Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2017. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2017-04-06T18:08:38Z No. of bitstreams: 1 2017_EdgarDavidGuarinCastro.pdf: 13967221 bytes, checksum: 5cf464b7be6dd878aa1766e53fd3f994 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-04-17T17:33:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_EdgarDavidGuarinCastro.pdf: 13967221 bytes, checksum: 5cf464b7be6dd878aa1766e53fd3f994 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-17T17:33:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_EdgarDavidGuarinCastro.pdf: 13967221 bytes, checksum: 5cf464b7be6dd878aa1766e53fd3f994 (MD5) / O presente trabalho expõe um estudo estrutural e magnético feito em filmes policristalinos de FeNi sobre substratos de Si. Medidas de energia dispersiva de raios X indicaram concentrações relativas de 64% para o ferro e 36% para o níquel, o que significa que os filmes possuem a concentração Invar, fenômeno caracterizado pela queda do coeficiente de dilatação da liga até valores muito baixos. Estudos experimentais mostram que este fenômeno deve estar fortemente vinculado com a estrutura magnética das ligas, mas os modelos teóricos ainda não conseguem explicar completamente a relação entre suas propriedades magnéticas e mecânicas, motivando continuados estudos sobre suas propriedades magnéticas. Nesta pesquisa foi proposto estudar e analisar a configuração micromagnética para três filmes de FeNi na concentração Invar, para três diferentes espessuras (30, 70 e 140 nm), por meio de técnicas experimentais como a magnetometria e a microscopia de força magnética (MFM), assim como por meio do uso de simulações computadorizadas, para oferecer mais bases experimentais que contribuam na compreensão dos fenômenos presentes nas ligas Invar. Os resultados revelaram inomogeneidades magnéticas causadas pela policristalinidade dos filmes. As amostras também manifestaram um comportamento ferromagnético mole, com magnetizações de saturação e anisotropias efetivas crescentes com o aumento das espessuras. Os resultados também mostraram uma grande influência da anisotropia de forma que faz com que os filmes sejam facilmente magnetizados no plano. Finalmente, com base nas medidas de magnetometria, a estrutura micromagnética dos filmes foi mapeada por medidas de MFM e posteriormente simulada com o software MuMax3. Os mapas revelaram domínios com magnetizações locais paralelas à superfície dos filmes, enquanto que as paredes possuem uma estrutura tipo Bloch, principalmente no interior dos filmes mais grossos. Deste modo, percebe-se que a anisotropia do material define eixos fáceis de magnetização no plano dos filmes, por causa da anisotropia de forma, que obriga às paredes de domínio a se distribuírem nos filmes, formando padrões de ziguezague irregulares na superfície. / The present work reports structural and magnetic study of FeNi polycrystalline films on Si substrates. X-ray dispersive energy measurements indicated relative concentrations of 64% iron and 36% nickel, which means that the films present Invar concentration, a phenomenon characterized by the decrease of the thermal expansion coefficient of the alloy to very low values. Experimental studies show that this phenomenon is strongly related to the magnetic structure of the alloys, but current theoretical models still cannot fully explain the relation between magnetic and mechanical characteristics of Invar alloys, motivating continued studies on their magnetic properties. In this research, the micromagnetic configuration for three FeNi films in Invar concentration and three different thicknesses (30, 70 and 140 nm) is analyzed according to their thicknesses. Experimental techniques such as SQUID magnetometry and Magnetic Force Microscopy (MFM) were used, as well as computer simulations, to offer more experimental bases that contribute to the understanding of the phenomena present in FeNi36 Invar alloys. Results revealed magnetic inhomogeneities caused by film polycrystallinity. The samples also showed a soft ferromagnetic behavior, with increasing saturation magnetizations and effective anisotropies with increasing thicknesses. Results also showed a great influence of shape anisotropy so that the films are easily magnetized in-plane. Finally, magnetometry measurements were complemented by micromagnetic structure mapping by Magnetic Force Microscopy, the resulting magnetic images were later simulated with the software MuMax3. The maps revealed domains with local magnetizations parallel to the surface of the films, while the walls have a Bloch-like structure, mainly inside the thicker films. In this way, the anisotropy of the material defines an easy axis of magnetization in the plane of the films, because of the shape anisotropy, which forces the domain walls to distribute in the films, forming irregular zigzag like patterns on the surface.