayon, nylon, silk, wool and leather. A worrying factor related to these substances is that studies using micro-organisms and mammalian cells have shown that many azo dyes have genotoxic activity, even at low concentrations. Besides, currently there are not oficial methods for effective removal of dyes present in the effluents generated in the dyeing process, and this leads these substances can reach the water for consumption, and thus the development of sensor devices for monitoring the dyes in water becomes of great importance. Therefore, this project is focused on development of an impedimetric immunosensor for detection and quantification of the azo dye Disperse Red 1 (DR1) at low concentration levels in treated water and for this, two methodological strategies were studied. The first one was based on the construction of the immunosensor employing gold printed electrodes modified with self-assembled monolayers. Thiolated monolayers of cystamine, lipoic acid and p-aminothiophenol were studied to promote the coupling of the antibodies on the electrode surface. Characterizations performed by cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) demonstrated the effective immobilization of antibodies on the surface of the printed electrodes, with successive increase in the surface coverage and in the charge transference resistance (Rct), respectively. However for all ways investigated, difficulties in obtaining adequate repeatability between measures of stability and modification steps were observed, as well a non-linear relationship between the values of ΔRct and the concentration of antigen DR1, which was due by the heterogeneity of the surface of different printed electrodes. Thus, the second strategy employed glassy carbon electrode for immunosensor construction... / Mestre