Submitted by Izabel Franco (izabel-franco@ufscar.br) on 2016-09-21T13:22:05Z No. of bitstreams: 1 DissJXP.pdf: 3665347 bytes, checksum: 82164e5257df12677206609fad9335c0 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2016-09-23T20:44:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissJXP.pdf: 3665347 bytes, checksum: 82164e5257df12677206609fad9335c0 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2016-09-26T18:35:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissJXP.pdf: 3665347 bytes, checksum: 82164e5257df12677206609fad9335c0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-26T18:47:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissJXP.pdf: 3665347 bytes, checksum: 82164e5257df12677206609fad9335c0 (MD5) Previous issue date: 2015-03-27 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / This work is aimed to theoretically determine, based on the k p method, the energy spectrum of the minimum of conduction band and the top of valence band, in a quantum well heterostructure based on gallium arsenide, in the presence of a tilted magnetic eld. In this work, conduction and valence bands are independently treated. For the conduction band, it is employed the e ective-mass Hamiltonian when the magnetic eld is parallel, perpendicular, and tilted in relation to the con nement direction of the quantum well, de ned here as ^z. The basis that solves the orbital problem for = 0o is also employed to perpendicular ( = 90o) and tilted magnetic eld cases through two approaches: (i) expansion and diagonalization of orbital part of Hamiltonian and (ii) non-degenerate perturbation theory. The problem for = 90o is also analytically treated, through a basis composed of con uent hypergeometric functions. Results obtained by approach (i) are shown to be equivalent to those extracted from the analytical treatment, for a broad range of magnetic eld intensity and quantum well thickness. Such a result motivates the employment of the basis, determined for = 0o, to deal with tilted eld in the conduction band and with the treatment of valence band, based on the Luttinger model. The Luttinger Hamiltonian is expanded and diagonalized, in parallel and tilted magnetic eld con gurations, with respect to ^z. The energy branches as a function of the magnetic eld intensity are computed for the valence band when = 0o, = 35o, and = 70o. The two topmost states are selected, whose spin characters indicate that both predominantly have a heavy hole type with either spin-up or spin-down. From these levels, it is calculated the electron-hole pair spin splitting EZ, for quantum wells of di erent thickness and for angles 0o, 35o and 70o with respect to ^z. The connection with experimental results is performed by using the data of the Zeeman splitting obtained from a sample of multiple quantum wells made of gallium-aluminium arsenide, on which a magnetic eld is applied in = 0o and in = 70o. The calculated EZ show a reasonable agreement with the experimental data in both cases when = 0o and = 70o. / Este trabalho tem como objetivo determinar de maneira teórica, baseando-se no método kp, o espectro de energia do mínimo da banda de condução e do topo da banda de valência de uma heteroestrutura de poço quântico baseada em arseneto de gálio, na presença de um campo magnético inclinado em relação a sua direção de crescimento, definida aqui por z. As bandas de condução e de valência são tratadas de maneira independente neste trabalho. Para a banda de condução, o Hamiltoniano de massa efetiva e utilizado nas configurações de campo magnético paralelo, perpendicular e inclinado em relação à direção de confinamento do poço quântico. A base que soluciona o problema orbital em _ = 0o também _e aplicada aos casos de campo magnético perpendicular (_ = 90o) e de campo inclinado, utilizando duas abordagens: (i) expansão e diagonalização da parte orbital do Hamiltonino do sistema, e (ii) teoria de perturbação não degenerada. O problema em que _ = 90o também _e abordado de maneira analítica, por meio de uma base composta de funções hipergeométricas confluentes. Verifica que os resultados obtidos pela abordagem (i) são equivalentes aos obtidos pelo método analitico para uma faixa ampla de valores de campo magnético e largura do poço quântico. Esta equivalência motiva a utilização da base, obtida para _ = 0o, no caso do campo inclinado na banda de condução, e no tratamento da banda de valência, baseado no modelo de Luttinger. O Hamiltoniano de Luttinger _e expandido e diagonalizado, para as configurações de campo magnético paralelo e inclinado em relação a ^z. Os ramos de energia em função do campo magnético são calculados na banda de valência para _ = 0o, _ = 35º e para _ = 70o. Nesta mesma banda foram selecionados os dois estados mais energéticos, cujos caracteres de spin indicam que ambos são predominantemente do tipo buraco pesado com spin para cima ou para baixo. A partir destes niveis, o desdobramento de spin do par eletron-buraco _EZ _e calculado para poços quânticos de diversas espessuras e para os ângulos de inclinação do campo magnético em relação a ^z de 0o, 35o e 70o. A conexão com a abordagem experimental _e realizada por meio de dados de desdobramento Zeeman determinados para um amostra de poço quântico múltiplo constituído de arseneto de gálio-alumínio, sobre a qual foi aplicado campo magnético em _ = 0o e _ = 70o. As curvas _EZ calculadas neste trabalho mostram uma concordância razoável com os dados experimentais, tanto no caso _ = 0o quanto no caso _ = 70o.

