This work focuses principally on two compounds, CeCu_1-xOS and LiFeAs, which have related layered structures but exhibit radically different physical properties. The nature of the air sensitivity of the ZrCuSiAs-type oxysulfide CeCu_1-xOS has been investigated by neutron diffraction and magnetometry. It was found that this compound can be made fully stoichiometric, with structural and magnetic properties that are consistent with other LnCuOS compounds, indicating that this is a bona-fide Ce³⁺ compound. Upon air exposure, Cu ions are extruded from the sulfide layer to leave a Cu-deficient phase with contracted unit cell parameters and a diminished paramagnetic moment consistent with mixed-valence Ce^3+/4+.The extruded Cu forms CuO and can be re-inserted into the sulfide layer by heating under a reducing atmosphere. This explains the anomalous behaviour of CeCuOS reported throughout the literature and has implications for the behaviour of other layered Cu-sulfides with oxidisable cations. At low temperatures Cu-deficient CeCu_0.8OS was found to exhibit structural ordering of Cu⁺ ions and vacancies, resulting in a √5a x √5a basal expansion of the high-temperature unit cell. The layered iron arsenide LiFeAs was synthesised and found to be superconducting below 17 K. Joint XRD/NPD measurements showed unambiguously that the compound adopts the anti-PbFCl structure with Li ions in a square-pyramidal LiAs5 environment. No evidence was found for an orthorhombic structural distortion at low temperatures. Further diffraction experiments showed that the compound can be made with non-stoichiometric compositions Li_1-yFe_1-y for small values of y (<0.05), as Fe can be accommodated on the Li site. This type of non-stoichiometry was found to strongly inhibit superconductivity (which was quenched entirely when y>0.02). Three series of compounds of type LiFe_1-xM_xAs (M = Mn, Co, Ni) were synthesised and characterised struturally bu high-resolution XRD and/or NPD. Substitution by Co and Ni was found to cause a monotonic decrease in T_c, and Ni was found to be twice as effective at suppressing T_c as Co. MuSR measurements showed the penetration depth increasing with Co and Ni substitution, consisitent with the superconducting state becoming less robust. Substitution by Mn was found to strongly inhibit superconductivity, and this behaviour is reminiscent of the non-stoichiometric Li_1-yFe_1-yAs materials. The structures and superconducting properties of LiFeAs and NaFeAs were studied under high pressures. Equations of state were obtained for each compound. Hydrostatic pressure was found to distort of the FeAs₄ away from ideal tetrahedral geometry in both compounds. These changes caused a monotonic decrease in T_c in LiFeAs, but has a smaller and more complex effect on the T_c of NaFeAs. Furthermore, NaFeAs was found to undergo a structural transition above P = 22 GPa, but the high-pressure structure could not be solved and this will become a target for future work.

The propulsion mechanics driving the movement of living cells constitutes one of the most incredible engineering works of nature. Active cell motility via the controlled movement of a flagellum beating is among the phylogentically oldest forms of motility, and has been retained in higher level organisms for spermatozoa transport. Despite this ubiquity and importance, the details of how each structural component within the flagellum is orchestrated to generate bending waves, or even the elastic material response from the sperm flagellum, is far from fully understood. By using microbiomechanical modelling and simulation, we develop bio-inspired mathematical models to allow the exploration of sperm motility and the material response of the sperm flagellum. We successfully construct a simple biomathematical model for the human sperm movement by taking into account the sperm cell and its interaction with surrounding fluid, through resistive-force theory, in addition to the geometrically non-linear response of the flagellum elastic structure. When the surrounding fluid is viscous enough, the model predicts that the sperm flagellum may buckle, leading to profound changes in both the waveforms and the swimming cell trajectories. Furthermore, we show that the tapering of the ultrastructural components found in mammalian spermatozoa is essential for sperm migration in high viscosity medium. By reinforcing the flagellum in regions where high tension is expected this flagellar accessory complex is able to prevent tension-driven elastic instabilities that compromise the spermatozoa progressive motility. We equally construct a mathematical model to describe the structural effect of passive link proteins found in flagellar axonemes, providing, for the first time, an explicit mathematical demonstration of the counterbend phenomenon as a generic property of the axoneme, or any cross-linked filament bundle. Furthermore, we analyse the differences between the elastic cross-link shear and pure material shear resistance. We show that pure material shearing effects from Cosserat rod theory or, equivalently, Timoshenko beam theory or are fundamentally different from elastic cross-link induced shear found in filament bundles, such as the axoneme. Finally, we demonstrate that mechanics and modelling can be utilised to evaluate bulk material properties, such as bending stiffness, shear modulus and interfilament sliding resistance from flagellar axonemes its constituent elements, such as microtubules.

