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Orientador: Carlos Francisco Sampaio Bonafe Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: Investigou-se o efeito de alta pressão combinado com baixa temperatura na ausência e presença de uréia no Vírus do Mosaico do Tabaco (TMV). O estado de agregação e o processo de desnaturação foram analisados através de medidas espectroscópicas. A incubação a '0 GRAUS¿C e 2,6 kbar induziu dissociação significativa, sem ocorrência de desnaturação. Nas diferentes concentrações virais o valor de 'p IND. ½¿ (pressão na qual 50% do vírus está dissociado) foi 1,2 kbar, indicando a não dependência de concentração de TMV na curva de dissociação por pressão. Isso pode ser explicado através da heterogeneidade do TMV quanto à energia livre de associação. A entalpia e entropia aparentes de dissociação ('delta¿¿H POT. *, IND. dis¿ e T¿delta¿¿S POT. *, IND. dis¿) foram ¿6,9 e ¿15,3 kcal/mol de subunidade, respectivamente, indicando que a associação do TMV é um processo entropicamente dirigido. A energia livre aparente de estabilização dada pela presença de RNA foi ¿1,7 kcal/mol de subunidade. A alta pressão induziu desnaturação significativa do TMV em presença de 2,5 M de uréia, causando uma variação de volume aparente de desnaturação de ¿105,0 mL/mol. A entalpia e entropi aparente de desnaturação ('delta¿¿H POT. *, IND. den¿ e T¿delta¿¿S POT. *, IND. den¿) por uréia 1,75 M em 2,5 kbar foi ¿11,1 e ¿10,2 kcal/mol, respectivamente, portanto com energia livre de desnaturação perto de zero... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital Abstract: We investigated the effect of low temperature and urea combined with high pressure on Tobacco Mosaic Virus (TMV). The evaluation of its aggregation state and denaturation process was studied using spectroscopic methods. The incubation at 2.5 kbar and '0 DEGREES¿C induced significative dissociation. Under such conditions extensive denaturation did occur. At different TMV concentrations the 'p IND. ½¿ was 1.2 kbar. This result shows absence of concentration dependence of TMV dissociation by pressure, that can be explained by the TMV association energy heterogeneity. The apparent enthalpy and entropy of dissociation ('delta¿¿H POT. *, IND. dis¿ and 'delta¿¿S POT. *, IND. dis¿) were ¿6,9 and ¿15,3 kcal/mol of subunit respectively, indicating that the TMV association is an entropicaly driven process. The apparent free energy of stabilization given by the presence of RNA is at least ¿1,7 kcal/mol of subunit. High pressure induced remarkable TMV denaturation in the presence of 2.5 M urea, with a volume change of ¿105 mL/mol of denaturated subunit. The apparent enthalpy and entropy of denaturation ('delta¿¿H POT. *, IND. den¿ and T¿delta¿¿S POT. *, IND. den¿) by 1.75 M urea at 2.5 kbar was ¿11.1 and ¿10.2 kcal/mol of subunit, respectively, demonstrating that the TMV protein coat presents an apparent free energy of denaturation by urea close to zero... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations Mestrado Mestre em Ciências Biológicas

Orientador: Theresinha de Jesus Serra de Mattos Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin Resumo: Neste trabalho, estudamos o comportamento dos lasers semicondutores de InGaAsP-DH e GaAlAs-QW, quando submetidos a aplicação de pressão uniaxial. Na primeira parte, fazemos uma correlação entre os dados experimentais, obtidos para a variação da corrente limiar com aumento da pressão uniaxial dos lasers de InGaAsP, e a teoria desenvolvida por Patel e outros para os lasers de GaAs. Previa-se, teoricamente, um aumento da corrente limiar com a pressão, o que foi observado para 80% dos lasers testados; para os 20% restantes observamos uma redução da corrente limiar. Acreditamos que tal redução possa ser explicada supondo-se a presença do mecanismo de recombinação não radiativo (efeito Auger) nestes lasers. Acreditamos também, que anão homogeneidade observada nos resultados é devida a um desajustamento nos parâmetros de rede das camadas. Na segunda parte, fazemos um estudo sobre o guiamento da luz em laser de poço quântico de GaAlAs, analisando-se o guia de ondas nas direções transversal e paralela a camada ativa. Observamos experimentalmente um atraso na emissão estimulada. Este atraso é função da corrente de injeção e pode ser explicado supondo-se a existência de um guia de ondas induzido pelo efeito da temperatura. Uma comparação entre os resultados experimentais e teóricos para o laser de SCH-QW de GaAlAs de espessura da camada ativa de 200Þ apresenta boa concordância. Além do estudo da evolução do ganho com o tempo, observamos experimentalmente que a aplicação de pressão uniaxial causa um aumento no atraso da emissão estimulada. Este aumento no atraso é devido a uma redução do ganho modal. Uma relação empírica que mostra a evolução do ganho modal com a pressão uniaxial é proposta Abstract: Not informed Mestrado Física Mestre em Física