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade Gama, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, 2015. / Submitted by Guimaraes Jacqueline (jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2015-11-20T10:28:52Z No. of bitstreams: 1 2015_JulianaAparecidaElias.pdf: 6058695 bytes, checksum: b088d6f2b2311821605d34f068437db6 (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2016-01-25T14:07:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_JulianaAparecidaElias.pdf: 6058695 bytes, checksum: b088d6f2b2311821605d34f068437db6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-25T14:07:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_JulianaAparecidaElias.pdf: 6058695 bytes, checksum: b088d6f2b2311821605d34f068437db6 (MD5) / Introdução: As interações entre o campo magnético com materiais diamagnéticos como a água ganharam mais visibilidade nos últimos anos por meio de relevantes estudos que demonstram uma pluraridade de atuação da água tratada magneticamente (ATM). Tais estudos envolvem resultados como o aumento da absorção intestinal de cálcio, aumento da permeação da ATM a nível celular, diminuição da osmolaridade e viscosidade sanguínea e maior facilidade na eliminação de toxinas. Essas biorrespostas parecem ser possíveis, segundo a literatura, a partir de alterações das ligações de hidrogênio, quando a água é magneticamente tratada, proporcionado rearranjos de clusters, de forma a deixá-los menores e mais organizados, favorecendo sua permeação nos tecidos. Além disso, também há relatos na literatura sobre incrementos nos valores de pH e condutividade da água frente a um campo magnético, o que, juntamente com as alterações moleculares, conferiria a água novas propriedades, de maneira a aumentar sua efetividade no organismo. Objetivo: Verificar se há diferenças físico-químicas e moleculares estatisticamente relevantes entre a ATM e seu grupo controle. Metodologia: Fizeram parte do estudo, 6 tipos diferentes de águas, desde a deionizada até águas minerais comerciais, que foram submetidas a tratamento magnético por meio de um dispositivo magnético comercial próprio para este fim. O grupo controle foi formado com alíquotas das mesmas águas, porém sem o tratamento magnético. A fim de se verificar as alterações moleculares da ATM em comparação com o grupo controle, foram realizadas análises de espectroscopia no Infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e Ultravioleta (UV), bem como foram realizadas mensurações de pH e condutividade em ambos os grupos. Com os dados obtidos, realizou-se uma análise estatística por meio do software estatístico SPSS. Resultado: Houve diferenças nos espectros de FTIR e UV bem como um incremento nos valores de pH entre o grupo teste e o grupo controle. Conclusão: Mediante o p-valor encontrado, concluiu-se que existem diferenças moleculares estatisticamente relevantes entre a ATM e seu grupo controle, mostradas por meio das espectroscopias realizadas, bem como uma maior tendência a alcalinização do grupo que foi tratado magneticamente, o que suscita a importância de mais estudos a fim de convergir resultados científicos em prol desta que parece ser uma área promissora de novas descobertas. ______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Introduction: The interactions between the magnetic field with diamagnetics materials as water gained more visibility in recent years through relevant studies that demonstrate a variety of actuation of treated water magnetically (ATM). Such studies involve results such as the increase in intestinal calcium absorption, increase the permeation of the ATM cell level, decrease in osmolarity and blood viscosity and greater ease in the elimination of toxins. These bioresponses seem to be possible, according to the literature, from changes in hydrogen bonds, when the water is magnetically treated, provided rearrangements in clusters, in order to leave them smaller and more organized, thus favoring their permeation in tissues. In addition, there are also reports in the literature on increments in the pH and conductivity of the water front to a magnetic field, which, together with the molecular changes, would give the water new properties, so as to increase its effectiveness in the body. Objective: To Verify if there are any differences physical-chemical and molecular statistically relevant between ATM and its control group. Methodology: took part in the study, 6 different types of water, from the deionized water until mineral waters trade, which were subjected to magnetic treatment by means of a magnetic device own commercial for this order. The control group was formed with aliquots of the same waters, however without the magnetic treatment. In order to verify the molecular changes of ATM in comparison with the control group, there were analyzes of Fourier Transform Infrared spectroscopy (FTIR) and Ultraviolet (UV), as well as were performed measurements of pH and conductivity in both groups. With the data obtained, we performed a statistical analysis by means of the SPSS statistical software. Results: There were differences in the spectra of FTIR and UV as well as an increase in pH values between the test group and the control group. Conclusion: Through the p-value found, it was concluded that there are molecular differences statistically significant between the ATM and its control group, shown through the spectroscopies, as well as a greater tendency to alkalinization of the group that was treated magnetically, which raises the importance of further studies in order to converge scientific results in favor of this that seems to be a promising area of new discoveries.

