Orientador: Luiz Eduardo de Ângelo Sanchez / Banca: Eduardo Carlos Bianchi / Banca: Amauri Hassui / Resumo: A operação de roleteamento é realizada com o intuito de diminuir a rugosidade e melhorar as propriedades mecânicas da peça, como o aumento da dureza e da resistência à fadiga. O processo se dá sem remoção de material, por meio de trabalho a frio, no qual a ferramenta promove o escoamento do material dos picos para o preenchimento dos vales na superfície da peça de trabalho. Esta operação envolve deformação plástica com consequente introdução de tensão residual de compressão nas camadas subsuperficiais da peça. No entanto, as forças de contato envolvidas no processo podem ser excessivamente altas ao ponto de produzir desvios de forma afetando a qualidade superficial da peça acabada. Para minimizar estes problemas, encontram-se pesquisas que utilizam um feixe de laser para o aquecimento localizado da peça na região imediatamente anterior ao contato da ferramenta. Porém, por questões de custo e espaço físico em torno da máquina, este método tem seu uso restrito. A fim de tornar o roleteamento a quente mais viável, neste trabalho é proposto o uso de resistência elétrica em cerâmica, de baixo custo, a qual emite radiação infravermelha como fonte de calor. Para medir a eficiência da técnica proposta foram realizadas operações de roleteamento convencional e comparadas com a condição a quente empregando uma liga aeronáutica inconel 718. Foram analisadas importantes variáveis de saída do processo relacionadas com a qualidade superficial, como a rugosidade, microdureza, tensão residual... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The burnishing operation is performed in order to reduce roughness and improve the mechanical properties of the part, such as increased hardness and fatigue resistance. The process takes place without material removal by means of cold working, in which the tool promotes the flow of the material from the peaks to fill the valleys on the surface of the workpiece. This operation involves plastic deformation with consequent introduction of residual compressive stress in the subsurface layers of the part. However, the forces involved in the process may be excessively high to the extent of producing shape deviations affecting the surface quality of the finished workpiece. To minimize these problems, there are researches that use a laser beam for localized heating of the part in the region immediately prior to the tool contact. However, for reasons of cost and physical space around the machine, this method has its restricted use. In order to make hot rolling more feasible, in this work the use of low cost electric ceramic resistance is proposed, which emits infrared radiation as a source of heat. To measure the efficiency of the proposed technique, conventional burnishing operations will be performed and compared to the hot condition using an aeronautical alloy 718 Inconel. Important process output variables related to surface quality, such as roughness, micro hardness, residual stress and circularity, when using different input parameters, such as force, part rotation and number of... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientadores: Rubens Maciel Filho, André Luiz Jardini Munhoz / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-16T04:58:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barbosa_MariaIngridRocha_D.pdf: 6334120 bytes, checksum: 813346a6df3bd4b021cd96c013949224 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A tendência atual na área de desenvolvimento de materiais aponta significantemente para o desenvolvimento de nanocompósitos. Várias pesquisas mostram que as características das propriedades que estes materiais apresentam ampliam de forma bastante promissora suas possíveis aplicações. Levando-se isso em consideração, este projeto tem como objetivo o estudo e desenvolvimento de materiais compósitos (polímero/carga) nanoestruturados para utilização no processo da Estereolitografia Laser no Infravermelho (CO2). Para tanto, o estudo envolve a mistura física de nanopartículas de sílica dispersas em uma matriz polimérica, composta por resina epóxi (diglicidil éter bisfenol A - DGEBA) e dietilenotriamina (DETA) como agente de cura. A determinação das propriedades térmicas e análise dos principais fenômenos e mecanismos gerais de cura do material nanocompósito foram realizadas utilizando a técnica de Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC). Simulação computacional, utilizando um modelo matemático determinístico resolvido por volumes finitos através do programa ANSYS CFX®, foi realizada com o objetivo de avaliar os perfis da distribuição da temperatura espacial e temporal (análise térmica transiente), na amostra (modelo físico), durante a aplicação do laser nos materiais nanocompósitos com diferentes composições. A validação física das simulações foi feita utilizando o processo de Estereolitografia Laser no Infravermelho (CO2), avaliando o efeito dos parâmetros do processo (velocidade de varredura e potência do laser). Os resultados obtidos comprovaram que, dentre os sistema estudados, o sistema nanocompósito DGEBA/DETA/NS A apresenta características