Este trabalho apresenta a análise temporal do deslocamento do comprimento de onda de Bragg baseada na teoria da elastodinâmica linear e na teoria viscoelástica. As soluções exatas para o modelo de uma fibra engastada são encontradas a fim de estimar a máxima velocidade de sintonização quando forças de tração são aplicadas na extremidade livre da fibra. É feita a comparação entre a fibra monomodo de sílica e a fibra monomodo polimérica mostrando as diferenças do tempo de resposta, velocidade de sintonização e deslocamento de onda de Bragg quando a mesma carga longitudinal é aplicada. Também apresenta a resposta transiente e permanente para o método Modos Assumidos, com aplicação potencial em estruturas submetidas a cargas harmônicas longitudinais, com massa e rigidez concentradas e seção transversal variável. Usando a combinação entre os métodos modos assumidos e matriz de transferência, simulações foram feitas para um modulador acusto-óptico, baseado em redes de Bragg em fibra, quando uma carga harmônica é aplicada. O espectro resultante e a duração do regime transiente são calculados e comparados com resultados experimentais relatados na literatura. Além disso, este trabalho apresenta um sintonizador de redes de Bragg, baseado no princípio da mola de entalhe, que permite a magnificação do deslocamento provocado por um atuador piezoelétrico através da tração em um pedaço de fibra. O tempo de resposta é encontrado experimentalmente para diferentes casos de amortecimento. / This work presents the time analysis of the Bragg wavelength shift in fiber gratings based on the elastodynamics theory and viscoelastic theory. The model is valuable for estimating the maximum tuning speed when traction forces are apllied to the free end of the grating. A comparison between single mode silica optical fiber and polymer optical fiber is performed showing the differences of time response, tuning speed and Bragg wavelength shift when the same longitudinal load is applied on both types of fibers. Also presents the transient and steady state solutions for Assumed Modes method, with potential application on general structures under harmonic longitudinal loads, with mass and stiffness concentrated and variable cross section. Using the combined Assumed Modes and Matrix Transfer method, simulations results were performed on a Bragg grating acousto-optic modulator when a harmonic load is applied. The resulting spectrum and the transient duration were calculated and compared with experimental results related by literature.Furthermore, this work presents a mechanism tuning FBGs, based on a notch type spring principle, which magnifies the displacement of a piezoelectric element stretching a piece of fiber optic. Time response is experimentally acessed for different damping situations of the notch type spring.

Orientador: Regina Kiomi Takahira / Banca: Izolete Aparecida T. Santos / Banca: Benedito Carlos Prezoto / Resumo: A hemostasia é um mecanismo de equilíbrio delicado que depende de diversas interações de componentes interdependentes. A medicina de aves e o interesse nos estudos fisiopatológicos desses animais vem aumentando nos últimos anos, porém de forma lenta. A rotina laboratorial ainda é uma dificuldade para o avanço do conhecimento e do diagnóstico de doenças nas aves, em especial na análise da hemostasia, uma vez que testes de coagulação utilizados para mamíferos, nem sempre podem ser usados nesses animais. Este presente estudo utilizou a tromboelastometria para avaliar as características viscoelásticas do sangue de frangos de corte, ativado por diferentes agonistas como as tromboplastinas homóloga e heteróloga para a via extrínseca, que também foram comparadas em diferentes temperaturas (37 e a 40°C). A tromboelastometria demonstrou ser uma metodologia eficiente em detectar as alterações viscoelásticas do sangue que sofreu a influência de temperaturas e de especificidade de agonistas. Avanços na utilização de métodos laboratoriais devem ser incentivados na rotina da patologia clínica veterinária, porque dessa forma poderemos melhor compreender os mecanismos do equilíbrio e desequilíbrio da coagulação e assim progredir no diagnóstico de distúrbios que acometem as aves / Abstract: Hemostasis depends on a delicate balanced mechanism of several interactions between components of blood that are interdependent. The avian medicine and the interest in pathophysiological studies of these animals have increased, but slowly. Routine laboratory is still a difficulty in advancing diagnosis of diseases in birds. Tests for coagulation analysis used in mammals, can't always be used in these patients. This study used thromboelastometry to evaluate viscoelastic properties of poultry blood, that was activated with different agonists to extrinsic pathway activator, as homologous and heterologous thromboplastins, and also different temperatures were compared (37 and 40°C). The thromboelastometry is an efficient method to detect changes in blood viscoelasticity that was influenced by temperature and specificity of agonists. Advances in the use of laboratory methods should be encouraged in the routine of veterinary clinical pathology, because in that way, we better understand the mechanisms of balance and imbalance of coagulation and thus progress in diagnosis of diseases that affect these animals / Mestre

