Uma das principais pragas de pomares de Rosaceas na região sul do Brasil é a mariposa-oriental (MO), Grapholita molesta, (Busck, 1916) (Lepidoptera, Tortricidae). Para o controle deste inseto são utilizados, principalmente, inseticidas, sendo os feromônios uma alternativa para o seu manejo. Dentro deste contexto, feromônios e inseticidas nano formulados podem potencializar o uso destas ferramentas em agroecossitemas. Sendo assim, os objetivos deste trabalho foram: a) avaliar via cromatografia gasosa (CG), a taxa de liberação de (Z)-8-acetato de dodecenila (composto feromonal majoritário) impregnado em nanofibras de policaprolactona (PCL) e polietilenoglicol (PEG) (1:1); b) observar as respostas eletrofisiológicas (EAG) de machos de MO frente às nanofibras contendo feromônio sexual específico; c) testar a atratividade de nanofibras com feromônio na captura de MO a campo e d) registrar a mortalidade por contato e a percepção eletroantenográfica de machos de MO em relação a formulação de nanofibras confeccionadas com feromônio sexual e o inseticida Nortox 250 CE (cipermetrina). Em todos os bioensaios de laboratório foram avaliadas nanofibras novas e expostas ao ambiente. Nos testes (EAG) foi avaliada a percepção de machos a nanofibras com 0,01 e 0,001% de feromônio, assim como, a formulação comercial ISCAlure®Grafolita; nanofibras com feromônio e 125mg.L-1 de cipermetrina; somente com inseticida e ao controle (sem ambos). Os experimentos de campo foram realizados em pomares de pessegueiro e ameixeira em duas safras consecutivas (2014 e 2015). Na primeira, foram avaliadas a formulação (PCL/PEG) contendo feromônio em diferentes proporções (0,01; 0,1 e 1%), além de armadilhas com fêmeas virgens. Em 2015, foram utilizadas nanofibras com 0,01 e 0,001% de feromônio e estas comparadas com a formulação comercial e o controle (sem feromônio). Ambos os experimentos de campo foram conduzidos ao longo de dez semanas. Para avaliar a mortalidade, foram realizados testes de contato e de gaiola, com nanofibras contendo 0,01% (0,87mg.L-1) de feromônio e 125mg.L-1 de cipermetrina. Nas análises em GC foi possível constatar que as taxas de liberação das nanofibras, não variaram entre 21 e 42 dias, no entanto houve uma diminuição na presença do feromônio após os 63, para ambos os tratamentos (0,01 e 0,001%). As respostas eletroantenográficas foram estatisticamente iguais entre os tratamentos contendo 0,01, 0,001% e o septo comercial de feromônio. Também não houve diferenças na percepção entre nanofibras com e sem inseticida. Em 2014 as maiores capturas foram em armadilhas iscadas com 0,01% de feromônio. No ano seguinte, este mesmo tratamento somente atraiu mais insetos nas primeiras cinco semanas, sendo o septo comercial o mais atrativo da sexta a décima. Nos bioensaios de contato tarsal, a mortalidade foi maior do que 87%, após a exposição de 84 dias e variou 28,33 a 56,67% nos testes de atrai-e-mata. / One of the main pests of rosacea orchards in southern Brazil is the oriental-fruit-moth Grapholita molesta (MO) (Busck, 1916) (Lepidoptera, Tortricidae). To control this insect insecticides are used mainly, pheromones are an alternative to their management. Within this context, pheromones and insecticides nanoformulations can enhance the use of these tools in agroecosystems. Thus, the objectives of this study were: a) to evaluate by gas chromatography (GC), the release rate of (Z) -8-dodecenyl acetate (majority pheromone compound) contained in polycaprolactone (PCL) and polyethyleneglycol (PEG) nanofibers (1:1); b) observe the Electroantenographical (EAG) responses of MO males front of nanofibers containing specific sex pheromone; c) testing the attractiveness of pheromone nanofibers in the capture G. molesta in field; d) record mortality by contact and EAG perception MO males compared to nanofibers formulation made with sex pheromone and insecticide Nortox 250 EC (cypermethrin). In all the laboratory bioassays were evaluated nanofibers new and exposed to the environment. In EAG tests the perception of males to nanofibers with 0.01 and 0.001% pheromone, as well as the commercial formulation ISCAlure®Grafolita was evaluated; nanofibers with pheromone and cypermethrin 125mg.L-1; only with insecticide and control (without both). Field experiments were conducted in peach and plum orchards in two consecutive seasons (2014 and 2015). At the first, the formulations (PCL / PEG) containing pheromone in different ratios (0.01, 0.1 and 1%), and traps with virgin females was evaluated. In 2015, nanofibers with 0.01 and 0.001% of pheromone were used and compared with the commercial formulation and control (without pheromone). Both field experiments were conducted over ten weeks. To assess mortality, contact and cage tests were performed using nanofiber whit 0.01% (0.87mg.L-1) pheromone and 125mg.L-1 cypermethrin. In the analysis in GC was possible to notice that the release rates of pheromone, did not vary between 21 and 42 days, however there was a decrease in pheromone presence after 63 for both treatments (0.01 and 0.001%). EAG responses were statistically similar between treatments containing 0.01, 0.001% and the commercial septum. There were also no differences in perception between the nanofibers with and without insecticide. In 2014 the largest catches were in traps baited with pheromone 0.01%. In the following year, the same treatment only attracted more insects in the first five weeks, and the commercial septum was most attractive from the sixth to tenth. Mortality in tarsal-contact tests was greater than 87%, after 84 days exposure and ranged from 28.33 to 56.67% in attract-and-kill bioassays.

