Orientadores: Jacobus Willibrordus Swart, Jader Alves de Lima Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-08T17:33:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Agostinho_PetersonRibeiro_M.pdf: 4830694 bytes, checksum: d3db6a2118db3df2774037e49df52865 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Este trabalho descreve o procedimento de projeto de amplificadores operacionais rail-to-rail em tecnologia CMOS. Para isto, foram objetos desse processo quatro configurações distintas. As quatro topologias utilizam estágio de entrada rail-to-rail com controle de gm e estágio de saída classe-AB com controle de corrente quiescente. Como especificação para as três primeiras configurações estão tensão de alimentação de ± 0.9V, ganho de manha aberta em baixas freqüências de 60dB e freqüência de ganho unitário de 4MHz para uma carga externa de 10k? em paralelo com 10pF. A quarta configuração é uma nova topologia adaptada para que os transistores operem na região de inversão fraca, com o objetivo de reduzir o consumo de potência. Como especificação para esta configuração temos tensão de alimentação de ± 0.75V e minimização do consumo de potência. Os resultados obtidos a partir dos protótipos fabricados em tecnologia CMOS 0.35µm foram próximos às especificações. Uma placa de circuito impresso foi implementada para caracterização dos amplificadores e, além disso, foi utilizado nessa placa um amplificador comercial para realizar comparações / Abstract: This dissertation describes the process of designing rail-to-rail operational amplifiers in CMOS technology. To accomplish this, the author focused on four distinct structures. The four topologies have rail-to-rail input stage with gm-control circuit and Class-AB output stage with quiescent-current control. The specification of three configurations included the nominal power supply of ± 0.9V, minimum open-loop low-frequency gain of 60dB and unity-gain frequency of 4MHz driving an external load of 10k? in parallel with 10pF. The fourth one is a new topology adapted to operate with transistors in weak inversion, in order to decrease the power consumption. The specification included nominal power supply of ± 0.75V and minimization of power consumption. Prototypes of the amplifiers were fabricated in 0.35µm CMOS technology and the results were in good agreements with the specifications. A printed circuit board was implemented to test the amplifiers and, additionally, was inserted a commercial amplifier, to make comparisons / Mestrado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Mestre em Engenharia Elétrica

No presente trabalho foram estudados os fenômenos de encruamento e, principalmente, transformação de fases, recuperação e recristalização, presentes na liga U-7,5Nb-2,5Zr (Mulberry alloy) e no urânio não ligado. Realizou-se a fusão da liga por dois métodos: plasma (menor massa) e indução (maior massa). A caracterização microestrutural das ligas resultantes nos estados bruto de fundição e homogeneizado (tratado termicamente na região da fase γ seguido de resfriamento rápido em água), assim como do urânio em seu estado inicial, foi realizada com auxílio de várias técnicas complementares de análise microestrutural. No estado gama estabilizado, a liga U-7,5Nb-2,5Zr foi deformada na temperatura ambiente por dois métodos: laminação a frio, dividida em vários estágios (20%, 50%, 60% e 80%), e limagem, sendo o pó resultante de alto grau de deformação. As amostras deformadas foram posteriormente recozidas em tratamentos isócronos (1 hora) e isotérmicos (200ºC, 450ºC e 700ºC). O urânio não ligado foi deformado em aproximadamente 60% e 80% de redução em espessura, e em seguida submetido a tratamentos isócronos (1 hora) e isotérmicos (400ºC e 650ºC). Os fenômenos de encruamento, recuperação, recristalização e transformação de fases foram estudados predominantemente por microscopia óptica, dureza e difração de raios X, com auxílio do método de Rietveld. Adicionalmente, técnicas de análise térmica (dilatometria e calorimetria diferencial) foram utilizadas para acompanhamento da cinética de transformação de fase e energia armazenada na deformação. Com relação à deformação, a liga U-7,5Nb-2,5Zr mostrou ser capaz de sofrer reduções da ordem de 70% na temperatura ambiente, sem necessidade de recozimentos intermediários e com um baixo grau de encruamento. Similarmente, o urânio não ligado mostrou ser capaz de sofrer graus de deformação mais altos na temperatura ambiente, entretanto, este material apresentou alto grau de encruamento e, mesmo após considerável grau de deformação, ainda apresentava muitas heterogeneidades de deformação, como bandas de deformação e maclas. Foi observado que a recristalização do urânio não ligado teve início a aproximadamente 454ºC. Para a liga no estado deformado e supersaturado, a precipitação de fases tende a ocorrer antes da recristalização. Assim, o comportamento desta liga sob aquecimento pós-deformação pode ser resumido da seguinte forma: ~200°C (Recuperação) ---> 300-575°C (Precipitação de fases) ---> 575°C (Recristalização). O rápido aquecimento para temperaturas acima de 650ºC, ou a manutenção desta temperatura por longos tempos, gera uma estrutura γ recristalizada com grãos equiaxiais. Uma estrutura de grãos finos (~8,3µm) foi obtida no recozimento a 700ºC/1h tanto para baixo como para alto grau de deformação. Uma taxa de aquecimento lenta, ou recozimento na faixa de 300-575ºC, gera precipitação da fase antes da recristalização. Consequentemente, a transformação eutetóide γ→α+γ₃ ocorre de modo a herdar a orientação do grão γ deformado, o que pode gerar uma textura de transformação. Na faixa de temperaturas de 575-650ºC ocorre