Submitted by Livia Mello (liviacmello@yahoo.com.br) on 2016-10-11T18:15:47Z No. of bitstreams: 1 DissLCS.pdf: 1693582 bytes, checksum: 73f4776698691607d74ee77129fd72ed (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-21T12:17:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissLCS.pdf: 1693582 bytes, checksum: 73f4776698691607d74ee77129fd72ed (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-21T12:18:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissLCS.pdf: 1693582 bytes, checksum: 73f4776698691607d74ee77129fd72ed (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-21T12:18:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissLCS.pdf: 1693582 bytes, checksum: 73f4776698691607d74ee77129fd72ed (MD5) Previous issue date: 2015-07-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Contamination by dyes is one of the main problems related to water and environment pollution. In recent years, the search for new alternatives for the appropriate treatment of organic wastewater compounds has intensified. This study aims to evaluate the photocatalytic activity of copper oxide nanoparticles II (CuO), as well as obtaining nanostructured magnetic and porous media for the immobilization thereof. The CuO is a p-type semiconductor that acts as a sink photogenerated electrons. In this work, the CuO has been obtained by coprecipitation,hydro and solvothermal methods, with particles sizes of approximately 15 nm, 1 μm and 1 μm respectively. The materials' photocatalytic activity have been evaluated under excitation in the visible and ultraviolet regions. In all the cases, CuO proved to be efficient for the Rhodamine B color removal in the presence of hydrogen peroxide under visible light for 1 hour; reaching over 90% of color removal effectiveness. The main factor that makes impracticable the use of photocatalysts for water treatment on a large scale is the difficulty on recovering the active material. Thus, in this study, a magnetic scaffold composed of magnetite:hydroxyapatite has been developed. Magnetite provided magnetic activity to the medium, while the hydroxyapatite was used to provide sufficient porosity to the material in order to immobilize the CuO nanoparticles. In addition, the magnetite was protected of the oxidation process and consequent magnetic activity loss. The magnetite and hydroxyapatite have been obtained by chemical coprecipitation, presenting average particles sizes of 50 and 15 nm, respectively. The magnetite:hydroxyapatite magnetic scaffold presented the desired homogeneous chemical composition, indicating a successful synthesis. The magnetic photocatalyst has been obtained by CuO impregnation on the magnetic scaffold using an ultrasonic probe-type. The photocatalyst immobilized on magnetic scaffold proved to be efficient on the color removal of Rhodamine B dye, reaching the same efficacy than pure CuO. The immobilized photocatalyst remained efficient on color removal when re-used. / A contaminação por corantes é um dos principais problemas relacionados à poluição das águas. Assim, a busca por novas alternativas para o tratamento adequado dos efluentes de compostos orgânicos tem se destacado nos últimos anos. O presente trabalho visou avaliar a atividade fotocatalítica das nanopartículas de óxido de cobre II (CuO), bem como, a obtenção de suportes magnéticos e porosos nanoestruturados para a imobilização das mesmas. Neste trabalho, o CuO foi obtido pelos métodos de coprecipitação química, hidro e solvotermal. As partículas de CuO obtidas por