Circuitos integrados VLSI (Very Large Scale Integration) usando nanotecnologia demandam novos materiais, estruturas, metodologias de projeto e ferramentas de CAD para lidar com os problemas decorrentes do processo de fabricação, tais como variabilidade. Alguns tipos de concepção são mais ou menos robustos às variações de processo ou ambientais, quer sistemáticas ou aleatórias. Esta pesquisa avalia os tipos de projeto de circuitos integrados e os aspectos que podem ajudar a melhorar a capacidade de fabricação e desempenho nas futuras gerações de dispositivos. Neste contexto, é fundamental avaliar como será o comportamento da tecnologia FinFET em tecnologias além de 20nm. A tecnologia FinFET é candidata a substituir a tecnologia CMOS planar no processo de fabricação. Obter informações preditivas sobre o comportamento desta tecnologia no projeto de células é importante tanto para projetistas como para desenvolvedores de ferramentas de EDA. Esta tese explora tipos de projeto de células básicas com tecnologia FinFET. São objetivos principais a caracterização do desempenho temporal e potência, tanto dinâmica como estática, assim como a identificação dos principais parâmetros geométricos em tecnologias FinFET cuja variabilidade afete as características elétricas e a avaliação da robustez destas células aos efeitos de variabilidade de processo. A primeira contribuição deste trabalho é a exploração de tipos de projeto possíveis com a tecnologia FinFET, tais como o projeto com FinFET de 4 terminais nos estilos Short-Gate, Independent-Gate e Low-Power. Estas células foram caracterizadas e modeladas de forma a serem inseridas em um fluxo de síntese regular e comparadas com células em tecnologia bulk CMOS. A segunda contribuição deste trabalho é a identificação das principais fontes de variabilidade e a tendência de comportamento em tecnologias FinFET sub-20nm. Até o momento da elaboração deste documento, a pesquisa de estado-da-arte aponta que este foi o primeiro trabalho a investigar em nível elétrico o impacto da variabilidade em parâmetros geométricos e elétricos na potência dinâmica e estática de dispositivos FinFET sub-20nm. Finalmente, a terceira contribuição deste trabalho é quantificar a influência das flutuações da função trabalho do metal de gate em FinFETs nas tecnologias sub-20nm, traçando um panorama preditivo dos efeitos da variabilidade em tecnologias sub-20nm. / Integrated circuits VLSI (Very Large Scale Integration) using nanotechnology require new materials, structures, design methodologies and CAD tools to address the problems caused by the manufacturing process, such as variability. Some design types are more or less robust to process variations or environmental either systematic or random. This research evaluates the types and aspects of integrated circuit designs that can help to improve manufacturing capacity and performance in future generations. In this context, it is essential to assess what will be the behavior of FinFET technology technologies beyond 20nm. The FinFET technology is a candidate to replace the planar CMOS technology in the manufacturing process. To obtain predictive information about the behavior of this technology in cell design is important for both designers and developers of EDA tools. This work explores basic types of cell design with FinFET technology. Main objectives are to characterize timing and power, both dynamic and static, as well as the identification of the main geometrical parameters in FinFET technologies whose variability affects the electrical characteristics and evaluate the robustness of these cells to process variability effects. The first contribution of this work is the exploration of possible project types with FinFET technology, such as FinFET design with 4 terminals in styles Short-Gate, Independent-Gate and Low-Power. These cells were characterized and modeled in order to be inserted into one regular synthesis flow and compared with cells in bulk CMOS technology. The second contribution of this work is to identify the main sources of variability and the pattern of behavior in FinFET technology sub-20nm. By the time of this writing, the state of the art research shows that this is the first study to investigate in electrical level the variability impact of electrical and geometrical parameters in the dynamic and static power of FinFET devices sub-20nm. The third contribution of this work is to quantify the influence of metal gate workfunction fluctuations of FinFETs in sub-20nm technologies, tracing a predictive picture of the effects of variability in sub-20nm technologies.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2011. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2013-03-15T10:39:30Z No. of bitstreams: 1 2011_HiltonPinheiroChaves.pdf: 2687758 bytes, checksum: 0d3826f5002a832997452f4f9864f9bd (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2013-03-15T10:40:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_HiltonPinheiroChaves.pdf: 2687758 bytes, checksum: 0d3826f5002a832997452f4f9864f9bd (MD5) / Made available in DSpace on 2013-03-15T10:40:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_HiltonPinheiroChaves.pdf: 2687758 bytes, checksum: 0d3826f5002a832997452f4f9864f9bd (MD5) / Esse trabalho visa o estudo das propriedades estruturais locais de nanopartículas de ferrita de níquel utilizadas na elaboração de fluidos magnéticos de dupla camada elétrica (EDL-MF). Essas nanopartículas, obtidos por um método de coprecipitação hidrotérmica, são dispersas em meio ácido graças a um modelo