O escopo do trabalho é estudar o problema da torção uniforme em barras de seção maciça e resolvê-lo analiticamente para obter o momento de inércia à torção da seção transversal e os deslocamentos ao longo de toda a barra. Este trabalho foi desenvolvido no contexto da Teoria da Elasticidade, utilizando o método semi-inverso para determinar as equações de Saint-Venant para a torção uniforme. As seções em forma de elipse e triângulo eqüilátero foram resolvidas utilizando a função de tensão de Prandtl, a função empenamento e a sua conjugada harmônica. A seção retangular foi resolvida utilizando as funções empenamento e de Prandtl desenvolvidas em séries infinitas. Foi desenvolvida uma formulação matricial utilizando o Método de Galerkin para resolver problemas que não possuem solução fechada. / The main purpose of this essay is to present the issue of the uniform torsion in solid section bars and to solve it analytically to achieve the moment of inertia to the torsion of the transversal section and the displacements throughout the whole bar. This essay was developed in the Elasticity Theory context, using the semi-inverse method to determine the Saint-Venant equations to the uniform torsion. The sections in ellipse and equilateral triangle were solved using the Prandtl stress function, the warping function and its harmonic conjugate. The rectangular section was solved using the warping and the Prandtl functions developed in infinite series. A formulation based on matrixes was developed using the Galerkin method to solve problems that do not have closed solution.

O topázio [Al2SiO4(F,OH)2] é mais freqüentemente encontrado na natureza na forma incolor, a partir do qual gemas azuis vêm sendo produzidas comercialmente através da aplicação de radiação ionizante seguida de tratamentos térmicos. O topázio também exibe termoluminescência (ou luminescência termicamente estimulada) relativamente intensa, que é a luz emitida por cristais previamente irradiados durante o aquecimento e representa a base para a aplicação de muitos cristais naturais e artificiais em dosimetria e datação. Nos últimos quarenta anos, um período de intenso estudo de vários materiais termoluminescentes, raros são os resultados relatados sobre a termoluminescência do topázio e, apesar de alguns esforços para entender a cor do cristal, os defeitos que participam tanto do mecanismo de emissão termoluminescente quanto do bem sucedido tratamento de melhoria de cor usado comercialmente não estão bem identificados. Neste trabalho foram estudadas as propriedades termoluminescentes do topázio e sua relação com o processo de produção de cor usando radiação ionizante. A termoluminescência foi investigada com três objetivos principais: caracterização básica, determinação de sua adequabilidade para aplicações em dosimetria e como uma ferramenta para o estudo dos processos de relaxação no sólido. Para entender os processos que ocorrem no cristal e determinar os possíveis defeitos envolvidos, além da termoluminescência, o material foi também estudado usando as seguintes técnicas: absorção óptica, fotoluminescência, ressonância paramagnética eletrônica, condutividade termicamente estimulada, luminescência e condutividade opticamente estimulada, fluorescência de raios X, etc. Baseado nos resultados experimentais e na solução numérica das equações de taxa para um sistema de múltiplas armadilhas interativas, propomos um modelo de termoluminescência que é capaz de explicar a maioria das propriedades observadas no cristal tais como a resposta com a dose linear-supralinear-saturação e a ausência de sensibilização, a particular resposta com a dose da condutividade termicamente estimulada, a cinética de formação da cor, a estabilidade da cor, etc. Além disso, a correlação entre os resultados de ressonância paramagnética eletrônica, absorção óptica e termoluminescência sugere que os defeitos AlO44-, Ti3+ e PO44- estão envolvidos no mecanismo de produção de cor e da termoluminescência. / Topaz [Al2SiO4(F,OH)2] is most frequently found in nature in the colourless form, from which blue gems have been commercially produced applying colour enhancement treatments with ionising radiation followed by annealing. Topaz also exhibits relatively intense thermoluminescence (or thermally stimulated luminescence), which is the light emitted by previously irradiated materials during heating and represents the basis for application of many natural and artificial crystals in dosimetry and dating. In the last forty years, a period of intense study of plenty thermoluminescent materials, results on the thermoluminescence of topaz have seldom been reported and, in spite of some efforts to understand the colour of the crystal, the defects participating both in the mechanism of thermoluminescence emission and in the commercially successful colour enhancement treatments are not well identified. In this work the thermoluminescence properties of topaz and its relation to the process of colour production using ionising radiation were studied. Thermoluminescence was investigated with three main objectives: basic characterisation, determination of its suitability for dosimetric applications and as a tool for studying the relaxation processes in the solid. In order to understand the processes occurring in the crystal and to determine the possible defects involved, in addition to thermoluminescence, the material was also studied using the following techniques: optical absorption, photoluminescence, electron paramagnetic resonance, thermally stimulated conductivity, optically stimulated luminescence and conductivity, X-ray fluorescence, etc. Based on the experimental results and on the numerical solution of the rate equations for a multiple trap interactive system, we propose a model of thermoluminescence which is able to explain most of the properties observed in the crystal as, for example, the linear-supralinear-saturation dose response of thermoluminescence and the absence of sensitisation, the particular dose response of the thermally stimulated conductivity, the kinetic of colour formation, the thermal stability of colour, etc. Besides, the correlation between the electron paramagnetic resonance, optical absorption and thermoluminescence results suggest that the defects AlO44-, Ti3+ and PO44- are involved in the mechanism of colour production and in the thermoluminescence.