Fraturas são descontinuidades físicas, presentes em diversos materiais utilizados na engenharia, e são responsáveis pela redução da resistência e da rigidez global dos materiais. Tratando-se de fraturas de pequena dimensão, é possível definir a existência de duas escalas: a escala microscópica, onde as fraturas são visíveis, e a escala macroscópica, onde o material fraturado é homogêneo. Maghous et al. (2010) utilizaram a micromecânica para expor o tensor de rigidez homogeneizado para materiais elásticos fraturados, fazendo a ressalva de que fraturas transmitem esforços por suas faces. Utilizando os conceitos formulados por Maghous, Lorenci (2013) ampliou sua aplicação, estendendo à distribuição aleatória das fraturas. Utilizando o mesmo procedimento realizado por Lorenci, determinou-se os tensores de rigidez homogeneizados para materiais elásticos fraturados, os quais foram empregados para formular as condições de propagação de fraturas para materiais elásticos. Conceitualmente, a condição de propagação de fraturas em meios elásticos é formulada com base em conceitos clássicos da termodinâmica, baseados na dissipação de energia. Tratando-se de meios viscoelásticos, a dissipação de energia adquire um novo termo denominado de dissipação viscosa. Nguyen (2010) estabeleceu uma condição de propagação de fissuras em meios viscoelásticos, entretanto, as fissuras admitidas por Nguyen não são responsáveis pela transferência de esforços. Para estender a análise de Nguyen ao caso de fraturas, foi necessário determinar os tensores de relaxação do material viscoelástico fraturado, estes tensores foram obtidos combinando-se os tensores elásticos homogeneizados com os conceitos da transformada de Carson-Laplace, admitindo que as fraturas não se propagam ao longo do tempo. Com base no tensor de relaxação isótropo homogeneizado, determinou-se um modelo reológico equivalente que represente o material viscoelástico fraturado assumindo diferentes modelos reológicos para a matriz e para fraturas. Por fim, analisou-se as condições de propagação de fraturas em meios viscoelásticos de duas formas: de forma aproximada (apurando os estudos realizados por Nguyen) e de forma homogeneizada (admitindo que a propagação de fraturas se dá na escala macroscópica). / responsible for reducing the overall strength and stiffness of the material. In the case of small fractures, is possible set two scales: a microscopic scale, where fractures are visible, and the macroscopic scale, where the fractured material is homogeneous. Maghous et al. (2010) used the micromechanics to expose the homogenized stiffness tensor for fractured elastic materials, making the observation that fractures transmit efforts by their faces. Using the concepts formulated by Maghous, Lorenci (2013) expanded its application, extending to a random distribution of fractures. Using the same procedure performed by Lorenci, the homogenized stiffness tensor was determined for fractured elastic materials, which were employed to formulate the fracture propagation conditions for elastic materials. Conceptually, the fracture propagation conditions for elastic means is made based on classical concepts of thermodynamics, based on the energy dissipation. In the case of viscoelastic means, the energy dissipation acquires a new term called viscous dissipation. Nguyen (2010) established a condition of crack propagation in viscoelastic means, however, the Nguyen’s cracks are not responsible for the transfer of efforts. To extend Nguyen analysis to the case of fractures, was necessary to determine the relaxation tensor for viscoelastic fractured materials, these tensors are obtained by combining the homogenized elastic tensor to the concepts of the Carson- Laplace transform, assuming that the fractures are not propagate over time. Based on the isotropic homogenized relaxation tensors, was determined an equivalent rheological model representing the fractured viscoelastic material assuming different rheological models for matrix and fractures. Finally, was analyzed the fracture propagation conditions in viscoelastic means in two ways: in an approximate way (improving the studies conducted by Nguyen) and homogenized form (assuming that the propagation of fractures occurs at the macroscopic scale).