core-shell, que permite proteger as partículas do ataque ácido do meio. Desta forma, sua composição química não é mais homogênea, já que o núcleo é composto de ferrita proprieamente e a superficie possui composição química γ-Fe2O3. A espectroscopia de absorção de raios-X foi utilizada para determinar o estado de oxidação médio em torno do átomo absorvedor e estudar a estrutura local dos cátions metálicos. Os resultados confirmam a inversão catiônica entre os sítios A e B da estrutura espinélio dos nanocristais, sugerindo efeitos relacionados ao confinamento espacial na escala nanométrica. O modelo de Scherrer para o cálculo das dimensões de sistemas em escala nanométrica foi aplicado às partículas e os resultados encontrados utilizando o método de Rietveld com sistemas de duas fases estão em bom acordo com os resultados do método de Scherrer. A análise de Rietveld dos difratogramas de raios-X permitiu ainda, verificar que a redução em tamanho afeta de maneira muito sutil os parâmetros cristalinos da ferrita, de modo que os valores encontrados estão muito próximos dos valores dos mesmos parâmetros para o material maciço. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work aims to study the structural properties of nickel firrite nanoparticles used in the synthesis of electric double layered magnetic fluids (EDL-MF). These nanoparticles are obtained by a hydrothermal coprecipitation method and are dispersed in an acid envoronment thanks to a core-shell model, which protects the particles of the acid attack of the medium. In this way, their chemical composition is no more homogeneous, since the core is composed of ferrite properly and the surface has chemical composition γ-Fe2O3. The X-ray absorption spectroscopy was used to determine the average oxidation state around the absorber atom and study the local structure of metallic cations. The results confirm the cation redistribution among A/B sites of the spinel structure of the nanocrystals, wich is an effect related to space confinement. The Scherrer model, for the calculation of the dimensions of systems on a nanometric scale, was applied to the particles and, the results obtained using the method of Rietveld, with systems of two phases, are consistent with the results of the Scherrer method. The Rietveld method analysis of the x-ray diffractograms also allowed, check that the size reduction affects, in a very subtle way, the crystalline parameters in the ferrite nanoparticles, so that they obtained values are very close to the values of the same parameters for the BULK material.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Física, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-07-17T14:00:01Z No. of bitstreams: 1 2013_VanessaPilatiPeixoto.pdf: 1623205 bytes, checksum: c9111e0bc217d917d42982b3e83d9f3e (MD5) / Approved for entry into archive by Leandro Silva Borges(leandroborges@bce.unb.br) on 2013-07-18T20:26:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_VanessaPilatiPeixoto.pdf: 1623205 bytes, checksum: c9111e0bc217d917d42982b3e83d9f3e (MD5) / Made available in DSpace on 2013-07-18T20:26:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_VanessaPilatiPeixoto.pdf: 1623205 bytes, checksum: c9111e0bc217d917d42982b3e83d9f3e (MD5) / Nanopartículas de ferritas de Zn-Mn são materiais promissores para aplicações biomédicas, especialmente em tratamento de tumores baseados em magneto-hipertermia, por apresentarem propriedades magnéticas termo-sensíveis principalmente relacionadas à composição química e distribuição catiônica. Neste trabalho foram elaborados fluidos magnéticos de dupla camada elétrica, baseados em nanocristais de ferrita mista de Zn-Mn. A dispersão destes em meio ácido é obtida após um tratamento hidrotérmico que promove um enriquecimento de ferro na superfície, fornecendo uma proteção contra a dissolução. As nanopartículas dos ferrofluidos sintetizados são portanto do tipo core/shell de ZnxMn(1-x)Fe2O4@?-Fe2O3 (x=0,1 a 0,9) com um núcleo de ferrita de Zn-Mn recoberto por uma camada superficial de maguemita. Para cada amostra, determinamos, a partir de dosagens químicas e difração de raios-X, o tamanho das partículas, a proporção de cada fase, a espessura da camada de maguemita e a fração volumétrica de partículas em dispersão. Medidas de magnetização a 300 K em função do campo aplicado foram realizadas em soluções diluídas utilizando um magnetômetro de amostra vibrante (VSM-PPMS). Nesse regime, as propriedades observadas são decorrentes de partículas individuais já que o ferrofluido pode ser considerado como um gás de partículas sem interação. As curvas obtidas não apresentam remanência e coercividade, apresentando um comportamento paramagnético gigante. Através do formalismo de Langevin, que considera a contribuição de cada partícula ponderada por uma distribuição log-normal de tamanhos, foi possível extrair valores de magnetização de saturação, tamanho médio de partículas e polidispersão. O tamanho, assim como a magnetização de saturação, diminui com o teor de zinco. Através de medidas de susceptibilidade DC após um congelamento em ausência de campo obteve-se a variação térmica da magnetização em baixo campo. As curvas, típicas de partículas superparamagnéticas, apresentam um máximo relacionado com a temperatura de bloqueio. O valor extraído da constante de anisotropia é aproximadamente duas ordens de grandeza maior que o valor do material maciço, provavelmente relacionada com uma contribuição de superfície. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Zn-Mn ferrites nanoparticles are promising materials for biomedical applications, especially as magneto-hyperthermia agents in tumor treatments because they present very attractive temperature-sensitive magnetic properties, mainly related to their chemical composition and cation distribution. In this work, we elaborated electric double layered magnetic fluids based on mixed Zn-Mn ferrites nanocrystals. Their dispersion in acidic medium is achieved by using a hydrothermal treatment that creates an iron-rich superficial layer protecting them from dissolution. The synthesized nanoparticles are then of core-shell type, based on ZnxMn(1-x)Fe2O4 @ ?-Fe2O3 (x=0,1 a 0,9), with a core of Zn-Mn ferrite surrounded by a maghemite shell. For all the samples, chemical titrations and X-rays diffraction measurements have been used to determine the nanoparticle size, the fraction of each phase, the thickness of the maghemite superficial layer and the volume fraction of nanoparticles in the dispersion. Magnetization measurements at 300K as a function of applied field were performed in a VSM magnetometer, for diluted samples. In this regime, the observed properties are characteristics of individual particles since the ferrofluid can be considered as a gas of non interacting ones. The obtained curves do not present coercivity and remanence and are typical of giant paramagnetic behavior. Through the Langevin’s formalism, which considers a log-normal weighted contribution of each individual particle, it was possible to obtain the saturation magnetization, the particle mean size and polidispersity. The size as well as the magnetization decreases when the zinc content increases. Through DC magnetization measurements performed under Zero Field-Cooling procedure, we obtained the temperature dependence of the magnetization in a small applied field. The curves, typical of superparamagnetic behavior, present a maximum at a temperature related to the blocking temperature. The extracted value of the anisotropy constant is approximately two orders of magnitude larger than the bulk one, probably due to a surface contribution to the magnetic anisotropy.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal, 2011. / Submitted by Matheus Denezine (matheusdenezine@yahoo.com.br) on 2011-06-20T14:45:33Z No. of bitstreams: 1 2011_KellianeAlmeidadeMedeiros.pdf: 2006761 bytes, checksum: 44c20b9f14190fe83440b45c88cac36e (MD5) / Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2011-06-20T19:11:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_KellianeAlmeidadeMedeiros.pdf: 2006761 bytes, checksum: 44c20b9f14190fe83440b45c88cac36e (MD5) / Made available in DSpace on 2011-06-20T19:11:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_KellianeAlmeidadeMedeiros.pdf: 2006761 bytes, checksum: 44c20b9f14190fe83440b45c88cac36e (MD5) / As alternativas comuns para o tratamento do câncer têm sido a quimioterapia e a radioterapia apesar destas terapias destruírem células tumorais e não tumorais, sendo necessária a busca por novas alternativas. Entretanto, muitas novas moléculas também podem causar toxicidade em células não tumorais, sendo necessários seus encapsulamentos em sistemas de liberação controlada. Uma das estratégias para a liberação controlada é o uso de nanopartículas com composição e natureza variadas para confinar o composto. O presente estudo tem como objetivo identificar peptídeos com função antitumoral a partir de bibliotecas de sequências (EMBRAPA) de moléculas, encapsular os peptídeos em nanopartícula contendo em sua composição quitosana e desenvolver um sistema de liberação controlada em células tumorais. Foram selecionados dois peptídeos encontrados em anfíbios (H-ALWKDLLKNVGIAAGKAVLNKVTDMVNQ-OH e H-YIGWGYHDY-OH), um fragmento de uma proteína supressora de metástase (H-FINKAGKLQSQLRTTVVAAAAFLDAFQKVA-NH2) e um peptídeo de veneno de abelha, como controle positivo (H-GIGAVLKVLTTGLPALISWIKRKRQQ-NH2). Os peptídeos foram sintetizados manualmente pelo método da fase sólida e purificados em RP-HPLC. Tiveram pureza e identidade molecular aferidas em espectrômetro de massa MALDI-TOF/TOF e foram avaliados quanto à eficácia e potência in vitro contra as linhagens de células tumorais B16F10, MCF7, HeLa e HSG e contra a linhagem não tumoral de fibroblasto por meio de ensaio de viabilidade celular (MTT). Foram escolhidos para os ensaios seguintes, um dos peptídeos de anfíbio e a linhagem HeLa, por este peptídeo ter sido mais ativo sobre esta linhagem. Verificou-se que o peptídeo age sobre a membrana da célula e a mitocondrial hiperpolarizando-a. Em seguida, o peptídeo foi encapsulado pelo método de geleificação iônica. Obteve-se eficiência de encapsulamento de 73 e 80% para nanopartículas de quitosana e peptídeo e as de quitosana, polietilenoglicol e peptídeo, respectivamente. As nanopartículas mostraram-se polidispersas, com tamanho médio de 100 a 200 nm, estabilidade coloidal excelente a moderada e de liberação controlada lenta. Estas nanopartículas foram pouco mais ativas sobre a linhagem tumoral HeLa do que o peptídeo livre, apesar de tendo o mesmo resultado sobre a linhagem não tumoral de fibroblasto. Assim, este sistema foi eficiente no encapsulamento do peptídeo podendo vir a ser entregue a alvo específico em estudos posteriores. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The common alternatives for the cancer treatment have been chemotherapy and radiation therapies despite these therapies destroy tumor and healthy cells, being necessary to search for new alternatives. However, many new molecules can also cause toxicity in non-tumor cells, requiring their encapsulation in controlled release systems. One strategy for the controlled release is the use of nanoparticles with varied composition and nature to confine the compound. The present study aims to identify peptides with antitumor function from sequence libraries (EMBRAPA) of molecules, encapsulate the peptides in nanoparticles containing chitosan in its composition and develop a controlled release system in tumor cells. We selected two peptides found in amphibians (H-ALWKDLLKNVGIAAGKAVLNKVTDMVNQ-OH and H-YIGWGYHDY-OH), a fragment of a metastasis suppressor protein (H-FINKAGKLQSQLRTTVVAAAAFLDAFQKVA-NH2) and a bee venom peptide, as positive control (H -GIGAVLKVLTTGLPALISWIKRKRQQ-NH2). The peptides were synthesized manually by solid phase method and purified by RP-HPLC. Molecular identity and purity were measured in MALDI-TOF/TOF mass spectrometer and were evaluated for efficacy and potency in vitro against B16F10, MCF7, HeLa and HSG tumor cell lines, and against the healthy fibroblast cell line through cell viability test (MTT). For all other experiments, it was chosen a peptide of amphibian and the HeLa cell line due to the fact that this peptide was the more active against this cell line. It was found that the peptide acts on the cell membrane and promote mitochondrial hyperpolarization. Then, the peptide was encapsulated by the ionic gelation method. It was obtained efficiency of encapsulation of 73 and 80% for peptide and chitosan, and chitosan, PEG and peptide nanoparticles, respectively. The nanoparticles were polydisperse, with average size ranging from 100 to 200 nm, exhibited excellent colloidal stability, and moderately slow and controlled release. These nanoparticles were little bit more active on HeLa tumor cell line than free peptide, despite the fact that had the same effect on healthy fibroblast lineage cells. Thus, this system was efficient in encapsulating the peptide that may ultimately be delivered to specific target in future studies.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, 2011. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2011-10-07T14:47:24Z No. of bitstreams: 1 2011_DeniseFerreiraCaldeira.pdf: 838817 bytes, checksum: 8324f7a9f376b731e330a1af342b8f6e (MD5) / Approved for entry into archive by Camila Mendes(camila@bce.unb.br) on 2011-10-16T17:25:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_DeniseFerreiraCaldeira.pdf: 838817 bytes, checksum: 8324f7a9f376b731e330a1af342b8f6e (MD5) / Made available in DSpace on 2011-10-16T17:25:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_DeniseFerreiraCaldeira.pdf: 838817 bytes, checksum: 8324f7a9f376b731e330a1af342b8f6e (MD5) / A utilização de nanopartículas magnéticas no sêmen permite o incremento de técnicas de reprodução assistida para a realização transgênese e seleção espermática. Para tanto, é importante conhecer o comportamento da celular espermática em contato com as nanopartículas magnéticas para que possam ser utilizadas em larga escala nas diferentes biotécnicas da reprodução. A resposta espermática após contato com fluído magnético contendo nanopartículas de maghemita recoberta com DMSA foi avaliada com o intuito de determinar a toxicidade do nanomaterial. Sêmen bovino descongelado, após passagem pelo gradiente de Percoll, foi incubado a 37,5 ºC em meio SP-TALP+ (BSA 1,5%)adicionado de fluido magnético (FM) com concentrações finais de 0,06, 0,03 e 0,015 mg de Fe/mL. O grupo controle, sem adição de FM, foi incubado apenas com meio SP-TALP+. Durante a incubação avaliou-se a cinética espermática através do sistema CASA a cada 15 minutos durante duas horas, bem como na terceira e quarta horas de incubação. No início da incubação (zero hora), na segunda e na quarta horas também foram avaliadas a integridade da membrana plasmática e a reação acrossomal por meio da associação de corantes fluorescentes (iodeto de propídio e FITC-PNA). Ao final do período de incubação, o sêmen remanescente de cada tratamento foi fixado para análise em microscópio eletrônico de transmissão (MET). Observou-se que para os parâmetros do CASA, integridade da membrana e reação acrossomal não houve influencia da nanopartícula na resposta do sêmen ao longo do período de incubação, independente da concentração utilizada. Na análise da MET não foram observados danos ultraestruturaisàs células espermáticas após contato com o FM. Também não foi observado internalização das nanopartículas em nenhum grupo tratado com FM. Desta forma, o FM contendo nanopartículas de maghemita recobertas com DMSA pode ser utilizado em contato direto com o sêmen para o incremento das técnicas de reprodução assistida, uma vez que não há alteração na função e estrutura espermática nas condições testadas. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The use of magnetic nanoparticles in semen allows the improvement of assisted reproduction techniques to achieve transgenesis and sperm selection. Therefore, it is important to know the sperm cell behavior after exposure to magnetic nanoparticles, to achieve their use in different biotechnologies of reproduction in large scale. The sperm response after exposure to magnetic fluid containing maghemite nanoparticles coated with DMSA was evaluated in order to determine the toxicity of the nanomaterial. After passage through the Percoll gradient, frozenthawed bull semen was incubated at 37.5 °C in SP-TALP+ medium (1.5% BSA) added to the magnetic fluid (MF) with final concentrations of 0.06, 0.03 and 0.015 mg Fe/mL. The control group, without MF, was just incubated with SP-TALP+ medium. During incubation the sperm kinetic pattern was assessed using CASA system, the assessments were performed every 15 minutes during two hours, as well as in the third and fourth hours of incubation. At the beginning of the incubation (hour zero), as well as in the second and fourth hours the sperm plasma membrane integrity and acrosome reaction were evaluated through the combination of fluorescent dyes (propidium iodide and FITC-PNA).In the ETM analysis, sperm cells ultrastructural damage were not observed after exposure to the MF. The uptake of nanoparticles by the spermatozoa was also not observed in any group treated with MF. Thus, the MF containing maghemite nanoparticles coated with DMSA can be used in semen in order to improve the assisted reproduction techniques, since there is no change in sperm function and structure under the conditions tested.