This master’s thesis studies the effect of weathering on thermally modified Norway spruce (Picea abies) and Scots pine (Pinus sylvestris) with different surface treatments. Most importantly colour changes were analysed, especially, the greying. However, other aspects of appearance changes, like cracks, mould and chemical changes on the surface were included. Special emphasis was on analysing the influence of tree species, type of thermal modification and surface treatment on these properties. Furthermore, it was tested if near infra-red (NIR) spectroscopy allows to estimate the colour, in addition, to measuring chemical changes. The whole study was set up as a decking of a gangway in Northern Sweden and evaluated after the first year of exposure. With the help of colorimetry, changes in colour based on the CIE L*C*hab colour space were measured. Test results showed that within one year all surfaces turned greyer significantly due to changes in content of lignin and cellulose measured with NIR spectroscopy. Differences could neither be observed between the uses of the two tree species nor between the uses of the thermal modifications, pressurised saturated steam at a temperature of 180 °C and superheated steam at a temperature of 212 °C. However, the surface treatment affects the colour change. Timber treated with a silicon based treatment had from the beginning a greyer colour and turned greyest after one year, while oil and pigmented oil stain slowed down the greying compared to untreated and iron vitriol treated timber. After one year of exposure for none of the treatments the colour had stabilised. Qualitative analysis of cracks and mould growth on the surface indicated some dependence on thermal modification and surface treatment. The PLS model for the prediction was not good, so no universally valid conclusions could be drawn of them. Timber with silicon based treatment showed a tendency for mould growth and timber thermally modified with pressurised saturated steam at a temperature of 180 °C tends to have cracks more often. It was possible to estimate the colour from NIR spectroscopy. Best estimations were achieved for the Chroma, followed by lightness and hue. Even better prediction of the Chroma could be achieved by fitting different models based on the surface treatments.  Hence, NIR spectroscopy allows a good estimation of the greying without needing a further measurement instrument, like a colorimeter.

As intervenções com neurofeedback têm tido grande difusão na área como uma alternativa possível para tratamento do Transtorno de Déficit de Atenção/Hiperatividade (TDAH). Este estudo tem o objetivo de avaliar a viabilidade da utilização de um sistema de neurofeedback de baixo custo chamado Near Infrared Spectroscopy/Hemoencephalography Neurofeedback (NIR/HEG-NF) para tratar crianças com TDAH. Método: trata-se de um estudo clínico piloto aberto, que incluiu 5 crianças (3 meninos e 2 meninas - idade 10,4 ± 0,89 anos) com TDAH-C (tipo combinado). Os indivíduos completaram um programa de 24 sessões de NIR/HEG-NF, duas ou três vezes por semana. Os seguintes desfechos foram avaliados pré e pós-tratamento: 1) sintomas de desatenção e hiperatividade; 2) desempenho neuropsicológico; 3) imagens de SPECT cerebral; 4) qualidade de vida; e 5) efeitos adversos. Resultados: houve maior resistência do que o esperado para a participação dos indivíduos devido a vários fatores, tais como logísticos para a participação nas sessões e requerimento de não uso de medicação durante o protocolo. Detectamos uma diferença significativa na comparação pré e pós-intervenção nos escores atribuídos pelos pais na dimensão de hiperatividade e impulsividade do Swanson, Nolan and Pelham Questionnaire (SNAP-IV) (p = .042; tamanho de efeito [ES] =.38) e uma tendência de melhora nos escores atribuídos pelos pais e professores na dimensão desatenção (p = .066; ES = .47 / p = .068; ES = .60) naquelas crianças que finalizaram o tratamento. Detectamos uma tendência de aumento perfusional em diferentes partes do córtex cerebral em três indivíduos. As comparações pré e pós-intervenção nas outras medidas não indicaram diferenças estatisticamente significativas. Não