Os calcógenos de európio (EuX, onde X representa O, S, Se ou Te) possuem propriedades magneto-ópticas únicas e interessantes, devido ao enorme magnetismo gerado dos elétrons na camada f do átomo pertencente a família dos terras raras, tornando estes materiais atraentes para aplicações na spintrônica (eletrônica baseada nos transporte de spins e não de carga). Neste trabalho investigamos em baixa temperatura o espectro de absorção utilizando luz circularmente polarizada na região próxima do limiar da banda para o telureto de európio EuTe e o seleneto de európio EuSe em alto campo magnético no ordenamento ferromagnético dos spins de Eu^{2+} da rede cristalina. As amostras crescidas por epitaxia por feixe molecular apresentaram um dicroísmo circular magnético intenso no espectro de absorção para a configuração de Faraday. O par de linhas estreitas observadas estão separadas de aproximadamente 200 meV para o EuTe e 300 meV para o EuSe. Em seguida, formulamos um modelo teórico para a interpretação deste espectro de absorção no arcabouço do modelo de transições eletrônicas entre o estado fundamental 4f^{7}({8}^S_{7/2}) e o estado excitado formado dos estados do caroço remanescente 4f^{6}({7}^F_{J=0...6}) mais o estado em que o elétron se encontra na banda de condução 5d(t_{2g}), resultando em uma excelente concordancia qualitativa e quantitativa com o experimento. / Europium chalcogenides (EuX, where X stands for O, S, Se or Te) have very interesting and unique magneto-optical properties, due to the huge magnetism that arises from the electrons in the f?shell of the rare earth element and which makes them attractive for spintronics applications ( spin transport electronics or spin basedelectronics) In this work we investigate the band-edge optical absorption in high magnetic fields in the Faraday geometry for EuTe and EuSe in the ferromagnetic order attained at low temperatures. In thin layers grown by molecular beam epitaxy, an intense magnetic circular dichroism were observed. The doublet of absorption lines showed a separation by about 200meV in EuTe and 300meV in EuSe. Next, we developed a theoretical model for the interpretation of the absorption spectrum, based in the framework of the model of an electronic transition from a localized ground state 4f^{7}({8}^S_{7/2)) to an excited state formed by the core states 4f^{6}({7}^F_{J=0...6}) and the electron extended state in the 5d(t_{2g}) conduction band, yielding an excellent qualitative and quantitavie agreement with experiment.

Os calcógenos de európio (EuX, onde X representa O, S, Se ou Te) possuem propriedades magneto-ópticas únicas e interessantes, devido ao enorme magnetismo gerado dos elétrons na camada f do átomo pertencente a família dos terras raras, tornando estes materiais atraentes para aplicações na spintrônica (eletrônica baseada nos transporte de spins e não de carga). Neste trabalho investigamos em baixa temperatura o espectro de absorção utilizando luz circularmente polarizada na região próxima do limiar da banda para o telureto de európio EuTe e o seleneto de európio EuSe em alto campo magnético no ordenamento ferromagnético dos spins de Eu^{2+} da rede cristalina. As amostras crescidas por epitaxia por feixe molecular apresentaram um dicroísmo circular magnético intenso no espectro de absorção para a configuração de Faraday. O par de linhas estreitas observadas estão separadas de aproximadamente 200 meV para o EuTe e 300 meV para o EuSe. Em seguida, formulamos um modelo teórico para a interpretação deste espectro de absorção no arcabouço do modelo de transições eletrônicas entre o estado fundamental 4f^{7}({8}^S_{7/2}) e o estado excitado formado dos estados do caroço remanescente 4f^{6}({7}^F_{J=0...6}) mais o estado em que o elétron se encontra na banda de condução 5d(t_{2g}), resultando em uma excelente concordancia qualitativa e quantitativa com o experimento. / Europium chalcogenides (EuX, where X stands for O, S, Se or Te) have very interesting and unique magneto-optical properties, due to the huge magnetism that arises from the electrons in the f?shell of the rare earth element and which makes them attractive for spintronics applications ( spin transport electronics or spin basedelectronics) In this work we investigate the band-edge optical absorption in high magnetic fields in the Faraday geometry for EuTe and EuSe in the ferromagnetic order attained at low temperatures. In thin layers grown by molecular beam epitaxy, an intense magnetic circular dichroism were observed. The doublet of absorption lines showed a separation by about 200meV in EuTe and 300meV in EuSe. Next, we developed a theoretical model for the interpretation of the absorption spectrum, based in the framework of the model of an electronic transition from a localized ground state 4f^{7}({8}^S_{7/2)) to an excited state formed by the core states 4f^{6}({7}^F_{J=0...6}) and the electron extended state in the 5d(t_{2g}) conduction band, yielding an excellent qualitative and quantitavie agreement with experiment.