de viscosidade e cura localizada adequadas à utilização no processo de Estereolitografia Laser no Infravermelho (CO2). Os testes experimentais mostraram que quanto maior a velocidade de varredura do feixe laser (?), menor a difusão de calor para as regiões vizinhas ao ponto irradiado e, consequentemente, menor a espessura da camada curada. Outro fator observado na realização dos testes é que quanto menor a quantidade de pulsos incidentes no material e maior a ?, melhores são as condições de obter a cura localizada, com pouca difusão de calor para regiões vizinhas ao volume irradiado. Com base nesses resultados conclui-se que a cura localizada depende do material utilizado e do controle dos parâmetros operacionais do processo / Abstract: The current trend in materials development points significantly to the development of nanocomposites. Several researches show that the characteristic properties of these materials present, compared to similar macrocystaline, a broad range of promising possible applications. Taking this into consideration, this project aims to study and develop nanostructured composite materials (polymer/filler) to use in the process of Infrared Laser Stereolithography (CO ). 2 Thus, this study involves the physical mixture of silica nanoparticles dispersed in a polymer matrix composed of epoxy resin (diglycidyl ether bisphenol A - DGEBA) and diethylenetriamine (DETA) as curing agent. The determination of thermal properties and analysis of major general phenomena and mechanisms of nanocomposite materials cure were carried out using the Differential Scanning Calorimetry (DSC) technique. Computer simulation using a deterministic mathematical model solved by finite volume through the ANSYS CFX program, was performed ® to evaluate the profiles of the temperature spatial and temporal (transient thermal analysis) distribution in the sample (physical model) during laser application in nanocomposite materials. The simulation validations were made using the Infrared Laser Stereolithography (CO ) process, evaluating the effect of process parameters 2 (laser scan rate and laser power). The results obtained proved that among the studied systems, the DGEBA/DETA/NS A nanocomposite system have characteristics of viscosity and localized cure suitable for use in the Infrared Laser Stereolithography (CO ) process. 2 The experimental tests showed that the higher the scan rate of laser beam (?), lower the heat diffusion to the neighboring regions to irradiated point, and lower the thickness of the layer cured. Another observed aspect in the test refers to the fact that the smaller number of pulses incident on the material and the higher the scan rate of laser beam, better are the conditions to obtain localized cure, with little heat diffusion to neighboring irradiated volume regions. Based on these results it may be concluded that the localized cure depends on the material used and the control of operational parameters process / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Jacobus Willibrordus Swart / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-13T00:28:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DellaLucia_FelipeLorenzo_M.pdf: 2225962 bytes, checksum: 809ea9b9a2b7ea0c114f8fa449a539a1 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Este trabalho tem como objetivo desenvolver a tecnologia de microbolômetros resistivos que serão utilizados como sensores de infravermelho. Para isso, foi realizado um projeto inicial de dispositivo constituído de cálculos matemáticos e simulações computacionais a fim de prever o comportamento do dispositivo e ajustar parâmetros de processo de fabricação de modo a aperfeiçoar seu desempenho. De posse dos dados do projeto, foi realizada a fabricação. Foram fabricados microbolômetros resistivos de Silício Policristalino (Si-poli) em membranas suspensas para aumentar a isolação térmica do material resistivo. Ouro Negro (poroso) foi evaporado de forma a funcionar como camada absorvedora de radiação infravermelha. Eventuais problemas ocorridos durante a fabricação foram relatados, sanados e realimentados ao processo de fabricação de forma a simplificar e aperfeiçoar ao máximo a fabricação. Imagens realizadas por microscópio eletrônico de varredura e cortes realizados utilizando Feixe de Íons Focalizado mostram os detalhes da fabricação, indicando os materiais utilizados e a forma na qual a membrana de Si-poli está isolada do substrato. As medidas realizadas nos dispositivos fabricados revelam uma responsividade de 1,8 V/W, TCR de -0,95%/K, tempo de resposta de 13 ms e detectividade de 5,66.105 cm.Hz1/2.W-1. Apesar de algumas destas características não se encontrarem dentro dos parâmetros projetado, outras se assemelham às características de dispositivos comerciais e publicados na literatura. Como resultado deste trabalho, um ambiente favorável foi preparado para o desenvolvimento deste tipo de dispositivo. Matrizes de dispositivos poderão também ser desenvolvidas de forma a produzirem imagens em infravermelho que poderão ser utilizadas em diversas aplicações diferentes. / Abstract: This work has as a main goal to develop the resistive microbolometers technology that will