Orientador: César Augusto Moreira / Resumo: Aterros sanitários de resíduos sólidos são a forma de disposição final adequada mais utilizada no mundo devido a suas vantagens operacionais. O processo de instalação, no entanto, exige o desenvolvimento de diversos sistemas tecnológicos a fim de garantir uma disposição de resíduos segura em termos ambientais e de saúde pública. Ainda assim, a contaminação do ambiente subterrâneo pelos produtos da degradação dos resíduos sólidos (chorume) é recorrente. Diante dessas ocorrências, é necessário investigar a área com o objetivo de encontrar as falhas nos sistemas do aterro responsáveis pela contaminação; propor projetos de remediação e monitoramento. Este trabalho aplicou o método geofísico da eletrorresistividade em uma vala de resíduos de um aterro sanitário de pequeno porte com o intuito de diagnosticar a presença de chorume no aquífero e detectar possíveis imperfeições no sistema de impermeabilização. Adicionalmente, por meio de um monitoramento temporal do parâmetro resistividade, entender a dinâmica da geração e fluxo do chorume na área do aterro. Para tanto, o levantamento geofísico contou com 12 linhas de tomografia elétrica, adquiridas durante um período de 3 anos (2016, 2017 e 2018). Para complementar os resultados o método do potencial espontâneo foi aplicado na área no ano de 2018 com o objetivo de adicionar informações a respeito do estágio de degradação dos resíduos sólidos. Os resultados do parâmetro resistividade elétrica são apresentados em seções 2D e modelos de... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Landfills are the most widely used destination in the world for municipal solid waste due to their operational advantages. The installation, however, requires the development of several technological systems in order to ensure a safe and environmentally correct disposal of waste. Nevertheless, the contamination of the subsurface by leachate is recurrent. In view of these occurrences, it is necessary to investigate the area in order to find the faults in the landfill systems responsible for the contamination; propose projects for remediation and monitoring of the area. Therefore, this project predicted the application of the resistivity method in order to diagnose the sources of contamination and to detect possible point of percolation through the geomembrane. By means of a temporal monitoring the present project aimed to understand the leachate generation and flow in the landfill area. For this purpose, the geophysical survey consisted of 12 electrical tomography lines, acquired during a three-year acquisition period (2016, 2017 and 2018). To complement the results, the self-potential method was applied in the area in the year 2018 with the purpose of adding information about the solid waste degradation stage. The results of the resistivity parameter are presented in 2D sections and 3D visualization models with discussions for the superficial level of acquisition, for the geomembrane level (-4m) and for the aquifer level (-10m). The analysis over the years allowed the identif... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

[pt] Este trabalho apresenta uma pesquisa relativa ao tema da mobilidade urbana sustentável, mais especificamente o uso da bicicleta como um meio de transporte urbano. Para esta pesquisa, levantou-se a evolução da tecnologia ao longo dos séculos em especial o desenvolvimento da indústria automobilística no período pós-guerra e identificou-se os principais impactos no território da cidade e seus reflexos nas dinâmicas sociais contemporâneas. A partir disto, foi traçado um panorama dos benefícios da bicicleta como um meio de transporte urbano através de quatro estudos de caso pelo mundo, cada um com suas particularidades: Nova Iorque, Londres, Bogotá e Copenhague. A partir destes exemplos destacaram-se alguns dos principais fatores que influenciam no potencial que uma cidade possui para a utilização da bicicleta como um meio de transporte urbano. Baseado nestes fatores traçou-se um estudo comparativo do Rio de Janeiro dentro de sete categorias de análises distintas: a taxa de motorização; o clima; a segurança e qualidade da malha cicloviária; a integração com outros meios de transporte; as distâncias a serem percorridas; o relevo e a forma urbana; e as políticas de incentivo. / [en] This paper presents a study related to the theme of sustainable urban mobility with a focus on the factors that contribute to the development of a city s potential in regards to the use of the bicycle as a means of urban transportation. For this study, changes in technology over the past centuries, in particular the development of the automobile industry in the postwar period, were examined and main impacts on the city and their reflections in contemporary social dynamics were identified. Based on this, an overview of the benefits of the bicycle as a means of urban transportation was defined employing four case studies from around the world, each with its own peculiarities: New York, London, Bogota and Copenhagen. From these examples, several key factors that influence a city s potential for the use of the bicycles as a means of urban transportation were extracted. Using these factors as a foundation, a comparative study of Rio de Janeiro was performed employing seven different categories of analysis such as: the rate of motorization; the weather; the safety and quality of bicycle paths; integration with other means of transportation; the distances to be traveled; terrain and the urban form; and incentive policies. The impact of the rate of change on the social environment, coupled with the territorial impact of transportation infrastructure, has been gradually reducing, fragmenting and marginalizing the behavior and available space for the pedestrian. As a general consequence, statistics and studies tend to disregard non-motorized transportation as a part of the overall system. This contributed greatly, as pointed out by GRAHAM and MARVIN (2001), to the social drain in transportation planning which initiated in the 1970s. Thus, it is possible to state that the way we commute in a city directly influences not only our perception of the area, but also the way we interact socially. This assumption reinforces the centrality of mobility as a fundamental aspect of a healthy urban environment. The individual who rides in a car does not perceive the important aspects of the urban environment. The car distances the individual from the surroundings and creates a controlled and isolated environment for the passengers. Aspects that define the ambiance of a city such as temperature, sounds, smells and urban textures, go unnoticed when commuting within isolated environments. The same applies to subways, trains and buses, whereas just the opposite occurs when we commute on foot or bicycle. Consequently, the reduction of public space is directly related to the process of technological acceleration, which occurred mainly during the twentieth century, but that began a few years earlier at around 1870. Accordingly, a