Neste trabalho estudamos as propriedades estruturais (estabilidade configuracional e vibracional), eletrônicas e ópticas de diamantóides diamondoids) puros e funcionalizados, em suas fases isolada e cristalina. As investigações foram efetuadas através de simulações computacionais baseadas em métodos de primeiros princípios dentro do formalismo da teoria do funcional da densidade e utilizando o método Projector Augmented-Wave, implementado no código computacional VASP (Vienna ab initio simulation package), dentro do modelo de supercélula. Investigamos as propriedades de moléculas de adamantano e as respectivas modificações causadas pela sua funcionalização com átomos de boro e/ou nitrogênio, e dos radiais derivados do adamantil. Finalmente, investigamos a viabilidade de se usar essas moléculas funcionalizadas como blocos fundamentais para construir, através de um processo de auto-organização, cristais moleculares. As propriedades estruturais, eletrônicas e vibracionais das moléculas de adamantano e seus amino derivados foram investigadas usando o código computacional Gaussian, com a utilização do funcional híbrido B3LYP/6-31+G¤. Investigamos as propriedades estruturais e energéticas dos isômeros da amantadina e da rimantadina, onde os grupos amina e dimetilamina foram introduzidos em dois diferentes sítios da molécula de adamantano. Descobrimos que a distribuição de carga do orbital eletrônico mais alto ocupado está sempre associada com o par de elétrons do orbital lone pair do átomo de nitrogênio do radical, sendo este, portanto, o sítio mais reativo de qualquer dessas moléculas. Encontramos uma pequena diferença na energia total entre as formas isoméricas da amantadina e da rimantadina, que apontou para a possibilidade de se encontrar concentrações de diferentes isótopos nas amostras experimentais. A comparação dos espectros vibracionais teóricos e experimentais sugere, também, a presença de formas isoméricas da amantadina e da rimantadina nas amostras. A estabilidade dos cristais moleculares, formados por moléculas de adamantano funcionalizadas, foi quantificada pelo valor de suas energias de coesão, enquanto que sua rigidez pelo valor de seus bulk moduli. Encontramos que todos eles são bastante estáveis, com valores de energia de coesão no in-tervalo de 1 a 6 eV/ligação e do bulk modulus no intervalo de 20-40 GPa, que é consideravelmente menor do que em sólidos covalentes típicos, tais como o diamante e o nitreto de boro. No entanto, ainda é muito maior do que os valores, da ordem de 10 GPa, encontrados para outros cristais moleculares típicos, onde a interação intermolecular é fraca e do tipo dispersiva. Obtivemos que estes cristais moleculares apresentam gap de energia direto e largo, indicando potenciais aplicações em opto-eletrônica. Além disso, averiguamos que eles podem ser classificados como dielétricos de baixo-, podendo ser utilizados nas interconexões de nanodispositivos. / In this investigation, we studied the structural, electronic, and optical properties of pure and functionalized diamondoids in their isolated and crystalline phases. The investigations were carried by computational simulations using ab initio methods, based on the density functional theory and the projector augmented-wave methods. All these elements were incorporated in the VASP computational package (Vienna ab initio simulation package), using a super-cell approach. We investigated the properties of the adamantane molecules and the respective modifications resulting from chemical functionalization with boron and/or nitrogen atoms and the adamantyl derived radicals. Finally, we investigated the viability of using such functionalized molecules as fundamental building blocks to build self-organized molecular crystals. The structural, electronic and vibrational properties of adamantane and its amino derived molecules were investigated by the Gaussian computational package, using the B3LYP/6-31+G¤ hybrid functional. We investigated the energetics and structural properties of the amantadine and rimantadine isomers, in which the amine and dimetilamine groups were introduced in different molecular sites of adamantane. We found that the charge distribution of the highest occupied orbital is always associated with the lone pair of the nitrogen site, being the most reactive one in those molecules. We found a small energy difference between the isomeric forms of amantadine and rimantadine, suggesting the possibility of finding concentrations of both isomers