Nesse trabalho, foi analisada a redução de arrasto, a partir da utilização de duas bancadas experimentais, onde uma delas está situada no laboratório de Mecânica dos Fluidos (EPUSP) e a outra, no laboratório de Fisiologia Vascular (ICB-USP). A redução de arrasto foi investigada a partir do uso dos seguintes polímeros: poliacrilamida 1822S e 1340S, polietileno glicol (PEG4000) e óxido de polietileno (Polyox WSR-301). O comportamento reológico das soluções poliméricas do PEG4000 e das poliacrilamidas foi adquirido experimentalmente, enquanto do Polyox WSR-301 foi obtido da literatura. Esses polímeros foram utilizados na bancada experimental da EPUSP, simulador hidrodinâmico, mas somente o PEG4000 foi utilizado na bancada experimental do ICBI em leitos arteriais caudais de ratos normotensos (Wistar) e espontaneamente hipertensos (SHR). No simulador hidrodinâmico, foi estudada a redução de arrasto em escoamentos pulsáteis laminares e turbulentos, cuja faixa de Reynolds varia entre 2300 a 13700, com concentrações poliméricas que variaram entre 5 e 100 ppm, porém para o PEG4000 essa concentração atingiu valor de 5000 ppm. Em leitos arteriais caudais de ratos, a redução de arrasto foi analisada para escoamento laminar, cuja faixa de Reynolds varia entre 100 e 700, com concentração polimérica de 5000 ppm. Além disso, a redução de arrasto foi estudada na presença e ausência das células endoteliais. Simulações computacionais utilizando o método dos volumes finitos (Fluent) foram realizadas a partir dos dados obtidos da bancada experimental do ICB-I, para avaliar a distribuição da tensão de cisalhamento sobre a parede do vaso na presença e ausência das células endoteliais e do PEG4000, considerando a parede da artéria rígida. A partir dos dados obtidos da análise da viscosidade, ficou constatado que o PEG4000 com concentração de 5000 ppm e as poliacrilamidas 1822S e 1340S com concentrações de 5 e 10 ppm apresentaram comportamento de fluido Newtoniano. Para as poliacrilamidas, concentrações poliméricas acima de 10 ppm apresentaram comportamento de fluido não-Newtoniano. De acordo com a literatura, o Polyox WSR-301 apresentou comportamento de fluido Newtoniano para todas as concentrações poliméricas utilizadas nesse trabalho. O PEG4000 não apresentou o fenômeno da redução de arrasto em nenhuma concentração polimérica analisada, quando aplicado na bancada experimental da EPUSP. As poliacrilamidas e o Polyox WSR-301 apresentaram reduções de arrasto que foram dependentes do número de Reynolds e da concentração utilizada, muito embora o Polyox WSR-301 tenha se mostrado mais eficiente em promover esse fenômeno. Nos leitos arteriais caudais, o PEG4000 apresentou redução de arrasto para a concentração de 5000 ppm, que foi acentuada pela presença das células endoteliais. Os valores da tensão de cisalhamento foram maiores para o animal SHR quando comparados com o animal Wistar. Além disso, no animal Wistar, o endotélio controlou o aumento dessa tensão via produção de substâncias vasodilatadoras, mas apresentou disfunção no animal SHR. A partir dos resultados apresentados acima, podese concluir que o Polyox WSR-301 é mais eficiente para promover a redução de arrasto em tubos rígidos. Por outro lado, muito embora o PEG4000 não tenha apresentado efeito na bancada experimental da EPUSP, esse se mostrou um bom redutor de arrasto em leitos arteriais caudais, tendo sua ação intensificada pela presença das células endoteliais. / In this work, the drag reduction was analyzed in two benches located at Laboratory of Fluid Mechanics at Polytechnic School (EPUSP) and at Laboratory of Vascular Physiology at Institute of Biomedical Science (ICB-USP). The drag reduction was investigated for the following polymers: polyacrilamide 1822S and 1340S, polyethylene glycol (PEG4000) and polyethylene oxide (Polyox WSR-301). The rheological behavior of polymeric solutions of polyacrilamide and PEG4000 was acquired experimentally; while it was obtained from the literature for Polyox WSR-301. All of these polymers were used in the hydrodynamic simulator, but only PEG4000 was employed in the tails arterial bed from normotensive (Wistar) and spontaneously hypertensive rats (SHR) at ICB-1. In the hydrodynamic simulator, the drag reduction was analyzed in laminar and turbulent pulsatile flow, in the range varying between 2300 and 13700, with polymeric concentrations between 5 and 100 ppm, but for PEG4000, concentration has reached 5000 ppm. On the other hand, in the tail arterial beds, the drag reduction was analyzed for laminar flow, in the range between 100 and 700, with polymeric concentration of 5000 ppm. In addition, it was studied in the presence and absence of endothelial cells. Computational simulation using the finite volume method (Fluent) was performed using data obtained from ICB-1 in order to analyze the wall shear stress distribution along of wall vessel both in the presence and absence of endothelial cells and PEG4000, considering the rigid walls. Polyacrilamide 1822S and 1340S as well as PEG4000 showed behavior of Newtonian fluid in the following concentrations: 5 and 10 ppm and 5000 ppm, respectively. On the other hand, for polyacrilamides, concentrations higher than 10 ppm showed behaviour of non- Newtonian fluids. According to the literature, the Polyox WSR-301 behaved as a Newtonian fluid in all concentrations used in this work. At EPUSP\'s bench, while PEG4000 did not show drag reduction for any polymeric concentration analyzed, this phenomenon could be seen for polyacrilamides and Polyox WSR-301, being dependent on Reynolds number as well as polymeric concentration. More important, Polyox WSR- 301 showed to be the most efficient drag reducer of them. Interestingly, in the assays employing the tail arterial beds, PEG4000 showed drag reduction in the concentration of 5000 ppm and it was increased by the presence of the endothelial cells. Thus, Polyox WSR-301 seems to be more efficient to promote drag reduction in the rigid tubes. On the other hand, while PEG4000 did not show drag reduction at EPUSP\'s bench, it was a good drag reducer in the tail arterial beds, being intensified by the action of endothelial cells.