paradigm shift in transportation planning has become essential. Access to diverse means of transportation, including the bicycle, needs to be promoted. In this context, the use of the bicycle, as a more efficient and affordable means of transportation, has been gaining more importance in urban centers by being able to serve as a complementary infrastructure to the existing mobility network and increasing the penetration in the territory. In addition, the bicycle is an inclusive means of transportation, when we take into account the low investment and maintenance costs, making it widely affordable and highly efficient. However, when analyzing the need of a transportation policy focused on sustainability, we realize that the use of the bicycle as a means of effective transportation has been lacking over the years in Brazil. This discernment becomes clearer when we analyze some of the European cities where bicycle use was amplified and maintained, both on the local and national level, through deliberate action. Although enormous potential to increase bicycle use in the city of Rio de Janeiro does exists, this can only be achieved through the development of a coherent approach. If we take the other main metropolitan regions into consideration, the Greater Rio area has the sixth largest motorization rate in the country following Curitiba, São Paulo, Distrito Federal (DF), Porto Alegre and Belo Horizonte. This is extremely significant. Not surprisingly, the motorization rates of London, Copenhagen and New York are also below their national average. In other words, a motorization rate below the national average could represent potential for the bicycle as a means of urban transportation. Another important factor, the weather, was considered. However, periodic data from cyclists in Rio de Janeiro does not exist making it difficult to assess any variations. In general, for the most part of the year, the weather for biking in the city of Rio de Janeiro is usually favorable. Nonetheless, the summer months are extremely hot and humid. Still, a policy that encourages companies to build changing rooms for employees could be an important incentive for the use of bicycles in the city, even during the hottest times. As previously mentioned, the quality and efficiency of a biking infrastructure is not measured by its length. For example, the extension of the existing network in Rio de Janeiro is comparable to Bogota and Copenhagen; however, its efficiency falls short of the above-mentioned examples. In addition, a relationship does exists between the number of cyclists and the implementation of measures that control traffic speed and prioritize safe, fast, and comfortable access, while at the same time, respect the rights of the cyclists. In Rio de Janeiro, the current infrastructure for cyclists is confusing and inconsistent, ranging from excellent bicycle paths, which serve mainly for cycling as a leisure activity, to precarious pathways that put the riders safety at risk. This in turn generates distrust in regards to the infrastructure and the general functioning of the cycling grid. The bicycle paths around the Lagoon and along the edge of the South Zone are the best examples of well-marked and maintained bicycle paths, while the cycling infrastructure of Botafogo, for example, is confusing, discontinuous and deprived of maintenance. The possibility of using the bicycle in combination with other means of transportation greatly enhances the rider s reach. In Rio de Janeiro, this is still an aspect that is underdeveloped. The bike-sharing system, located almost exclusively in the south zone of the city, has been making strides but still has its glitches. In addition, the use of the bicycles during the week is only permitted up to 21:00, while the use on weekends and holidays has no restrictions. This reinforces the stance of the City Hall and the concessionaires that the bicycle is used more for leisure rather than transportation. From the cyclist s point of view, the distances in Rio de Janeiro are generally shortened. However, the high temperatures during the summer months can reduce these distances to a range of 2 km and 8 km, but the bicycle, as compared to other modes of transportation, can serve as means of transport for shorter trips. In addition to these and other factors, Rio de Janeiro has one crucial factor that stands in the way of implementing an efficient cycling grid: the urban form of the city that is often determined by its terrain. This directly influences the street layout of the city, creating difficult constrictions, as for example, in the case of Botafogo. Aspects involving public policy, regulatory bodies and public awareness also have an impact on urban cycling indices. Municipal Law No. 4,678, which encourages the use of bicycles as a form of urban transportation, establishes overall objectives by compiling a series of good ideas, but lacks solid guidelines regarding the measures to be taken to ensure its execution. Bicycle use incentive policies should be based on studies and technical reports that can quantify the benefits of cycling as a means of urban transportation so that the results of implemented projects can be evaluated and measured. The analysis and monitoring must be executed on a regular basis in order to build a reliable database to assist in decision making. Setting of numerical goals and evaluation of project results was extremely effective in the cases presented. Despite the potential of the city, the reduced quantity of data available to serve as a basis makes the analysis of any future project very difficult. Unlike what takes place in Copenhagen, London, New York and Bogota, this lack of data makes it very difficult to understand the present situation and to prepare a strategic plan based on numerical targets. For example, the government of the city of Rio de Janeiro has few channels for the observation and monitoring of data on non-motorized transportation. This makes it difficult to establish goals and deadlines for improving the infrastructure. We are aware of the problem but do not know the exact cause. We must invest in research and diagnostic tools that allow, over time, for the consolidation of a database that is reliable and easy to access. There is insufficient research and data on traffic accidents involving cyclists and on the economic impacts of the industry that revolves around the bicycle. There is a lack of cyclists associations and an absence of specialized research institutes and transportation department data that effectively considers the bicycle as a means of transportation. Planning, implementation and evaluation of results is crucial in order to progress in the construction of bicycle paths and to encourage cycling as a means of transportation. However, this is a challenge in the city of Rio de Janeiro, mainly due to the lack of collection and systematization of data collected. The potential to transform the city through the use of the bicycle as a means of transportation does exists, but is not taken advantage of.