in experimental samples. The comparison of the theoretical and experimental vibrational spectra also suggested the presence of different isomers in samples. The rigidity of the molecular crystals, formed by functionalized adamantane molecules, could be determined by their bulk moduli while their stability by the cohesive energies. We found values in the 1-6 eV range for cohesion and in the 20-40 GPa range for the bulk modulus, which is considerably lower than in typical covalent solids, but it is considerably larger than values of typical molecular crystals, in the 10 GPa range. Those molecular crystals present large and direct electronic gaps, suggesting potential applications in opto-electronics. Additionally, those crystals could be classified as low-k dielectric, which could be used as fillings in interconections in nanodevices.

Super-redes semicondutoras consistem de materiais semicondutores de gaps diferentes arranjados periodicamente. Os elétrons das camadas de gap mais estreito acoplam-se por tunelamento através das camadas de gap mais largo formando faixas energéticas, denominadas minibandas. A largura de uma mini banda é definida pela diferença entre seus dois limiares, o fundo e o topo. Uma singularidade de Van Hove é associada a cada limiar da minibanda. A detecção direta de uma minibanda exige técnicas experimentais que sejam sensíveis a estas singularidades. Um exemplo de técnica deste tipo, e que é frequentemente utilizada, é o efeito Shubnikov-de Haas(SdH). Outra técnica é a espectroscopia de absorção associada a transições entre a faixa de valência e a faixa de condução. Neste caso, são observados picos excitônicos associados às duas singularidades na densidade de estados. Porém, a separação em energia entre os picos de absorção não é uma medida direta ela largura da rninibanda: para estimar a largura ela minibanda seria necessário conhecer com precisão as energias de ligação dos dois tipos de éxcitons, sendo que a diferença entre estes valores é da mesma ordem de grandeza que a largura da minibanda. A formação de estados excitônicos pode ser evitada através ela dopagem, que introduz a blindagem de Coulomb e o preenchimento do espaço de fase. Entretanto, em super-redes dopadas convencionalmente, a fotoluminescência (PL) é inteiramente dominada por transições entre estados de Tamm, impedindo novamente a detecção de transições inter bandas associadas aos estados de minibanda. Neste trabalho investigamos a possibilidade de evitarmos tanto a formação de estados excitônicos quanto a formação de estados ele Tamm em super-redes com dopagem modulada, a fim de detectarmos diretamente transições interbandas associadas aos estados estendidos de minibanda por medidas de PL. A partir da solução numérica das equações de Schrödinger e Poisson foi verificado que o perfil de dopagem modulada que evita a formação de estados de Tamm consiste numa super-rede dopada planarmente no centro das camadas de gap mais largo, e também nas camadas externas, sendo o valor da dopagem nas camadas externas igual à metade do valor da dopagem nas camadas internas. Investigamos no laboratório este tipo de super-rede e confirmamos através de medidas elo efeito ScliI em ângulos oblíquos, que efetivamente os estados de Tamm não estão presentes em estruturas com este perfil de dopagem. O espectro de PL é caracterizado por uma banda cuja largura é aproximadamente igual à energia de Fermi, e é situada em energias superiores ao gap ela camada de confinamento. Estas características são indicativas de que o espectro observado é devido a transições associadas aos estados de minibanda. A fim de comprovarmos esta interpretação detectamos e analisamos o espectro de PL em função do campo magnético. Para analisar o espectro de PL desenvolvemos um modelo teórico para a forma de linha ela PL em função do campo magnético. Utilizando o modelo teórico desenvolvido foi possível realizar um levantamento completo das características da super-rede extraindo valores para a largura energética da minibanda, a massa reduzida do par elétron-buraco e a energia do gap renormalizada. Este último parâmetro não era acessível pelas técnicas mencionadas anteriormente e foi medido pela primeira vez neste trabalho. O acesso a ele abre uma nova perspectiva para o estudo de efeitos de muitos corpos em estruturas onde a dimensionalidade do sistema eletrônico pode ser controlada artificialmente. Esta perspectiva é explorada neste trabalho. / Semiconductor superlattices consist of