be used as infrared sensors. In order to do so, an initial device design was performed using mathematical calculations and computational simulations were accomplished to predict the behavior and adjust the fabrication process parameters of this device to improve its performance. After the simulations, the fabrication was performed. Using Polysilicon as active element of the resistive microbolometers, suspended membranes were fabricated to enhance thermal isolation. Gold Black (porous) was evaporated to work as an infrared radiation absorber. Some problems that occurred during the fabrication were reported, solved and provided feedback to simplify and improve the fabrication. Some Scanning Electron Microscopy images and cuts using Focused Ion Beam show some fabrication details, indicating the materials used and how the Polysilicon membrane is isolated from the substrate. The measurements performed in the fabricated device show that the responsivity is about 1.8 V/W, the TCR is about -0.95%/K, the response time is 13 ms and the specific detectivity is 5,66.105 cm.Hz1/2.W-1. Although some of these characteristics are not within the designed parameters, others are similar to the characteristics of commercial devices and devices found in literature. As a result of this work, a favorable environment was prepared to the development of this kind of device. Arrays of devices can also be developed in order to produce infrared images which may be used in many different applications. / Mestrado / Eletrônica, Microeletrônica e Optoeletrônica / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Luiz Antonio Daniel / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-13T10:52:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_MarcosRobertoda_D.pdf: 15666426 bytes, checksum: f8b5a6abbcda2efe03c044093545315f (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Várias técnicas vêm sendo empregadas nos sistemas de produção agrícola para alcançar os objetivos focados na sustentabilidade. Táticas ou ferramentas de manejo são adotadas a fim de propiciar maior produtividade, menor impacto sobre os recursos naturais e melhor desenvolvimento humano. O controle de plantas daninhas nestes sistemas tem demandado constantes estudos para melhoria de desempenho onde várias práticas são adotadas, dentre elas o controle biológico, químico e físico. No caso do controle físico podem ser considerados, além do método mecânico, os métodos que utilizam altas temperaturas, denominados flamejamento. O flamejamento tem como objetivo a exposição das plantas daninhas ao calor, por um espaço de tempo, suficiente para evaporar a água presente nas células das plantas. Com isso as células se rompem e a movimentação de água fica comprometida, causando assim o seu murchamento e morte. O método no passado foi muito utilizado no exterior, principalmente nos EUA e na Europa, e atualmente a sua aplicação ressurge entre os produtores desses países que de alguma forma não utilizam ou diminuíram o uso de defensivos, seja por filosofia ou por necessidade. No Brasil os flamejadores praticamente inexistem e não se encontram registros sobre a sua utilização ou fabricantes desse tipo de equipamento. Este trabalho teve como objetivo principal avaliar a eficiência do uso de dois diferentes protótipos experimentais de flamejadores no controle de plantas daninhas. O estudo foi desenvolvido no Centro de Engenharia e Automação de Jundiaí do IAC onde foi adaptada uma estrutura existente para ensaios com semeadoras. Durante o desenvolvimento do plano de pesquisa foram realizados vários ensaios para caracterização funcional dos queimadores de chama direta e infravermelho. Posteriormente, foram construídos dois modelos experimentais de flamejadores, um de chama direta e outro de chama indireta (infravermelho) baseados nos resultados obtidos na fase de caracterização. Foram utilizadas quatro espécies de plantas daninhas consideradas de importância econômica para determinar a eficiência dos flamejadores. Os ensaios permitiram obter inúmeras informações acerca do funcionamento dos flamejadores em diferentes condições e testar vários procedimentos. Foi também realizada uma análise da influência do calor sobre as espécies vegetais em função dos tratamentos adotados. As plantas expostas ao flamejamento apresentaram um melhor controle quando as velocidades de deslocamento foram menores (2 e 3 km h-1), enquanto que em velocidades maiores (4 e 5 km h -1) as plantas sofreram injúrias o suficiente para o controle ser considerado satisfatório. As temperaturas a que foram expostas as plantas (135 a 409 ºC) em todos os tratamentos foram acima do recomendado na literatura como letais e prejudiciais ao desenvolvimento dos organismos vegetais. As espécies capim-braquiária e capim-colonião apresentaram maior resistência ao calor e as espécies corda-de-viola e picão-preto praticamente não apresentaram resistência. Conclui-se, de acordo com os resultados, que o controle de plantas daninhas com flamejadores é uma tecnologia aplicável às condições brasileiras, porém outros trabalhos precisam ser realizados como estudar a aplicação do calor nas plantas daninhas em diferentes estádios e densidade