a interação entre os fenômenos de precipitação de fase e recristalização. Em recozimentos a 200ºC foi possível observar a predominância da recuperação para graus de deformação intermediários (60%) e altos (80%), mas para grau de deformação baixo (20%) prevaleceu endurecimento por precipitação da fase α\'\'. Com auxílio da análise em um calorímetro diferencial (DSC) foi observado que a energia armazenada na deformação e liberada durante o processo de recristalização da liga U-7,5Nb-2,5Zr foi de 6,5J/g. Tal valor é relativamente alto se comparado aos metais comuns, o que leva à suposição de que uma linha de discordância no urânio representa uma maior energia. Este fato tem influência direta no processo recristalização. Este experimento demonstrou também que os fenômenos de precipitação de fase e recristalização interagem entre si, com relação à energia disponível para o processo. A textura da liga U-7,5Nb-2,5Zr foi estudada por difração de raios X (DRX) nas condições com fase γ estabilizada (obtida através de fusão, coquilhamento e homogeneização seguida de têmpera) e no estado deformado (laminado a temperatura ambiente). A liga na condição com γ estabilizado apresentou textura moderada com apenas as componentes (023) e (032). Após a deformação de 80%, o material apresentou uma textura de fibra (001)<uvw>, pouco comum nos metais CCC, além da fibra γ (111)<uvw>, com intensidade intermediária. / In this work it was studied the phenomena of work hardening, mainly phase transformation, recovery and recrystallization in the U-7.5Nb-2.5Zr alloy (Mulberry alloy) and unalloyed uranium. The alloy was melted by two methods: plasma (smaller mass) and induction (larger mass). Microstructural characterization of the samples in the as-cast and homogenized states (the last one was heat treated in the γ phase region and then quenched in water), as well as uranium in its initial state, was performed using several complementary techniques for microstructural analysis. In the gamma stabilized state, the U-7.5Nb2.5Zr alloy was deformed at room temperature by two methods: cold rolling in several stages (20%, 50%, 60% and 80%), and then filed, resulting in a powder with high degree of deformation. Deformed samples were subsequently annealed by isochronal (1 hour) and isothermal (200°C, 450°C, 700°C) treatments. Unalloyed uranium was deformed by approximately 60% and 80% reduction in thickness, and then subjected to isochronous (1 hour) and isothermal (400°C and 650°C) treatments. The phenomena of work hardening, recovery, recrystallization and phase transformation were studied by optical microscopy, hardness testing and X-ray diffraction, using the Rietveld method. Additionally, thermal analysis techniques (differential calorimetry and dilatometry) were used to measure the kinetics of phase transformation and energy stored during deformation. With regard to deformation, the U-7.5Nb-2.5Zr alloy was reduced of approximately 70% at room temperature without intermediate annealing and with a low degree of work hardening. Similarly, unalloyed uranium was reduced of high degrees of deformation at room temperature. However, this sample showed a higher degree of work hardening, and even after significant deformation still showed lots of inhomogeneities of deformation, such as deformation bands and twins. It was observed that recrystallization of unalloyed uranium started at about 454°C. For the alloy in the supersaturated and deformed states, the phase precipitation tends to occur before recrystallization. Thus, the behavior of this alloy under heat treatments after deformation can be summarized as follows: ~200°C (Recovery) ---> 300-575°C (Phase precipitation) ---> 575°C (Recrystallization). Rapid heating to temperatures above 650°C, or maintain this temperature for a long time, generates a γ recrystallized structure with equiaxed grains. Fine grain structure (~8.3 µm) was obtained for annealing at 700°C/1 h for both lower and higher deformation degrees. Slow heating rate or annealing treatment in the range of 300 to 575ºC, causes precipitation before recrystallization. Consequently, the eutectoid transformation γ→α+γ₃ occurs in order to inherit orientation from the γ deformed grain, which may generate a transformation texture. The interaction between the phenomena of phase precipitation and recrystallization was observed in the temperature range of 575-650°C. At the annealing temperature of 200°C it was possible to observe the predominance of recovery at intermediate (60%) and higher (80%) degrees of deformation, while at lower deformation degree (20%) α phase precipitation hardening has predominated. The results obtained using a differential calorimeter (DSC) showed that the energy stored during deformation and released during the recrystallization of the U-7.5Nb-2.5Zr alloy was 6.5 J/g. That value is relatively high compared to common metals, which leads to the conclusion that dislocation lines in uranium alloys possess higher energy. This fact has a direct influence in the recrystallization process. This experiment also demonstrated that the phenomena of phase precipitation and recrystallization interact with each other with regard to energy available for the process. The texture of the U-7.5Nb-2.5Zr alloy was studied by X-ray diffraction (XRD) in the γ-phase stabilized condition (obtained by melting, casting, homogenization and then quenching) and in deformed state (rolled at room temperature). The first condition generated moderate texture with the components (023) e (032). After 80% of deformation, the samples showed a fiber texture (001)<uvw>, uncommon in the BCC metals, as well the γ fiber (111)<uvw> with intermediate intensity.