foram relatados efeitos adversos significativos. Discussão: Os achados iniciais sugerem que o NIR/HEG-NF como tratamento para sintomas de TDAH pode ser promissor e deve ser melhor investigado. O protocolo lança luz sobre novas abordagens para avaliar a eficácia da intervenção. Pode-se, por exemplo, implementar o programa de intervenção no ambiente escolar e com uso concomitante de medicamentos para superar as resistências na alocação de pacientes e para uma avaliação com maior validade externa. / Background and objectives: Neurofeedback interventions have been quick and extensively introduced for clinicians to treat Attention-Deficit/Hyperactivity Disorder (ADHD). This study aims to assess the feasibility of using a low cost neurofeedback system called Near Infrared Spectroscopy/ Hemoencephalography Neurofeedback (NIR/HEG-NF) for treating children with ADHD. Method: This open pilot clinical study included 5 children (3 boys and 2 girls - age 10.4 ± 0.89 years) with ADHD-C (combined type). The subjects completed a program of 24 sessions of NIR/HEG-NF, two or three times a week. The following outcomes were assessed pre and post-treatment: 1) clinical symptoms of inattention and hyperactivity; 2) neuropsychological performance; 3) brain SPECT images; 4) quality of life and; 5) adverse effects. Results: Higher resistance than expected was experienced for patient allocation due to logistic reasons to attend the sessions in the hospital and the requirement of not using medication during the protocol. We detected a significant decrease in hyperactivity/impulsivity comparing pre and post-intervention scores in the parent’s Swanson, Nolan and Pelham Questionnaire - SNAP-IV (p = .042; Effect Size [ES] r = .38) and a trend of improvement in scores attributed by parents and teachers in inattention (p = .066; r = .47 / p = .068; r = .68) . We detected a trend for increased perfusion in different parts of the entire cortex in 3 subjects. Comparisons between pre and post-intervention scores in other measures did not suggest meaningful differences. No significant adverse effects were reported. Discussion: Our initial findings suggest that NIR/HEG-NF technique might be promising and should be further investigated. The protocol shed light on new approaches to assess the effectiveness of the intervention such as the need to both implement the intervention program in a school environment and to pursue the investigation of the treatment effects with concomitant use of medications to surpass resistances to enroll patients and to have an assessment with more external validity.

As intervenções com neurofeedback têm tido grande difusão na área como uma alternativa possível para tratamento do Transtorno de Déficit de Atenção/Hiperatividade (TDAH). Este estudo tem o objetivo de avaliar a viabilidade da utilização de um sistema de neurofeedback de baixo custo chamado Near Infrared Spectroscopy/Hemoencephalography Neurofeedback (NIR/HEG-NF) para tratar crianças com TDAH. Método: trata-se de um estudo clínico piloto aberto, que incluiu 5 crianças (3 meninos e 2 meninas - idade 10,4 ± 0,89 anos) com TDAH-C (tipo combinado). Os indivíduos completaram um programa de 24 sessões de NIR/HEG-NF, duas ou três vezes por semana. Os seguintes desfechos foram avaliados pré e pós-tratamento: 1) sintomas de desatenção e hiperatividade; 2) desempenho neuropsicológico; 3) imagens de SPECT cerebral; 4) qualidade de vida; e 5) efeitos adversos. Resultados: houve maior resistência do que o esperado para a participação dos indivíduos devido a vários fatores, tais como logísticos para a participação nas sessões e requerimento de não uso de medicação durante o protocolo. Detectamos uma diferença significativa na comparação pré e pós-intervenção nos escores atribuídos pelos pais na dimensão de hiperatividade e impulsividade do Swanson, Nolan and Pelham Questionnaire (SNAP-IV) (p = .042; tamanho de efeito [ES] =.38) e uma tendência de melhora nos escores atribuídos pelos pais e professores na dimensão desatenção (p = .066; ES = .47 / p = .068; ES = .60) naquelas crianças que finalizaram o tratamento. Detectamos uma tendência de aumento perfusional em diferentes partes do