Orientador: Carlos Francisco Sampaio Bonafe Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Mestrado

Orientador: Carlos Francisco Sampaio Bonafé Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: A hemoglobina extracelular de Glossoscolex paulistus (eritrocruorina) foi investigada com respeito ao efeito da temperatura na dissociação induzida por alta pressão hidrostática. O aumento de temperatura e pressão induziu o processo de dissociação, como observado pela significativa diminuição da intensidade de espalhamento de luz. Tais informações foram confirmadas através de HPLC em gel filtração e microscopia eletrônica. Ocorreu uma redução dos valores de energia livre de Gibbs de dissociação indicando um processo predominantemente endotérmico. A variação de entalpia (?H) observada no processo foi de 27,82 MJ/mol de hemoglobina (Hb) e a de entropia (T?S), à temperatura de 293 K, de 23,91 MJ/mol de Hb. Foi encontrada uma redução da mudança de volume de dissociação (?V) de -78,20 para -10,44 mL/mol de subunidade de Hb. Em condições atmosféricas e temperatura de 293 K, a variação da energia interna de dissociação (?U) foi de 27,82 MJ/mol de Hb e da energia livre de Helmholtz, (?A), de 3,92 MJ/mol de Hb. Os resultados da dissociação oligomérica em alta pressão no intervalo de temperatura investigado mostraram a ocorrência de etapas distintas de mudança de estabilidade conformacional. Complementarmente, foi realizado um estudo das interações intersubunidades e da área de exposiçao da proteína ao solvente no processo de dissociação, permitindo a obtenção de importantes dados quantitativos no processo Abstract: Glossoscolex paulistus extracelluar hemoglobin (erithrocruorin) was studied with respect of thermal effect on the dissociation induced by high hydrostatic pressure. The increase of temperature and pressure led to dissociation process, as observed by the significant decrease in the intensity of light scattering values. Such information was confirmed by HPLC gel filtration and electron microscopy. A predominantly endothermic process was observed with the reduction in the Gibbs free energy of dissociation. The enthalpy change (?H) obtained was of 27,82 MJ/mol of hemoglobin (Hb) and the entropy change (T?S), at a temperature of 273 K, 23,91 MJ/mol of Hb. The estimated volume change of dissociation (?V) decreased from -78,20 to -10,44 mL/mol of subunit of Hb. The change of internal energy of dissociation (?U), at atmospheric conditions and temperature of 293K, was of 27,82 MJ/ mol of Hb and the change of free energy of Helmholtz (?A) was of 3,92 MJ/mol of Hb. The results also indicated that the dissociation of oligomeric Hb at high pressure and at investigated temperature range occurs in distinct steps of conformational stability and allowed to obtain significant quantitative data in the process. In addition, it was studied the subunity interactions and related exposed area of the protein solvent dissociation, attempting to obtain an quantitative description of the process Mestrado Bioquímica Mestre em Biologia Funcional e Molecular