estes métodos apresentaram tamanhos médios de aproximadamente 15 nm, 1 μm e 1 μm, respectivamente. A atividade fotocatalítica dos materiais sintetizados foi avaliada utilizando-se radiação na região do visível e do ultravioleta. Para todos os casos, o CuO obtido mostrou-se eficiente para a remoção da cor do corante Rodamina B, na presença de peróxido de hidrogênio, sob luz visível em menos de 1 h de exposição, alcançando mais de 90% de efetividade. O principal fator que inviabiliza o uso de fotocatalisadores para tratamento de águas em grande escala, é a dificuldade de recuperação do material ativo do meio. Desta maneira, no presente trabalho foi desenvolvido um suporte magnético e poroso constituído por magnetita:hidroxiapatita. A magnetita proporcionou ao suporte a atividade magnética, enquanto a hidroxiapatita foi usada para fornecer ao material porosidade suficiente com o objetivo de imobilizar as nanopartículas de CuO, além de proteger a magnetita da oxidação e consequente perda da atividade magnética. A magnetita e a hidroxiapatita foram obtidas por coprecipitação química, apresentando diâmetros médios de partículas de 50 e 15 nm, respectivamente. O suporte constituído por magnetita:hidroxiapatita apresentou a homogeneidade esperada e foi utilizado para imobilização do fotocatalisador CuO, a partir da impregnação do mesmo. O fotocatalisador imobilizado no suporte magnético mostrou-se eficiente na remoção de cor da Rodamina B, mantendo a eficácia do CuO puro. Ao ser reutilizado, o fotocatalisador imobilizado manteve-se eficiente na remoção de cor.

Submitted by Cristhiane Guerra (cristhiane.guerra@gmail.com) on 2017-01-26T15:58:10Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3388107 bytes, checksum: 48ff7cbfb8a2e7ebf66dbee553830f28 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-26T15:58:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3388107 bytes, checksum: 48ff7cbfb8a2e7ebf66dbee553830f28 (MD5) Previous issue date: 2016-06-28 / This work presents a study of the behavior of a nanocrystalline core with toroidal shape based on experimental data where a mathematical model basic on hyperbolic tangent and Maxwell's equations is used, and is demonstrated useful and able to characterize the parameters of the nonlinear magnetic core with some level of precision. The model presented was run on Matlab software, which is needed to introduce the core properties to predict the characteristics of the desired energy harvester considering a specified power. The resulted computational tool can be used to determine the behavior of magnetic and electrical parameters of the core. The obtained simulations were compared with experimental results to validate the modeling used. / Neste trabalho é apresentada uma pesquisa sobre o comportamento de um núcleo nanocristalino com forma toroidal, com base em dados experimentais. Sendo realizada a partir do estudo de um modelo matemático utilizando a tangente hiperbólica e as equações de Maxwell, que demostra ser útil e capaz de caracterizar os parâmetros de um núcleo magnético não linear com aproximações. O modelo apresentado foi implementado no software Matlab, em que é necessário introduzir as propriedades do núcleo para prever as características de um dispositivo captador de energia com uma potência desejada. A ferramenta computacional implementada pode determinar o comportamento das grandezas magnéticas e elétricas do núcleo. As simulações obtidas foram comparadas com resultados experimentais a fim de validar a modelagem utilizada.