Problemas relacionados a lesões de nervos periféricos com consequentes perdas sensitivas e motoras tornaram-se frequentes no dia a dia da prática clínica e hospitalar, em consequência do aumento da violência urbana, dos acidentes de trânsito, acidentes profissionais e domésticos. Por esta razão, a busca por estratégias e técnicas que possam reparar a lesão nervosa e restabelecer a função do tecido lesado é importante e de grande valia no âmbito da saúde. Para reparar lesões nervosas com perda de tecido nervoso, várias técnicas cirúrgicas têm sido utilizadas, uma das técnicas mais comum é o uso do enxerto autógeno, mas técnicas alternativas têm sido propostas a fim de evitar as complicações ao local doador e acelerar o processo de regeneração nervosa como, por exemplo, a da tubulização. O uso desta técnica tem sido mais utilizado para o preenchimento dos tubos com substâncias que acelerem ou induzam o crescimento axonal. Baseado no exposto anteriormente pensou-se na realização desta pesquisa com o objetivo de verificar se uso de tubo de polietileno poroso preenchido ou não com tecido adiposo na técnica de tubulização alteraria a recuperação dos músculos sóleo (de contração lenta) e Extensor longo dos dedos (de contração rápida). Para isso foram utilizados 45 ratos (Rattus norvegicus),Wistar, machos, que foram divididos em cinco grupos, sendo, três controles, e dois experimentais. Nos grupos experimentais foram realizados a tubulização de polietilieno poroso preenchido ou não com tecido adiposo (GECP e GESP, respectivamente). Os tubos foram testados para avaliar a eficácia em reduzir a lacuna crítica de 10 mm do nervo isquiático. Os animais dos grupos experimentais foram sacrificados 150 dias após a cirurgia. Dos três grupos controles, dois não sofreram intervenção cirúrgica, e receberam o nome de inicial (GCI) e final (GCF) e foram sacrificados com 80 e 230 dias de vida respectivamente. E no outro grupo controle, denominado desnervado (GCD) os animais foram submetidos à secção do nervo isquiático. Antes do sacrifício os animais foram submetidos à análise funcional da marcha. Durante o sacrifício foram retiradas amostras dos músculos sóleo e Extensor longo dos dedos, que foram submetidas à coloração de Hematoxilina e Eosina, Tricrômico de Masson, e também a reações de m-ATPase e NADH-Tr. Imunomarcações foi utilizada para a expressão de Myod e miogenina. Os dados foram submetidos ao tratamento estatístico. Os resultados mostraram que nos animais dos grupos experimentais tiveram melhor recuperação muscular do que os dos animais desnervados e foi inferior quando comparado com o grupo controle final (GCF). Baseado nestes dados pode-se concluir que o uso do tubo de polietileno poroso com preenchimento de tecido adiposo interferiu positivamente na recuperação tanto do músculo sóleo quanto o extensor longo dos dedos. / Problems related to injuries of peripheral nerves with consequent sensory and motor losses are seen more frequently in daily clinical and hospital practice due to an increase in urban violence, traffic accidents, domestic and labour accidents. For this reason, the search for strategies and techniques that can repair nerve damage and restore function of damaged tissue is important and of great value in health care. To repair nerve damage with loss of nerve tissue, several surgical techniques have been used, one of the common techniques is the use of the autograft, but alternative techniques have been proposed to avoid complications to the donor site and accelerate the process of nerve regeneration, such as tubulization. The use of this technique has been further utilized by filling the tubes with substances that speed up or induce axonal growth. Based on the previous work, in this research we wanted to see whether tubilization with the help of porous polyethylene tube filled with and without adipose tissue alter the recovery of the soleus (slow twitch) and extensor digitorum longus (fast twitch) muscles. For this we used 45 male Wistar rats (Rattus norvegicus), who were divided into five groups, three control and two experimental. In the experimental groups, tubulization was performed using porous polyethylene filled with (GECP) and without adipose tissue (GESP). The conduits were tested for efficacy in bridging the critical gap length of 10 mm in sciatic nerves.The animals of experimental groups were sacrificed 150 days after surgery. Of the three control groups, two did not undergo surgery, and were named as (GCI) for Initial and (GCF) for final group in which the animals were sacrificed at 80 and 230 days old respectively. And another control group, called denervated (GCD), the animals were subjected to sciatic nerve section. Prior to sacrifice the animals were subjected to functional analysis of gait. During the sacrifice, samples were taken from soleus and extensor digitorum longus muscles, which were stained with Hematoxylin and Eosin, Masson\'s trichrome and were also subjected to reactions of m-ATPase and NADH Tr. Immunostaining was also utilised for the expression of MyoD and myogenin. The data were analyzed statistically. The results showed that animals of experimental groups have better muscle recovery than those of denervated animals however the recovery was inferior when compared with the final control group (GCF).Based on these data we can conclude that the use of porous polyethylene tube filled with adipose tissue had a positive influence on the recovery of both the soleus and extensor digitorum longus.