córtex cerebral em três indivíduos. As comparações pré e pós-intervenção nas outras medidas não indicaram diferenças estatisticamente significativas. Não foram relatados efeitos adversos significativos. Discussão: Os achados iniciais sugerem que o NIR/HEG-NF como tratamento para sintomas de TDAH pode ser promissor e deve ser melhor investigado. O protocolo lança luz sobre novas abordagens para avaliar a eficácia da intervenção. Pode-se, por exemplo, implementar o programa de intervenção no ambiente escolar e com uso concomitante de medicamentos para superar as resistências na alocação de pacientes e para uma avaliação com maior validade externa. / Background and objectives: Neurofeedback interventions have been quick and extensively introduced for clinicians to treat Attention-Deficit/Hyperactivity Disorder (ADHD). This study aims to assess the feasibility of using a low cost neurofeedback system called Near Infrared Spectroscopy/ Hemoencephalography Neurofeedback (NIR/HEG-NF) for treating children with ADHD. Method: This open pilot clinical study included 5 children (3 boys and 2 girls - age 10.4 ± 0.89 years) with ADHD-C (combined type). The subjects completed a program of 24 sessions of NIR/HEG-NF, two or three times a week. The following outcomes were assessed pre and post-treatment: 1) clinical symptoms of inattention and hyperactivity; 2) neuropsychological performance; 3) brain SPECT images; 4) quality of life and; 5) adverse effects. Results: Higher resistance than expected was experienced for patient allocation due to logistic reasons to attend the sessions in the hospital and the requirement of not using medication during the protocol. We detected a significant decrease in hyperactivity/impulsivity comparing pre and post-intervention scores in the parent’s Swanson, Nolan and Pelham Questionnaire - SNAP-IV (p = .042; Effect Size [ES] r = .38) and a trend of improvement in scores attributed by parents and teachers in inattention (p = .066; r = .47 / p = .068; r = .68) . We detected a trend for increased perfusion in different parts of the entire cortex in 3 subjects. Comparisons between pre and post-intervention scores in other measures did not suggest meaningful differences. No significant adverse effects were reported. Discussion: Our initial findings suggest that NIR/HEG-NF technique might be promising and should be further investigated. The protocol shed light on new approaches to assess the effectiveness of the intervention such as the need to both implement the intervention program in a school environment and to pursue the investigation of the treatment effects with concomitant use of medications to surpass resistances to enroll patients and to have an assessment with more external validity.

O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento e caracterização de um laser de centro de cor (LCC) sintonizável no infra-vermelho próximo, o qual possui uma cavidade do tipo astigmaticamente compensada, para aplicação em espectroscopia. O meio ativo foi um cristal de KCl:Li+ contendo centros de Fa(II) numa concentração ótima, determinada experimentalmente, para o sinal de saída do LCC, meio ativo foi preparado no próprio laboratório a partir da produção de centros F pelo método de coloração aditiva. A conversão de centros F em Fa(II) foi feita via fotodissociação dos centros F através de bombeamento ótico destes. O intervalo de sintonia do LCC foi de 2,59 a 2,82 &#956m e sua eficiência energéticade 0,14%. A fonte de bombeamento foi um laser de Argônio de 1w de potência em regime de multilinhas / The present work shows the development of a Near-infrared Tunable Color Center Laser (CCL), which optical cavity was astigmatically compensated, for spectroscopy application. The active medium was a KCl:Li+ crystal with Fa(II). The technique used to produce F centers was additive coloration. The F centers was converted into Fa(II) centers by optically pumping the F band of KCl with Tungsten lamp for approximately 20 minutes at room temperature. This laser covered the spectral range from 2.59 to 2.82&#956m, the slope efficiency was 0,14% and the beam divergence was 3.5mrad. The pumping source was a Ar+ laser multilines.