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2017. / Submitted by Priscilla Sousa (priscillasousa@bce.unb.br) on 2017-10-23T13:54:08Z No. of bitstreams: 1 2017_CiroFragaAlegretti.pdf: 4320395 bytes, checksum: 35cd8c2d4a7f9ef906f9e130bda5f432 (MD5) / Rejected by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br), reason: Bom dia, Por favor, adicione o título alternativo. Atenciosamente on 2017-11-01T14:14:58Z (GMT) / Submitted by Priscilla Sousa (priscillasousa@bce.unb.br) on 2017-11-01T15:27:26Z No. of bitstreams: 1 2017_CiroFragaAlegretti.pdf: 4320395 bytes, checksum: 35cd8c2d4a7f9ef906f9e130bda5f432 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-11-07T16:59:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_CiroFragaAlegretti.pdf: 4320395 bytes, checksum: 35cd8c2d4a7f9ef906f9e130bda5f432 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-07T16:59:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_CiroFragaAlegretti.pdf: 4320395 bytes, checksum: 35cd8c2d4a7f9ef906f9e130bda5f432 (MD5) Previous issue date: 2017-11-07 / O presente estudo tem como objetivo a investigação dos efeitos provenientes da aplicação de campos magnéticos sobre o escoamento de um fluido magnético sujeito a uma expansão abrupta. O descolamento de camada limite provocado pela geometria do problema resulta na formação de zonas de recirculação. Simulações são realizadas visando a avaliação da possibilidade de controle da instabilidade gerada pela geometria deste problema físico, por meio da aplicação de um campo magnético. A formulação teórica do problema é composta de uma revisão das proposições existentes para a equação constitutiva de um fluido magnético, e de uma análise das equações do movimento resultantes de cada proposição. Visando a análise do acoplamento entre o comportamento magnético e hidrodinâmico deste material complexo, equações evolutivas para a magnetização são adotadas. Diferentes proposições são implementadas, incluindo estudos recentes referentes ao efeito da parte simétrica do tensor gradiente de velocidades sobre a magnetização deste meio polarizável. Um código computacional é desenvolvido utilizando o Método das Diferenças Finitas com uma abordagem pseudo-transiente. A formulação vorticidade-função de corrente é implementada para a solução deste problema. Resultados numéricos obtidos para diferentes formulações de equações evolutivas para a magnetização são comparados. Estudos computacionais são conduzidos para números de Reynolds 50 e 100. Observa-se a possibilidade de controle por parâmetros magnéticos do ponto de recolamento da camada limite e, consequentemente, do comprimento da zona de recirculação. / The present work investigates the effects provenient from an external magnetic field application on the flow of a ferrofluid subjected to a sudden expansion. The geometry-driven boundary layer detachment results in the formation of recirculating zones. Simulations were performed in order to evaluate the possibility of controlling this instability via magnetic fields. The theoretical formulation of this physical problem is composed by a review of the propositions for the constitutive equation of a ferrofluid, and by an analysis of the resulting linear momentum equation associated to each proposition. In order to analyze the coupling between the magnetic and hydrodynamic fields of this complex material, different evolutive equations for the global magnetization are considered. Different propositions are implemented, including the latest investigations regarding the effect of the symmetric part of the velocity gradient tensor on the magnetization on this polarizable medium. A computational algorithm is developed using the Finite Differences Method with a pseudo-transient approach. The vorticity-stream function formulation was implemented to solve this physical problem. The numerical results obtained considering different evolutive equations for the global magnetization are compared. Computational studies are conduced for Reynolds numbers 50 and 100. The possibility to control the boundary layer reattachment point due to magnetic parameters, and consequently the length of the recirculating zone, is observed.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-02-26T20:14:23Z No. of bitstreams: 1 2017_VictorFerreiraAntunesdeOliveira.pdf: 5754880 bytes, checksum: 422b778f72355f9eb9b9669d14da1ae9 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-02-26T21:30:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_VictorFerreiraAntunesdeOliveira.pdf: 5754880 bytes, checksum: 422b778f72355f9eb9b9669d14da1ae9 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-26T21:30:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_VictorFerreiraAntunesdeOliveira.pdf: 5754880 bytes, checksum: 422b778f72355f9eb9b9669d14da1ae9 (MD5) Previous issue date: 2018-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). / No presente trabalho, buscou-se o desenvolvimento e a caracterização eletrônica de um sistema de atuação