Submitted by GEORGE DE CONTO SANTOS null (georgedc@ift.unesp.br) on 2018-03-26T19:09:38Z No. of bitstreams: 1 Tese_doutorado.pdf: 1257592 bytes, checksum: 301d08e8373f7f6aeb4a2e0ce8f9f637 (MD5) / Approved for entry into archive by Hellen Sayuri Sato null (hellen@ift.unesp.br) on 2018-03-29T16:17:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 decontosantos_g_dr_ift.pdf: 1257592 bytes, checksum: 301d08e8373f7f6aeb4a2e0ce8f9f637 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-29T16:17:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 decontosantos_g_dr_ift.pdf: 1257592 bytes, checksum: 301d08e8373f7f6aeb4a2e0ce8f9f637 (MD5) Previous issue date: 2018-03-09 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Nós calculamos, no contexto do modelo 3-3-1 com léptons pesados carregados, vínculos sobre alguns dos parâmetros das partículas extras do modelo ao impor que suas contribuições aos fatores (g-2) do elétron e do múon estejam de acordo com os dados experimentais dentro de 1 sigma - 3 sigma. Para obter resultados realistas nós consideramos algumas das possíveis soluções das matrizes unitárias esquerda e direita que diagonalizam as matrizes de massa leptônicas, dando as massas leptônicas observadas e ao mesmo tempo acomodando a matriz de mistura de Pontecorvo-Maki-Nakagawa-Sakata (PMNS). Nós mostramos que, ao menos até a ordem de 1-loop, na faixa de parâmetros explorada, não é possível acomodar simultaneamente os fatores (g-2) do elétron e do múon a não ser que um dos léptons extras tenha massa da ordem de 20-40 GeVs e a escala de energia da simetria 331 esteja em torno de 60-80 TeVs. / We calculate, in the context of the 3-3-1 model with heavy charged leptons, constraints on some parameters of the extra particles in the model by imposing that their contributions to both the electron and muon (g-2) factors are in agreement with experimental data up to 1 sigma - 3 sigma. In order to obtain realistic results we use some of the possible solutions of the left- and right- unitary matrices that diagonalize the lepton mass matrices, giving the observed lepton masses and at the same time allowing to accommodate the Pontecorvo-Maki-Nakagawa-Sakata (PMNS) mixing matrix. We show that, at least up to 1-loop order, in the particular range of the space parameter that we have explored, it is not possible to fit the observed electron and muon (g-2) factors at the same time unless one of the extra leptons has a mass of the order of 20-40 GeVs and the energy scale of the 331 symmetry to be of around 60-80 TeVs. / 152740/2014-7

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:57:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2214960 bytes, checksum: 19c32eb87f26c7216c71bf67ed3cfb98 (MD5) Previous issue date: 2013-02-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this work it is presented an energy harvesting system based on disperse magnetic energy produced by electric current across power line of a power distribution network in order to supply energy for devices in a wireless sensor network. The system is based on toroidal cores tested and validated with different materials and dimensions (five based on ferrite, seven based on nanocrystalline, three based on iron powder) aiming harvesting optimal power device. From principles of magnetic ferromagnetic materials, it is discussed the magnetic field theory to obtain energy for supplying power to devices. It was implemented a prototype consisting of a test bench capable of emulating power-line high currents and of a power conditioning circuit. Test procedures were executed in three parts. The first was to determine the magnetic parameters (e.g. relative permeability and magnetic curve) of each harvester using a circuit able to measure core permeability in order to obtain B x H cycle. The second was to test a proposed power conditioning circuit composed of an AC/DC rectifier and a voltage regulator. The third, the experimental results were compared with theoretical ones. The obtained experimental results have been in agreement with theory, showing that the energy harvesting system is capable of supplying up to 315.6 mW from ferrite based core, 54mW from nanocrystalline based cores and 0.77mW from iron powder based ones, by capturing magnetic dispersion produced by a 15A current in the power line, which can be applied to various low power devices, mainly in wireless sensor network for data acquisition and control parameters of the power line itself / Neste trabalho é apresentado um sistema de captação de energia por dispersão magnética produzida pela corrente elétrica em uma linha de potência de uma rede de distribuição de energia, para alimentação de