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2006. / Submitted by leandro spinola (l.spinolafla@gmail.com) on 2009-11-19T19:01:11Z No. of bitstreams: 1 FARITH MUSTAFA ABSI SALAS.doc: 952320 bytes, checksum: fcaadeb843382dcd421f6e79529ed10d (MD5) / Rejected by Joanita Pereira(joanita), reason: Leandro, Por favor, corrija o campo "título", pois apenas a letra inicial e os nomes próprios deve começar com maiúscula. O arquivo a ser depositado é o da dissertação em PDF e não o arquivo em doc das informações dos metadados. Obrigada, Joanita on 2009-11-20T15:20:34Z (GMT) / Submitted by leandro spinola (l.spinolafla@gmail.com) on 2009-11-20T18:06:26Z No. of bitstreams: 1 2006_Farith Mustafá Absi Salas.pdf: 3306668 bytes, checksum: 3d89ab05fd107334a06a6c4c31986241 (MD5) / Approved for entry into archive by Carolina Campos(carolinacamposmaia@gmail.com) on 2009-11-24T16:54:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_Farith Mustafá Absi Salas.pdf: 3306668 bytes, checksum: 3d89ab05fd107334a06a6c4c31986241 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-11-24T16:54:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_Farith Mustafá Absi Salas.pdf: 3306668 bytes, checksum: 3d89ab05fd107334a06a6c4c31986241 (MD5) Previous issue date: 2006-12 / No presente trabalho é realizado um estudo sobre caracterização das propriedades reológicas de líqüidos elásticos submetidos a escoamentos complexos. O fluido considerado é uma solução polimérica de alto peso molecular em regime diluído. A caracterização é feita considerando-se a microestrutura do fluido. As macromoléculas do polímero são modeladas a partir de um sistema massa-mola ou Dumbbell. Do balanço entre forças viscosas e forças Brownianas é obtida uma equação diferencial que descreve a configuração temporal das macromoléculas em termos do tensor conformação B. A contribuição elástica do tensor de tensões é obtida a partir do conhecimento prévio de B. O modelo Dumbbell é modificado por meio de duas correções, dando lugar ao modelo não linear FENE-Dumbbell. Numa análise dimensional são identificados 3 parâmetros físicos relevantes, De, L e f. São obtidas medidas experimentais da viscosidade de cisalhamento de uma solução polimérica. Experimentos conduzidos no sentido de medir a variação dessa grandeza em relação a taxa decisalhamento(“ShearThinning”), assim como também,em relação a concentração volumétrica f dos aditivos. Soluções assintóticas para dois regimes e soluções numéricas para casos não lineares são obtidas para quatro tipos de escoamentos. Escoamentos cisalhantes simples per- manentes, cisalhantes oscilatórios, extensional permanente e extensional oscilatório são impostos para examinar as respostas tanto no domínio do tempo, como no domínio da frequência. No caso de escoamentos cisalhantes, as propriedades reológicas são descritas em termos de diagramas de fase e espectros de potência, para as propriedades reológicas como a primeira diferença de tensões normais N e os módulos viscoelásticos. Para escoamentos puramente extensionais é definida a viscosidade extensional e dois módulos viscoelásticos extensionais são explorados. Estas propriedades são examinadas em um regime elástico, onde pequenas deformações são consideradas, e a resposta do fluido mostra uma dependência apenas com De, e um regime anisotrópico (De ~ 1), em que grandes deformações da macromolécula são constatadas, no qual a anisotropia (L) governa a resposta do fluido. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / In the present work a study is developed to characterizer the rheological properties of elastic liquids under complex flows by means of a microstructure analysis. The fluid is a polymer solution of high molecular weight in dilute regime. The macromolecules of polymer are idealized as a chain-spring system or Dumbbell. From an equilibrium approach between restoring Brownian and viscous drag forces we obtain a di?erential equation describing the temporal configuration of the macromolecules given in terms of the conformation tensor B. The elastic contribution of stress tensor s is obtained from the previous knowledge of B. For a complete characterization of the fluid, the implementation of two corrections on the Dumbbell model is necessary: the non-linear chaincorrectionanddragviscouscorrectionresultinginthenonlinearFENE-Dumbbell model. Three relevant physical parameters are examined: De, L and f. Experimental measurements of shear viscosity as a function of shear rate are obtained for a polymeric solution in a viscosimeter device. Results show a shear thinning behavior. In addition, the dependence of shear viscosity with the molecular concentration of the polymer is analyzed. Numerical results and asymptotic solution for two regimes, a linear elastic regime (De 1) and a anisotropic regime (high De), are shown for several flows. Simple shear, oscillatory simple shear, steady extensional and oscillatory extensional flowareimplementedtoexploretheresponseofthefluidintimeandfrequencydomain. In shear flows the rheological properties of the fluid are describe in term of phase diagrams and power spectra of the first normal stress di?erence N1 and the viscoelastic functions ? e ? . For pure extensional flows the extensional viscosity is defined and the extensional viscoelastic functions are investigated. These properties are examined for two regimes. An elastic regime where a small stretch of the macromolecule is considered, showing a dependence only with De. A second regime (De ~ 1) where is assumed a high stretch of the macromolecules is the anisotropic regime. In this case the response of the fluid is strongly dependent of the extensibility L and we are able to conclude that this parameter plays a key role when drag reduction in turbulent flows is examined.