populacional; estudar a resistência de outras espécies ao calor; estudar outros tipos de queimadores; realizar estudos de dose-resposta; aplicar o flamejamento em condições reais (no campo) para avaliar o efeito sobre a população de plantas daninhas, sobre as plantas cultivadas e sobre o solo. / Abstract: In agricultural production systems have been employed various techniques to achieve the goals focused on sustainability. Tactics or tools of management are adopted in order to provide greater productivity, lower impact on natural resources and better human development. The control of weeds in these systems has sued constant studies for improving performance where several practices are adopted, among them the control biological, chemical and physical. In the case of physical control may be considered in addition to the mechanical method, which use high temperatures, called flaming. The flaming aims to expose the weeds to heat, for a time, enough to evaporate the water present in the cells of plants. With so rupture the cells and movement of water is compromised, thereby shriveling it and causing his death. In the past the method has been widely used abroad, mainly in the U.S. and Europe, and currently its application resurfaces among the producers of those countries that do not use in any way or reduced the use of defensive, either by philosophy or by necessity. In Brazil the flame practically does not exist and are not records on its use or manufacturers of such equipment. This study aimed to evaluate the efficiency of the primary use of two different experimental flaming prototypes in controlling weeds. The study was conducted at the Center for Engineering and Automation Jundiaí IAC which an existing structure was adapted for testing with seeders to work with flaming. During the development of the research was conducted several tests in order to determinate the functional characterization of a direct flame burners and infrared. Later, two experimental flaming models were constructed, one direct and another one indirect (infrared), based on the results obtained at the characterization. We used four species of weeds considered of economic importance in determining the efficiency of the flaming. The tests led to numerous details about the operation of flaming in different conditions and test several procedures. It was also carried out an analysis of the influence of heat on the plant species on the basis of adopted treatments. Plants exposed to flame had a better control when the speed of displacement were lower (2 e 3 km h-1), while in higher speeds (4 e 5 km h -1) plants injuries were considered satisfactory enough for its control. The temperatures at which the plants were exposed (135 to 409 º C) in all treatments were above the recommended in the literature as lethal and harmful to the development of plants. The species of grass braquiária and grass coloniao showed more resistance to heat and the species corda-de-viola and pick black hardly showed resistance. According to the results, it conclude that the control of weeds with flaming is a technology applicable to Brazilian conditions, but other studies must be conducted to study the application of heat in the weeds at various stages and population density; studying resistance to heat from other species; studying other types of burners; carry out studies of dose-response; apply the flaming in real conditions (at field) to evaluate the effect on the population of weeds on the cultivated plants and on the ground. / Doutorado / Agua e Solo / Doutor em Engenharia Agrícola

Orientador: João Francisco Escobedo / Resumo: O trabalho apresenta uma análise estatística e climática das irradiações global (HG) e global infravermelha (HGNIR) e das frações global total (Kt = HG/H0) e global infravermelha (KtNIR = HGNIR/H0NIR), transmitidas na atmosfera no período de 2001 a 2006 em Botucatu/SP/Brasil. Os valores das frações médias Kt e KtNIR (horária e diária) calculadas estatisticamente foram: Kth = 50,0%, KtNIRh = 42,0%, e Ktd = 56,0%, KtNIRd = 48,0%, respectivamente. O estudo mostra ainda a obtenção e a validação da equação de estimativa para KtNIR em função de Kt obtidas por regressão linear (y = ax), onde KtNIRh = 0,850Kth e KtNIRd = 0,855Ktd apresentaram elevados coeficientes de determinação: R2 = 0,981 e R2 = 0,987, respectivamente. Os valores horários obtidos na validação (ano típico e atípico) foram (rMBE)h = 1,0% e 0,2%, (rRMSE)h = 6,3% e 5,3%; dh = 0,994 e 0,996 respectivamente, enquanto que os valores diários foram (rMBE)d = 0,9% e 0,05%; (rRMSE)d = 3,4% e 2,6%; dd = 0,995 e 0,998. Os resultados mostram que as equações podem ser utilizadas com precisão e exatidão nas estimativas de KtNIR. A análise sazonal mostrou que a equação KtNIRh = 0,850Kth anual superestima KtNIRh no verão e primavera em 2,8% e 1,0%, e subestima-o no outono e inverno em 1,0% e 2,6%, respectivamente. Similarmente, KtNIRd = 0,855Ktd anual superestima KtNIRd no verão e primavera em 2,8% e 1,3% e subestima-o no outono e inverno em 1,0% e 2,1%, respectivamente. A análise por cobertura de céu mostrou que: o valor KtNIRh an... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This paper describes the statistical and climatic analysis of global (HG) and infrared global (HGNIR) irradiations, and total global (Kt = HG/H0) and infrared global (KtNIR = HGNIR/H0NIR) fractions, transmitted in the atmosphere from 2001 to 2006 in Botucatu/SP/Brazil: Values of mean fractions Kt and KtNIR (hourly and daily) calculated statistically were as follows: Kth = 50,0%, Kth NIR = 42,0%, and Ktd = 56,0%, KtNIR d = 48,0%, respectively. The study also presents obtaining and validation of the estimate equation for KtNIR as a function of Kt. The equations obtained by linear regression (y = ax) KtNIR h = 0,850Kth and KtNIR d = 0,855Ktd had high determination coefficient: R2 = 0,981 and 0,987 respectively. Hourly values based on validation (typical and atypical years) were as follows: (rMBE) h = 1,0% and 0,2%, (rMSE) h = 6,3% and 5,3%; d h = 0,994 and 0,996, respectively. Daily values were as follows: (rMBE) d = 0,9% and 0,05%; (rMSE) d = 3,4% and 2,6%; d d = 0,995 and 0,998. The results show that the equations can be used precisely and accurately for KtNIR estimates. Seasonal analysis showed that the annual KtNIR h = 0,850Kth equation overestimates KtNIR h in the summer and spring by 2,8% and 1,0% and underestimates it in the autumn and winter by 1,0% and 2,6%, respectively. Similarly, KtNIR d = 0,855Ktd equation anual overestimates KtNIR d in the summer and spring by 2,8% e 1,3% and underestimates it in the autumn and winter by 1,0% e 2,1%, respectively. Considering sky c... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Úlceras decorrentes de disfunções venosas são comuns na prática clínica. Fatores como hipóxia, infecção, acúmulo de fibroblastos senescentes, metabolismo anormal de colágeno e desequilíbrio entre produção e absorção de matriz extracelular contribuem para a cronicidade dessas lesões. Até o momento, não existe tratamento ideal para essas úlceras. A radiação infravermelha longa (FIR) tem sido proposta como opção. Diversos estudos descrevem efeitos antimicrobiano e anti-inflamatório, melhora na circulação sanguínea, regeneração de colágeno, aumento na proliferação de fibroblastos e expressão de TGF-beta, e aumento da síntese de óxido nítrico (NO), que tem papel importante em todas as fases da cicatrização. O objetivo deste estudo foi avaliar, por imunoensaios, a ação de substratos têxteis emissores de radiação infravermelha longa (FIR), em associação ou não à prata (FIR+Ag), sobre cultura de fibroblastos oriundos de úlcera venosa (venous ulcer fibroblasts VUFs) quanto a citotoxicidade, expressão de vimentina, colágeno dos tipos I e III, iNOS e VEGF, além do potencial antimicrobiano sobre cepas de bactérias frequentemente encontradas no leito de úlceras venosas. Ao que parece, o aditivo FIR sozinho, ou em combinação com prata, não exerceu efeito citotóxico sobre fibroblastos humanos (VUF). Houve aumento na expressão de vimentina em relação ao controle em todos os estímulos avaliados. Também foi observado aumento da expressão de iNOS estimulado pela prata. Não ocorreu aumento da expressão de VEGF e colágeno do tipo I e tipo do III. O efeito antimicrobiano de FIR foi comparável ao efeito classicamente descrito para a utilização de prata. Assim, acreditamos que o emprego de produtos têxteis emissores de FIR como curativos seja uma possível opção para o tratamento de úlceras venosas / Ulcers resulting from venous dysfunctions are common in clinical practice. Factors such as hypoxia, infection, accumulation of senescent fibroblasts, abnormal collagen metabolism and imbalance between production and absorption of extracellular matrix contribute to the chronicity of these sores. There is no ideal treatment for those ulcers. Far Infrared Radiation (FIR) has been proposed as a treatement option. Several studies describe antimicrobial and anti-inflammatory effects, improvement in blood circulation, regeneration of collagen, increased proliferation of skin fibroblasts, higher expression of TGF-beta and increased synthesis of nitric oxide (NO), which plays an important role in all phases of the wound healing process. The aim of this study was to evaluate the action of textile emitting FIR substrates, whether containing silver or not (FIR+Ag), on the culture of venous ulcer fibroblasts (VUFs) regarding to: cytotoxicity, vimentin, types I and III collagen, iNOS and VEGF expression as well as the antimicrobial potential on strains of bacteria frequently found in venous ulcers. Our results proved that FIR additives alone, or in combination with silver, did not exert a cytotoxic effect on human fibroblasts (VUF). There was an increase in vimentin expression in relation to the control in all evaluated stimuli. Increased stimulation of iNOS expression by silver was observed. No increase in the expression of VEGF and nor collagen types I and III was observed. An antimicrobial effect of FIR comparable to the effect classically described for the use of silver has been verified. Thus, we believe that the use of FIR-emitting textile products as curatives is a possible option for the treatment of venous ulcers