magnética multidimensional baseado na topologia de bobinas de Helmholtz. O equipamento em questão é capaz de gerar campos magnéticos contínuos, ou modulados em pulsos senoidais, que originam diferentes padrões direcionais e fornecem graus de liberdade tanto translacionais quanto rotacionais para o controle e a ativação de unidades diversas, suscetíveis a campos magnéticos. As bobinas foram dimensionadas para a execução de testes laboratoriais em escala de bancada, fornecendo uma área útil de aporte amostral de até 8 cm, onde a uniformidade do campo produzido deve ser satisfatória e previsível. Na implementação aqui apresentada, a interação mais importante entre os campos magnéticos gerados é a de campo rotatório, que ocorre com a alimentação simultânea dos pares de bobinas perpendiculares em frequências oscilatórias entre 100 Hz e 1000 Hz. No universo de aplicações biomédicas, essas frequências relativamente baixas são conjecturadas como efetivas para aplicações de hipertermia por atrito quando aplicadas sobre as nanoestruturas apropriadas. Portanto, deu-se continuidade à prototipagem das bobinas e à elucidação e adoção de um sistema de amplificação de sinais elétricos, o qual regula a passagem de corrente nas espiras. Para a redução da reatância indutiva indesejável, foi projetado um banco de capacitores variável que auxilia na funcionalidade e na eficiência energética do protótipo. Em seguida, foram realizadas simulações computacionais que modelaram as proporções reais do equipamento para a validação dos padrões circulares dos campos e para a projeção dos valores das forças magnéticas. Por fim, o sistema foi caracterizado quanto à intensidade dos campos gerados e às faixas de frequências operantes em correntes alternadas, nas quais as perdas energéticas são mínimas. Possibilitou-se, assim, o uso do campo magnético de maior intensidade, na faixa de 30mT, para testes preliminares de hipertermia. / A multidimensional magnetic actuation system based on the Helmholtz coil topology was developed and characterized electronically. This equipment generates both continuous magnetic fields and modulated ones in sinusoidal pulses, which provide different directional patterns and multiple degrees of translational and rotational freedom for the control and activation of magnetic units. The coils were designed for bench-scale laboratory tests, providing a sample loading area of up to 8 cm, where the uniformity of the field produced should be satisfactory and predictable. In the implementation phase, it was observed that the most important interaction among the magnetic fields generated is the rotational field, which occurs with the simultaneous activation of both pairs of perpendicular coils in oscillatory frequencies between 100 Hz and 1000 Hz. In the biomedical universe, such low-frequency magnetic fields are thought as potentially effective tools for friction hyperthermia when applied on the appropriate nanostructures. Therefore, the prototyping of the coils and the adoption of an electrical signal amplification system were carried out for the conduction of the necessary electric current. In order to reduce undesirable inductive reactance, a variable capacitor bank was designed which assists the functionality and energy efficiency of the prototype. Then, computational simulations that modeled the actual proportions of the equipment were performed to validate the circular patterns of the magnetic fields and the projection of their values. Finally, the system was characterized in terms of the intensity of the alternating magnetic fields and the bands of frequencies, in which the energy losses were minimal. Thus, the use of the field with highest intensity (in the range of 30mT) was made possible for preliminary tests of hyperthermia.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação em Física, 2016. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2016-06-30T15:35:42Z No. of bitstreams: 1 2016_AlbertoJoseMoreiraRocha.pdf: 2535560 bytes, checksum: fef3d65cd08359c9d071dc58b9a44c17 (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2016-07-28T11:03:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_AlbertoJoseMoreiraRocha.pdf: 2535560 bytes, checksum: fef3d65cd08359c9d071dc58b9a44c17 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-28T11:03:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_AlbertoJoseMoreiraRocha.pdf: 2535560 bytes, checksum: fef3d65cd08359c9d071dc58b9a44c17 (MD5) / Neste trabalho foram produzidos filmes finos híbridos em matriz de poli(estireno)-bloco-poli(etileno-ran-butileno)-bloco-poli(estireno) SEBS e nanopartículas de óxido de ferro funcionalizadas com ácido oleico, por meio da técnica de spin-coating. Em uma primeira etapa, as nanopartículas de óxidos de ferro (diâmetro de 5,8 nm) foram sintetizadas por meio do método de coprecipitação química, e caracterizadas por meio das análises de espectroscopia Raman, UV-vis e no infravermelho, microscopia eletrônica de transmissão, análise termogravimétrica TG e medidas magnéticas. O coloide magnético formado por nanopartículas de óxidos de ferro funcionalizadas com ácido oleico dispersas em hexano