Para a pesquisa, utilizou-se um concreto asfáltico com ligante modificado com borracha ensaiado nas dependências do LAPAV-UFRGS, sob compressão diametral de cargas cíclicas, cujo procedimento é brevemente descrito, associando-se os seus procedimentos com as hipóteses assumidas na modelagem, o que é importante na concepção do modelo empregado. Apresenta-se e discute-se o manuseio dos dados experimentais para o modelo, bem como a escolha do modelo constitutivo adotado, no qual se optou por um modelo viscoelástico linear anisotrópico simplificado, cujas equações base e métodos para calibração são apresentados, discutidos e comparados, bem como os resultados das calibrações dos três primeiros ciclos de carga-descanso, no qual se obteve uma excelente descrição do comportamento do material, o que foi comprovado nas previsões dos dois ciclos seguintes. As previsões de resultados a ensaios sob diferentes condições aos das calibrações mostraram resultados qualitativamente bons às freqüências de ciclo de 1 Hz, comprovados na comparação das curvas de deslocamentos normalizadas. Para a pesquisa, utilizou-se um concreto asfáltico com ligante modificado com borracha ensaiado nas dependências do LAPAV-UFRGS, sob compressão diametral de cargas cíclicas, cujo procedimento é brevemente descrito, associando-se os seus procedimentos com as hipóteses assumidas na modelagem, o que é importante na concepção do modelo empregado. Apresenta-se e discute-se o manuseio dos dados experimentais para o modelo, bem como a escolha do modelo constitutivo adotado, no qual se optou por um modelo viscoelástico linear anisotrópico simplificado, cujas equações base e métodos para calibração são apresentados, discutidos e comparados, bem como os resultados das calibrações dos três primeiros ciclos de carga-descanso, no qual se obteve uma excelente descrição do comportamento do material, o que foi comprovado nas previsões dos dois ciclos seguintes. Para a pesquisa, utilizou-se um concreto asfáltico com ligante modificado com borracha ensaiado nas dependências do LAPAV-UFRGS, sob compressão diametral de cargas cíclicas, cujo procedimento é brevemente descrito, associando-se os seus procedimentos com as hipóteses assumidas na modelagem, o que é importante na concepção do modelo empregado. Apresenta-se e discute-se o manuseio dos dados experimentais para o modelo, bem como a escolha do modelo constitutivo adotado, no qual se optou por um modelo viscoelástico linear anisotrópico simplificado, cujas equações base e métodos para calibração são apresentados, discutidos e comparados, bem como os resultados das calibrações dos três primeiros ciclos de carga-descanso, no qual se obteve uma excelente descrição do comportamento do material, o que foi comprovado nas previsões dos dois ciclos seguintes.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2018-05-24T18:14:58Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5299836 bytes, checksum: 2701dbf5c59053f49a6b8e1ed8185376 (MD5) / Approved for entry into archive by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2018-05-24T18:15:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5299836 bytes, checksum: 2701dbf5c59053f49a6b8e1ed8185376 (MD5) / Approved for entry into archive by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2018-05-24T18:15:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5299836 bytes, checksum: 2701dbf5c59053f49a6b8e1ed8185376 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-24T18:15:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5299836 bytes, checksum: 2701dbf5c59053f49a6b8e1ed8185376 (MD5) Previous issue date: 2017-04 / As principais características que os tornam uma escolha vantajosa estão diretamente relacionadas aos materiais viscoelásticos utilizados na construção desses sistemas auxiliares. Esta tese de doutorado versa sobre a modelagem de neutralizadores dinâmicos aplicados ao problema de vibrações torcionais em rotores, cujo resultado final é definir os parâmetros do material viscoelástico e geométricos do neutralizador, ou seja, nesta abordagem, o material é definido posteriormente, a partir da resposta do sistema físico, obtida através dos métodos de análise modal ou elementos finitos. Dessa forma, pode-se selecionar ou, eventualmente, sintetizar o elastômero que melhor se adapte ao problema em tela. Logo, é essa a característica que diferencia o modelo proposto nessa pesquisa de outros modelos já conhecidos, nos quais os parâmetros do sistema auxiliar são determinados a partir de um material pré-selecionado. O comportamento dinâmico do material viscoelástico linear foi descrito através do modelo fracionário de quatro parâmetros e para validar os resultados dessa modelagem foi utilizada uma bancada de rotodinâmica, a qual permitiu avaliar o neutralizador em movimento sob o efeito de vibração torcional. A introdução do forçamento de