dispositivos de uma rede de sensores sem fio. Esse sistema é baseado em núcleos toroidais testados e validados com diferentes materiais e dimensões (cinco de ferrite, sete nanocristalino e três de pó de ferro) objetivando a obtenção do captador com maior de potência. Partindo do princípio magnético dos materiais ferromagnéticos, é analisada a teoria do campo magnético dos dispositivos de captação de energia do sistema. Foi desenvolvido um protótipo do sistema que consiste de uma planta piloto capaz de emular as altas correntes da linha de potência e de um circuito condicionador de potência para o tratamento da energia captada. Os testes foram divididos em três etapas. O primeiro restringe-se a determinação dos parâmetros magnéticos (como permeabilidade relativa e curva de magnetização) de cada captador através do uso de um circuito de medição de permeabilidade para a determinação do laço B x H. O segundo, ao circuito de condicionamento de potência, composto de um retificador AC/DC e de um regulador de tensão para a obtenção do maior valor de potência no ensaio dos captadores. O terceiro, a comparação dos resultados experimentais com os resultados teóricos. Os resultados experimentais obtidos, que foram condizentes com os teóricos, comprovam que o sistema captador de energia é capaz de fornecer níveis de potência na escala de até a 315,6 mW para captadores de ferrite, 54mW para captadores nanocristalinos e 0,77mW para captadores de pó de ferro, através da captação por dispersão magnética produzida por uma corrente de 15A na linha de potência, a qual pode ser aplicado para dispositivos diversos de baixo consumo, principalmente, em rede de sensores sem fio para a aquisição de dados e os parâmetros de controle da própria linha de potência

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:14:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ArquivoTotalMarcio.pdf: 781183 bytes, checksum: 74353c8a0d88a7ead0ba65e66e3b2738 (MD5) Previous issue date: 2013-07-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Currently, the study of the physical properties of nanomaterials has been a vast field of study in Condensed Matter Physics and Materials Science and Engineering. Such objects have various applications like making electronic devices smaller and more efficient, for example. Carbon nanotubes are an interesting class in this regard due to their experimental synthesis and theoretical description well established in the literature. A carbon nanotube can be viewed as a rolled up graphene sheet. In 2002, Kral and Sadeghpoura investigated the rotation of nanotubes by applying lasers. Motivated by this achievement, in this work we focus the description of the dynamics of the charge carriers in a spinning nanotube , but this time also considering a magnetic field . For this, we begin with an effective Dirac Hamiltonian for massless fermions, as done for the case of graphene, but in this case using coordinates z and f.The vector potentials associated to the magnetic field and to rotation(Coriolis field) enter Dirac equation via the usual minimal coupling.The Coriolis vector potential comes from the idea of the Aharonov-Carmi, an "rotational"analog the celebrated Aharonov-Bohm effect. Finally, we analyze the influence of the presence of the field and the rotation in the energy spectrum. / Atualmente, o estudo de propriedades físicas de nanomateriais têm sido um vasto campo de estudoem Física da Matéria Condensada e em Ciência e Engenharia de Materiais. Tais objetos possuemdiversas aplicações, como a fabricação de dispositivos eletrônicos menores e mais eficientes, porexemplo. Nanotubos de Carbono constituem uma classe interessante neste contexto, devido às suaspossibilidades de síntese experimental e descrição teórica bem estabelecida na literatura. Umnanotubo de carbono pode ser visto como uma folha de Grafeno enrolada.Em 2002, Kral e Sadeghpoura investigaram a rotação de nanotubos pela aplicação de lasers.Motivados por tal realização, neste trabalho nos preocupamos em tentar descrever a dinâmica dosportadores de carga num nanotubo girante, mas desta vez considerando também um campomagnético..Para tal, partiremos de um hamiltoniano efetivo de Dirac para férmions sem massa,talcomo feito para o caso do Grafeno, mas neste caso com o uso de coordenadas z e φ. Inserimos ocampo e a rotação via acoplamento mínimo, utilizando um potencial vetor associado ao campomagnético e um potencial vetor associado à rotação. Mostraremos que este último advém da ideiado efeito Aharonov-Carmi , um análogo rotacional do célebre efeito Aharonov-Bohm.Por fim, analisamos a influência da presença do campo e da rotação no espectro de energia.