O núcleo metálico fundido (NMF), dentre outras funções, visa suportar a restauração que o sobrepõe. Muitas são as técnicas que podem ser utilizadas para a obtenção deste núcleo; o importante, porém, para manutenção da integridade dental, é a sua perfeita adaptação intra-radicular. Este trabalho apresenta um método para moldagem de condutos radiculares utilizando, como suporte intra-radicular, agulha hipodérmica. Foram realizados tratamentos endodônticos em 10 dentes humanos uniradiculares e, após o preparo, o conduto foi moldado (dupla impressão) com siliconas polimerizadas por condensação e adição, pela técnica indireta, utilizando dois tipos de suporte intra-radicular (pinjet e agulha hipodérmica). Foram obtidos 4 moldes de cada dente (interagindo material x técnica) totalizando 40 modelos, sobre os quais foram encerados os núcleos. Após a fundição, a adaptação dos núcleos foi analisada segundo dois métodos: radiográfico e microscópico. No primeiro, os dentes foram radiografados com os NMFs em posição e as imagens digitalizadas foram analisadas em computador (software ImageLab). Para avaliação microscópica, os dentes foram seccionados longitudinalmente, os núcleos foram adaptados no interior do canal e a adaptação foi verificada em microscópio de dupla coordenada, em que era calculada a porcentagem do conduto ocupada pelo NMF. Constatou-se que houve diferença estatisticamente significante (2 way ANOVA - Bonferroni - p<0.05) entre as médias dos valores de adaptação obtidos em função da técnica (agulha x pinjet) utilizando a silicona polimerizada por adição, nos dois métodos de avaliação. Não houve diferença estatisticamente significante em relação aos materiais de moldagem utilizados. Concluiu-se que a técnica utilizando agulha hipodérmica apresentou melhor fidelidade de reprodução permitindo melhor adaptação do NMF, quando utilizada a silicona polimerizada por adição. / Post and core aim to support the crown, being necessary a perfect intraradicular adaptation. There are several techniques that can be used to obtain cores, however, in order to maintain dental integrity, it is important to achieve a perfect intra-radicular adaptation. This study presents an inedited and innovator method for molding root canals using hypodermic needle as intra-radicular support. Endodontic treatment was done in 10 uniradicular human teeth and, after the preparation, root canals were molded (double print) with condensation cure silicone and addition cure silicone by indirect technique, using two types of intra-radicular supports (Pinjet and hypodermic needle). Four molds were obtained from each tooth (interacting material X technique) totalizing 40 models, on which the cores were polished. After fusion, the adaptation of cores was analyzed according to two methods: radiographic and microscopic. In the first, teeth were radiographed with the core in position and the digitalized images were analyzed through ImageLab software. For microscopic evaluation, teeth were longitudinally sectioned, the cores were adapted into root canals, and the adaptation was verified in microscope of double coordinate. The occupation percentage of core into root canal was calculated. A significant statistical difference (two-way ANOVA and Bonferroni\'s - p<0.05) was found between mean values of adaptation considering the molding technique (needle x pinjet) using the addition silicon in the two evaluated methods. There was no significant statistical difference regarding the utilized materials. It was concluded that the hypodermic needle technique had better fidelity of reproduction, permitting a good adaptation of cores, regardless of the material utilized.

Reconstruções de dentes unirradiculares com tratamento endodôntico envolvem, muitas vezes, a instalação de um retentor intrarradicular. Vários tipos de retentores intrarradiculares fabricados com diferentes materiais são utilizados atualmente, dentre eles se destacam os metálicos fundidos e os pré-fabricados. A fragilidade da união entre os retentores intrarradiculres pré-fabricados e os materiais de preenchimento, assim como a forma pela qual as cargas oclusais se dissipam pelo remanescente dentário, são fatores importantes na durabilidade dessas restaurações. O método dos elementos finitos tem sido utilizado para estudar o efeito dessas cargas nos dentes. Utilizando programa de modelagem tridimensional Rhinoceros 4.0 três modelos de retentores intrarradiculares metálicos pré-fabricados (RIRMPF) foram desenvolvidos variando seu formato na região de transição entre sua porção radicular e porção coronária na região de assentamento do RIRMPF sobre o remanescente dentinário da raiz. O primeiro com a superfície de assentamento perpendicular ao longo eixo do RIRMPF (AP); o segundo com a superfície de assentamento formando ângulo de 45 graus com o longo eixo do RIRMPF; e o terceiro com canaleta de assentamento (AC). As mesmas variações na porção cervical de cada sólido de simulação de dentina radicular foram feitas de tal maneira que cada RIMPF se assentasse perfeitamente sobre seu respectivo sólido de simulação de raiz. Os sólidos foram importados para o programa de MEF, FEMAP/NEiNASTRAN para então estabelecer as regiões de contato e definidas as propriedades dos materiais e gerar as malhas definitivas. As análise foram feitas em relação ao seu deslocamento total e tensões principais máximas para cargas axiais e oblíquas a 450 com intensidade de 10 N. Os maiores valores de deslocamentos foram encontrados na porção coronária dos RIRMPF para os três modelos estudados para ambas direções de cargas aplicadas, e o modelo com canaleta na superfície de assentamento apresentou os menores valores; o componente centrípeto de distribuição das tensões apareceu com mais intensidade na porção cervical do modelo com canaleta que também apresentou os menores resultados em relação a concentração de ensões nas paredes internas do conduto. Apresentou-se o sistema de instrumentos abrasivos diamantados e RIRMPF para dentes unirradiculares. Pode-se concluir que os modelos com a presença de canaleta na superfície de assentamento mostraram comportamento mais favorável, em relação aos outros modelos estudados, nas simulações com método dos elementos finitos. / The restoration of endodontic