Criar um ambiente experimental capaz de medir a resposta neural da visão (térmica) - em serpentes - quando estimulada por radiação infravermelha. Tratou-se da criação de estímulos dinâmicos artificiais dos quais a temperatura e a velocidade de deslocamento foram controlados. A resposta da cobra, quanto a esses estímulos, foi captada diretamente do cérebro da mesma (teto óptico), que corresponde aos processos visuais e infravermelhos do sistema nervoso central da cascavel. Mostramos que com esses estímulos criados, foi possível obter dados experimentais capazes de viabilizar analises de sensibilidade do sistema sensorial infravermelho em relação a contraste em temperatura e velocidade de movimento de presas artificiais. / The present work describe a creation of an experimental environment capable of measuring the neural response of vision (thermal) -in snakes -when stimulated by infrared radiation. There will be a creation of artificial dynamic stimuli of which the temperature and displacement velocity can be controlled. The response of the snake, when presented to these stimuli, captured directly from the brain (tecto optic), which corresponds to visual and infrared process in the central nervous system of the rattlesnake. We showed that with these stimuli created, it is possible to obtain experimental data which will allow analysis of sensitivity of the infrared sensory system in relation to contrast in temperature and speed of movement of false prey.

Foi estudada a dissociação multifotônica do éter dietílico induzida por absorção de luz infravermelha, proveniente de um laser de CO2, tipo TEA.Na irradiação com a linha P(20) da banda 0001-0200 (1046 cm -1 ), os produtos observados por análise espectroscópica infravermelha e cromatografia em fase gasosa foram:H2,CO,CH4,C2H2,C2H4, C2H6, CH3CHO e C2H5OH.A eficiência de dissociação foi proporcional às pressões iniciais de éter a uma potência fixa e crescente em função da potência do laser a uma pressão fixa. A eficiência com relação ao comprimento de onda do laser seguiu aproximadamente o espectro de absorção I.V. do éter, sugerindo que a dissociação seja iniciada por um processo de absorção multifotônica ressonante. 0 estudo da variação do rendimento individual dos produtos em função da potência apresentou um comportamento crescente para todos os produtos, enquanto que a variação do rendimento individual dos mesmos em função da pressão inicial de éter para CO e CH4 foram crescentes e para C2H6, CH3CHO e C2H5OH foram decrescentes; o comportamento do C2H4 foi linear e quase constante, o que sugere que ele se forme por dissociação unimolecular do éter, enquanto que a formação de CO, CH4 e C2H6deve envolver processos colisionais. Na irradiação de misturas de éter com argônio, neônio, hidrogênio, hélio e N20, os rendimentos individuais absolutos cairam, possivelmente porque tais gases agem como desativadores de moléculas de éter excitadas pelo laser, por transferência de energia V-T. Adicionando-se ao éter um captador de radicais, no caso NO, foi verificado apenas um pequeno aumento no rendimento relativo de CH4 em detrimento do C2H6. Na irradiação o do sistema éter/oxigênio foi observada a quebra dielétrica do sistema, tratando-se este fenômeno de uma verdadeira combustão, uma vez que o processo todo é desencadeado com apenas um pulso do laser para pressões acima de 40,0 Torr de 02,sendo CO2o produto principal. Entretanto, abaixo do limiar de quebra dielétrica o rendimento individual dos produtos foi crescente com o aumento do número de pulsos e também em função do aumento da pressão de 02, exceto o etanol que neste último estudo decresceu. Neste caso, os produtos observados foram os mesmos que no éter puro, exceto pequena quantidade de CO2. Em síntese, o C2H4 e C2H5OH devem se formar da dissociação unimolecular do éter, ao passo que H2 , CO, CH4 , C2H2 , C2H6 e CH3CHO são obtidos, em sua maior parte, através de reações que envolvem processos colisionais, radicalares ou não. / The photodissociation of diethyl ether induced by infrared multiphoton absorption from focused radiation of a TEA CO2 laser was investigated. After irradiating with the P(20) line of the 0001-0200 band (1046 cm-1) the decomposition products were analyzed by IR spectroscopy and gas chromatography. Hydrogen, carbon monoxide, methane, ethylene, acetylene, ethane, acetaldehyde and ethanol were detected. The overall decomposition efficiency was proportional to the initial pressure for a fixed irradiation energy, and increases with pulse energy at constant sample pressure. The decomposition efficiency was also observed to be wavelength dependent and followed, roughly, the IR absorption spectrum profile suggesting a resonant multiphoton absorption initiated reaction. Individual product yields were found to increase by increasing pulse energies. The variation of the initial ether pressure showed increasing yields for CO and CH4, and decreasing yields for C2H6, CH3 CHO and C2H5OH. The C2H4 yield was almost constant with sample pressure, suggesting that it is formed through unimolecular decomposition, while the formation of CO, CH4 and C2H6 must involve collisional processes. The use of argon, helium, neon, hydrogen, and nitrous oxide as buffer gases decreases the absolute product yields, probably due to the deactivation of excited molecules via collisional V-T energy transfer. The use of a free radical scavenger, nitric oxide,indicated a small increase for CH4 yield and a decrease for C2H6. When irradiating ether/oxygen mixtures, a strong reaction initiated by dielectric breakdown was observed. This phenomenon occurs with one laser pulse when the oxygen pressure is above 40 Torr, and is practically a true combustion, resulting in the formation of CO2 as the major product and traces of CO. However, under the threshold for dielectric breakdown the products yields increase when increasing the number of pulses and 02 pressure. In this case the products are the same as in neat ether, except for small quantities of CO2.