Submitted by Rafael Rovatti Pupin null (rafaelpupin@hotmail.com) on 2017-08-29T13:22:26Z No. of bitstreams: 1 Dissertação vs Final_Rafael R Pupin.pdf: 10462297 bytes, checksum: 951bd5aafaf22295492104d7289dc376 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-08-29T18:21:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 pupin_rr_me_araiq.pdf: 10462297 bytes, checksum: 951bd5aafaf22295492104d7289dc376 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-29T18:21:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 pupin_rr_me_araiq.pdf: 10462297 bytes, checksum: 951bd5aafaf22295492104d7289dc376 (MD5) Previous issue date: 2017-08-04 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A biotina (vitamina B7) pode ser acoplada a diferentes tipos de moléculas e, ainda assim, ser reconhecida seletivamente pelas proteínas avidina e estreptavidina devido à alta constante de afinidade que existe entre elas (Ka = 1,0×1015 L mol-1). Assim, essa interação proporciona excelente aumento na sensibilidade de várias análises; o que leva ao desenvolvimento métodos analíticos para determinação de diferentes compostos que são biotinilados. O uso de materiais biológicos, como anticorpos ou proteínas, em análises de rotina se torna muitas vezes dispendioso e, devido à baixa estabilidade das biomoléculas em condições adversas às mesmas, iniciou-se a síntese de materiais que possam mimetizar as interações biológicas de reconhecimento; o que vem sendo feito com sucesso pelos polímeros molecularmente impressos (MIP). Esses polímeros apresentam vantagens em relação às biomoléculas por possuirem baixo custo, fácil preparação e alta resistência mecânica e térmica. Assim, esta dissertação aborda a síntese, caracterização, otimização e aplicação de diferentes MIP que possuem biotina como molécula alvo. Os estudos iniciais focaram na síntese do MIP magnético (MMIP) com acesso restrito (RAMIP) para realizar exclusão proteica pela modificação do polímero com albumina do soro bovino (BSA) e polietileno glicol (PEG). Enquanto o RAMIP recoberto com BSA não apresentou bons resultados nos experimentos, o RAMIP recoberto com PEG, após otimização, apresentou resultados altamente satisfatórios na exclusão proteica (com valores na faixa de 98 até 99,4 % de exclusão) e bons resultados na religação da biotina (2,0 mg de biotina por grama de polímero). A segunda parte do trabalho foi focada no estudo da influência do tipo de impressão molecular (não covalente e semicovalente) na capacidade do reconhecimento seletivo dos MMIP. Para isso, foi sintetizado previamente o complexo analito-monômero (por meio de uma ligação covalente entre a biotina e o álcool alílico como monômero funcional). Esse MMIP foi submetido aos ensaios de reconhecimento da biotina utilizando-se interações não covalente, sendo denominado de MMIP semicovalente; cujos resultados foram comparados com MMIP para biotina não covalente otimizado previamente. O MMIP semicovalente apresentou uma constante de afinidade pela biotina de 5,9×104 L mol-1, enquanto para o MMIP não covalente foi de 2,4×103 L mol-1. Finalmente, o MIP e o MMIP para biotina (sintetizados via não covalente) foram aplicados em ensaios biomiméticos utilizando as técnicas de ELISA e Fluxo Lateral. Nos ensaios ELISA avaliou-se a capacidade de reconhecimento do MMIP pela biotina-HRP e DNA biotinilado (das bactérias E. coli e Salmonella). Para biotina-HRP, o MMIP apresentou retenção (na faixa de 5,0 até 2500 ng mL-1), e uma alta intensidade de sinal. Para o DNA biotinilado, de ambas bactérias, o MMIP mostrou maior retenção do amplicon quando comparado ao NIP. A aplicação do MIP nos dispositivos de Fluxo Lateral é inédita. Assim, após a otimização de todos os parâmetros para desenhar a linha de teste contendo MIP (como solvente, massa, soluções, etc.), avaliou-se a resposta do sistema para diferentes moléculas biotiniladas: para BSA-biotina e o corante Atto 655-biotina os resultados não foram satisfatórios; para biotina-HRP, biotina 4-fluoresceína e os amplicons, MIP apresentou boa resposta no reconhecimento seletivo. Assim, os MIP mostraram-se promissores no desenvolvimento de ensaios biomiméticos. / Biotin (vitamin B7) can be attached with different types of molecules and still be selectively recognized by avidin/streptavidin proteins due to the high affinity constant between them (Ka = 1,0×1015 L mol-1). Thus, this interaction provides an excellent increase in the sensitivity of analyzes; which leads to the development of analytical methods for the determination of different biotinylated compounds. The use of biological materials, such as antibodies or proteins, in analyzes is often expensive and has low stability of biomolecules under adverse conditions, which has led to the synthesis of materials that can mimic the biological interactions