The use of agricultural waste, such as rice husk (RH), for the production of cheap and eco-friendly polymer composites has emerged as a promising field of interest. The aim of this work was the preparation of high-density polyethylene (HDPE)-based composites reinforced with rice husk and an organic pro-oxidant (EG) for the production of seedlings tubes. Photodegradation and degradation tests in simulated soil were performed for 90 and 180 days in order to study the decomposition of these composites. The SEM and OM images suggest that degradation of the composites samples was more extensive than the pure HDPE samples, probably because the composites present intense light absorption in the UV range, facilitating the degradation process even before biodegradation begins. In addition, after introducing RH particles in the polymeric matrix, the mechanical tensile and flexural properties, experienced significant changes, suggesting that the RH particles were homogeneously dispersed throughout the polymer matrix. In addition, it was possible to identify microorganisms with polyethylene biodegradation activity, such as Aspergillus niger, Penicillium spp., Trichoderma spp., Rhizopus spp. The results have demonstrated that HDPE, RH, and EG are attractive materials for the design of polymeric composites for the production of seedlings tubes with excellent mechanical properties, being, also, easily decomposed in the environment once discarded. / O uso de resíduos agrícolas, como a casca de arroz (CA), para a produção de compósitos poliméricos baratos e eco-amigáveis surge como um campo de interesse promissor. O objetivo deste trabalho foi a preparação e caracterização de compósitos à base de polietileno de alta densidade (PEAD) com casca de arroz e um oxibiodegradante orgânico (EG) para a produção de tubetes florestais. Os testes de fotodegradação e degradação em solo simulado foram realizados por 90 e 180 dias, a fim de estudar a decomposição desses compósitos. As imagens de microscopia eletrônica de varredura e microscopia óptica sugerem que a degradação das amostras dos compósitos foi mais extensa do que a amostra de PEAD puro, provavelmente porque os compósitos apresentam intensa absorção de luz na faixa UV, facilitando o processo de degradação mesmo antes da biodegradação. Além disso, após a introdução de partículas de casca de arroz na matriz polimérica, as propriedades mecânicas de tração e flexão, experimentaram mudanças significativas, sugerindo que as partículas de CA foram dispersas homogeneamente em toda a matriz de polímero. Além disso, foi possível a identificação de microrganismos com atividade de biodegradação do polietileno, como Aspergillus níger, Penicillium spp., Trichoderma spp., Rhizopus spp. Os resultados demonstraram que o compósito de PEAD, CA e EG são materiais atraentes para a produção de tubetes com excelentes propriedades mecânicas, sendo, também, facilmente decompostos no ambiente, após serem descartados. / São Cristóvão, SE

Orientador: Leila Peres / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-08T09:28:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nogueira_FernandaCunhaClementoni_M.pdf: 3177527 bytes, checksum: f32df709760fd5cc5454138d0affb90d (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Estudos indicam que o principal fator a ser controlado para garantir a qualidade de produtos embalados é a concentração de oxigênio. Este controle poderá ser determinante na vida de prateleira do produto. Neste trabalho sistema (¿célula de absorção¿) e metodologia foram desenvolvidos para caracterizar um filme ativo contendo polietileno de baixa densidade e aditivo absorvedor de oxigênio disperso em sua matriz polimérica, o qual, na aplicação, compõe um sistema de embalagens multicamadas. Este aditivo é ativado pelo contato com a umidade e age de forma a seqüestrar o oxigênio dentro da embalagem. A caracterização do filme consistiu na determinação da capacidade e da velocidade de absorção de oxigênio pelo filme ativo, que foi acondicionado na célula, onde se realizou o controle da concentração de oxigênio via análises cromatográficas. O estudo da influência da temperatura e da umidade relativa na absorção do oxigênio foi conduzido segundo um planejamento fatorial composto 22. A dispersão do aditivo na matriz polimérica (microscopia óptica), a rugosidade da superfície do filme (MEV), a transmissão de luz (espectrofotometria UV-visível) e o grau de cristalização da resina (DSC) também foram