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2011. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2011-11-23T11:17:38Z No. of bitstreams: 1 2011_FernandoHenriqueMartinsSilva.pdf: 1781726 bytes, checksum: 3c1db3ac552025ea18f6e184732d05e9 (MD5) / Approved for entry into archive by Leila Fernandes (leilabiblio@yahoo.com.br) on 2011-12-12T14:24:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_FernandoHenriqueMartinsSilva.pdf: 1781726 bytes, checksum: 3c1db3ac552025ea18f6e184732d05e9 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-12-12T14:24:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_FernandoHenriqueMartinsSilva.pdf: 1781726 bytes, checksum: 3c1db3ac552025ea18f6e184732d05e9 (MD5) / Neste trabalho, investigamos as propriedades estruturais locais de fluidos magnéticos à base de nanopartículas de ferritas de manganês. Tais nanopartículas são obtidas durante a etapa de coprecipitação hidrotérmica e são dispersas em meio ácido graças à estratégia núcleo-superfície, o que impede que os nanogrãos sofram a ação corrosiva do ácido. Este tratamento modifica a composição química que pode ser descrita por um núcleo de ferrita estequiométrica e uma camada superficial de composição química γ-Fe2O3 num modelo “core-shell”. Dosagens químicas permitem determinar a fração volumétrica em nanopartículas assim como a espessura da camada superficial. A espectroscopia de absorção de raios x é utilizada para determinar o estado de oxidação médio do átomo absorvedor. Os resultados obtidos pela análise na região de XANES mostram a presença de íons Mn3+ e a presença destes induz distorções chamadas de efeito Jahn-Teller. Difração de raios x e de nêutrons é utilizada a fim de se obter informações sobre a estrutura local dos nanocristais, em particular a distribuição catiônica nos sítios intersticiais da estrutura espinélio. Os resultados apresentados indicam uma inversão catiônica diferente daquela encontrada para a ferrita maciça. O refinamento de Rietveld dos difratogramas de raios x e nêutrons é utilizado para determinar o tamanho médio e o parâmetro de malha das nanopartículas com qualidade e precisão. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / We investigate the local structure of magnetic fluids based on nanosized particles of manganese. These nanoparticles were obtained by soft chemistry method and they are dispersed thanks a core-shell strategy which prevents the acid attack. This treatment modifies the chemical composition of the particles and they can be described as a core of stoechiometric ferrite surrounded by a surface layer with a mean composition of maghemite γ-Fe2O3 in a “core-shell” strategy. Chemical titration allows us to determine the thickness of this surface layer. X-ray absorption spectroscopy is used to determine the mean oxidation state of the absorber atom. The results obtained by XANES analysis shows the presence of Mn3+ ions and such presence induces some distortions known by Jahn-Teller effect. X-ray and neutron diffractions were used to obtain information about the local structure of the nanosized particles, in particular the cation distribution. The results indicate an inversion degree that is different of the bulk ferrite. Rietveld refinement of the x-ray and neutron diffractograms is used to determine the size and lattice parameter with precision and quality.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / Nesta tese apresentamos o estudo teÃrico de transporte eletrÃnico de dispositivos moleculares em dois problemas distintos. No primeiro, comparamos medidas via microscopia de tunelamento (STM) com cÃlculos de primeiros princÃpios onde a tensÃo aplicada em uma mono camada de molÃculas auto-montadas, denominadas: 5-(4-piridina)-1,3,4-oxadiazol-2-tiol (HPYT) e 5-(4-fenil)-1,3,4-oxadiazol-2-tiol (HPOT) mostram a distribuiÃÃo local de carga. Essas molÃculas sÃo depositadas sobre um substrato de ouro tipo (1 1 1). A formaÃÃo destas camadas moleculares foi confirmada por medidas de STM. CÃlculos baseados na teoria do funcional da densidade (DFT) foram realizados para obter a conformaÃÃo mais estÃvel da interaÃÃo molÃcula/substrato. Verificamos uma grande semelhanÃa entre os resultados teÃricos e as medidas de imagem de STM. A partir desta comparaÃÃo, sugerimos que o Ãtomo de enxofre na molÃcula HPYT e HPOT està ligado à superfÃcie de ouro por uma ligaÃÃo direta à um Ãnico Ãtomo de ouro. Para descrever a corrente de tunelamento ao longo da mono camada molecular sobre a superfÃcie de Au (1 1 1) foi proposto um modelo quÃntico baseado na tÃcnica de equaÃÃo mestra. NÃs investigamos tambÃm, propriedades de transporte de spin em uma cadeia de poliacetileno (como ponte) acoplada à uma nano fita de carbono tipo zigue-zague (ZGNRs) funcionando como eletrodos. Os cÃlculos de transporte foram efetuados usando tÃcnica de funÃÃes de Green fora do equilÃbrio (NEGF), combinada com a teoria do funcional da densidade (DFT). Trabalhos anteriores demonstraram que as ZGNRs exibem um ordenamento antiferromagnÃtico (AF) e meia-metalicidade nos estados provenientes da borda, que podem ser destruÃdos com aplicaÃÃo de um forte campo elÃtrico externo. Neste trabalho, nÃs demonstramos que a ligaÃÃo entre a ponte molecular e Ãtomos nÃo-equivalentes de carbono (A/B) na sub rede de grafeno ZGNRs pode ocorrer de duas formas produzindo um sistema metÃlico ou semicondutor fortemente dependente do acoplamento local. Ao considerar o anel de carbono onde a cadeia està ligada, uma ligaÃÃo se assemelha a uma ligaÃÃo para no benzeno, enquanto a outra ligaÃÃo à semelhante a uma ligaÃÃo meta. Estas geometrias geram transmissÃo eletrÃnica distinta, que pode ser controlada sob um campo elÃtrico transversal.