O aquecimento climático apresenta um impacto sem precedentes na biodiversidade, afetando o desempenho fisiológico e a tolerância dos organismos, particularmente para ectotermos terrestres, que funcionam perto dos seus limites fisiológicos superiores. No entanto, estas relações entre clima e biodiversidade têm sido estudadas principalmente em grandes escalas que não explicam o microclima, entendido como clima numa escala individual. Atualmente o microclima é considerado essencial para compreender o impacto de suas alterações sobre a diversidade biológica com interesses focais sobre dado táxon. A Mata Atlântica do Brasil apresenta uma diversidade fisionômica e biológica que são causa e efeito do clima. Essas relações amplas não são suficientes para explicar as opções de termo e hidro regulação disponíveis para pequenos animais, que é particularmente importante para anfíbios anuros, um táxon particularmente diversificado. Portanto, o objetivo deste projeto foi investigar os microclimas que os anuros da Mata Atlântica podem experenciar em diferentes fisionomias, estratos e habitats fragmentados (áreas abertas, borda e interior da floresta). Todos esses fatores devem influenciar variação hidrotermal numa escala espaço temporal, compatível com o tamanho do corpo dos adultos. Para definir estas relações, usamos um conjunto de indicadores (modelos de ágar com sensores e imagens infravermelhas) que estimam a temperatura operativa e disponibilidade de água no ambiente. Este estudo foi baseado em dados de tamanho corporal real que incluem a maioria dos gamas de tamanhos e permeabilidade de pele de anuros presentes no Parque Estadual Intervales. Usamos como unidade amostral pares de modelos de ágar que simulam a forma e extremos de tamanho corpóreo (pequena vs. grande) e tipos de permeabilidade (totalmente permeáveis vs. impermeáveis). Em geral, modelos permeáveis, especialmente de tamanhos menores, apresentam maior perda de água em áreas de vegetação mais baixa, especialmente no dossel, áreas abertas e em mata de altitude. Os dados obtidos permitiram propor hipóteses de impacto diferencial de altas e baixas temperaturas e baixa umidade relativa, de acordo com a faixa microambiental ocupada pelos anuros. Estas informações ajudam no entendimento da paisagem hidrotermal e do impacto das mudanças climáticas sobre a história natural, em interpretação de dados eco-fisiológicos, modelagem climática e previsão do impacto do clima sobre anuros, particularmente no contexto da dinâmica térmica e do balanço hídrico em escalas espaciais e temporais / Climate warming presents an unprecedented impact to global biodiversity, affecting physiological performance and tolerance of organisms, particularly for terrestrial ectotherms, which function near their upper physiological limits. However, the relationships between climate and biodiversity have been studied mainly at large scales that do not explain microclimate, understood as climate at individual scale. Microclimate is currently considered essential to understand the impact of climate on biological diversity with focal interests on given taxa. Atlantic Forest of Brazil presents physiognomic and biological diversity that are cause and effect of climate. These relationships are not enough to explain options of thermo and hydro-regulation available for small animals, particularly important for anuran amphibians, a particularly diverse taxon. Therefore, the aim of this project was to investigate the microclimates from Atlantic Forest experimented by anurans in different physiognomies, stratums and fragmented habitats (open areas, edge and inside forest). All these factors should influence hydrothermal variation at temporal-space scale compatible with the body size of adults. To define this diversity, we used a set of indicators (agar models with sensors and infrared images) that estimate the operative temperature and water availability. This study was based on actual body size data to include most ranges of size and of skin\'s permeability. We used as sampling unit; pairs of agar\'s models that simulate shape and two body size extremes (small vs. large) and two types of permeability (fully permeable vs. impermeable). In general, permeable models especially of smaller sizes have a higher water loss in lower vegetation areas, especially in Canopy, Open Area and High-Altitude Forest. The data collected allowed to propose hypotheses regarding differential impact of high and low temperatures, and low relative humidity, according to the micro-environmental range occupied by anurans. This information will help to understand hydrothermal landscapes and impact of climate on natural history, interpretation of eco-physiological data, climate modeling and prediction of the impact of climate change on anurans, particularly in the context of thermal dynamics and water balance in spatial and temporal scales

Orientadora: Célia Maria Giacheti / Banca: Dionísia Aparecida Cusin Lamônica / Banca: Natália Freitas Rossi / Resumo: A prematuridade é considerada um fator de risco para o desenvolvimento motor, social, cognitivo e de linguagem. Pesquisadores têm utilizado instrumentos nacionais e internacionais para a avaliação da linguagem falada nesta população, destacando a necessidade desta investigação em diferentes aspectos. Uma técnica que tem sido utilizada como ferramenta para a investigação de elementos do processamento da linguagem falada é a eletroencefalografia (EEG) e suas medidas de Event Related Potentials (ERPs). Posto isso, o objetivo deste estudo foi investigar o desempenho da linguagem falada e achados eletrosifiológicos em crianças pré-escolares nascidas prematuras e compará-los aos de crianças nascidas a termo com desenvolvimento típico de linguagem. Para compor o Grupo Amostral I (GAI), participaram 20 crianças nascidas prematuras moderadas de 4 e 5 anos de idade cronológica, e para o Grupo Comparativo I (GCI), 40 crianças nascidas a termo pareadas a seus pares por sexo e idade cronológica. Para esses grupos, foi utilizado o instrumento Preeschool Language Assessment - Second Edition (PLAI-2) para a avaliação da linguagem falada. Como um recorte do GAI, o Grupo Amotral II (GAII) foi composto por oito crianças participantes do GAI, e para o Grupo Comparativo II (GCII), oito crianças participantes do GCI, pareadas ao GAII por gênero e idade cronológica. Para a avaliação eletrofisiológica de GAII e GCII, utilizou-se uma tarefa de julgamento semântico, na qual frases de finais congruente... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Prematurity is considered a risk factor for motor, social, cognitive and language development. Researchers have used national and international instruments for the evaluation of spoken language in this population, highlighting the need for this research in different aspects. One technique that has been used as a tool for the investigation of elements of speech processing is electroencephalography (EEG) and its measures of Event Related Potentials (ERPs). Therefore, the aim of this study was to investigate the performance of spoken language and eletrophysiological findings of preschool children born prematurely and compare to that of full-term children with typical language development. Twenty preterm infants born at the age of 4 and 5 years of age were included in Amostral Group (AGI), and for Comparative Group I (CGI) 40 children born at term were matched to their peers by sex and chronological age. For these groups the Preschool Language Assessment - Second Edition (PLAI-2) instrument was used for the evaluation of spoken language. As a AGI cut, Amotral II Group (AGII) was composed of 8 children participating in the AGI and for Comparative Group II (CGII), 8 children participating in the CGI, matched to AGII by gender and chronological age. For the electrophysiological evaluation of AGII and CGII, a semantic judgment task was used, where congruent and incongruent sentences were presented passively and the electrophysiological records were captured from a 128-channel geodeti... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

O gênero Baccharis compreende de 433 espécies, as quais estão distribuídas por todo o continente americano, tendo como hábito ervas perenes, lianas, subarbustos e pequenas árvores. A grande quantidade de espécies e a imensa variabilidade tem dificultado os pesquisadores na circunscrição taxonômica do gênero, sendo que recentemente uma nova classificação foi proposta com base em morfologia e dados moleculares. Sabe-se que dados químicos oriundos de substâncias do metabolismo secundário podem auxiliar, corroborar ou sugerir alterações na taxonomia, sendo que a metabolômica é uma ferramenta poderosa para a coleta destes dados. Dessa forma, os estudos de metabolômica não direcionada do gênero Baccharis objetivaram: determinar um método de extração eficiente e único para 306 espécimes (211 espécies distintas); realizar um estudo quimiotaxônomico para o gênero a partir de dados de LC-MS e análise multivariada; realizar triagem de espécies com potencial anti-inflamatório a partir de modelos de predição utilizando espécies de outros gêneros de Asteraceae. Os resultados dos estudos de extração mostraram que ambos os solventes etanol ou metanol em solução aquosa propiciaram uma extração eficiente de metabólitos em banho de ultrassom >= 10 min. A extração pode ser realizada na faixa de 48,3-85,8% de etanol ou acima de 67% de metanol acidificado com ácido fórmico na faixa de 0,12-0,27%. Os resultados do estudo quimiotaxônomico empregando dados de LC-MS e análise multivariada mostraram uma forte similaridade com a recente classificação taxonômica baseada em morfologia e dados moleculares. Na classificação quimiotaxônomica, 10 grupos principais foram observados, formados quase que exclusivamente por seções de subgêneros: quatro grupos formados por espécies do subgênero Baccharis, três grupos formados principalmente por espécies do subgênero Molina, dois grupos formados principalmente por espécies do subgênero Tarchonanthoides e um grupo formado por espécies do subgênero Coridifolia. Substâncias como flavonoides e diterpenos foram determinadas como discriminantes dos grupos formados. Os resultados da triagem de espécies com potencial anti-inflamatório mostraram que a partir de um bom modelo de predição obtido por OPLS-DA, com coeficientes R2X = 0,27, R2Y = 0,987 e Q2 = 0,83, foi possível predizer 30 espécies de Baccharis capazes de promover a dupla inibição das enzimas 5-LOX e COX-1 e que as substâncias correlacionadas a esta inibição são da classe dos flavonoides e fenilpropanoides. Portanto, o uso de dados de LC-MS com abordagem metabolômica não direcionada foi capaz de gerar descobertas importantes tanto para a quimiotaxonomia do gênero Baccharis, quanto na triagem de espécies com potencial anti-inflamatório. Essas descobertas poderão auxiliar tanto os taxonomistas quanto os estudos bioguiados na descoberta de novos fármacos / The genus Baccharis comprises 433 species which are widespread throughout the American continent and their habit consists of perennial herbs, lianas, sub-shrubs and small trees. The great amount of species and the enormous variability have made difficult the taxonomic circumscription of the genus. Recently, a new classification has been proposed based on morphological and molecular data. It is known that chemical data from compound of the secondary metabolism can help to corroborate or suggest alterations in the taxonomy of plants. Thus, the untargeted metabolomic studies of the genus Baccharis aimed to: determine an