estudadas. Os resultados indicaram que a variável de maior influencia na absorção de oxigênio é a umidade e que o filme apresenta sua máxima absorção e altas velocidades em temperaturas acima de 15°C e umidade acima de 81,2%. A dispersão do aditivo e a rugosidade na superfície do filme indicam melhores resultados em filmes em concentrações de aditivo acima de 5%. O filme ativo apresenta perda de transparência mesmo em baixas concentrações de aditivo (1%). O grau de cristalização do filme diminui com o aumento da concentração de aditivo, o que pode promover a difusão do oxigênio na resina favorecendo o contato entre o oxigênio e o aditivo, e assim, aumentar a absorção pelo filme / Abstract: Studies indicate that the main factor to be controlled to warrant the quality in packaged products is the oxygen concentration. This controlling can be determinant in the products shelf life. In this work, system (¿absorption cell¿) and methodology had been developed for characterize an active film containing low density polyethylene and a kind of oxygen scavenger additive dispersed throughout the polymer carrier, that, in the application, is part of a multilayer system packaging. This additive is activated by humidity contact and acts in a way of scavenging oxygen inside the packaging. The active film characterization consisted in determining the capacity and speed of oxygen scavenging by the film, that was kept inside the cell, where was carried out the oxygen concentration controlling by gas chromatography. The study of the temperature and the relative humidity influence in the oxygen scavenging was conducted by an experimental design composite 22. The additive dispersion in the polymer carrier (Optical microscopy), the surface roughness (MEV), the light transmission (spectrophotometry UV-visible) and the resin crystallization degree (DSC) were studied as well. The results indicated that the variable with the most influence in the oxygen scavenging was the relative humidity and the film showed the maxim scavenging and speed in temperatures above 15°C and relative humidity above 81,2%. The additive dispersion and the film surface roughness showed better results in film with concentrations above 5%. The film shows transparence lost even for low additive concentration (1%). The film crystallization degree reduces with the increase of additive concentration, this can promote the oxygen diffusion in the resin benefiting the contact between the additive and the oxygen and, though, it increases the scavenging by the film / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química

Submitted by Cássia Santos (cassia.bcufg@gmail.com) on 2015-03-17T10:56:03Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Patrícia Bueno Andrade - 2014.pdf: 1475062 bytes, checksum: 4e562bddc5f531befda3dd752b69d44f (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-03-20T13:56:48Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Patrícia Bueno Andrade - 2014.pdf: 1475062 bytes, checksum: 4e562bddc5f531befda3dd752b69d44f (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-20T13:56:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Patrícia Bueno Andrade - 2014.pdf: 1475062 bytes, checksum: 4e562bddc5f531befda3dd752b69d44f (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2014-09-30 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / In the carcass cooling process, some important physical and chemical characteristics, such as weight loss, can be affected by the cooling method and speed. The weight loss during cooling is considered natural and is usually caused by superficial dehydration and exudation of carcasses, and has major economic consequences for meat industry, which tends to seek methods to improve yields and profits of slaughter. Accordingly, one proposed method is the use of stretch polyethylene film, which involves the half-carcass and reduces evaporation and water loss to the environment. Considering these aspects, this study evaluated the physicochemical quality of beef half-carcasses after healthy maturation of boneless meat cuts using stretch film. The experiment consisted of two stages with a total of 482 animals. The first stage comprised two slaughters of 241 carcasses in each one. Before healthy maturation, the carcasses were sectioned in half-carcasses and then divided into two groups; coated (right half-carcass) and uncoated (control - left halfcarcass). Each group was placed in a different chamber. All half-carcasses were weighed before and after maturation to calculate weight loss by evaporation. Half-carcasses of the coated group were previously involved in the film. We randomly selected four half-carcasses from one chamber, and the corresponding half-carcasses from the other chamber, where temperature, pH and color measurements were carried out. The half-carcasses remained within the chamber for a minimum period of 24 hours. In the second stage, we randomly withdrew 25 pieces of two kinds of cuts (eye round and