Neste trabalho estudou-se a viabilidade e sensibilidade do monitoramento em linha, utilizando a espectroscopia NIR, da evolução das concentrações dos monômeros e do polímero, e do tamanho médio das partículas, em processo de copolimerização de acetato de vinila e acrilato de butila em emulsão ao longo das seções de um reator contínuo pulsado de pratos perfurados. Para a elaboração de modelos de calibração NIR destas variáveis foram realizadas reações em um reator tanque agitado de mistura, correlacionando os dados experimentais adquiridos via gravimetria e cromatografia gasosa para a determinação da concentração dos monômeros residuais e a espectroscopia de correlação de fótons para a determinação do tamanho médio das partículas, com os espectros coletados simultaneamente utilizando uma sonda de imersão no modo de transflectância. O modelo de predição NIR foi calibrado utilizando o pacote computacional OPUS próprio do equipamento NIR (FT-NIR IFS 28N) através da ferramenta QUANT baseada em métodos multivariados PLS e PCA. O uso da segunda derivada com 25 pontos de alisamento e da primeira derivada com 17 pontos de alisamento foram escolhidas como melhores pré-tratamentos para as concentrações dos monômeros e o tamanho médio das partículas, respectivamente. A validação dos modelos foi realizada com reações conduzidas no reator continuo pulsado de pratos perfurados inserindo a sonda NIR nas diferentes seções da coluna. Os resultados apresentaram uma concordância satisfatória entre os dados experimentais medidos off line e os resultados preditos pelos modelos de calibração. As predições feitas a partir dos modelos de calibração NIR serviram para a estimativa de outros variáveis importantes no processo de copolimerização, tais como, a conversão global e individual, composição do copolímero e numero de partículas. Estas variáveis estimadas foram também comparadas satisfatoriamente com os valores correspondentes obtidos a partir de dados medidos experimentalmente. Adicionalmente, o monitoramento foi capaz de detectar a ocorrência de alguns distúrbios operacionais, tais como, paradas de alimentação dos reagentes, verificando-se sua sensibilidade de detecção de problemas em tempo real, os resultados reportaram com sucesso os desvios produzidos pela perturbação operacional. Os resultados mostraram que é possível realizar com sucesso o monitoramento em linha, in situ e em tempo real, de diferentes variáveis simultaneamente, no processo de copolimerização em emulsão em um reator continuo com potencial alternativa para uso em ambiente industrial. / This work deals with the study of the viability and sensitivity of the on-line monitoring, using NIR spectroscopy, of monomers and polymer concentration and average particle size during continuous vinyl acetatebutyl acrylate emulsion copolymerization carried out in a novel tubular pulsed sieve plate reactor. For the elaboration of NIR calibration models of these variables, reactions were performed in a stirred tank reactor, and the experimental data of residual monomers concentrations obtained by gravimetry and gas chromatography, and average particle size obtained by photon correlation spectroscopy were correlated with the spectra collected simultaneously in the process using an immersion probe in transflectance mode. The NIR calibration model was obtained by using the built-in computational package OPUS-QUANT in the NIR equipment (FT-NIR IFS 28N) based on PLS and PCA multivariate methods. The use of second derivative with 25- point-smoothing filter and the first derivative with 17-point smoothing filter were chosen as the best pre-treatments for the monomers concentration and the average particle size, respectively. The model validation was tested with reactions carried out in a continuous pulsed sieve plate tubular reactor, in which a NIR probe was inserted into different sections along the column. The results showed a reasonable agreement between experimental data and NIR predicted data. These results were also used to estimate other important variables in the copolymerization, such as the global and individual conversion, the copolymer composition and the number of particles. These estimated variables were also satisfactorily compared with corresponding data estimated from the experimental data. In addition, the NIR monitoring was able to detect some operational disturbances, such as the interruption of reagent feeding, thus showing its sensitivity for successfully detecting process disturbances in real time. The results indicate that NIR spectroscopy is a powerful tool for in-line, in-situ, real-time monitoring of different variables simultaneously during emulsion copolymerization process carried out in a novel continuous reactor, being a potential alternative for use in a real industrial environment.