Neste trabalho, foi investigada a síntese via sol-gel de zircônia nanoestruturada, com o objetivo de relacionar a influência dos parâmetros processuais com tipo e tamanho de fases formadas. Foi utilizado como precursor o n-propóxido de zircônio, e variando-se parâmetros como pH (usando HNO3, CH3COOH e NH4OH), solvente (etanol e n-propanol), temperatura de síntese e tempo e temperatura de tratamento térmico. Os tamanhos de partícula e a polidispersão das dispersões coloidais foram determinadas in situ usando espalhamento dinâmico de luz. Em meio acético, a maior parte da população encontra-se abaixo de 100 nm. Com a introdução de NaCl, o tamanho máximo de partícula alcançou 71 nm. Para outros meios reacionais (HNO3 e na ausência de ácido ou base), o maior tamanho de partícula ficou na ordem de micrômetro. Após a evaporação do solvente, os pós foram tratados termicamente a distintas temperaturas até 800°C por até 12 h, e então caracterizados por difração de raios X (DRX), análises térmicas (ATD/ATG), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia eletrônica de transmissão (MET), espectroscopia por infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia Raman. Determinou-se a área superficial, pelo método BET, e a granulometria, por dispersão de laser. A estrutura da zircônia sintetizada se mostrou amorfa para tratamentos térmicos até 400°C. As análises térmicas apresentaram curvas muito semelhantes: ~40 e ~200ºC, considerável perda de massa pela desidratação, e um pico endotérmico devido à liberação de voláteis. A 450ºC observou-se um pico exotérmico e perda de massa devido à condensação. Um novo pico exotérmico sem perda de massa foi atribuído à transformação t®m, confirmada por DRX, seguida de queda na curva ATD devido supostamente à sinterização das partículas. A perda de água e a presença da ligação zircônio e oxigênio (Zr–O) foram confirmadas por FTIR. Com o aumento da temperatura de tratamento térmico, as bandas relacionadas à perda de água diminuíram e desapareceram, sugerindo a reação de condensação Zr(OH)4 ® ZrO2 + 2H2O. O tamanho de cristalito, estimado por TEM e DRX (método single-line) variou significativamente de acordo com o meio reacional empregado e tratamento térmico. Em meio acético, a 400 e 500°C, foram obtidos cristalitos na fase tetragonal, de 7,6 a 11,6 nm, respectivamente. Em meio nítrico, nas mesmas temperaturas, foi obtida a fase monoclínica, com cristalitos de 28 a 31 nm. A faixa de maior freqüência para os tamanhos de cristalito foi entre 35,1 e 40 nm, para todas as condições investigadas. Os resultados de área superficial específica mostraram que dependendo do meio ocorreram variações de 74 a 126 m2 g-1 e a curva de distribuição de diâmetro de poros mostrou que os pós devem apresentar mesoporos menores que 4 nm. Estas características potencializam os pós de ZrO2 sintetizados para aplicações tais como, na fabricação de membranas cerâmicas para processos de ultrafiltração. / In this study the synthesis of nanostructured zirconia via sol-gel was investigated, with the aim of relating the influence of the processing parameters with the type and size of the phases. Zirconium n-propoxide was used as the precursor and several parameters were investigated, such as pH (using HNO3, CH3COOH and NH4OH), solvent (ethanol and npropanol), synthesis temperature and thermal treatment time and temperature. The particle sizes and the polydispersion of colloidal dispersions were determined in situ using dynamic light scatting. In acetic medium, most of the population was found to be below 100 nm. With the introduction of NaCl, the maximum particle size reached 71 nm. For other reaction media (HNO3 and without acid or base), the largest particle size was in the order of micrometers. After evaporation of the solvent, the powders were thermally treated at distinct temperatures up to 800°C for up to 12 h, and then characterized by X-ray diffraction (XRD), thermal analysis (TDA/TGA), scanning electronic microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), Raman spectroscopy. The surface area was determined by the BET method, and the granulometry, by laser dispersion. The structure of the zirconia synthesized was shown to be amorphous for thermal treatments up to 400°C.The thermal analysis showed very similar curves: ~40 and ~200ºC, considerable mass loss by dehydration and an endothermic peak due to the release of volatiles. At 450ºC, an exothermic peak and mass loss by condensation reaction were observed. A new exothermic peak without mass loss was attributed to the t®m transformation, confirmed by XRD, followed by a drop in the DTA curve presumably due to sinterization of the particles. The water loss and the presence of a zirconium-oxygen bond (Zr–O) were confirmed by FTIR. With