semiconductor materials with different gaps, arranged periodically. The electrons of the narrow gap layer, coupled by tunneling through the wider gap layer, form an energy miniband. The width of a miniband is equal to the difference in energy between its two edges, the bottom and the top. A Van Hove singularity is associated with each edge of the miniband. The direct detection of a miniband demands experimental techniques sensitive to these singularities. One example of such a technique is the Shubnikov-de Haas effect (SdH). Another technique is the absorption spectroscopy associated with transitions between the valence and the conduction bands. In this case, excitonic peaks associated with the two singularities in the density of states are observed. However, to estimate the miniband width from the absorption excitonic spectrum, it would be necessary to know accurately the binding energies of both excitons involved, the difference between which values is of the same order of magnitude as the miniband energy width. It should be possible to avoid the formation of excitons by doping the superlattice, however, in superlattices doped conventionally, the photoluminescence (PL) is completely dominated by transitions between Tamm states, which precludes the observation of extended minibancl states. In this work we investigate the possibility of avoiding both the formation of excitonic states, as well as the formation of Tamm states, by tayloring the modulation doping profile, and of detecting directly the interband transitions associated to extended rniniband states by PL measurements. By solving the Schrodinger and Poisson equations numerically, it was verified that a modulation doping profile that avoids the formation of Tamm states consists in a superlattice doped at the center of the wider gap layer, and also doped in the external layers, whereby the concentration of doping atoms in the external layers is equal to half of the value used in the internal ones. Such superlattices were investigated experimentally, and it was confirmed, from SdH measurements at oblique angles, that Tamm states were not present in the structures. The PL spectrum is characterized Ly an emission band whose width is approximately equal to the Fermi energy. The PL band is situated at photon energies greater than the energy bandgap of the confining layer. These characteristics suggest that the observed spectrum is associated to extended electronic miniband states. To confirm this interpretation, we detected and analyzed the PL spectrum in an external magnetic field. A theoretical model for the lineshape of the PL as function of the magnetic field intensity was developed. Using this model, it was possible to estimate all characteristics parameters for the superlattice: the energy width of the minibanel, the reduced mass of the electron-hole pair, and the renormalized energy gap. The latter parameter is not accessible by the experimental techniques used previously, and it was measured for the first time in this work. The access to this parameter opens a new perspective for the study of many body effects in structures, in which the dimensionality of the electronic system can be controlled artificially. This perspective is explored in this work.

Estudos teóricos recentes afirmaram que cadeias longas de poliaceno exibem um estado fundamental ferromagnético e uma alternância de ligações simples-duplas considerável. O estudo de nanoestruturas com propriedades magnéticas tem se tornado relevante para campos como a eletrônica molecular ou a spintrônica. A principal desvantagem do poliaceno é sua instabilidade química, porque sua estrutura é altamente reativa. Os resultados experimentais indicam que atualmente só é possível fabricar oligômeros pequenos. Neste trabalho estudamos a estrutura eletrônica de fitas de poliaceno sob o efeito da substituição de átomos de enxofre nas bordas. Buscamos com isso investigar a estabilidade química da fita sem a perda do estado ferromagnético intrínseco da estrutura pura. Os cálculos foram baseados na Teoria do Funcional da Densidade (DFT) com o funcional híbrido B3LYP. Na primeira etapa observamos o efeito da concentração e posição do enxofre dentro da estrutura em função do gap de energia. Grandes concentrações de enxofre mostraram que a estrutura sofre distorções geométricas severas provocando mudanças significativas no gap. Para as diversas configurações da dopagem foram testados vários tamanhos da célula unitária, proporcionando