treated single-rooted teeth often involves post and core restorations. A great number of post and core made of different materials are used today, they stand out among the cast metal and prefabricated. The fragile union between prefabricated posts and core filling materials as well as the ways of occlusal loads dissipating on the remaining dental tissues, are important factors in the long term use of these restorations. Finite element method simulation has been used in last years for analysing the biomechanical performance of post-core restorations and have been interpreted in most of the studies using maximum principal stress criterion. Using finite element method, three different seat platform of titanium post and core (flat, 450 incline and grooved, AP, AA and AC respectively) were made in tridimentional software Rhinoceros 4.0 and FEMAP/NEiNASTRAN. The values of its displacement were evaluated under axial and 450 10N loads and have been interpreted using maximum principal stress criterion. The results showed the highest values of displacements in the core for the three models studied in both directions of loads, with grooved model showing the lowest, the centripetal distribution stress appeared with more intensity in the cervical portion of grooved model that also showed the lowest values in stress concentration on the inner walls of the radicular channel. With these results a system of diamond burs and titanium post and core for endodontically treated teeth had been propoused. It can be concluded that templates with the groove in seating surface showed favorable behavior by the others in all cases studied with the finite element method.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-01-10T11:02:38Z No. of bitstreams: 1 deborademartinesilva.pdf: 1886712 bytes, checksum: 5ecc4d3526d4a3d4a1302e9997a870da (MD5) / Approved for entry into archive by Diamantino Mayra (mayra.diamantino@ufjf.edu.br) on 2017-01-31T11:21:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 deborademartinesilva.pdf: 1886712 bytes, checksum: 5ecc4d3526d4a3d4a1302e9997a870da (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-31T11:21:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 deborademartinesilva.pdf: 1886712 bytes, checksum: 5ecc4d3526d4a3d4a1302e9997a870da (MD5) Previous issue date: 2016-10-03 / O objetivo nesse estudo foi avaliar a influência da aplicação de filtros em imagens de tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC), de diferentes resoluções, obtidas para diagnóstico de fraturas radiculares verticais (FRV) mésio-distais, associadas a dentes com pinos metálicos. Quarenta dentes foram tratados endodonticamente e vinte receberam pinos metálicos. Dez dentes sem pino e dez dentes com pino foram submetidos à FRV no sentido mésio-distal. A amostra foi submetida a radiografias periapicais e a exames de TCFC com voxel de 0,25 e 0,30 mm. Com o objetivo de reduzir a influência do artefato metálico nas imagens tomográficas, as mesmas foram avaliadas com e sem a aplicação de filtros (“Sharpen” e “Hard”). As imagens foram avaliadas por dois radiologistas que deveriam identificar a presença da FRV. Valores de acurácia (curva ROC) para as diversas variáveis foram comparados por meio de análise de variância e teste t. Não foi observada diferença entre as imagens com e sem a aplicação dos filtros (p = 0,860). Imagens obtidas com voxel de 0,25 mm foram mais acuradas (p = 0,001). A presença do pino metálico reduziu a acurácia do diagnóstico de FRV (p = 0,001) e as imagens tomográficas mostraram resultados superiores quando comparadas à radiografia periapical (p = 0,005). Pode-se concluir que a presença de pino metálico e o tamanho do voxel interferem significativamente no diagnóstico de FRV. Independente da formação de artefatos metálicos associados aos pinos metálicos, a aplicação de filtros não melhorou o diagnóstico. Para FRV mésio-distais, as imagens de TCFC são superiores às periapicais. / The aim of this study was to evaluate the influence of applying filters in cone beam computed tomography (CBCT) images at different resolutions. These CBCT images were obtained for diagnosing mesiodistal vertical root fractures (VRF) in teeth with metal posts. Forty teeth were treated endodontically, and twenty received metal posts. Ten teeth without posts and ten teeth with posts were subjected to VRF in the mesiodistal direction. The sample was submitted to periapical radiographs and CBCT exams with a voxel of 0.25 and 0.30 mm. In order to reduce the influence of the metal artifact in the CT images, the teeth were evaluated with and without the application of filters ("Sharpen" and "Hard"). The images were evaluated by two radiologists who had to identify the presence of VRF. Accuracy values (ROC curves) for the different variables were compared using an analysis of variance and t-test. No difference was observed between images with and without filter application (p = 0.860). Images obtained with a 0.25 mm voxel were more accurate (p = 0.001). The presence of the metal post reduced the accuracy of the diagnosis of VRF (p = 0.001), and the CT images showed superior results compared to periapical radiographs (p = 0.005). It can be concluded that the presence of a metal post and the voxel size significantly interfere with the diagnosis of VRF. Independent of the formation of metal artifacts associated with metallic cores, applying filters did not improve the diagnosis. For mesiodistal VRF, the CBCT images are superior to the periapical radiographs.