the increase in the thermal treatment temperature, the bands relating to water loss decreased and disappeared, suggesting the condensation reaction Zr(OH)4® ZrO2 + 2H2O. The crystalline size, estimated by TEM and XRD (singleline method) varied significantly according to the reaction medium and thermal treatment employed. In acetic medium, at 400 and 500°C, crystallites in the tetragonal phase of 7.6 to 11.6 nm were obtained, respectively. In nitric acid medium, at the same temperatures, the monoclinic phase was obtained, with crystallites of 28 to 31 nm. The greatest frequency range for the crystallite size was between 35.1 and 40 nm, for all of the conditions investigated. The results of specific surface area varied between 74 to 126 m2 g-1. The curve of distribution of pores in diameter showed that the powders should submit mesoporos smaller than 4 nm. These features indicate that the sintetized zirconia powders can be potentially used to obtain ceramic membranes for ultrafiltration processes.

Circuitos integrados VLSI (Very Large Scale Integration) usando nanotecnologia demandam novos materiais, estruturas, metodologias de projeto e ferramentas de CAD para lidar com os problemas decorrentes do processo de fabricação, tais como variabilidade. Alguns tipos de concepção são mais ou menos robustos às variações de processo ou ambientais, quer sistemáticas ou aleatórias. Esta pesquisa avalia os tipos de projeto de circuitos integrados e os aspectos que podem ajudar a melhorar a capacidade de fabricação e desempenho nas futuras gerações de dispositivos. Neste contexto, é fundamental avaliar como será o comportamento da tecnologia FinFET em tecnologias além de 20nm. A tecnologia FinFET é candidata a substituir a tecnologia CMOS planar no processo de fabricação. Obter informações preditivas sobre o comportamento desta tecnologia no projeto de células é importante tanto para projetistas como para desenvolvedores de ferramentas de EDA. Esta tese explora tipos de projeto de células básicas com tecnologia FinFET. São objetivos principais a caracterização do desempenho temporal e potência, tanto dinâmica como estática, assim como a identificação dos principais parâmetros geométricos em tecnologias FinFET cuja variabilidade afete as características elétricas e a avaliação da robustez destas células aos efeitos de variabilidade de processo. A primeira contribuição deste trabalho é a exploração de tipos de projeto possíveis com a tecnologia FinFET, tais como o projeto com FinFET de 4 terminais nos estilos Short-Gate, Independent-Gate e Low-Power. Estas células foram caracterizadas e modeladas de forma a serem inseridas em um fluxo de síntese regular e comparadas com células em tecnologia bulk CMOS. A segunda contribuição deste trabalho é a identificação das principais fontes de variabilidade e a tendência de comportamento em tecnologias FinFET sub-20nm. Até o momento da elaboração deste documento, a pesquisa de estado-da-arte aponta que este foi o primeiro trabalho a investigar em nível elétrico o impacto da variabilidade em parâmetros geométricos e elétricos na potência dinâmica e estática de dispositivos FinFET sub-20nm. Finalmente, a terceira contribuição deste trabalho é quantificar a influência das flutuações da função trabalho do metal de gate em FinFETs nas tecnologias sub-20nm, traçando um panorama preditivo dos efeitos da variabilidade em tecnologias sub-20nm. / Integrated circuits VLSI (Very Large Scale Integration) using nanotechnology require new materials, structures, design methodologies and CAD tools to address the problems caused by the manufacturing process, such as variability. Some design types are more or less robust to process variations or environmental either systematic or random. This research evaluates the types and aspects of integrated circuit designs that can help to improve manufacturing capacity and performance in future generations. In this context, it is essential to assess what will be the behavior of FinFET technology technologies beyond 20nm. The FinFET technology is a candidate to replace the planar CMOS technology in the manufacturing process. To obtain predictive information about the behavior of this technology in cell design is important for both designers and developers of EDA tools. This work explores basic types of cell design with FinFET technology. Main objectives are to characterize timing and power, both dynamic and static, as well as the identification of the main geometrical parameters in FinFET technologies whose variability affects the electrical characteristics and evaluate the robustness of these cells to process variability effects. The first contribution of this work is the exploration of possible project types with FinFET technology, such as FinFET design with 4 terminals in styles Short-Gate, Independent-Gate and Low-Power. These cells were characterized and modeled in order to be inserted into one regular synthesis flow and compared with cells in bulk CMOS technology. The second contribution of this work is to identify the main sources of variability and the pattern of behavior in FinFET technology sub-20nm. By the time of this writing, the state of the art research shows that this is the first study to investigate in electrical level the variability impact of electrical and geometrical parameters in the dynamic and static power of FinFET devices sub-20nm. The third contribution of this work is to quantify the influence of metal gate workfunction fluctuations of FinFETs in sub-20nm technologies, tracing a predictive picture of the effects of variability in sub-20nm technologies.