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-06-29T11:48:02Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação de Mestrado - Lívia Rodrigues e Brito.pdf: 11880513 bytes, checksum: cdf56fe284940b9c31e62271753b913f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-29T11:48:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação de Mestrado - Lívia Rodrigues e Brito.pdf: 11880513 bytes, checksum: cdf56fe284940b9c31e62271753b913f (MD5) Previous issue date: 2014-08-25 / CNPq / A adição de aditivos detergentes dispersantes nas gasolinas brasileiras será obrigatória a partir de julho de 2015. É necessário, portanto, desenvolver uma metodologia que permita quantificar esses aditivos para verificar o cumprimento da lei. Neste trabalho, é proposto um método que associa a técnica do ring-oven com as imagens hiperespectrais no infravermelho próximo (NIR-HI). Como os aditivos são adicionados em baixas concentrações, a técnica do ring-oven foi empregada para concentrá-los previamente à análise por NIR-HI. Anéis foram produzidos a partir de amostras de gasolinas comum adicionadas dos aditivos (denominados G, T, W e Y) fornecidos pela Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP) e as imagens adquiridas utilizando uma câmera hiperespectral (SisuCHEMA). Três estratégias de extração dos espectros do anel foram testadas a fim de se escolher a mais rápida e objetiva. A estratégia escolhida se baseia nos histogramas dos escores da primeira componente principal das imagens analisadas individualmente. Modelos de calibração individuais para cada aditivo foram construídos empregando a regressão por mínimos quadrados parciais (PLS), por isso, fez-se necessária uma etapa prévia de classificação. O melhor resultado para classificação foi obtido empregando a análise discriminante linear (LDA) associada ao algoritmo genético (GA) para seleção de variáveis, o qual apresentou uma taxa de classificações corretas de 92,31 %. Observou-se que a maioria dos erros de classificação envolveram amostras dos aditivos G e W. Um único modelo de regressão para esses dois aditivos foi, então, construído e seu erro foi equivalente aos dos modelos individuais. Os modelos de regressão apresentaram erros médios de predição entre 2 e 15 %. Esses resultados mostram que a metodologia proposta pode ser utilizada para determinar as concentrações dos aditivos com confiabilidade e garantir que eles estão sendo adicionados conforme a lei. / The addition of detergent dispersant additives to Brazilian gasoline will be mandatory from July 2015. It is necessary, therefore, to develop a methodology that allows quantifying these additives to verify their compliance with the law. In this work, a method that associates the ring-oven technique with near infrared hyperspectral images (NIR-HI) is proposed. Because the additives are added in low concentrations, the ring-oven technique was employed to concentrate them prior to the NIR-HI analysis. Rings were produced from samples of gasolines without additives spiked with additives (called G, T, W and Y) provided by the National Agency of Petroleum, Natural Gas and Biofuels (ANP) and the images were acquired using a hyperspectral camera (SisuCHEMA). Three strategies for extraction of the ring spectra were tested in order to select the faster and most objective. The chosen strategy is based on the histograms of the first principal component scores of the images analyzed individually. Regression models were built for each additive using partial least squares (PLS) regression, so it was necessary to have a previous classification stage. The best classification result was obtained using the linear discriminant analysis (LDA) associated with the genetic algorithm (GA) for variable selection, which showed a correct classification rate of 92.31 %. It was observed that most of the misclassification errors involved the samples of the G and W additives. A single regression model was then built for these two additives and its error was equivalent to the errors of the individual models. The regression models showed average prediction errors between 2 and 15 %. These results show that the proposed methodology can be used to determine the additive concentrations with reliability and to ensure that they are been added according to the law.