torção se deu por meio de um sistema de excitação angular controlado remotamente. A solução para aplicar esse tipo excitação supera, dessa forma, algumas das dificuldades da análise torcional com o sistema girando. Os resultados comprovam a eficácia do modelo fracionário proposto e evidenciam o potencial do neutralizador viscoelástico para o controle de vibrações torcionais em rotores. / The main characteristics that make them an advantageous choice are directly related to the viscoelastic materials used in the construction of these auxiliary systems. This doctoral thesis deals with the modeling of dynamic neutralizers applied to the prob- lem of torsional vibrations in rotors, the final result of which is to define the viscoelastic and geometric parameters of the neutralizer, that is, in this approach, the material is defined later, from the Response of the physical system, obtained through modal analysis methods or finite elements. In this way, one can select or, eventually, synthesize the elastomer that best suits the onscreen problem. Therefore, this is the characteristic that differentiates the model proposed in this research from other already known models, in which the parameters of the auxiliary system are determined from a pre-selected material. The dynamic behavior of the linear viscoelastic material was described through the fractional model of four parameters and to validate the results of this modeling, a rotodynamic workbench was used, which allowed to evaluate the neutralizer in motion under the effect of torsional vibration. The introduction of torsional forcing was done by means of a remotely controlled angular excitation system. The solution to apply this excitation type overcomes, therefore, some of the difficulties of the torsional analysis with the spinning system. The results prove the effectiveness of the proposed fractional model and show the potential of the viscoelastic neutralizer for the control of torsional vibrations in rotors.

Orientadores: Cesar Augusto Moraes de Abreu, Chang Tien Kiang / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-22T08:14:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Witkoski_NilsonAndreis_M.pdf: 11915383 bytes, checksum: 452fe9dd3e457729cf1bff9db82eb096 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Realizamos o estudo de um escoamento multicamadas em processos de fabricação de filmes planos à base de polímeros de Poli (Etileno Tereftalato). As soluções numéricas das equações do modelo foram obtidas pelo Método dos Elementos Finitos, utilizando-se o pacote computacional POLYFLOW. As propriedades reológicas dos polímeros foram determinadas em fluxo de cisalhamento e ajustadas a modelos de Bird-Carreau. Estudamos o processo de formação das interfaces entre as camadas através da simulação bidimensional de escoamentos bicomponentes em desenvolvimento. Investigamos a influência de diversos fatores, tais como, os ângulos e as velocidades de introdução das camadas, a razão das viscosidades dos polímeros e a geometria do canal no ponto de confluência. A partir dos valores das deformações elongacionais sofridas pelos fluidos na interface, fazemos considerações sobre os comportamentos que podem levar à ocorrência de instabilidades interfaciais nesta região. Por meio de simulações em duas dimensões, estudamos o comportamento do escoamento de 4 camadas assimétricas dentro da caixa de coextrusão quanto à distribuição das espessuras e dos tempos de residências das camadas, à uniformidade das espessuras das camadas, às perdas de cargas do escoamento e aos efeitos térmicos. Realizamos a simulação em três dimensões do escoamento em uma fieira do tipo cabide, porém, limitada a um único polímero passando através dela. Estudamos a uniformidade da vazão na saída da fieira em função de diversos parâmetros do processo, das propriedades do polímero e da sua geometria. Fazemos considerações sobre o comportamento de um escoamento multicamadas na mesma fieira. A comparação dos resultados do modelo com os dados obtidos em uma planta industrial foi satisfatória, consistindo, pois, em um instrumento valioso na compreensão do processo de coextrusão, bem como no desenvolvimento de novos equipamentos / Abstract: Nmnerical simulations of a multilayer flow has been undertakenin a process for producing Poly (Ethylene Terephtalate) flat films. Viscosity functions are fitted by Bird-Carreau models. The temperature dependence of viscosity follows the Arrhenius equations. The motion equations are solved by POLYFLOW, a Finite ElementMethod program for viscous and viscoelastics flow simulations. Bidimensional numerical simulations of the entry flows in a bicomponent coextrusion are carried out to study the interface development. The effects of the layers entry velocity matching, layer viscosity ratio and channel geometry are investigated based on the interface