Submitted by Kenia Bernini (kenia.bernini@ufpel.edu.br) on 2016-08-31T20:31:30Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Susana_Santos_Dode_Dissertação.pdf: 5238315 bytes, checksum: 637aad85a9291b9360a07eb1e1aeceeb (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2016-09-05T19:30:00Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Susana_Santos_Dode_Dissertação.pdf: 5238315 bytes, checksum: 637aad85a9291b9360a07eb1e1aeceeb (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2016-09-05T19:30:22Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Susana_Santos_Dode_Dissertação.pdf: 5238315 bytes, checksum: 637aad85a9291b9360a07eb1e1aeceeb (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-05T19:30:52Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Susana_Santos_Dode_Dissertação.pdf: 5238315 bytes, checksum: 637aad85a9291b9360a07eb1e1aeceeb (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-06-23 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul - FAPERGS / A grande quantidade de material arqueológico metálico depositado nas instituições de guarda do sul do Brasil e do Uruguai, provenientes de campos de batalha e a constante perda desses materiais e das informações associadas a eles, tem sido motivo de preocupação dos gestores destas instituições. Este trabalho visa contribuir para a conservação e a musealização desses materiais, bem como conscientizar seus gestores, e pesquisadores em arqueologia da importância da presença do conservador arqueológico em todas as etapas que envolvem a pesquisa arqueológica. A metodologia empregada constou de revisão bibliográfica, aplicação de procedimentos de conservação curativa e preventiva em uma série de materiais provenientes de campo de batalha, que se encontrava em risco decorrentes do péssimo estado de armazenamento nas respectivas instituições. Os procedimentos resultaram na recuperação desses materiais que se encontram em condições de serem estudados por futuras gerações de pesquisadores e apresentados para a sociedade em geral. / There is a large amount of archaeological metallic material stocked safeguard institutions in the south of Brazil and Uruguay. They come mostly from battlefield sites and the loss of information associated with them has been a constant worry for managers in those institutions. This work intent to contribute for the conservation and the musealization of those materials, and also to create an awareness for the managers in order to maintain the presence of an archaeologist and/or conservator in these places and participation in all the stages that encompass the archaeological research. The methodology used was a bibliographic revision, the application of curative and preventive conservation procedures in a series of materials from a battlefield site that were in risk due to the big storage issues in their respective institutions. The procedures resulted in a recovery of those materials that are now in a condition to be studied by the next generations of researchers and presented to the public in general

[ES] La propuesta de uso de sustratos cerámicos, tipo baldosa, como parte de un sistema fotovoltaico integrado y de almacenamiento de energía para edificaciones resulta muy interesante desde la perspectiva de generar edificios autosustentables energéticamente, reducir el consumo de combustibles fósiles y la correspondiente huella de carbono. La fabricación de sustratos cerámicos con superficies funcionalizadas con celdas solares y supercapacitores es aún limitada. Los principales inconvenientes están relacionados con la falta de conductividad y alta rugosidad superficial que presentan este tipo de sustratos. En esta investigación se propone la fabricación de celdas solares del tipo unión p-n y de electrodos híbridos para su uso en supercapacitores sobre la superficie metalizada de un sustrato cerámico utilizando métodos de inmersión y electrodeposición. Siendo el principal objetivo el diseño y fabricación sostenible de materiales cerámicos multifuncionales para la generación y almacenamiento de energía eléctrica de baja potencia. Se ha evaluado el efecto de las condiciones de activación del catalizador de paladio en la síntesis del recubrimiento metálico de Ni-Mo-P, sobre un sustrato cerámico, por reducción química autocatalítica (electroless), así como, la aplicación de tratamientos térmicos posteriores. Además se ha estudiado, sobre dos tipos de sustratos, incluyendo el sustrato cerámico metalizado, el comportamiento electroquímico que presenta la combinación de polipirrol y óxido de grafeno en la fabricación de un electrodo híbrido, para su uso en un supercapacitor; y el comportamiento fotoeléctrico que presenta la unión de óxido de zinc y óxido cuproso, para la fabricación de una celda solar del tipo unión p-n. Los resultados obtenidos muestran que las condiciones de activación del catalizador de paladio y la aplicación de un tratamiento térmico producen cambios en las características morfológicas y en las propiedades mecánicas, eléctricas y de adherencia del recubrimiento de Ni-Mo-P. Un balance entre las propiedades eléctricas, mecánicas y de adherencia del recubrimiento de Ni-Mo-P se consigue a bajas condiciones de activación del catalizador (300 ºC por 12 h). Además, se estableció que la aplicación de un tratamientos térmico (160 ºC por 16 h) en condiciones de vacío mejoran las propiedades eléctricas y morfológicas del recubrimiento. La combinación de capas de polipirrol y de óxido de grafeno en la fabricación del electrodo híbrido del supercapacitor, sobre los sustratos de fibra de carbono y el cerámico metalizado, muestra un comportamiento electroquímico. Se determina que existe una mejora en el crecimiento de la capa de polipirrol con la adición de una capa de óxido de grafeno reducido. El electrodo sobre el sustrato cerámico metalizado se determina un incremento de las propiedades electroquímicas del electrodo al reducir químicamente el óxido de grafeno. Los electrodos presentan una ciclabilidad a largo plazo. En este mismo sentido, las propiedades fotoeléctricas de la celda solar fabricada sobre el sustrato cerámico conductor presentaron una dependencia con la estructura superficial del recubrimiento de Ni-Mo-P y con las condiciones de electrodeposición de la capa de ZnO. Las celdas solares presentan considerables propiedades fotoeléctricas comparables con la literatura. Finalmente, se ha conseguido obtener un sustrato cerámico multifuncional con propiedades de generación y almacenamiento de energía eléctrica mediante la metalización del sustrato cerámico por el proceso de reducción química autocatalítica y la combinación de materiales como polipirrol, óxido de grafeno, óxido de zinc y óxido cuproso. Las propiedades fotoeléctricas y electroquímicas obtenidas son comparables con las que se reportan en la literatura, lo que resulta prometedor para trabajos futuros. / [CAT] La proposta d'ús de substrats ceràmics, tipus rajola, com a part d'un sistema fotovoltaic integrat i d'emmagatzematge