of recognition; which has been successfully made by molecularly printed polymers (MIP). These polymers have advantages over biomolecules because they have low cost, easy preparation and high mechanical and thermal resistance. Thus, this dissertation explores the synthesis, characterization, optimization and application of different MIP that has biotin as the target molecule. Initial studies focused on the synthesis of magnetic MIP (MMIP) with restricted-access (RAMIP) to evaluate protein exclusion by modifying the polymer with bovine serum albumin (BSA) and polyethylene glycol (PEG). While RAMIP coated with BSA didn’t present good results in the experiments, the RAMIP coated with PEG, after optimization, presented highly satisfactory results in protein exclusion (with values ranging from 98 to 99.4% of protein exclusion) and good results in the rebiding of biotin (2.0 mg of biotin per gram of polymer). The second part of the work was focused on the study of influence of molecular imprinting (non-covalent and semi-covalent) on the capacity of the selective recognition of MMIP. For this, the analyte-monomer complex was previously synthesized (by a covalent bond between biotin and allyl alcohol as functional monomer). This MMIP was submitted to the biotin recognition assays using non-covalent interactions, being nominated as semi-covalent MMIP; whose results were compared with non-covalent biotin MMIP previously optimized. The semi-covalent MMIP had an affinity constant for biotin of 5,9×104 L mol-1, while for non-covalent MMIP it was 2,4×103 L mol-1. Finally, MIP and MMIP for biotin (synthesized via non-covalent) were applied in biomimetic assays using ELISA and Lateral Flow techniques. In the ELISA assays, it was evaluated MMIP recognition capacity by biotin-HRP and biotinylated DNA (of E. coli and Salmonella bacteria). For biotin-HRP, MMIP showed good retention results (in the range of 5.0 to 2500 ng mL-1), and good signal intensity. For biotinylated DNA of both bacteria, MMIP showed higher retention of the amplicon when compared to MNIP. The application of MIP in Lateral Flow devices it wasn’t reported before. Thus, after optimizing all the parameters to design the test line containing MIP (as solvent, mass, solutions, etc.), the system's response to different biotinylated molecules was evaluated: for BSA-biotin and Atto 655-biotin dye the results were not satisfactory; for biotin-HRP, biotin 4-fluorescein and the amplicons MIP showed good selective recognition response. Thus, the imprinted polymers are promising materials in the development of biomimetic assays. / FAPESP: 2015/04367-1 / FAPESP: 2016/07250-0

O plasma de quarks e glúons é um assunto que vem sendo muito estudado nos últimos anos, devido ao advento dos colisores de partículas modernos e os avanços nas pesquisas relacionadas a estrelas compactas. Assim, nesta tese tivemos como objetivo principal o estudo deste plasma. Para isto, aprimoramos uma equação de estado desenvolvida pelo nosso grupo, na qual foi adicionada a interação com um campo magnético constante. De posse desta nova equação de estado, que é formulada a partir da técnica de aproximação de campo médio, fizemos diversas aplicações. Em particular, no estudo de propagação de ondas lineares e não lineares, com o objetivo de verificar se a causalidade e estabilidade são respeitadas. Resolvemos a equação de Tolman-Oppenheimer-Volkoff para obter o diagrama massa-raio para uma estrela de quarks compacta. Estudamos como é a evolução temporal do Universo primordial resolvendo as equações de Friedmann e a evolução temporal de bolhas do plasma de quarks e glúons no gãs de hádrons (e também de bolhas de gás de hádrons no plasma de quarks e glúons) utilizando a equação de Rayleigh-Plesset relativística. / The quark gluon plama is a subject that has been actively studied in recent years, due to the advent of modern particle colliders and advances in research related to compact stars. Thus, in this thesis we had as main goal the study of this plasma. For this, we improved an equation of state developed by our group, where an interaction with a constant magnetic field was added. With this new equation of state, which is formulated from the mean field approximation technique, we made several applications. As in the study of propagation of linear and non-linear waves, with the goal of verifying whether the causality and stability are respected. We solved the Tolman-Oppenheimer-Volkoff equation to obtain the mass-radius diagram for a compact quark star. We study how the temporal evolution of the primordial Universe by solving Friedmanns equations and the temporal evolution of bubbles of quark gluon plasma in a hadrons gas (and also of bubbles of hadrons gas in a quark gluon plasma) using the relativistic Rayleigh-Plesset equation.