efficient and unique extraction method for 306 specimens (211 distinct species); to carry out a chemotaxonomic study for the genus from LC-MS data and multivariate analysis; to screen species with anti-inflammatory potential from prediction models using species from other genera of Asteraceae. The extraction results showed that both solvents ethanol or methanol in aqueous solution provided an efficient extraction of metabolites in ultrasonic bath >= 10 min. The extraction can be carried out in the range of 48.3-85.8% ethanol or above 67% in methanol acidified with formic acid in the range of 0.12-0.27%. The results of the chemotaxonomic study using LC-MS and multivariate analysis showed a strong similarity with the recent taxonomic classification based on morphology and molecular data. In the chemotaxonomic classification, 10 main groups were observed, which are formed almost exclusively by sections of the following subgenera: four groups formed by species of the subgenus Baccharis, three groups formed mainly by species of the subgenus Molina, two groups formed mainly by species of the subgenus Tarchonanthoides and one group formed by species of the subgenus Coridifolia. Substances such as flavonoids and diterpenes were determined as discriminants of the groups formed. The results of the screening of species with anti-inflammatory potential showed that from a good prediction model made by OPLS-DA with coefficients R2X = 0.27, R2Y = 0.987 and Q2 = 0.83 it was possible to predict 30 species of Baccharis able of promoting double inhibition of the 5-LOX and COX-1 enzymes and that the substances correlated to this inhibition are from the flavonoids and phenylpropanoids classes. Therefore, the use of LC-MS chemical data using a non-targeted metabolomic approach generated important discoveries both to the chemotaxonomy of the genus Baccharis and also for the screening of species with anti-inflammatory potential. These findings can help both taxonomists and bioguided studies for the discovery of new drugs

El presente trabajo de tesis tiene como objetivo identificar aquellos factores que influyeron en el comportamiento de las exportaciones de carmín de cochinilla en el periodo del 2013 al 2017. Por ser mercados de particular relevancia, haremos un análisis detallado de las exportaciones hacia la Unión Europea y China. La presente investigación se ha dividido en cinco capítulos. En el primer capítulo, se desarrolla el marco teórico, donde se presenta el modelo de ventajas competitivas de Michael Porter. Además, al referirnos al Perú, hemos considerado el marco de la política comercial en el país que impulsa las exportaciones y está contenido en el Plan Estratégico Nacional Exportados (PENX 2025); es por ello que se toman como base los pilares del PENX como herramienta de análisis. Seguidamente, también se analizan los acuerdos comerciales internacionales que tiene Perú con la Unión Europea y China. En el segundo capítulo, se explica la metodología utilizada en el trabajo de investigación, donde se mencionan las técnicas e instrumentos utilizados, la muestra seleccionada, el problema, los objetivos e hipótesis. En el tercer capítulo, se recopilan los datos y resultados que se obtuvieron de las entrevistas y el cuestionario realizado a los diferentes actores. En el cuarto capítulo, se presentan los principales hallazgos después de procesar y analizar los resultados de las entrevistas a los diferentes actores. Asimismo, se mencionan las barreras y brechas de la investigación. Por último, en el quinto capítulo, se exponen las principales conclusiones y recomendaciones que se obtuvieron en la presente tesis / The objective of this thesis is to identify those factors that influenced the behavior of exports of cochineal carmine in the period from 2013 to 2017. Because they are markets of particular relevance, we will make a detailed analysis of exports to the European Union and China. The present research has been divided in five chapters. In the first chapter, the theoretical framework is developed, which presents the model of competitive advantages of Michael Porter. In addition, when referring to Peru, we have considered the framework of the commercial policy in the country that promotes exports and is contained in the National Strategic Plan Exported (PENX 2025); therefore, the PENX pillars are used as a tool for analysis. Then, we also analyze the international trade agreements that Peru has with the European Union and China. In chapter 2, the methodology used in the research work is explained, where the techniques and instruments used, the selected sample, the problem, the objectives and hypotheses are mentioned. In chapter 3, the data and results obtained from the interviews and the questionnaire made to the different actors are collected. In chapter 4, the main findings are presented after processing and analyzing the results of the interviews with the different actors. Likewise, the barriers and gaps of the investigation are mentioned. Finally, in chapter 5, the main conclusions and recommendations that were obtained in this thesis are presented. / Tesis