foi misturado com a solução do copolímero SEBS preparada previamente para posterior deposição por spin coating. O estudo foi realizado em amostras de filmes depositados variando-se a concentração de partículas de óxidos de ferro e, como controles, foram preparados um filme casting, com a maior concentração de nanopartículas empregada, e o filme obtido com o copolímero. A caracterização dos filmes produzidos foi realizada empregando-se as técnicas de perfilometria, espectroscopias Raman e UV-vis, e medidas magnéticas. Os filmes apresentaram espessuras na faixa de 45 a 104 nm, a presença das nanopartículas no filme foi observada nos espectros Raman e de UV-vis, bem como nos resultados das medidas magnéticas. Os resultados mostraram também que os filmes apresentaram comportamento superparamagnético, indicando que as partículas de óxidos de ferro provavelmente não formam grandes agregados na arquitetura dos filmes. ________________________________________________________________________ ABSTRACT / In this study, hybrid thin films comprising oleic acid-coated iron oxide nanoparticles embedded in the SEBS [poly(styrene)-block-poly(ethilene-ran-butylene)-block-poly(styrene)] matrix were fabricated using spin coating approach. Firstly, the iron oxides nanoparticles (diameter 5,8 nm) were synthetized via chemical co-precipitation method and characterized by Raman, UV-vis and Infrared spectroscopy, transmission electron microscopy, thermogravimetry and magnetic measurements. The resulting magnetic colloid was mixed with a previously prepared solution of SEBS copolymer, and employed for the spin coating deposition. The study was performed in thin films fabricated with different concentration of iron oxides nanoparticles and, as a control film, a casting sample prepared with the highest concentration of nanoparticles employed and another comprising only the copolymer deposited by spin coating. The characterization of films was performed using perfilometry, Raman and Infrared spectroscopy, UV-vis and magnetic measurement. The prepared films present films thickness in the range from 45 to 104 nm. The presence of the nanoparticles within the films was probed by Raman and UV-vis spectrum, as well as through magnetic measurements. The results show that films exhibit superparamagnetic behavior, indicating that particles do not form big clusters in the film structure.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade Gama, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-01-06T15:11:22Z No. of bitstreams: 1 2015_MarceloGiovaneAlves.pdf: 3569094 bytes, checksum: 1b6b267b68b25e4f73ca3a3de5dfc747 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-05-26T16:53:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_MarceloGiovaneAlves.pdf: 3569094 bytes, checksum: 1b6b267b68b25e4f73ca3a3de5dfc747 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-26T16:53:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_MarceloGiovaneAlves.pdf: 3569094 bytes, checksum: 1b6b267b68b25e4f73ca3a3de5dfc747 (MD5) / INTRODUÇÃO. A exposição a campos magneto-estáticos possui efeitos comprovados na função dos canais iônicos celulares. Pode alterar sua cinética por rotação dos fosfolipídios da membrana e consequente deformação das estruturas dos canais associados. Ou ativar canais dependentes de tensão por alterações no gradiente elétrico celular. Também foram relatados efeitos citoprotetores na quimioterapia com cisplatina e mudanças nos arranjos moleculares da água em estado líquido (domínios coerentes ou zonas de exclusão): estes rearranjos alteram várias propriedades macroscópicas (e.g., índice de refração, viscosidade, taxa de evaporação, solubilidade de gases, absorção do espectro IV, pH). Ou ainda, efeitos nos mecanismos de relaxação da energia vibracional das moléculas de água e do spin dos prótons. Estes efeitos fazem com que o tratamento magnético da água (WMT) seja usado industrialmente com sucesso comprovado em tratamento anti-incrustações em tubulações e com sucesso não tão comprovado em terapias clínicas alternativas. Porém não há padronização ou dimensionamento no WMT que favoreça a execução e reprodutibilidade de estudos. OBJETIVOS. Em função de uma lacuna de conhecimento na compreensão do princípio ativo que possibilite o desencadear os efeitos relatados, vislumbra-se a possibilidade de contribuir com a caracterização da componente magnética de forma a disponibilizar um arranjo de ímãs permanentes que possibilite a uniformização da indução magnética em 100% do volume da amostra. Permitindo-se que esta componente não mais influencie as demais variáveis de controle de forma desconhecida em sua forma de distribuição espacial e variações de intensidade. METODOLOGIA. Inicialmente, buscaram-se experimentos de WMT publicados em grau suficiente de detalhes que permitissem sua replicação por simulação, e também por layouts de arranjos magneto-estáticos de alta efetividade (Halbach e Aubert). Os cilindros Halbach (Hc) e Aubert (Au) foram aproximados a 95% do ideal teórico por anéis discretizados compostos por 16 Ímãs comerciais e foram simulados cilindros de 4, 6, 8, 12 e 16 anéis concêntricos. Os