In this dissertation we use the gauge/gravity duality approach to study the dynamics of strongly coupled non-Abelian plasmas. Ultimately, we want to understand the properties of the quark-gluon plasma (QGP), whose scientifc interest by the scientific community escalated exponentially after its discovery in the 2000\'s through the collision of ultrarelativistic heavy ions. One can enrich the dynamics of the QGP by adding an external field, such as the baryon chemical potential (needed to study the QCD phase diagram), or a magnetic field. In this dissertation, we choose to investigate the magnetic effects. Indeed, there are compelling evidences that strong magnetic fields of the order $eB\\sim 10 m_\\pi^2$ are created in the early stages of ultrarelativistic heavy ion collisions. The chosen observable to scan possible effects of the magnetic field on the QGP was the viscosity, due to the famous result $\\eta/s=1/4\\pi$ obtained via holography. In a first approach we use a caricature of the QGP, the $\\mathcal=4$ super Yang-Mills plasma to calculate the deviations of the viscosity as we add a magnetic field. We must emphasize, though, that a magnetized plasma has a priori seven viscosity coefficients (five shears and two bulks). In addition, we also study in this same model the anisotropic heavy quark-antiquark potential in the presence of a magnetic field. In the end, we propose a phenomenological holographic QCD-like model, which is built upon the lattice QCD data, to study the thermodynamics and the viscosity of the QGP with an external strong magnetic field. / Nesta dissertação utilizamos uma abordagem via dualidade gauge/gravity para estudar a dinâmica de plasmas não-Abelianos fortemente interagentes. Nosso objetivo último visa aplicações para o plasma de quarks e glúons (QGP), cujo interesse científico cresceu exponencialmente depois de sua descoberta em meados dos anos 2000 ao colidir-se íons ultrarelativísticos. Podemos enriquecer a dinâmica do QGP ao adicionarmos campos externos, como o potencial químico (para exploração do diagrama de fases hadrônico), ou um campo magnético. Nesta dissertação, tomamos como norte a exploração dos efeitos magnéticos. De fato, acredita-se que campos magnéticos da ordem de $eB\\sim 10 m_\\pi^2$ sejam criados nos estágios iniciais do QGP. O observável escolhido para sondar possíveis efeitos do campo magnético no QGP foi a viscosidade, em partes pelo famoso resultado $\\eta/s=1/4\\pi$ obtido holograficamente. Utilizamos num primeiro momento uma caricatura da QCD, a $\\mathcal=4$ super Yang-Mills para calcular o que muda na viscosidade com o advento do campo magnético. Devemos salientar, contudo, que um plasma altamente magnetizado possui a priori sete coeficientes de viscosidade (cinco de cisalhamento e duas volumétricas). Também exploramos, nesse mesmo modelo, o potencial de um par pesado de quark-antiquark na presença de um campo magnético. Por fim, propomos um modelo holográfico fenomenológico mais semelhante a QCD, sendo ele ``calibrado\'\' pelos dados da QCD na rede, para estudar a termodinâmica e a viscosidade do QGP imerso num forte campo magnético.

Esta dissertação apresenta uma breve revisão introdutória de alguns aspectos importantes de astrofísica nuclear e da fenomenologia do plasma de quarks e glúons a baixas temperaturas. Acredita-se que tal estado da matéria existe no núcleo de estrelas de nêutron e possivelmente de outros objetos compactos em astrofísica. Uma equação de estado para tal sistema é derivada incluindo as influências dos condensados de glúon e do campo magnético que também é uma característica importante das estrelas de nêutron. Finalmente, essa equação de estado é aplicada para o estudo de estrutura estelar de estrelas compactas e alguns resultados importantes são discutidos. / This dissertation presents a brief introductory overview of some key aspects of nuclear astrophysics and of the phenomenology of the quark gluon plasma at cold temperatures which is believed to exist inside the core of neutron stars and possible other compact astrophysical objects. An equation of state for this state of matter is derived incluing the influence of gluon condensates and the magnetic field which is also an important characteristic of neutron stars. And finally this equation of state is applied to the study of compact stellar structure and some important results are discussed.