Neste trabalho será investigado o comportamento de escoamentos de fluidos newtonianos e não-newtonianos em microcanais. O problema não-newtoniano, consiste em resolver as equações que regem o movimento para o caso de um escoamento de fluidos cujas propriedades reológicas possam ser estudadas pelo modelo constitutivo de Phan-Thien-Tanner, como por exemplo os materiais poliméricos. Uma das características interessantes de alguns destes materiais é que eles podem ser misturados com solventes apropriados, como uma solução eletrolítica, e o resultado é que este fluido como um todo passa a ter propriedades elétricas. Assim, além das propriedades viscoelásticas, será investigada a eletrocinética do escoamento, que é diretamente influenciado pela aplicação de um campo elétrico externo. Em particular o fenômeno de eletrosmose será estudado neste trabalho por meio de simulações numéricas em canais planos e bocais. Escoamentos através de bocais podem ser úteis na realização da mistura de fluidos. Neste trabalho, apresentamos uma aproximação numérica para a simulação dos vórtices que ocorrem logo após a passagem do fluido pela contração no bocal. Além disso, foram feitas simulações com potenciais dependentes do tempo e as variações nas propriedades do fluido viscoelástico para este tipo de escoamento. O movimento das cargas na solução é descrito pelas equações de Poisson-Nernst-Planck e para resolver numericamente este problema será aplicado o método das diferenças finitas generalizadas. O código para as simulações de escoamentos eletrosmóticas foi implementado como uma parte do sistema chamado HiG-Fow, que é capaz de realizar simulações de outros tipos de escoamentos além dos investigados nesta tese. A modularidade desse sistema possibilita ao usuário a implementação de pacotes de acordo com o tipo de escoamento a ser estudado. Os resultados obtidos indicam que a tensão viscoelástica é resistente a mudanças bruscas no escoamento, isto é, as oscilações da tensão normal dependem da frequência aplicada. Quanto maior a frequência menor é a amplitude do tensor. Esperamos que este trabalho contribua para um melhor entendimento de escoamentos dependente do tempo, possibilitando melhorias na tecnologia de dispositivos microfluidicos. / In this work the behavior of newtonian and non-Newtonian fluids in microchannels will be investigated. The non-Newtonian problem consists in solving the governing equations of the movement take into account a fluid flow whose rheological properties can be studied by the Phan- Thien-Tanner constitutive model, for example the polymeric materials. One of the interesting features of some of these materials is that they can be mixed with appropriate solvents, such as an electrolyte solution, and the resulting fluid has electrical properties. Thus, besides the viscoelastic properties, the electrokinetics of the flow will be investigated, which is directly influenced by the application of an external electric field. In particular the phenomenon of electro-osmosis will be studied in this work through numerical simulations in flat channels and nozzles. Flows through nozzles may be useful in performing the fluid mixture. In this work, we propose a numerical approximation for the simulation of the vortices that occur soon after the passage of the fluid by the contraction in the nozzle. In addition, simulations were made with time dependent potentials and the variations in viscoelastic fluid properties for this type of flow. The motion of the charges in the solution is described by the Poisson-Nernst-Planck equations and to solve numerically this problem will be applied the generalized finite difference method. The code for the simulations of electroosmotic flows was implemented as a part of the HiG-Fow system, which is able to perform simulations of other types of flows beyond those investigated in this thesis. The modularity of this system enables the user to implement packages according to the type of flow to be studied. The results indicate that the viscoelastic stress is resistant to abrupt changes on the flow, that is, the oscillations of the normal stress depend on the applied frequency. The higher the frequency the smaller the tensor amplitude. We hope that this work contributes to a better understanding of time-dependent flows, enabling improvements in the technology of microfluidic devices.

O presente trabalho teve como objetivo quantificar e caracterizar a variabilidade espaço-temporal da armazenagem, do gradiente de potencial total e do potencial mátrico da água em um Latossolo Amarelo argissólico cultivado com citros. A parcela experimental foi montada em um solo sob uma cultura de citros com 10 anos de idade, consistindo de 40 pontos de observação ao longo de duas transeções, com espaçamento de 4 m x 7 m. Em cada ponto de observação foram instalados a) um tubo de acesso à sonda de nêutrons até a profundidade de 1,20 m, para a quantificação da armazenagem da água no solo, e b) três tensiômetros nas profundidades de 1,00 m, 1,10 m e 1,20 m, para a quantificação do potencial mátrico e do gradiente de potencial total da água no solo. As medições foram feitas ao longo de dois anos, em períodos compreendidos entre novembro e julho do ano seguinte. As medições de potencial mátrico foram feitas diariamente e as de armazenagem semanalmente. Em cada ponto de observação foram retiradas amostras de solo com estrutura deformada para a quantificação das frações granulométricas ao longo do perfil. Em área adjacente instalou-se um pluviômetro acoplado a um "data logger" para a quantificação da entrada de água na área por precipitação pluvial. Os valores das frações granulométricas apresentaram distribuição normal e foram uniformes em todos os pontos, apontando para um gradiente entre o horizonte A e o B textural. Isso permitiu o uso da média dos valores dos 40 pontos por profundidade, para fins de comparação. Os valores de armazenagem, de gradiente de potencial total e de potencial mátrico da água no solo não tiveram correlação significativa a 5% de probabilidade com os valores de argila e areia, entretanto os valores de correlação entre armazenagem/gradiente e argila foram, na maioria das datas analisadas, positivos, enquanto que para os valores de areia a correlação foi negativa. A distribuição dos valores de gradiente de potencial tornou-se mais dispersa quanto mais seco o solo esteve. A estabilidade temporal foi observada pelo comportamento dos valores para os 40 pontos