mais graus de liberdade para a relaxação do sistema. Na maioria dos casos a diferença da energia por célula unitária entre os estados magnéticos e não magnéticos foi pequena (da ordem da energia térmica para temperatura ambiente). Isso indica que qualquer configuração com uma diferença de energia dessa ordem pode ser facilmente induzida através de perturbações externas para que fique no estado magnético. O enxofre então pode ser um dopante viável dentro destas estruturas de carbono conservando as propriedades intrínsecas junto com a estabilidade. / Recent theoretical studies reported that long polyacene chains exhibit a ferromagnetic ground state and a considerable alternation between single and double bonds. The study of nanostructures with magnetic properties has become relevant in fields such as molecular electronics and spintronics. The main disadvantage of polyacene is the chemical instability because it\'s structure is highly reactive. Experimental results indicate that only small oligomers, up to heptacene, are stable. We study the electronic structure of polyacene chains substitutionally doped by sulfur. The aim of the present study is to investigate the do\\-ping by sulfur at the chain edges and it\'s influence on magnetic states. The calculations were based on the Density Functional Theory (DFT) with the hybrid functional B3LYP. Firstly, we adopted a small oligomer to study the effects of the position and concentration of sulfur on the structure and on the energy gap. Large concentrations of sulfur provoke severe geometric distortions causing significant changes on the energy gap. Multiple configurations of doping were tested by adopting large unit cells, which provide more degrees of freedom to the relaxation of the system. In most cases the difference of energy per unit cell between the magnetic and non-magnetic states was small (of the order of the thermal energy). This indicates that these systems can easily be excited by external disturbances to reach a magnetic state. Therefore sulfur could be a viable dopant on these carbon structures since the chemical stability is increased while retaining some of the desired electronic and magnetic properties.

Neste trabalho problemas não lineares geométricos envolvendo pórticos planos e sólidos tridimensionais são analisados através do método dos elementos finitos com formulação posicional. A formulação posicional utiliza como incógnitas as posições dos nós ao invés de deslocamentos. O referencial adotado da formulação é o lagrangiano total. Também se utiliza o algoritmo de Newton-Raphson para solução iterativa do problema não linear. Para problemas envolvendo dinâmica, a matriz de massa é consistente e o integrador temporal é o algoritmo de Newmark. Para o pórtico plano, a cinemática adotada é a de Reissner, onde a seção plana do pórtico não necessariamente permanece perpendicular ao seu eixo central após deformação. Com relação à formulação de sólido tridimensional, é adotada aproximação cúbica de variáveis com elementos finitos tretraédricos de 20 nós. É apresentada também a análise de impacto em anteparo rígido para estruturas tridimensionais utilizando o integrador de Newmark modificado para se garantir a estabilidade do problema. A formulação aqui proposta é validade em comparação com exemplos clássicos da literatura especializada. / Non linear geometric analysis for 2D frames and 3D solids are analyzed in this work by employing the finite element method with positional description. The present formulation does not use the concept of displacement; it considers positions as the real variables of the problem. In addition, the formulation is developed through total lagrangian description. Besides, the Newton-Raphson method is applied for solving the iterative linear system. For dynamic problems, the mass matrix is consistent and it is applied the Newmark algorithm for time integration. For 2D frame analysis, Reissner kinematics is adopted, that is, initial plane cross-sections remain plane after deformation and angles are independent of the slope of central line. In respect to 3D solids, a cubic approximation for the variables is employed through tetraedric finite elements with 20 nodes. Moreover, impact analysis against rigid wall is performed for 3D solids by applying the modified Newmark procedure in order to guarantee a stabilized response. In order to validate the herein proposed formulation, numerical examples are compared to those in the specialized literature.