Orientador: Edmundo Koelle Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil Resumo: Com o crescimento das cidades, os sistemas de abastecimento foram tomando-se cada vez mais complexos e diversificados, dificultando o controle e a operação como um todo. Movido pela necessidade de uma operação segura e confiável, cada vez mais elementos auxiliares tem sido inseridos nos sistemas, tais como: válvulas de controle automáticas (VCA), bombas de rotação variável, inversores de frequência, ...; porém, sem conhecer quais são os limites de operação destes elementos, não saberemos utilizar plenamente seus beneficios. Neste trabalho procurou-se apresentar de forma sintética VCA de 13 fabricantes diferentes, seus componentes, funções e verificar de forma empírica através de ensaios, sua eficácia operacional Abstract: With the development of the cities, the system of supply became more complex and diversified, making it more difficult the contraI and operation as a whole. Moved by the necessity of a safe and reliable operation, auxiliary elements are intraduced in the system, for example: automatic contraI valves (ACV), pumps of variable rotation, inverse frequency,...; but unknown operation limits of these elements, it's impossible to know all their benefits. In this work 13 different manufactors of ACV are studied, its components, functions and verification, in an empirical form, through tests, the most efficient operation Mestrado Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Fernando de Almeida França Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica Resumo: o objetivo deste trabalho é estudar a geometria de interface e a perda de carga em escoamentos horizontais estratificados e anulares. Escoamentos ondulados com e sem presença de dispersão e deposição de gotas líquidas foram analisados. O fenômeno foi experimentado em laboratório, utilizando-se ar e água como fluidos de trabalho. Os efeitos do processo de dispersão e deposição de gotas é levado em consideração na formulação do problema. São propostas correlações para perímetro molhado e para comprimento da interface, bem como para a tensão de cisalhamento na interface e tensão de cisalhamento na fase líquida junto à parede da tubulação. É sugerido um procedimento de cálculos para a previsão simultânea de gradiente de pressão e fração de vazio. Os resultados calculados são comparados com dados experimentais próprios e outros da literatura Abstract: This work was developed with the purpose of studying the interfacial geometry and pressure drop in stratitied and annular horizontal flows. Droplet and non-droplet wavy flows were investigated. Experimental data were obtained in laboratory by using air and water as working fluids. Droplet process effects were considered in the modeling of the problem. Correlations predicting the wet wall fraction and the interfacial length, as well interfacial and liquid shear stresses, were proposed. A procedure to simultaneously predict the pressure drop and the void fraction was sugested. Numerical results were compared with the present experimental measurements and literature data Mestrado Mestre em Engenharia de Petróleo

Orientador: Vólia Lemos Crivellenti Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica " Gleb Wataghin" Resumo: Nesta tese são estudadas as luminescências do Cr3+ e do CO2+ na matriz cristalina KZnF3 nas condições de pressão atmosférica e altas pressões hidrostáticas. Tais sistemas possuem a importante característica de emitirem numa larga banda do espectro eletromagnético, do infravermelho distante até próximo do visível. Como conseqüência, são bons materiais para a produção de lasers sintonizáveis. O espectro de luminescência do KZnF3:Cr3+ é caracterizado por uma banda larga correspondente à transição eletrônica 4T2 ® 4A2 no regime de campo fraco. O efeito produzido pelo acréscimo de pressão hidrostática é um aumento do campo cristalino. Campo cristalino forte é caracterizado por uma luminescência de linhas finas, correspondentes à transição 2E ® 4A2. Neste trabalho foram determinadas as pressões nas quais ocorre o cruzamento dos estados eletrônicos excitados 4T2 - 2E do Cr3+ para o íon no sítio de simetria cúbica, bem como a pressão de cruzamento para o íon nos sítios de simetria trigonal e tetragonal à baixa temperatura. Foi realizada a identificação de todas as linhas finas que aparecem nos espectros de luminescência de baixa temperatura e altas pressões. Um estudo da luminescência do KZnF3:Co2+ foi feito à baixa temperatura e diversas pressões. À pressão atmosférica foi possível fazer a identificação de várias linhas do espectro de emissão, correspondentes a transições zero-fônon e outras a transições eletrônicas envolvendo fônons. Os resultados permitiram determinar o comportamento de várias energias de transição eletrônica com a pressão Abstract: High resolution luminescence measurements were performed in KZnF3:Cr3+ and KZnF3:Co2+ for pressure varying in the range 0 - 12.5 GPa and temperature chosen between 300 K and 15 K. These materiais are solid-state wide band tunable lasers and their emission cover the region from far infra-red up to near visible spectrum. The reason for the tunability is that some of the electronic transitions of the impurity couple to the host lattice and exhibit broad band emission. At atmospheric pressure the multiphonon broad band emission from KZnF3:Cr3+ is due to the 4T2 ® 4A2 transition. The emission can be displaced towards the red portion of the visible spectrum by application of pressure. The limit is established by the crossing from low- to high-crystal-field regime. The results of this work lead to the determination of the crossing pressure at room temperature as well as at T = 90 K and furnish the direct measure of the separation between 2E and 4T2 states. The results are important because they open the possibility to select the tuning range for available pressures. Broadenings and line displacements observed for 2E close to the crossing region were attributed to the mixing of 2E and 4T2 states. In the high-crystal field regime, sharp lines dominate the spectra. These lines were identified with 2E ® 4A2 transitions from cubic and lower symmetry centers. Time-resolved spectroscopy provides support for our interpretation. Emission from KZnF3:CO2+ at T = 20 K occurs with several sharp lines superimposing on a broad band. Assignments of the sharp lines are given here based on comparison with previous reported data. Pressure data furnish the behavior of several electronic transition energies. A complete understanding of the emission properties of this material is achieved through our analisis Doutorado Física Doutor em Ciências