experimentos publicados e arranjos magnéticos foram simulados no software Maxwell (versão 12, ANSYS), quatro vezes cada um para atestar a convergência dos dados obtidos. Resultados são apresentados em ilustrações da indução magnética (B) nos planos XY, XZ, YZ, e valores numéricos nas linhas de corte transversal e longitudinal. RESULTADOS. B possui menor dispersão na amostra de água à medida que o cilindro aumenta (56,7% e 0,4%, respectivamente para Au-16 e Hc-16 anéis), o maior valor dos arranjos Aubert é devido à inversão de polaridade do campo presente. Além de maior dispersão longitudinal, arranjos Aubert possuem dispersão transversal, com B disposta em faixas de valores; o que não acontece com cilindros Halbach. Em compensação, cilindros Aubert mostram valores máximos (em módulo) de B progressivamente mais altos (Au-4: 159 mT, Hc-4: 193 mT; Au-6: 203 mT, Hc-6: 21 6mT; Au-8: 234 mT, Hc-8: 225 mT; Au-12: 249 mT, Hc-12: 232 mT; Au-16: 258 mT, Hc-16: 233 mT). Os dois experimentos reproduzidos a partir da literatura científica apresentaram valores bem mais fracos de B (máximos de 4,4 mT e 16 mT, respectivamente). Por último, construiu-se um protótipo em plástico ABS e ímãs de neodímio do cilindro Halbach de 8 anéis. CONCLUSÕES. Este trabalho permite concluir que para uma irradiação homogênea e constante de uma amostra de água deve-se optar por um magnetizador em cilindro Halbach. Cilindros Aubert, contudo, devem ser preferidos caso seja possível manter o volume de líquido a ser irradiado limitado a uma das faixas transversais de B. Desta forma, é possível testar diferentes valores de B para um mesmo cilindro construído. Trabalhos futuros incluem o estudo de magnetização estática e dinâmica de amostras de águas em diferentes aplicações. _______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / INTRODUCTION. Exposure to static magnetic fields has effects on cellular ion channel function. This may be due to membrane phospholipids rotation and, therefore, deformation of channel structures. Or else, by activation of voltage-dependent channels due to changes in cell electric gradient. Cito-protective effects in cisplatin chemotherapy and changes in liquid water molecules arrangements were also reported (coherent domains or exclusion zones), with shifts in several macroscopic properties (e.g, refraction index, viscosity, evaporation ratio, gas solubility, IV-spectrum absorption, pH). Also, there were changes in relaxation mechanisms of water molecules vibrational energy and proton spin. Altogether, these results are responsible for the successful use of water magnetic treatment (WMT) in anti-scale facilities and the not-so-successful use in alternative therapies. However, there are no standards or dimensioning in WMT which favours studies execution and reproducibility. AIMS. Due to a knowledge gap in understanding the active ingredient that enables the trigger the reported effects, envisions the possibility of contributing to the characterization of magnetic component in order to provide a permanent magnet arrangement that enables the standardization of magnetic induction 100% of the sample volume. Allowing that this component no longer influence other unknown form of control variables in form of spatial distribution and intensity variations. METHODS. Firstly, scientific literature were reviewed in search for replicable experiments and static magnet layouts of high effectivity (Halbach e Aubert). Halbach (Hc) and Aubert (Au) cylinders were approximated to 95% of the ideal limit by discretized rings composed of 16 commercially available magnets. Cylinders of 4, 6, 8, 12 and 16 concentric rings were simulated. Selected publicized experiments and all cylinder layouts were simulated in Maxwell software (version 12, ANSYS), four times each to assess for output data convergence. Results are shown in magnetic induction (B) illustrations of XY, XZ and YZ plans, as well as numeric values in longitudinal and transversal cut lines. RESULTS. As cylinder length increased, B showed lesser dispersion in water sample (56,7% and 0,4%, Au-16 e Hc-16 rings respectively), the higher Aubert layout values due to polarity inversion of the magnetic field. Besides higher longitudinal dispersion, Aubert layouts showed transversal dispersion, with B depicted in layers; which was not seen in Halbach cylinders. On the other hand, Aubert cylinders had increasingly higher (modulus) maximum values (Au-4: 159 mT, Hc-4: 193 mT; Au-6: 203 mT, Hc-6: 216 mT; Au-8: 234 mT, Hc-8: 22 5mT; Au-12: 249 mT, Hc-12: 232 mT; Au-16: 258 mT, Hc-16: 233 mT).The two selected experiments drawn from scientific literature showed considerably lower B values (top values: 4,4mT and 16mT, respectively). We also designed an 8-ring Halbach cylinder prototype in ABS plastic with neodymium magnets. CONCLUSIONS. In summary, this work shows that a Halbach cylinder layout is better suited for a stable and homogeneous irradiation of a water sample. However, Aubert cylinders may be favoured whether the required liquid sample can be confined in one of the available B layers. In such cases it is possible to evaluate several B values with the same cylinder. Future work includes static and dynamic magnetization of water sample in several distinct applications.