knucle) from the half-carcasses of the two slaughters, totaling 200 cuts, and stored them for periods of seven, 15, 30, 45 and 60 days. In each period, five samples of each type of cut (eye round and knucle) and each group (control and stretch), 20 samples per day, from the two slaughters, totaling 200 samples. Analyses of weight loss by exudation, temperature, pH, water holding capacity (WHC) and humidity were carried out at the Laboratory of Physical-Chemistry of the Food Research Centre, School of Veterinary and Animal Science (UFG). Significant reduction (p <0.05) was observed in the weight loss of half-carcasses using the film during the first 24 hours of cooling, where losses have reduced from 2.29% to 1.27%. Significant effect of the plastic film was observed on the temperature of the half-carcasses (p<0.05), being the coated ones 1.18ºC warmer than the uncoated ones. The plastic did not affect the pH decrease (p>0.05), but it affected the color (p<0.05). Effect of the film (p<0.05) was verified on exudation losses, temperature, humidity and WHC of the stocked meat cuts. From the results, we concluded that the stretch film is an efficient technique that reduces weight losses during carcasses cooling; however, it hinders the reduction of temperature inside the carcasses, thus promoting microbial growth and physical and chemical changes in the meat. Storing the meat cuts from the coated half-carcasses, exudation losses, temperature, water holding capacity and moisture were affected by use of the technique. / No processo de resfriamento de uma carcaça, algumas características físico-químicas importantes como a perda de peso podem ser influenciadas pelo método e pela velocidade de resfriamento. Esta perda de peso durante o resfriamento é considerada natural e normalmente é ocasionada pela desidratação superficial e exsudação das carcaças, e traz grandes consequências econômicas às indústrias frigoríficas, que tendem a procurar métodos para melhorar os rendimentos e o lucro da operação de abate. Nesse sentido, um método proposto é a utilização de filme de polietileno stretch que envolve a meia-carcaça e reduz a evaporação e perda de água para o ambiente. Mediante a estes aspectos, o estudo avaliou a qualidade físico-química de meias-carcaças bovinas após a maturação sanitária e de cortes cárneos desossados sob emprego do filme stretch. Foram realizadas duas etapas com um total de 482 animais. Na primeira etapa sendo dois abates, em cada um utilizou-se 241 carcaças e antecedendo a maturação sanitária, após secção das carcaças em meiascarcaças foram divididas em dois grupos; com revestimento (meia-carcaça direita) e sem revestimento (controle – meia carcaça-esquerda), cada grupo direcionado a uma câmara diferente. Todas as meias-carcaças foram pesadas antes e pós-maturação sanitária para cálculo da perda de peso por evaporação. As meias-carcaças do grupo com revestimento foram previamente envolvidas pelo filme. Aleatoriamente, selecionou-se 4 meias-carcaças de uma câmara, e a meia-carcaça correspondente na outra câmara, nestas foram realizadas as medições de temperatura, pH e cor. As meias-carcaças permaneceram dentro da câmara por um período mínimo de 24 horas. Na segunda etapa a partir das meias-carcaças dos dois abates foram retiradas aleatoriamente 25 peças de 2 tipos de cortes lagarto e patinho, de cada grupo, nos dois abates, totalizando 200 cortes, e foram estocados por períodos de 7, 15, 30, 45, 60 dias. Em cada período foram retiradas 5 amostras de cada tipo de corte (lagarto e patinho) e de cada grupo (controle e com revestimento), sendo 20 amostras por data, nos dois abates, totalizando 200 amostras. As análises de perda de peso por exsudação, temperatura, pH, capacidade de retenção de água (CRA) e umidade foram realizadas no Laboratório de Físico-Química do Centro de Pesquisa em Alimentos da Escola de Veterinária e Zootecnia (EVZ/UFG). Foi verificada significativa redução (p<0,05) nas perdas de peso das meias-carcaças com o uso do filme durante as primeiras 24 horas de resfriamento, sendo que as perdas reduziram de 2,29% para 1,27%. Houve influência significativa do filme plástico na temperatura das meias-carcaças (p<0,05), sendo as revestidas 1,18ºC mais quentes que as sem revestimento. O plástico não influiu sobre a redução do pH (p>0,05), e houve influência do filme sobre a cor (p<0,05). Houve efeito do filme (p<0,05) nas perdas por exsudação, na temperatura, na CRA e na umidade dos cortes cárneos estocados. A partir dos resultados, conclui-se que o revestimento stretch é uma eficiente técnica que reduz as perdas de peso durante o resfriamento de carcaças bovinas, porém, dificulta a redução de temperatura no interior das carcaças, o que favorecerá o crescimento microbiológico e modificações físico-químicas na carne. Ao estocar cortes cárneos provenientes das meias-carcaças com revestimento, as perdas por exsudação, a temperatura, a capacidade de retenção de água e a umidade são afetadas pelo uso da técnica.