ao longo do tempo, mostrando que os pontos mantiveram a sua característica independentemente do tempo de amostragem, evidenciando desta forma a estabilidade temporal, o que pôde ser comprovado por meio do coeficiente de correlação de Pearson entre datas. Por meio da técnica da diferença relativa foi possível identificar os pontos que, independentemente tempo, estimam a média real do campo, os mais secos e os mais úmidos. O ponto 12 foi escolhido, em função do valor da diferença relativa, como o ponto representativo da média para o gradiente de potencial total, para os valores de armazenagem identificou-se como o ponto 15 como o mais seco e o 05 como o mais úmido. O teste não-paramétrico de Spearman, como sugerido por Vachaud et al. (1985), não diferiu significativamente do teste paramétrico, mais simples, sugerido por Kachanoski & De Jong (1988). / The objective of this work was to quantify and to characterize spatial and temporal variability of water storage, total potential gradient and matric potential in a yellow latosol cropped to citrus. The experiment was carried out at campus of Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", University of São Paulo, in the municipality of Piracicaba (22º42’43’’ S, 47º37’10’’ W, 546 m). The experimental plot was installed in the soil under a 10 years old citrus crop, being made up of 40 observation points along two transects in a 4 m x 7 m spacing. In each observation point were installed a) one aluminum tube to access a neutron probe till the depth of 1.20 m, to quantify the soil water storage and b) three mercury tensiometers at depths of 1.00 m, 1.10 m and 1.20 m to estimate matric potential and total potential gradient. Measurements were made during two years in the periods between November and July of the next year. Matric potential measurements were made daily and those of soil water storage, weekly. From each observation point were also taken disturbed soil samples for soil mechanical analysis along the profile. A rain gage coupled to a data logger were also installed just beside the transects. The percent values of sand clay and silt were normal distributed and uniform in all points, which permitted the use of a mean of the 40 points in each sampled depth. Soil water storage, matric potential and total potential gradient values did not have significant correlation, at the level of 5% of probability, with the percent values of clay and sand, eventhough the correlation values between storage/gradient and clay were, in almost all analyzed date, positive, whereas those for sand, negative. The dispersion of matric potential and total potential gradient values was higher as the soil became dryer. All the 40 points showed temporal stability for the measured parameters, that is, they maintened their characteristics independently of sampling time; this was proven by means of the Pearson correlation coefficient among dates. By means of the relative difference technique, it was possible to identify the points that, independently of time, estimate the real field mean, the dryer points and the moister points. Point 12 was chosen, by this technique, as the representative for the mean total potential gradient; for the soil-water storage, point 15 was identified as the dryer point and point 05 was identified as the moister one. The non-parametric test of Spearman, as suggested by Vachaud et al. (1985), was not significantly different of the simpler parametric test, suggested by Kachanoski and De Jong (1988).

O amendoim (Arachis hypogaea L.) é originário da América do Sul e foi amplamente disseminado pelo mundo, provavelmente por causa do seu sabor agradável e valor nutritivo. A cultura do amendoim é uma alternativa em sistema de rotação de culturas em áreas de cana-de-açúcar no momento da reforma dos canaviais, sendo esta a razão pela qual o Estado de São Paulo, principal produtor de cana, seja também o principal produtor brasileiro de amendoim. A aplicação do conceito da eficiência de produção agrícola para avaliação da cultura do amendoim pode fundamentar análises estratégicas para o setor. Uma das ferramentas usadas para este tipo de aplicação são os modelos baseados em processos. Dentre os modelos de crescimento para a cultura do amendoim já existente, destaca-se o incluído no sistema computacional DSSAT, denominado CROPGRO, que tem sido bastante aplicado em todo o mundo por pesquisadores da área. O desenvolvimento de modelos próprios por pesquisadores intensifica o processo de aprendizado e auxilia na redução de incertezas. O objetivo deste trabalho foi gerar conhecimento sobre a cultura do amendoim quanto a necessidade hídrica, conciliado ao desenvolvimento e calibração de modelos de simulação para quantificação da eficiência de produção agrícola nas principais regiões produtoras do Estado de São Paulo. A calibração do modelo CROPGRO-Peanut foi eficiente em simular a fenologia, para as variáveis vegetativas o índice d de Wilmott foi satisfatório para IAF (0,88 a 0,90), N° de folhas (0,58 a 0,85), AF específica (0,82 a 0,98), massa vegetativa (0,94 a 0,98) conforme a reposição hídrica aplicada, com valores de r2 acima de 0,65. Quanto as variáveis produtivas, embora os índices d e r2 foram satisfatórios, a EF foi baixa para ambos os tratamentos. Já o Simulador agronômico simplificado para Arachis hypogaea (SASAH), modelo inicialmente proposto neste trabalho pode ser considerando ainda em fase de construção e necessita de ajustes adicionais em seus algoritmos, não sendo utilizado na tese para simulação da produção potencial e atingível do amendoim. A eficiência média da produção no estado de São Paulo é de 52%, variando entre 33% em Ribeirão Preto até 72% em Marília. / Peanut (Arachis hypogaea L.) originates from South America and was widely disseminated throughout