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:52:57Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo5179_1.pdf: 674078 bytes, checksum: 2e635ec2381fbcd1e646c47f0064bf63 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2005 / Xantina oxidase (XOD, E.C. 1.17.3.2) é uma enzima que contem molibdênio de importância em análises clínicas com uma estrutura e ação bem definidas. XOD já foi imobilizada em diversas matrizes como contas de gel de poliacrilamida, poliamida-11, Dacron, polianilina-silicone, eletrodos de pasta de carbono modificada, eletrodos de nanocristais de ouro-carbono bem como vidro. No presente estudo um compósito híbrido inorgânico-orgânico magnetizado, baseado em uma rede de polissiloxano e álcool polivinílico (POS-PVA), ativado com glutaraldeído, é proposto como suporte para a imobilização de XOD extraída de leite bovino. A enzima foi parcialmente purificada através de fracionamento com sulfato de amônio (saturação entre 38 e 50%) com uma atividade específica de 69 mU/mg de proteína. A eficiência de imobilização foi de 42% da XOD oferecida com uma relação de 12,7μg de XOD/mg de suporte. A XOD imobilizada em POS-PVA magnetizado apresentou um pH e temperatura ótimas de 8,8 e 45°C, respectivamente. A constante de Michaelis para a XOD imobilizada foi de 8,42 μM para a xantina. Quando a 6-mercaptopurina foi utilizada como substrato a XOD imobilizada ainda foi capaz de reconhecer este substrato e convertê-lo em ácido 6-tioúrico. Baseado nestes resultados, podemos propor o POS-PVA magnetizado como suporte para imobilização de XOD

O bagaço de cana-de-açúcar é um resíduo proveniente da agroindústria da cana-de-açúcar. Trata-se de um material biodegradável, com baixo custo e apresenta afinidade por compostos orgânicos e metais tóxicos. Neste trabalho preparou-se o bagaço de cana-de-açúcar combinado com nanopartículas de magnetita, o qual foi chamado de biossorvente magnético. A magnetita foi sintetizada por precipitação simultânea adicionando-se uma solução de NaOH à solução aquosa contendo Fe2+ e Fe3+. O material foi caracterizado por microscopia eletrônica de varredura, espectrometria de infravermelho por transformada de Fourier, análise termogravimétrica, difratometria de raios-X e medidas de magnetização. O biossorvente magnético apresentou uma alta magnetização de saturação sem histerese, comportamentos atribuídos aos materiais superparamagnéticos. Estudaram-se as variáveis do processo de adsorção de íons uranilo pelo biossorvente magnético em meio nítrico. O estudo do tempo de equilíbrio indicou um aumento de adsorção em função do tempo. Verificou-se que quanto menor o tamanho do biossorvente, maior a porcentagem de remoção. A máxima remoção ocorreu em pH 5. O aumento da velocidade de agitação do sistema soluto mais biossorvente favoreceu a adsorção, sendo encontrado o equilíbrio a partir de 300 r.p.m. Verificou-se que o aumento da dose de biossorvente magnético aumentou a remoção até tornar-se constante a partir de 10 g.L-1. Estudou-se a isoterma de equilíbrio segundo os modelos de Langmuir e Freundlich. O modelo de isoterma de Langmuir correlacionou-se melhor aos dados experimentais. A capacidade máxima de adsorção encontrada foi de 17 mg de U por g de biossorvente. Os mesmos estudos de adsorção foram realizados com o biossorvente de bagaço a fim de comparar os resultados. / Sugarcane bagasse is a residue from the sugarcane agroindustry. It is a biodegradable material, with low cost and presents affinity for organic compounds and toxic metals. In this work, the sugar cane bagasse combined with nanoparticles of magnetite was prepared and called magnetic biosorbent. The magnetite was synthesized by simultaneous precipitation by addition a solution of NaOH to the aqueous solution containing Fe2+ and Fe3+. The material was characterized by scanning electron microscopy, Fourier Transformer Infrared Spectroscopy, thermogravimetric analysis, X-ray diffractometry and measurements of magnetization. The magnetic biosorbent showed a high magnetization of saturation without hysteresis, behavior attributed to superparamagnetic materials. Variables of adsorption process of uranyl ions by magnetic biosorbent in nitric solutions were investigated. The study of the equilibrium time indicated an increase in the adsorption in function of time. Smaller biosorbent particle sizes resulted in greater removals. The maximum removal occurred at pH 5. The increase of stirring speed of the solute plus biosorbent system favored the adsorption, reaching the equilibrium at 300 r.p.m. The increase of the biosorbent dosage increased the removal, which became constant for doses above of 10 g.L-1. The equilibrium isotherm was verified according to the Langmuir and Freundlich adsorption isotherm models. The results correlated better to the Langmuir isotherm model, being found a value of maximum capacity of adsorption of 17 mg of U per g biosorbent. The same studies of adsorption were performed with the bagasse biosorbent in order to compare the results.