Made available in DSpace on 2016-03-15T19:36:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alexandre Pastro Alves.pdf: 1203203 bytes, checksum: a4482af4edaf66d6d70071a940528a5a (MD5) Previous issue date: 2009-02-04 / Fundo Mackenzie de Pesquisa / Nanocomposites are polymeric hybrid materials where inorganic substances of nanometric dimensions are dispersed in a polymeric matrix. The fillers present area of raised surface, promoting better dispersion in the polymeric matrix and therefore an improvement of the physical properties of the composite that depends on the homogeneity of the material. The nanocomposites preparation with polymeric matrix allows in many cases to find a relation enters a low cost, due to the use of lesser amount of filler, and a raised performance level. In this work nanocomposites were obtained with pseudobohemite synthesized by sol-gel process and high density polyethylene with different concentrations of pseudobohemite. The nanocomposites were prepared by intercalation for fusing and characterized by thermal and mechanical tests. The results showed an increase in the values of hardness, tensile strength and compression strength, and an increase in the temperature of thermal distortion (HDT) and in the glass transition temperature (Tg) evidencing the interaction of nanofiller with the polymeric matrix. / Nanocompósitos poliméricos são materiais híbridos onde substâncias inorgânicas de dimensões nanométricas estão dispersas em uma matriz polimérica. As cargas apresentam área de superfícial elevada, promovendo melhor dispersão na matriz polimérica e por isso uma melhoria das propriedades físicas do compósito que depende da homogeneidade do material. A preparação de nanocompósitos com matriz polimérica permite em muitos casos encontrar uma relação entre um baixo custo, devido à utilização de menor quantidade de carga, e um elevado nível de desempenho. Neste trabalho foram obtidos nanocompósitos com pseudoboemita sintetizada pelo processo sol-gel e polietileno de alta densidade com diferentes concentrações de pseudoboemita. Os nanocompósitos foram preparados por intercalação por fusão e caracterizados por meio de ensaios térmicos e mecânicos. Os resultados mostraram um aumento nos valores de dureza, de resistência à tração e resistência à compressão, um aumento na temperatura de distorção térmica (HDT) e na temperatura de transição vítrea (Tg) evidenciando a interação da nanocarga com a matriz polimérica.

Made available in DSpace on 2016-03-15T19:36:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Francisco Carlos Ruiz.pdf: 2509048 bytes, checksum: 1e7d358e13bab2edb050547a42da7ae1 (MD5) Previous issue date: 2009-08-10 / Fundo Mackenzie de Pesquisa / The effect of the incorporating 20% of polyethylene with 80% of polypropylene was investigated. The main objective was to study the mechanical behavior of these blends when submitted to different doses of radiation between 25 and 500kGy, in the presence of oxygen and also facing the influence of time. Sample tests were obtained by injection molding using pure polypropylene and two different kinds of polyethylene in each blend: linear low density polyethylene and high density polyethylene. In the mechanical tests it was evaluated the resistance to the Izod impact, flexural modulus, tension resistance and deformations. Analyses of differential scanning calorimetry, infrared spectroscopy and nuclear magnetic resonance were used to help in the understanding the generation of reactive species in the polymers. Although all the samples presented the same tendency in each essay, significant differences were visualized in the resistance to the Izod impact, where the blends presented a less accentuated lose of this mechanical property, 25% in 26kGy dose of radiation, than the pure polypropylene, which lost 65% in the same dose. The behavior of stiffness for all of the samples was very similar, indicating an increase of the crystalline domain that was also verified by thermal analyses and by an increase in the yield stress during the stress-strain test. In the stress of rupture visualizes itself the crosslinking effect of the molecular chains mainly at highest doses of radiation, 200 and 500kGy. This result was also verified by nuclear magnetic resonance analysis which indicated a reduction in the molecular mobility of the linear low density polyethylene blends. Those results showed that both blends presented a better behavior facing the ionizing radiations than the pure polymer, having practical application in the polymers transformation industry. / O efeito da incorporação de 20% de polietileno com 80% de polipropileno foi investigado com o objetivo de estudar o comportamento mecânico da blenda quando submetida à diferentes doses de radiação gama, entre 25 e 500kGy, na presença de oxigênio e também seu efeito frente ao tempo de estocagem do material ao abrigo da luz. Corpos de prova foram obtidos via moldagem por injeção utilizando polipropileno puro e dois tipos de polietileno em cada blenda: polietileno linear de baixa densidade e polietileno de alta densidade, sendo avaliada a resistência ao impacto Izod, módulo de flexão e tensões e deformações no ensaio de tração. Análises de calorimetria exploratória diferencial, espectroscopia na região do infravermelho e ressonância magnética nuclear foram utilizadas para contribuir no entendimento do processo de geração de espécies reativas nos polímeros. Muito embora todas as amostras apresentaram a mesma tendência de comportamento em cada ensaio, diferenças significativas foram visualizadas na resistência ao impacto Izod, onde as blendas mostraram degeneração menos acentuada, 25% em dose de radiação de 26kGy, do que o polipropileno puro que perdeu 65% dessa propriedade em 26kGy. O comportamento de rigidez para todos os materiais foi muito semelhante, indicando um aumento de cristalinidade que foi comprovado pelas análises de calor de fusão e aumento na tensão no escoamento durante o teste de tração. Na tensão na ruptura visualiza-se o efeito da reticulação das cadeias moleculares principalmente nas maiores doses de radiação gama, 200 e 500kGy, também comprovado pela análise de ressonância magnética nuclear indicando uma menor mobilidade molecular alcançanda pela blenda com polietileno linear de baixa densidade. Com esses resultados alcançados, as blendas apresentam um melhor comportamento frente à radiação ionizante do que o polímero puro, tendo aplicações práticas na indústria de transformação de polímeros.