Foi estudada a dissociação multifotônica do éter dietílico induzida por absorção de luz infravermelha, proveniente de um laser de CO2, tipo TEA.Na irradiação com a linha P(20) da banda 0001-0200 (1046 cm -1 ), os produtos observados por análise espectroscópica infravermelha e cromatografia em fase gasosa foram:H2,CO,CH4,C2H2,C2H4, C2H6, CH3CHO e C2H5OH.A eficiência de dissociação foi proporcional às pressões iniciais de éter a uma potência fixa e crescente em função da potência do laser a uma pressão fixa. A eficiência com relação ao comprimento de onda do laser seguiu aproximadamente o espectro de absorção I.V. do éter, sugerindo que a dissociação seja iniciada por um processo de absorção multifotônica ressonante. 0 estudo da variação do rendimento individual dos produtos em função da potência apresentou um comportamento crescente para todos os produtos, enquanto que a variação do rendimento individual dos mesmos em função da pressão inicial de éter para CO e CH4 foram crescentes e para C2H6, CH3CHO e C2H5OH foram decrescentes; o comportamento do C2H4 foi linear e quase constante, o que sugere que ele se forme por dissociação unimolecular do éter, enquanto que a formação de CO, CH4 e C2H6deve envolver processos colisionais. Na irradiação de misturas de éter com argônio, neônio, hidrogênio, hélio e N20, os rendimentos individuais absolutos cairam, possivelmente porque tais gases agem como desativadores de moléculas de éter excitadas pelo laser, por transferência de energia V-T. Adicionando-se ao éter um captador de radicais, no caso NO, foi verificado apenas um pequeno aumento no rendimento relativo de CH4 em detrimento do C2H6. Na irradiação o do sistema éter/oxigênio foi observada a quebra dielétrica do sistema, tratando-se este fenômeno de uma verdadeira combustão, uma vez que o processo todo é desencadeado com apenas um pulso do laser para pressões acima de 40,0 Torr de 02,sendo CO2o produto principal. Entretanto, abaixo do limiar de quebra dielétrica o rendimento individual dos produtos foi crescente com o aumento do número de pulsos e também em função do aumento da pressão de 02, exceto o etanol que neste último estudo decresceu. Neste caso, os produtos observados foram os mesmos que no éter puro, exceto pequena quantidade de CO2. Em síntese, o C2H4 e C2H5OH devem se formar da dissociação unimolecular do éter, ao passo que H2 , CO, CH4 , C2H2 , C2H6 e CH3CHO são obtidos, em sua maior parte, através de reações que envolvem processos colisionais, radicalares ou não. / The photodissociation of diethyl ether induced by infrared multiphoton absorption from focused radiation of a TEA CO2 laser was investigated. After irradiating with the P(20) line of the 0001-0200 band (1046 cm-1) the decomposition products were analyzed by IR spectroscopy and gas chromatography. Hydrogen, carbon monoxide, methane, ethylene, acetylene, ethane, acetaldehyde and ethanol were detected. The overall decomposition efficiency was proportional to the initial pressure for a fixed irradiation energy, and increases with pulse energy at constant sample pressure. The decomposition efficiency was also observed to be wavelength dependent and followed, roughly, the IR absorption spectrum profile suggesting a resonant multiphoton absorption initiated reaction. Individual product yields were found to increase by increasing pulse energies. The variation of the initial ether pressure showed increasing yields for CO and CH4, and decreasing yields for C2H6, CH3 CHO and C2H5OH. The C2H4 yield was almost constant with sample pressure, suggesting that it is formed through unimolecular decomposition, while the formation of CO, CH4 and C2H6 must involve collisional processes. The use of argon, helium, neon, hydrogen, and nitrous oxide as buffer gases decreases the absolute product yields, probably due to the deactivation of excited molecules via collisional V-T energy transfer. The use of a free radical scavenger, nitric oxide,indicated a small increase for CH4 yield and a decrease for C2H6. When irradiating ether/oxygen mixtures, a strong reaction initiated by dielectric breakdown was observed. This phenomenon occurs with one laser pulse when the oxygen pressure is above 40 Torr, and is practically a true combustion, resulting in the formation of CO2 as the major product and traces of CO. However, under the threshold for dielectric breakdown the products yields increase when increasing the number of pulses and 02 pressure. In this case the products are the same as in neat ether, except for small quantities of CO2.