the world, probably because of its pleasant taste and nutritional value. The peanut crop is an alternative in a system of crop rotation in areas of sugarcane at the time of sugarcane reform, which is why the State of São Paulo, the main producer of sugarcane, is also the main producer Brazilian peanut. The application of the concept of agricultural production efficiency to evaluate the peanut crop can support strategic analysis for the sector. One of the tools used for this type of application is process-based models. Among the growth models for the existing peanut crop, the one included in the DSSAT computer system, called CROPGRO, has been widely applied by researchers in the area. The development of own models by researchers intensifies the learning process and helps reduce uncertainty. The goal of this work was to generate knowledge about the peanut crop as the water requirement, the development and calibration of simulation models to quantify the agricultural production efficiency in the main producing regions of the São Paulo State. The calibration of the CROPGRO-Peanut model was efficient in simulate the phenology, for the vegetative variables the Wilmott index was satisfactory for LAI (0.88 to 0.90), N° of leaves (0.58 to 0.85), Specific AF (0.82 to 0.98), vegetative mass (0.94 to 0.98) according to the applied water replacement, with r2 values above 0.65. Regarding the productive variables, although the indices d and r2 were satisfactory, the EF was low for both treatments. The simplified agronomic simulator for Arachis hypogaea (SASAH), a model initially proposed in this work, can be considered still in the construction phase and requires additional adjustments in its algorithms, and it is not used in the thesis to simulate the potential and attainable yield of peanuts. The average efficiency of production in the state of São Paulo is 52%, ranging from 33% in Ribeirão Preto to 72% in Marília.

Embora a entropia do universo evolua para um máximo, localmente, sistemas podem se odernar às custas do maior desordenamento de suas vizinhanças. Assim, a formação espontânea de padrões temporais e espaciais tem sido observada em diferentes sistemas, incluindo os eletroquímicos. Neste trabalho foram estudadas as dinâmicas oscilatórias temporais de potencial desenvolvidas durante a eletro-oxidação galvanostática de metanol e etanol em meio ácido sobre eletrodos de platina. Como a técnica galvanostática informa apenas sobre a totalidade dos processos a ocorrer na interface eletrodo/solução técnicas auxiliares devem ser empregadas em conjunto para obter informações a respeito de processos individuais. Desta forma as técnicas de espectroscopia de infravermelho in situ, em configuração de reflexão interna, e de espectrometria de massas on line foram utilizadas e permitiram alcançar as seguintes conclusões. Para a eletro-oxidação oscilatória de metanol os resultados mostraram que (i) em média, o grau de recobrimento de monóxido de carbono linearmente adsorvido (θCOL) decai continuamente ao longo do experimento oscilatório, sugerindo que um acúmulo de espécies oxigenadas adsorvidas desenvolve-se ao longo das oscilações de potencial e é o responsável pela deriva que age sobre o sistema; (ii) a variação negativa da posição da banda de COL com o aumento do potencial durante o período de indução sugere que não há formação de padrões ou ilhas de COads previamente à observação de oscilações. Já os resultados da eletro-oxidação oscilatória de etanol mostraram (i) também uma queda contínua, em média, em θCOL ao longo do tempo bem como um crescimento, em média, da população de acetato adsorvido; (ii) para a condição oscilatória estudada a produção de CO2 seguiu a mesma dinâmica temporal das oscilações de potencial, já a corrente iônica associada à produção de acetaldeído permaneceu estacionária dentro do regime oscilatório. / Although the entropy of the universe evolves to a maximum, locally systems can become ordered at the expense of greater disordering of their neighborhoods. Thus, the spontaneous formation of temporal and spatial patterns have been observed in different systems, including electrochemical ones. In this thesis, the temporal dynamics of potential oscillations developed during the galvanostatic electro-oxidation of methanol and ethanol in acid medium on platinum electrodes were studied. As the galvanostatic technique informs just about all the processes occurring at the interface electrode/solution auxiliary techniques should be employed together to obtain information about individual processes. Thus the techniques of in situ infrared spectroscopy, in configuration of internal reflection, and online mass spectrometry were used and allowed to reach at the following conclusions. For the oscillatory electro-oxidation of methanol the results showed that (i) on average, the coverage degree of linearly adsorbed carbon monoxide (θCOL) decays continuously throughout the oscillatory experiment, suggesting that an accumulation of adsorbed oxygen species develops along the oscillations and causes the drift in the system, (ii) the negative change in the band position of COL with potential increasing during the induction period suggests that there is no tendency to pattern formation or islands formation of COads prior to the observation of oscillations. Concerning the oscillatory electro-oxidation of ethanol the results showed that (i) there is also a continuous drop on average in θCOL over time as well as an increase on average in the population of adsorbed acetate, (ii) for the oscillatory condition studied the production of CO2 followed the same temporal dynamics of the oscillations of potential, while the ionic current associated with the production of acetaldehyde remained stationary inside the oscillatory regime.