Este trabalho visou investigar as interações entre enzimas e polímeros em solução e a adsorção das mesmas sobre superfícies sólidas e para isto foi dividido em duas partes distintas. Na primeira parte a influência do poli(etileno glicol) (PEG), polímero considerado inerte e utilizado em muitos processosbiotecnológicos, na atividade enzimática e na conformação estrutural de enzimas foi estudada através de medidas de espectrofotometria- UV, calorimetria e espalhamento de raio-X de baixo ângulo (SAXS). Foram escolhidas neste estudo as enzimas glicose-6-fosfato desidrogenase (G-6-PDH) e hexoquinase (HK), que são enzimas largamente aplicadas em análises clínicas na determinação de glicose no sangue, e também a enzima álcool desidrogenase (AD), utilizada para determinação de concentração de álcool. Foram obtidos resultados quantitativos, numa faixa de baixa concentração de enzima, que indicam uma forte influência de PEG na atividade das enzimas estudadas. Medidas de calorimetria revelaram que PEG interage não só com a enzima em estudo mas também com a coenzima NADP+. Numa faixa de concentração maior, os resultados de SAXS mostraram que PEG exerce também um efeito significativo no processo de agregação das enzimas. Acima de tudo, foi evidenciado neste estudo que PEG não pode ser tratado como um polímero inerte, pois ele interfere na atividade e conformação de enzimas. As enzimas são macromoléculas complexas e PEG interage de forma diferenciada com cada enzima, merecendo atenção especial caso a caso. Na segunda parte do trabalho, o estudo da adsorção de hexoquinase (HK) e creatina fosfoquinase (CPK) sobre lâminas de silício foi realizado através de medidas de ângulo de contato, elipsometria in situ e microscopia de força atômica (AFM) em água. A CPK é uma enzima bastante utilizada em kits de determinação de creatina no sangue e no diagnóstico de desordens musculares. Este trabalho revelou que o mecanismo de adsorção de CPK sobre silício depende fortemente do pH. Em pH 4, 7 ou 9 CPK adsorveu mantendo a mesma conformação que tinha em solução. Medidas de espectrofotometria UV-Vis revelaram uma mudança no pH ótimo para atividade enzimática de CPK de 6,8 para 9 após adsorção. A HK imobilizada em esferas de vidro mostrou atividade maior do que HK imobilizada nas placas. A reutilização das esferas e placas recobertas com HK foi testada e observou-se que as atividades das enzimas adsorvidas no substrato esférico foram mantidas. Entretanto, nas placas revestidas a atividade foi perdida. As enzimas imobilizadas sobre esferas puderam ser reutilizadas pelo menos 3 vezes, mantendo a atividade por um período de até 3 semanas. / This work aimed to investigate the interactions between enzymes and polymers in solution and also the adsorption behavior of these enzymes on solid surfaces. For that reason it was divided into two parts. In the first part, the influence of poly(ethylene glycol) (PEG), a polymer considered inert and utilized in several biotechnological processes, on the enzymatic activity and structure of the enzyme was studied by means of UV spectrophotometry, calorimetric titration, circular dichroism (CD) and small angle X-ray scattering (SAXS). Glucose-6-phosphate dehydrogenase (G-6-PDH) and hexokinase (HK) were chosen because of their large application in clinical analysis for determination of glucose in the blood strain. Alcohol dehydrogenase (AD), which is widely used to determine alcohol concentration in various samples, was also used. Quantitative results, in a low enzyme concentration range, indicated a strong influence of PEG on the enzymes activity. The calorimetric measurements revealed no favorable interactions between enzyme and polymer, but indicated favorable interactions between PEG and co-enzyme NADP+. In a higher concentration range, SAXS results showed that PEG also exerts a significant effect on the enzyme aggregation process. This work showed that PEG shall no longer be treated as an inert polymer since it interferes in the enzyme activity and structure. The enzymes are complex macromolecules and PEG interacts differently with each one, deserving special attention in each case. In the second part of the work, the adsorption behavior of creatine phosphokinase (CPK) and hexokinase (HK) onto silicon wafers was studied by means of contact angle measurements, in situ ellipsometry and atomic force microscopy (AFM) in water. CPK was chosen due to its large application on the diagnosis of several muscle disorders. This work revealed that the adsorption mechanism of CPK on silicon surfaces is strongly dependent on pH. At pH 4, 6.8 or 9, CPK adsorbed keeping the same conformation as in solution. pectrophotometric measurements revealed a shift on the optimum pH from 6,8 to 9 upon CPK adsorption. HK adsorbed onto glass beads showed higher activity than HK immobilized on silicon wafers. HK covered glass beads could also be reused three times and for a period of at least three weeks. In the contrary, HK covered silicon wafers could not be reused. For practical purposes, HK covered glass beads showed to be a better “biosensor” than HK covered silicon wafers.