Foram conduzidos dois experimentos com um total de 416 poedeiras Hisex White, com os objetivos de avaliar os efeitos de diferentes níveis dietários de proteína bruta (PB) e de lisina (LIS) sobre as características de desempenho, qualidade interna dos ovos e determinar o balanço e o coeficiente de metabolizabilidade aparente do nitrogênio (Experimento 1) e avaliar os efeitos de diferentes níveis dietários de LIS e metionina (MET) sobre o desempenho, qualidade interna dos ovos e propriedades funcionais dos componentes dos ovos (Experimento 2). No Experimento 1, foram utilizadas 160 poedeiras alojadas individualmente e submetidas ao delineamento inteiramente casualizado (DIC) em esquema fatorial 4 x 2, com os fatores: níveis de PB (12%, 14%, 16% e 18%) e de LIS (0,85% e 1,00%), totalizando oito tratamentos com cinco repetições de quatro aves cada. No Experimento 2, foram utilizadas 256 poedeiras alojadas individualmente e submetidas ao DIC em arranjo fatorial 4x4, com os fatores: níveis de LIS (0,482%, 0,682%, 0,882% e 1,082%) e de MET (0,225%, 0,318%, 0,411% e 0,505%), totalizando 16 tratamentos com quatro repetições de quatro aves cada. O desempenho foi avaliado por meio das características consumos de ração (CR), lisina (CLIS), metionina (CMET), proteína bruta (CPB) e de energia (CE), peso (PO), produção (PROD) e massa de ovos (MO), e conversão alimentar (CA). As características CPB, PO e MO tiveram respostas linear crescente. A qualidade interna dos ovos foi avaliada por meio das características peso e porcentagens de albúmen (ALB%) e gema (GEM%), e unidade Haugh (UH). A ALB% apresentou diferença significativa com resposta linear crescente. Em ambos experimentos, a qualidade dos ovos armazenados foi mensurada pelas características UH, PO e altura de albúmen, as quais apresentaram melhores resultados quando os ovos foram conservados em ambiente refrigerado. No entanto, independente do ambiente, a qualidade dos ovos piorou com o aumento do tempo de armazenamento. Respostas máximas das análises de proteína, sólidos totais, viscosidade e pH dos componentes albúmen e gema, foram obtidas quando as aves foram alimentadas com a concentração média de 15,33% de PB na dieta. No Experimento 1, após o término do período experimental foram realizadas coletas das excretas por um período de três dias para cálculo do balanço de nitrogênio, sendo observado aumento significativo da ingestão e excreção de nitrogênio conforme o incremento de PB na dieta. No experimento 2, as características CR, CMET, CE, PROD, PO e MO apresentaram resposta máxima quando as aves foram alimentadas com as concentrações dietárias médias de 0,870% de LIS e de 0,450% de MET. A classificação dos ovos por tipo e as características de qualidade interna e externa dos ovos não sofreram influência dos diferentes níveis dietários de MET e LIS. As propriedades funcionais dos componentes albúmen e gema foram avaliadas por meio da qualidade do cozimento com a confecção de bolos tipos Angel e Sponge cakes, a qual não foi influenciada pelos tratamentos. Conclui-se que níveis médios de 15,33% de PB, 0,450% de MET e 0,870% de LIS satisfazem as exigências das poedeiras para as características avaliadas. / Four hundred sixteen Hisex White hens were used to evaluate the effects of different dietary levels of crude protein (CP) and lysine (LYS) on performance, internal egg quality and to determine the nitrogen balance and its apparent metabolizability coefficient (Experiment 1), and to evaluate the effects of different dietary levels of LYS and methionine (MET) on performance, internal egg quality and functional properties of egg components (Experiment 2). One hundred sixty hens were randomly distributed in a 4 x 2 factorial scheme: CP levels (12%, 14%, 16% and 18%) and LYS levels (0,85% and 1,00%) totalizing eight treatments with five replicates of four birds each (Experiment 1). Two hundred fifty six hens were randomly distributed in a 4 x 4 factorial scheme: LYS levels (0,482%, 0,682%, 0,882% and 1,082%) and MET levels (0,225%, 0,318%, 0,411% and 0,505%) totalizing sixteen treatments with four replicates of four birds each (Experiment 2). Several characteristics were evaluated such as performance: intakes of feed, LYS, MET, CP and energy, egg production, egg weight, egg mass, and feed conversion; internal egg quality: weight and percentages of egg albumen and egg yolk, Haugh unit; quality of storaged eggs: Haugh unit, egg weight and albumen height; analyses of concentrations of protein, total solids, viscosity and pH of the egg components. The characteristics intake of CP, egg weight, egg mass, and albumen percent showed positive and linear response. In both experiments, the quality of storaged eggs was better when eggs were storaged in refrigerated environment than natural environment. However, irrespective of the environment, the internal egg quality was impaired as the time of storage was increased. Maximum responses for analyses of protein, total solids, viscosity, and pH of albumen and yolk were obtained when hens were fed diets containing 15,33% of CP. In the Experiment 1, after the experimental period, another assay was carried out to determine the nitrogen balance by using total excreta procedure during a three-day period. It was observed increase of intake and excretion of nitrogen as the content of CP in the diet was increased. In the Experiment 2, feed intake, MET intake, energy intake, egg production, egg weight, and egg mass showed maximum responses when hens were fed diets containing 0,870% of LYS and 0,450% of MET. Egg grading, internal and external egg quality characteristics were not influenced by the different dietary levels of MET and LYS. The functional properties of egg components (cooking quality by making Angel and Sponge cakes) were not affected by the treatments. It was concluded that hens fed diets containing 15,33% of CP, 0,450% of MET, and 0,870% of LYS show optimum performance, internal and external egg quality.