d'energia per a edificacions resulta molt interessant des de la perspectiva de generar edificis autosostenibles energèticament, reduir el consum de combustibles fòssils i la corresponent petjada de carboni. La fabricació de substrats ceràmics amb superfícies funcionalitzades amb cel¿les solars i supercapacitors és encara limitada. Els principals inconvenients estan associats a la falta de conductivitat i alta rugositat que presenten aquest tipus de substrats. En aquesta tesi es proposa la fabricació de cel¿les solars del tipus unió p-n i d'elèctrodes híbrids per al seu ús en supercapacitors sobre la superfície metal¿litzada del substrat ceràmic utilitzant mètodes de Doctor Blade, immersió i electrodeposició. Sent el principal objectiu el disseny i fabricació sostenible de materials ceràmics multifuncionals per a la generació i emmagatzematge d'energia elèctrica de baixa potència. S'ha avaluat l'efecte de les condicions d'activació del catalitzador de pal¿ladi en el procés de metal¿lització per reducció química autocatalítica (electroless) del recobriment de Ni-Mo-P sobre el substrat ceràmic, així com l'aplicació o no de tractaments tèrmics posteriors. També s'estudia, sobre dos tipus de substrats, incloent el substrat ceràmic metal¿litzat, el comportament electroquímic que presenta la combinació d'un polímer conductor (polipirrol) i un nanomaterial de carboni (òxid de grafé) per a fabricar un elèctrode híbrid per al seu ús en un supercapacitors, igual que el comportament fotoelèctric que mostra l'òxid de zinc i l'òxid cuprós en la fabricació d'una cel¿la solar del tipus unió p-n. Els resultats obtinguts mostren que les condicions d'activació del catalitzador de pal¿ladi i l'aplicació d'un tractament tèrmic en el recobriment de Ni-Mo-P sobre el substrat ceràmic produeixen canvis en les característiques morfològiques i en les propietats mecàniques, elèctriques i d'adherència del recobriment. S'aconsegueix un balanç entre les propietats elèctriques, mecàniques i d'adherència del recobriment de Ni-Mo-P amb condicions baixes d'activació del catalitzador (300 °C per 12 h). A més, es va establir que l'aplicació d'un tractament tèrmic (160 °C per 16 h) en condicions de buit milloren les propietats elèctriques i morfològiques del recobriment. La combinació de polipirrol i òxid de grafé en la fabricació de l'elèctrode híbrid del supercapacitors, sobre els substrats de fibra de carboni i el ceràmic metal¿litzat, mostra un comportament electroquímic. Es determina que existeix una millora en el creixement del polipirrol amb l'addició d'òxid de grafé reduït. D'altra banda, en l'elèctrode sobre el substrat ceràmic metal¿litzat es determina un increment de les propietats electroquímiques de l'elèctrode en reduir químicament l'òxid de grafé. Els elèctrodes presenten una ciclabilitat a llarg termini. En aquest mateix sentit, les propietats fotoelèctriques de la cel¿la solar fabricada sobre el substrat ceràmic conductor van presentar una dependència amb l'estructura superficial del recobriment de Ni-Mo-P i amb les condicions de electrodeposició de la capa de ZnO. Les cel¿les solars presenten considerables propietats fotoelèctriques comparables amb la literatura. Finalment, s'ha aconseguit obtindre un substrat ceràmic multifuncional amb propietats de generació i emmagatzematge d'energia elèctrica mitjançant el procés de reducció química autocatalítica per a metal¿lització del substrat ceràmic i la combinació de materials com polipirrol, òxid de grafé, òxid de zinc i òxid cuprós. Les propietats fotoelèctriques i electroquímiques obtingudes són comparables amb les indicades en la literatura, el que resulta prometedor per a treballs futurs. / [EN] energy storage system for buildings is very interesting from the perspective of generating self-sustaining energy buildings, reducing the consumption of fossil fuels and the corresponding carbon footprint. The fabrication of functional ceramics towards photovoltaics and energy storage is still limited. The main drawbacks in this respect are associated with the lack of conductivity and high roughness of this kind of substrates. This thesis proposes the fabrication of p-n heterojunction solar cells and hybrid electrodes for supercapacitors based on ceramic substrates by modifying the surface of the substrates by using metallization, dip-coating and electrodeposition methods. The main objective is the design and sustainable fabrication of multifunctional ceramic materials for the generation and storage of low power electrical energy. The metallization of the ceramic substrate with a Ni-Mo-P coating by using electroless method in varying activation conditions of the palladium catalyst as well as the annealing treatment have been evaluated. The electrochemical behavior of a hybrid coating based on conductive polymer (polypyrrole) and carbon nanomaterial (graphene oxide) deposited at the surface of ceramic substrate as well as a conductive substrate was evaluated for the fabrication of hybrid electrode for supercapacitors while the photoelectric behavior exhibited by zinc oxide and cuprous oxide at the surface of ceramic substrate and varying conductive ones was evaluated for in the manufacture of a p-n heterojunction solar cell. The results obtained show that the activation conditions of the palladium catalyst and the application of an annealing treatment produce changes in morphological characteristics and mechanical, electrical and adhesion properties in the electroless Ni-Mo-P coating. A balance between the electrical, mechanical and adhesion properties of the Ni-Mo-P coating is achieved with low catalyst activation conditions (300 °C for 12 h). In addition, the application of annealing treatment (160 ºC for 16 h) under vacuum conditions improves the electrical and morphological properties of the coating. The combination of polypyrrole and graphene oxide in the fabrication of hybrid supercapacitor electrodes, both on the carbon fiber substrates and the metallic ceramic, shows a good electrochemical behavior. It is determined that there is an improvement in the growth of polypyrrole with the addition of reduced graphene oxide. On the other hand, reduction of graphene oxide results in enhancing the electrochemical properties of the metallized ceramic