Orientador: Roberto Naves Domingos / Banca: Alberto Ibãnez Ruiz / Banca: Dermeval José Mazzini Sartori / Resumo: A cultura de cana-de-açúcar no Brasil ocupa uma extensa área, devido a sua importância econômica e seu potencial na obtenção de bioenergia. É importante saber como esta cultura irá responder ao aumento previsto na concentração de gás carbônico (CO2) atmosférico, uma vez que é um composto chave nos processos das mudanças climática globais. Sabendo que esse gás é emitido tanto pelas folhas como pelas raízes das plantas e difundido pelo solo, o objetivo desse trabalho foi desenvolver uma metodologia para a quantificação de CO2 de solo em condições de laboratório para simular as situações de campo em ambiente controlado. A abordagem utilizou 15 frascos de vidro com capacidade para 2,8 L, fechados com sistema de válvulas para entrada de ar e saída de CO2 acoplados a um analisador de gases LI-COR 840. O experimento também envolveu coleta de solos em área de Latossolo Vermelho Distroférrico típico de textura argilosa, com cultura de cana-deaçúcar em três localidades, sendo uma área coberta com palhada e plantas adultas, outra área arada e gradeada com colmo em brota e outra área desnuda em descanso após colheita de soja. Estas amostras foram peneiradas com malhas de 2,5 mm e 5 mm e secas na sombra ao ar livre num período de 25 dias. Em cada frasco foi acondicionado 1300 g de solo por 20 dias para verificar a atividade do solo em formação de CO2, que foi medida pela câmara respirométrica a qual possui leitor ótico de raios infravermelho não dispersivo, capaz de medir CO2 ativo por vibrações moleculares. Os dados obtidos no sistema demonstraram formação de um valor médio de 483,85 ppm de emissão de CO2, valor este que condiz com o meio natural quando isento de vegetação / Abstract: The cultivation of sugar cane in Brazil occupies a large area due to the economic importance of this crop and its potential for bioenergy. It is important to know how the crop will respond to the increase in the concentration of carbon dioxide (CO2) in the atmosphere, since this gas is a key component in the processes of global climate change. This gas is emitted by both the leaves and the roots of plants and distributed throughout the soil. The objective of this study was to develop a methodology for the measurement of CO2 from soil in laboratory conditions to simulate field situations in a controlled environment. The approach used 15 glass bottles with a capacity of 2.8 L, closed with a valve system for air intake and CO2 output coupled to a gas analyzer LI-COR 840. The study also involved collection of soil in the area of Hapludox clayey, with growing sugar cane in three locations and an area covered with straw and adult plants, another area plowed and fenced with sprouts and in stem other denuded areas at rest after soybean harvest. These samples were sieved with meshes of 2.5 mm and 5 mm and dried in the shade outdoors in a period of 25 days. In each vial, samples were taken each day for 20 days consisting of 1300 g of soil to verify the activity of soil formation of CO2, which was measured by the respiration chamber, which has an optical reader of non-dispersive infrared rays, capable of measuring CO2 by active molecular vibrations. The data obtained in the system showed the formation of an average of 483.85 ppm of CO2 emissions, a figure that matches the natural environment when free of vegetation / Mestre