shear and extensional deformations. Correlations of the interface behaviour with the occurence of interface instabilities are proposed. Bidimensional numerical simulations of a 4-layer assymmetric parallel coextrusion are made to investigate the residence time distribution, the role of viscous and conductive heat-transfers i11the flow and the layers thickness variations due to opera6ng conditions changes. Three dimensional simulations of the flow inside a linearly tapered coathanger fiat die are carried out, but limited to one fluid only. These simulations are aimed at studying the effects of the process parameters and the die geometry on the trhoughput uniformity along the die width. Considerations are made about the behaviour of the multilayer flow in the same die. The calculated results have correlated well with experimental values obtained in the industrialline, so, the proposed model may be applied to improve the understanding of the coextrusion flows as well as to the design of new equipments / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Cesar Costapinto Santana / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-29T03:19:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Torres_MarcoAntonio_M.pdf: 2067792 bytes, checksum: 4a29bce462549322420c9d13dd7180eb (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: biopolímero denominado quitosana vem sendo reconhecido como uma importante fonte de matrizes para adsorventes em processos de recuperação e purificação de bioprodutos, com novas aplicações em várias áreas do conhecimento como a biotecnologia. Uma importante vantagem nessa utilização é a disponibilidade da quitina na natureza, podendo ser encontrada facilmente na carapaça de crustáceos. A flexibilidade apresentada por essas matrizes se deve principalmente à compatibilidade adsorbato/adsorvente e à possibilidade de modificações estruturais de modo a atender a características diversificadas de interação química e de resistência mecânica. No presente trabalho foi realizada a caracterização reológica de soluções e géis de quitosana, com a determinação das propriedades viscosas e viscoelásticas. As soluções concentradas foram obtidas por dissolução da quitosana em solução de ácido acético e os géis foram obtidos através de modificações da quitosana com a utilização do glutaraldeído, nas concentrações de 2,5g/100ml, 3,Og/100ml e 3,5g/100ml e nas temperaturas de 10°C, 30°C e 50°C. As propriedades viscosas e viscoelásticas das amostras de quitosana foram obtidas com a utilização do reômetro Haake CV20. Esse equipamento pode ser programado para trabalhar em dois métodos de obtenção de dados experimentais. No método de cisalhamento permanente, as propriedades obtidas são representativas do comportamento viscoso das amostras, através da obtenção das seguintes variáveis: tensão de cisalhamento, taxa de cisalhamento e viscosidade de cisalhamento. No método de cisalhamento oscilatório, as propriedades determinadas são representativas do comportamento viscoelástico das amostras, através da obtenção das seguintes variáveis: módulo de rigidez, módulo de dissipação e viscosidade complexa. Foi realizada a interpretação da correlação estrutura - propriedade apresentada pela quitosana e pelos géis modificados através da reticulação com glutaraldeído. Foram atribuídos modelos específicos para o comportamento reológico das soluções e géis de quitosana. A determinação dos parâmetros nas diversas faixas estudadas permite concluir que é possível preparar e caracterizar a quitosana na forma de soluções concentradas e na forma de géis de acordo com a concentração e ° grau de reticulação das amostras analisadas / Abstract: The chitosan biopolymer has recently being appointed as an important source of matrices used as adsorbents in processes for the recovery and purification of bioproducts, with new applications in areas such as biotechnology. An important advantage is that chitin occurs naturally and is commonly found in crustacean shells. The flexibility exhibited by these matrices became from the compatibility adsorbate/adsorbent and the possibility of structural modifications to satisfy diversified characteristics of chemical interaction and mechanical strength. In this work, the rheological characterization of chitosan solutions and gels was carried out in order to investigate viscosity and viscoelasticity properties. The concentrated solutions were prepared by dissolving chitosan with acid acetic solution and the gels were prepared by adding glutaraldehyde, solutions at different concentrations of 2,5g/100ml, 3,Og/100ml and 3,5g/100ml and temperatures of 10°C, 30°C and 50°C. The viscosity and viscoelasticity properties of chitosan samples were measured with a rheometer (model Haake CV20). The equipment can be operated in two different ways in order to obtain the experimental data. The first