Este trabalho apresenta resultados de ensaios de fissuramento sob tensão (FST) realizados em geomembranas de polietileno (PE) virgens e degradadas em laboratório. As geomembranas foram degradadas pela exposição à radiação ultravioleta, por envelhecimento térmico em estufa com circulação de ar, e pela compatibilidade química com soda cáustica e com vinhaça. Os resultados destes ensaios demonstram que os processos de degradação a que as geomembranas foram submetidas podem ser considerados catalisadores do fenômeno de FST, pois ocorreram reduções de resistência ao FST da ordem de 50 a 60%, com exceção para a amostra em compatibilidade química com vinhaça, que obteve aumento de 17% na resistência ao FST / This work presents results of stress cracking tests (SC) accomplished in virgin and degraded polyethylene (PE) geomembranes at laboratory. Geomembranes were degraded by exposition to ultraviolet radiation, by thermal aging in oven with circulation of air, and by chemical compatibility with sodium hydroxide and with leachate of alcohol production. The results of these tests demonstrate that the degradation processes of the geomembranes were submitted can be considered catalysts of the phenomenon of SC, because they happened resistance reductions to stress crack resistance of the order from 50 to 60%, with exception for the sample in chemical compatibility with leachate of alcohol production, that had an increase of 17% in the stress crack resistance

Neste trabalho descreve-se a implementação da técnica do pulso eletroacústico (PEA) para a determinação de perfis de carga espacial em dielétricos. O método é baseado no sinal acústico gerado pela aplicação de um pulso de tensão elétrica de curta duração na amostra. O sinal acústico gerado é detectado usando-se um transdutor piezoelétrico acoplado à amostra. São discutidos os detalhes experimentais do sistema e os procedimentos matemáticos para o tratamento do sinal elétrico medido. O tratamento matemático do sinal é baseado na técnica de desconvolução que permite determinar a função de transferência do sistema. A função de transferência permite eliminar do sinal medido as distorções introduzidas pelo circuito de medida, pelas reflexões espúrias do sinal acústico, etc.. Mostra-se também os procedimentos matemáticos para se corrigir a atenuação e dispersão do sinal acústico durante a propagação através da amostra. A técnica PEA foi utilizada para o estudo dos perfis de carga espacial injetada em amostras de polietileno sintetizados com diferentes catalisadores: Ziegler-Natta e Metallocene. O campo elétrico aplicado para polarizar as amostras e injetar cargas elétricas nas amostras foi variado de 0,05 MV/cm a 0,9 MV/cm. Nas amostras de polietileno sem aditivos a injeção de cargas elétricas na amostra é bem menor que em amostras com aditivos anti-oxidantes Mostra-se também que o campo elétrico de ruptura depende da carga injetada na amostra, sendo ele maior quando a polaridade da tensão de teste de ruptura é a mesma da tensão aplicada que provocou a injeção de cargas elétricas na amostra. / It is described the implementation of the electroacustic pulse technique, PEA, for the determination of space charge profiles in dielectrics. The method is based on the acoustic signal generated by the application of a voltage pulse with short duration on the sample. The acoustic signal generated by pulse is detected by using a piezoelectric transducer coupled to the sample. Details of the experimental system and of the mathematical procedure for the treatment of the measured electric signals are discussed. The mathematical treatment is based on the deconvolution technique which enables us to obtain the transference function of the system. The use of a transference function eliminates distortions caused by reflections that are introduced by the measurement circuit. Mathematical procedures for the correction of attenuation and dispersion of the acoustic signal during the propagation throughout the sample are also discussed. The PEA technique was used to measure the profiles of injected space charge in polyethylene synthesized using different catalysts: Ziegler-Natta and Metallocene. The electric field applied to polarize and to inject electric charges in the sample was varied form 0.05MV/cm to 0.9MV/cm. In samples of polyethylene without additives it was observed that the injection of charges is less intense than in samples containing anti oxidant additives. It is also shown that the critical electric field for the breakdown depends on the injected charge on the sample being; larger if the rupture tests were performed using the same polarity of the voltage used to pole the samples. Breakdown measurements were also performed with ozone treated samples.