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:04:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Thanira Thammy Bastos Vilches.pdf: 1736718 bytes, checksum: 0125ce265ba8a796bb53677bd39e82a4 (MD5) Previous issue date: 2013-03-11 / Suspended solids transport excess, caused by erosion, may limit water use and cause rivers siltation. Suspended solids concentration may be assessed by remote sensing because the reflectance of the scenes, in the visible and infrared ranges, is positively influenced. This work aims at the understanding of the variability of suspended sediments concentrations in a Doce river stretch located in Espírito Santo state, Brazil, through spectral analysis of satellite images data and analysis of field measurements results. There were analyzed suspended solids concentrations for samples collected in Regência and Colatina Doce river sections and images captured by LANDSAT 5 TM satellite. To obtain reflectance values, the following operations were performed: geometric correction, conversion of DN values to apparent FRB values, atmospheric correction, using the 6S model (FRB surface), and transformation of NCs values.The results showed that, for the images corrected from atmospheric effects, the values of the ND curve related to the apparent FRB are higher than the values of the surface s FRB curve in the visible region, due to the electromagnetic radiation scattering phenomenon. In the near-infrared regions, the reverse was observed, because of the absorption of electromagnetic radiation by the atmosphere. It was observed positive correlation between reflectance and suspended solids concentration, despite the difficulties in obtaining data from same satellite images and field sample collection dates. For Regência data, the best correlation was obtained for band 1, located in the visible range of the surface s FRB curve, suggesting less suspended sediment transport. For Colatina, the best correlation occurred for band 4, located in the near-infrared range of the same surface s FRB curve, indicating greater sediment transport in this part of the Doce river during the sampling dates. It was concluded that the surface reflectance best represents the water spectral curve and that the correlated data showed the following pattern: smaller reflectance corresponds to lower water suspended solids concentration / O transporte de sólidos em suspensão, causado por erosão, é um dos problemas que limitam o uso da água, podendo causar assoreamento nos rios. A concentração de sólidos suspensos pode ser avaliada através do sensoriamento remoto, pois a reflectância da cena, na faixa do visível e do infravermelho, é positivamente influenciada. Desta forma, este trabalho visa o conhecimento da variabilidade das concentrações de sedimentos em suspensão no trecho do rio Doce localizada no ES, através de análises de dados espectrais contidos nas imagens orbitais e de resultados de medições em campo. Para tanto, foram avaliados dados concentrações de sólidos suspensos em amostras coletadas em Regência e Colatina, e imagens TM do satélite LANDSAT 5. Para obtenção dos valores de reflectância, foram realizadas as seguintes operações: correção geométrica, conversão dos NDs para valores de FRB aparente, correção atmosférica com uso do modelo 6S (FRB superfície), e transformação de NCs em valores de reflectância. Os resultados mostraram que nas imagens corrigidas dos efeitos atmosféricos, os valores da curva de ND referentes aos FRBs aparentes são superiores aos valores da curva FRB de superfície na região do visível, devido ao fenômeno de espalhamento da radiação eletromagnética. Nas regiões do infravermelho próximo, ocorreu o inverso, uma vez que há absorção da radiação eletromagnética pela atmosfera. Quanto aos sólidos suspensos, foram encontradas correlações positivas entre a reflectância e a concentração dos sólidos suspensos, apesar das dificuldades de obtenção de dados concomitantes das datas de imagens orbitais com datas da coleta de campo. Para os dados de Regência, a melhor correlação ocorreu para banda 1, que se localiza na faixa do visível, da curva dos FRB de superfície, sugerindo menor transporte de sedimentos suspensos. Para Colatina, ocorreu para banda 4, que se encontra na faixa do infravermelho próximo, também para curva dos FRB de superfície, sugerindo maior transporte de sedimentos nesse trecho do rio Doce, para as datas de amostragem. Conclui-se que a reflectância que melhor representa a curva espectral da água é de superfície e os dados correlacionados seguiram o padrão de quanto menores as reflectâncias, menores as concentrações de sólidos suspensos na água