one is the steady shear rheological measurement, where the viscosity properties are described through values for shear stress, shear rate and shear viscosity. The second is the oscillatory shear rheological measurement, where the viscoelasticity properties are described through values for storage modulus, 1055 modulus and complex viscosity. The correlation between structure and properties exhibited by chitosan samples and gels modified by crosslinking with glutaraldehyde were studied. Rheological specific models were adjusted to the experimental data in order to describe the behavior of chitosan solutions and gels. The parameter determinations allow concluding that is possible to prepare and characterize chitosan samples as concentrated solutions and gels depending only on the concentration and the degree of crosslinking of the sample studied. / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Mestre em Engenharia Química

Este trabalho descreve a preparação, caracterização e mecanismos de interação de compósitos de colágeno aniônico:ramsana, com o propósito de desenvolver géis injetáveis para correções plásticas com concentrações similares aquelas encontradas comercialmente, e sem o uso do glutaraldeído. Os materiais foram caracterizados por eletroforese, espectroscopia no infravermelho, estabilidade térmica, propriedades reológicas e ensaios de fluidez. Os materiais obtidos independentemente do processamento, são formados por colágeno não desnaturado, com preservação da estrutura secundária da proteína. Os estudos reológicos mostraram um comportamento viscoelástico para todas as preparações independentemente do pH, e com módulo de armazenamento sempre maior que o módulo de perda (G\'>G\" e d<45o), bem como uma maior resistência à deformação de géis de colágeno aniônico:ramsana equilibrados a pH 7,4 com relação aos géis equilibrados a pH 3,5. Medidas de viscosidade mostraram que além de um comportamento não newtoniano, a adição do polissacarídeo mesmo em baixas concentrações promove efeitos significativos sobre a viscosidade dos géis, indicando que a interação colágeno ramsana além de não comprometer a estrutura secundária do colágeno, sugere que esta interação ocorre provavelmente por ordenação da água ao redor do complexo formado. Já viscosidade dinâmica encontradas para as diferentes preparações, indicam que os compósitos obtidos são candidatos potenciais para serem utilizados em laringologia. Ensaios de fluidez mostraram que a força necessária para o escoamento de géis contendo ramsana foi sempre significativamente menor e com um perfil mais homogêneo do que aquela determinada para o colágeno aniônico, sugerindo que a associação colágeno aniônico:ramsana pode substituir com vantagens o glutaraldeído na estabilização das preparações comerciais do gel. / This work describes the preparation, characterization and mechanisms of interaction anionic collagen:rhamsam composites, with the purpose of developing injectable gels for plastic corrections with similar concentrations to the commercially founded without the use of glutaraldehyde. The materials were characterized by electrophoresis, infrared spectroscopy, thermal stability, rheological properties and fluidity tests. The materials obtained independently from processing are formed by no desnaturated collagen with the preservation of secondary structure protein. The rheological studies showed a viscoelastic behavior for all the preparations independently of pH, and with storage modulus always greater than the loss modulus (G’>G’’ and d<45o), as well a higher resistence to the deformation of anionic collagen:rahamsan gels equilibrated at pH 7.4 in relation to the gels equilibrated at pH 3.5. Measure of viscosity showed that besides a non Newtonian behavior of the polysaccharide addition even at low concentrations causes significant effects on the viscosity of the gels, indicating that collagen:rhamsan interaction probably occurs due to the water disposition around the complex already formed and it does not damage the secondary structure of the collagen. On the other hand, dynamic viscosity found for different preparations indicate that the composites obtained are potential candidates to be utilized in laringology. Flow experiments indicated that the force needed for the extrusion for anionic collagen:rhamsan composites, in comparison to anionic collagen, was significantly smaller and associated with a smooth flow, suggesting that the collagen anionic:rhamsan association can substitute glutaraldehyde with advantage in the stabilization for the gels commercial preparations.

Orientador: Inacio M. Dal Fabbro / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-03T21:49:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Laurenti_Renato_D.pdf: 1279139 bytes, checksum: 6da808c68307cc0c156a89617c20601b (MD5) Previous issue date: 2003 / Doutorado