Orientador: Jarbas Jose Rodrigues Rohwedder / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-05T16:07:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sousa_ElianeRodriguesde_D.pdf: 1575011 bytes, checksum: 32fcdf7815aa2854c92c4a91e1f22e17 (MD5) Previous issue date: 2005 / Doutorado / Quimica Analitica / Doutor em Quimica

Orientador: Celio Pasquini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-06T01:49:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Scafi_SergioHenriqueFrasson_D.pdf: 5554539 bytes, checksum: 8a978ed59b85de32c8819f4be35c1b7b (MD5) Previous issue date: 2005 / Doutorado / Quimica Analitica / Doutor em Ciências

Orientador: Celio Pasquini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-06T15:50:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lauro_MauroJose_M.pdf: 608309 bytes, checksum: 2021b49ff67c5dac4eda1d87cf0490de (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O objetivo principal deste trabalho foi avaliar a incorporação de fibras curtas de sílica (FS) e da borracha etileno-propileno-dieno funcionalizada com anidrido maleico (EPDM-g-AM) em polimérica de poliamida 6 (PA 6). A fibra utilizada como carga é um produto natural constituído de sílica amorfa proveniente da fossilização de animais multicelulares. Com a finalidade de promover a melhor adesão interfacial entre a fibra e a matriz polimérica, as fibras foram modificadas com aminopropiltrietoxissilano (APTS), um agente de acoplamento. Os materiais foram preparados em extrusoras monorosca e duplarosca e, submetidos a ensaios mecânicos de tração, flexão e de impacto Izod. Foram também avaliadas as características térmicas e morfológicas desses materiais. As fibras de sílica não alteraram a estabilidade térmica da PA 6 e apresentaram eficiência de reforço, dentro do intervalo de composição estudado; entretanto, o alongamento na ruptura foi comprometido. A resistência ao impacto do polímero não variou significativamente com a incorporação de FS. Por outro lado, o tipo de extrusora utilizada para processamento alterou a cristalinidade da PA 6 e, conseqüentemente, as propriedades mecânicas nos compósitos binários de PA 6/FS. A modificação da superfície da fibra com APTS não foi adequada para melhorar as propriedades mecânicas, no entanto, a análise da microestrutura dos compósitos obtidos indicou adesão entre as fases. Em relação às blendas de PA 6/EPDM-g-AM, o tamanho médio de partícula da fase dispersa promoveu um efeito de tenacificação da PA 6. Os compósitos ternários de PA 6 contendo 20% de EPDM-g-AM e proporções diferentes de FS (5 a 20%) apresentaram redução na resistência ao impacto quando pequenas quantidades de FS foram adicionadas. Apesar da redução no valor desta propriedade, os compósitos obtidos exibiram boa tenacidade. Desta forma, a combinação de fibras curtas de sílica e borracha de EPDM-g-AM em poliamida 6 permitiu recuperar parcialmente a rigidez e a resistência ao impacto, que são comprometidas quando esses aditivos são utilizados separadamente / Abstract: The main goal of this work was to evaluate the incorporation of short silica fibers (SF) and ethylene-propylene-diene rubber, functionalized with maleic anhydride (EPDM-g-MA), in a polyamide 6 (PA 6) matrix. The fiber used as filler is a natural product made up of amorphous silica from the fossilization of multicelular animals. In order to promote a better interfacial adhesion between the fiber and the polymeric matrix, fibers were modified with the aminopropyltriethoxysilane (APTS) coupling agent. The materials were prepared in single and twin-screw extruders for tensile, flexural and Izod impact mechanical tests. The mechanical, morphological and thermal properties of these materials were evaluated. Silica fibers did not change the thermal stability of the polymer and presented efficiency for reinforcement. However, the elongation at break was impaired. The impact strength of the polymer did not change significantly with the SF content. On the other hand, the type of extruder used for processing changed the mechanical properties and the crystallinity of PA 6 in the PA 6/SF binary composites. The fiber surface modification with APTS was not effective, as verified by the decrease of the mechanical properties. The morphology of composites showed adhesion between the phases. Taking into account the PA 6/EPDM-g-MA blends, the average size of dispersed phase, associated to impact strength in the 20% EPDM-g-MA composition promoted a toughening effect of the blends. Ternary PA 6 composites containing 20% EPDM-g-MA and different SF amounts (5-20%) presented tendency towards the reduction of the impact strength when small SF amounts were added. In spite of the reduction in the value of this mechanical property, the composites obtained exhibited good toughness. Thus, combining short silica fibers and EPDM-g-MA rubber with polyamide 6, the stiffness and the impact strength, that are impaired when these additives are separately used, were partially recovered. / Mestrado / Quimica Analitica / Mestre em Química

Orientador: Prof. Dr. João Ricardo Sato / Coorientador: Prof. Dr. André Mascioli Cravo / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Neurociência e Cognição, São Bernardo do Campo, 2018.