electrode. The electrodes have long-term cyclability. In this way, the photoelectric properties of the solar cell manufactured on the conductive ceramic substrate showed a dependence with the surface structure of the Ni-Mo-P coating and with the electrodeposition conditions of the ZnO layer. Solar cells have photoelectric properties comparable to the literature. Finally, it has been possible to obtain a multifunctional ceramic substrate with potential properties for generation and storage of electric energy through the electroless method to metallize a ceramic substrate and the combination of materials such as polypyrrole, graphene oxide, zinc oxide and cuprous oxide. Photoelectric and electrochemical properties obtained are comparable with those reported in the literature, which is promising for future work. / Este trabajo ha sido desarrollado en el Instituto de Tecnología de Materiales y en el Departamento de Ingeniería Mecánica y de Materiales de la Universitat Politècnica de València, mediante la beca de la Secretaría de Educación Superior, Ciencia, Tecnología e Innovación (SENESCYT) de Ecuador, Convocatoria Docentes Universitarios, 2015. / Rosas Laverde, NM. (2020). Diseño sostenible de materiales cerámicos multifuncionales para el suministro eléctrico de baja potencia [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/140554 / TESIS

El objetivo de la presente tesis es realizar la diferenciación de las variedades de Pisco (Italia y Quebranta) que cumplan con la Denominación de Origen, así como la diferenciación del Pisco Quebranta con mezclas adulteradas con aguardiente de caña en diferentes proporciones. Para esta investigación se utilizó una nariz electrónica conformada por un arreglo de sensores basados en óxidos metálicos (SnO2 y TiO2) y composites a base de mezcla de óxidos en diferentes proporciones: (SnO2/TiO2) 1:4, (SnO2/TiO2) 1:2 y (SnO2/TiO2) 4:1. Estos materiales fueron dopados con Pt y/o Pd y adicionalmente fueron recubiertos con zeolita-Y. Este material funciona como un tamiz molecular que discrimina moléculas por su tamaño y forma. Para la preparación de los óxidos metálicos se utilizó el método sol-gel, y para el dopaje se utilizó el método por impregnación húmeda. La caracterización de los materiales se realizó mediante las siguientes técnicas: DRX, SEMEDS y FRX, con las que se lograron determinar las estructuras cristalinas y se pudo confirmar la presencia de los dopantes. Asimismo, por espectroscopía Raman se confirmó la presencia de vacancia de oxígenos superficiales, lo cual fue asociado con el incremento en la respuesta del sensor. La información de las respuestas obtenidas del análisis de sensado fue procesada utilizando la técnica de Análisis de Componentes Principales (PCA), esta técnica es un método estadístico multivariado que produce nuevas variables, denominadas componentes principales, a partir de transformaciones lineales de las variables originales, de modo tal que estas nuevas variables maximicen la Varianza Total que indica el nivel de confianza de los resultados. El PCA permite visualizar la diferenciación entre las variedades de pisco, así como la diferenciación frente a un pisco adulterado. Los sensores que mostraron una buena diferenciación de las muestras de Pisco según las variedades Italia y Quebranta son: (SnO2-TiO2)1:4, (SnO2/TiO2)1:2, (SnO2/TiO2) 4:1, 0.05% Pt (SnO2/TiO2) 4:1, 0.1% Pt (SnO2/TiO2)4:1, 0.05% -0.05% Pt-Pd(SnO2/TiO2) 4:1, 0.05% - 0.1% Pt-Pd(SnO2/TiO2) 4:1, 0.1% Pt/SnO2 y 0.05% -0.1% Pt/SnO2. El sensor (TiO2/SnO2) 4:1 es el que muestra una mayor sensibilidad y mayor capacidad para diferenciar las mezclas de Pisco con aguardiente de caña (AC), especialmente en las mezclas con menor concentración de AC. Asimismo, la capacidad de diferenciación mejora con el recubrimiento de zeolita-Y en los siguientes sensores: 0.1% Pt/SnO2 y 0.05%-0.1% Pt-Pd/SnO2. / The aim of this thesis is to differentiate the varieties of Pisco (Italia and Quebranta) that act in accordance with the Denomination of Origin, as well as the differentiation of Pisco Quebranta with mixtures adulterated with cane liquor in different proportions. For this research, an electronic nose was used, constituted by an array of sensors based on metal oxides (SnO2 and TiO2) and composites based on oxides mixtures in different proportions: (SnO2/TiO2) 1:4, (SnO2/TiO2) 1:2 and (SnO2/TiO2) 4:1. These materials were doped with Pt and/or Pd and additionally they were coated with zeolite-Y. This material works as a molecular sieve that discriminates molecules by their size and shape. For the preparation of metal oxides, the sol-gel method was used. And for doping, the wet impregnation method was used. The characterization of the materials was performed using the following techniques: XRD, SEM-ED and XRF, with these techniques was possible the determination of the crystalline structures and the presence of dopants was confirmed. Raman spectroscopy confirmed the presence of surface oxygen vacancies, it was associated with the increase of the sensor response. The information obtained from the sensing analysis was processed using the Principal Component Analysis (PCA) technique. This technique is a multivariate statistical method that produces new variables, called principal components from linear transformations of the original variables, in such a way that these new variables maximize the Total Variance that indicates the confidence level of the results. The PCA allows to visualize the differentiation between the varieties of Pisco, as well as the differentiation against an adulterated Pisco. The sensors that showed a good differentiation of the Pisco samples according to the Italia and Quebranta varieties are: (SnO2/TiO2)1:4, (SnO2/TiO2)1:2, (SnO2/TiO2) 4:1, 0.05% Pt (SnO2/TiO2) 4:1, 0.1% Pt (SnO2/TiO2)4:1, 0.05% -0.05% Pt-Pd(SnO2/TiO2) 4:1, 0.05% -0.1% Pt-Pd(SnO2/TiO2) 4:1, 0.1% Pt/SnO2 and 0.05% -0.1% Pt/SnO2. The (SnO2/TiO2) 4:1 sensor is the one that shows greater sensitivity and greater capacity to differentiate the mixtures of Pisco with cane liquor (CA), especially in the mixtures with lower concentration of CA. Besides, the differentiation capacity improves with the zeolite-Y coating in the following sensors: 0.1% Pt/SnO2 and 0.05%-0.1% Pt-Pd/SnO2.

Objetivo: Avaliação da influência de artefatos metálicos nas imagens de tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC), causados por implantes dentários, nas estruturas periodontais dos dentes adjacentes a esse implante. Materiais e Métodos: 23 pacientes foram submetidos ao exame de TCFC antes e após a colocação do implante dentário. Foram realizadas medidas da espessura das corticais vestibulares (CV) por um observador calibrado (ICC=0,95), nos cortes parassagitais de imagens previamente obtidas. Foi calculada a frequência de graus de influência do artefato metálico causado pelo implante (leve, moderado e severo) para distância horizontal ao implante, espessura da CV, e distância vertical em relação à crista óssea vestibular (COV). Resultados: excluídos 5 pacientes, em 18 selecionados, examinou-se 24 implantes unitários na região posterior de mandíbula, sendo 24 dentes teste mesiais (DTM) e 17 dentes teste distais (DTD) a esses implantes. Houve associação entre distância vertical da COV e impossibilidade de se mensurar a espessura da CV para o DTM e DTD (p<0,05 para ambos). Não houve associação entre espessura da cortical vestibular e distância horizontal para a severidade de influência de artefatos (p>0,05 para ambos). Houve associação entre distância horizontal e nível de influência de artefatos em quaisquer estruturas periodontais adjacentes ao implante, para DTM e DTD somados (p<0,05). Conclusão: Os artefatos metálicos causados por implantes dentários podem influenciar a interpretação da imagem de TCFC em sítios periodontais adjacentes, e o grau de influência depende da distância horizontal do implante dentário a quaisquer estruturas periodontais, e quanto mais próximo da COV, maior influência do artefato na identificação e mensuração de estruturas na CV. / Objective: The objective of this study was to evaluate the influence of metallic artifacts in CBCT (Cone beam computed tomography) images, caused by dental titanium implants, at adjacent periodontal structures. Materials and Methods: 23 patients were submitted a CBCT examination before and after the implant placement. Thickness Measurements of buccal cortical were performed by a calibrated observer (ICC=0.95), at parassagital cross-sections of previously obtained images. The frequency of influence level (mild, moderate, severe) of the artifact was calculated for horizontal distance of the implant, buccal cortical thickness and vertical distance of the buccal alveolar crest. Results: 5 patients were excluded, and 18 selected, 24 unitary implants cases at posterior mandible were examined, 24 mesial test teeth (MTT) and 17 Distal test teeth (DTT) from the implants. There was an association between the vertical distance of the buccal alveolar crest and the impossibility to measure the thickness of buccal cortical for MTT and DTT (p<0.05 for both). There was no association between the thickness of buccal cortical and horizontal distance for the artifacts level of influence (p>0.05 for both). There was association between horizontal distance and the level of the artifact influence at any periodontal structure, for the sum of MTT and DTT (p<0.05). Conclusion: the metallic artifacts caused by dental implants can influence the CBCT image interpretation at periodontal adjacent sites, and the level of the influence depends on the horizontal distance of the dental implant at any periodontal structures, and the vertical distance from the buccal alveolar crest.

Objetivo: Avaliação da influência de artefatos metálicos nas imagens de tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC), causados por implantes dentários, nas estruturas periodontais dos dentes adjacentes a esse implante. Materiais e Métodos: 23 pacientes foram submetidos ao exame de TCFC antes e após a colocação do implante dentário. Foram realizadas medidas da espessura das corticais vestibulares (CV) por um observador calibrado (ICC=0,95), nos cortes parassagitais de imagens previamente obtidas. Foi calculada a frequência de graus de influência do artefato metálico causado pelo implante (leve, moderado e severo) para distância horizontal ao implante, espessura da CV, e distância vertical em relação à crista óssea vestibular (COV). Resultados: excluídos 5 pacientes, em 18 selecionados, examinou-se 24 implantes unitários na região posterior de mandíbula, sendo 24 dentes teste mesiais (DTM) e 17 dentes teste distais (DTD) a esses implantes. Houve associação entre distância vertical da COV e impossibilidade de se mensurar a espessura da CV para o DTM e DTD (p<0,05 para ambos). Não houve associação entre espessura da cortical vestibular e distância horizontal para a severidade de influência de artefatos (p>0,05 para ambos). Houve associação entre distância horizontal e nível de influência de artefatos em quaisquer estruturas periodontais adjacentes ao implante, para DTM e DTD somados (p<0,05). Conclusão: Os artefatos metálicos causados por implantes dentários podem influenciar a interpretação da imagem de TCFC em sítios periodontais adjacentes, e o grau de influência depende da distância horizontal do implante dentário a quaisquer estruturas periodontais, e quanto mais próximo da COV, maior influência do artefato na identificação e mensuração de estruturas na CV. / Objective: The objective of this study was to evaluate the influence of metallic artifacts in CBCT (Cone beam computed tomography) images, caused by dental titanium implants, at adjacent periodontal structures. Materials and Methods: 23 patients were submitted a CBCT examination before and after the implant placement. Thickness Measurements of buccal cortical were performed by a calibrated observer (ICC=0.95), at parassagital cross-sections of previously obtained images. The frequency of influence level (mild, moderate, severe) of the artifact was calculated for horizontal distance of the implant, buccal cortical thickness and vertical distance of the buccal alveolar crest. Results: 5 patients were excluded, and 18 selected, 24 unitary implants cases at posterior mandible were examined, 24 mesial test teeth (MTT) and 17 Distal test teeth (DTT) from the implants. There was an association between the vertical distance of the buccal alveolar crest and the impossibility to measure the thickness of buccal cortical for MTT and DTT (p<0.05 for both). There was no association between the thickness of buccal cortical and horizontal distance for the artifacts level of influence (p>0.05 for both). There was association between horizontal distance and the level of the artifact influence at any periodontal structure, for the sum of MTT and DTT (p<0.05). Conclusion: the metallic artifacts caused by dental implants can influence the CBCT image interpretation at periodontal adjacent sites, and the level of the influence depends on the horizontal distance of the dental implant at any periodontal structures, and the vertical distance from the buccal alveolar crest.