Orientador: Nelson de Jesus Parada Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin Resumo: Este trabalho tem um duplo objetivo. Em uma primeira parte desenvolver o método de cluster, variante cristalina, visando aplicá-lo ao estudo de cristais covalentes. Na segunda parte do trabalho o método é usado no estudo de um material iônico. São estudados, também, os efeitos causados sobre as bandas de energia deste material pela aplicação de pressão hidrostática. O material escolhido para a primeira parte do trabalho foi a GaSb. Para a segunda parte foi escolhido o CuCl. Foram obtidos resultados bastante interessantes para os dois tipos de material Abstract: This work is composed of two distinct parts. In the first part we intend to develop the cluster method, crystaline variant, intending to study covalent crystals. In the second part the method is applied to the study of an ionic material. We also studied the effects of the application of hidrostatic pressure on the energy bands of the material. The compound used in the first part of this work was the GaSb. In the second part we used the CuCl. Many interesting results were obtained in both parts of this work Doutorado Física Doutor em Ciências

Orientadores: Cristiano Monteiro de Barros Codeiro, Marcos Antonio Ruggieri Franco Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin Resumo: Foram realizados estudos sobre o controle de propriedades ópticas, por meio de pressão, e sensibilidade à pressão com fibras de cristal fotônico (PCF). No primeiro caso foi demonstrado por meio de simulações, uma nova forma para obter e sintonizar com pressão hidrostática externa o estado monomodo e única polarização em fibras PCF de polimetilmetacritalo (PMMA). Em relação à sensibilidade à pressão hidrostática, o comportamento espectral do coeficiente de sensibilidade de varias fibras PCF em sílica, Cs = (?? / ?P) (onde ?? é a variação num mínimo do espectro de transmissão de uma fibra PCF que acontece quando a pressão hidrostática externa muda em LlP), é calculado teoricamente e corroborado experimentalmente. Com a finalidade de estudar teoricamente o coeficiente Cs, a birrefringência de grupo e a sensibilidade da birrefringência modal de fase à pressão são simuladas para as fibras. Expressões analíticas do coeficiente Cs na aproximação de primeira e segunda ordem são calculadas. Nas duas aproximações é confirmado um aumento do Cs para comprimentos de onda no visível devido à birrefringência de grupo. Para baixas pressões, tal comportamento é corroborado experimentalmente. Segundo a literatura apresentada até agora a possibilidade de otimizar o coeficiente Cs, fazendo uso da birrefringência de grupo no visível e ao mesmo tempo incorporando geometrias com uma alta anisotropia geométrica para aumentar a sensibilidade da birrefringência modal de fase à pressão, não tem sido explorada. Na aproximação de segunda ordem do coeficiente Cs são incorporadas as mudanças do comprimento de onda e da pressão e são comparadas com a aproximação de primeira ordem. Cálculos analíticos foram feitos e apresentados nos Apêndices B e C. As equações do efeito fotoelástico, determinantes para realizar as simulações com o software (COMSOL 3.5a), são apresentadas no Apêndice B, relações que descrevem o coeficiente Cs de fibras PCF são apresentadas no (Apêndice C) Abstract: Abstract Studies about both the active control of optical properties by means of external hydrostatic pressure and pressure sensitivity in photonic crystal fibers (PCFs) were made. In the first case, a new form to obtain and tune, by using pressure, the single-mode single-polarization state in microstructured polymer optical fibers (mPOFs) is demonstrated by simulations. In relation to pressure sensitivity, the spectral behavior of the sensitivity coefficient of some PCFs in silica, Cs = (?? / ?P) (where ?? é is the change in a minimum of the transmission spectrum for a PCF as a consequence of the change in the external hydrostatic pressure 11P that is applied on the fiber), is calculated and corroborated experimentally. In order to investigate the coefficient Cs, the group birefringence and the sensitivity of phase modal birefringence to pressure are calculated in the fibers. Analytical expressions for the coefficient Cs in the first and second order approximation are calculated. In these two approximations an increase of the coefficient Cs is confirmed to wavelengths in the visible. To low pressures this behavior is corroborated experimentally. At the best of our knowledge, the possibility to optimize the coefficient (Cs) by using the group birefringence and geometries with high geometric anisotropy to enhancing the sensitivity of phase modal birefringence to pressure has not been investigated. In the coefficient Cs with the second order approximation are incorporated the changes of the wavelength and pressure and are compared with the first approximation. On the other hand, analytic calculates are realized in the Appendixes B and C. The equations related to the photoelastic effect were calculates (Appendix B). Finally, the relations that describing the behavior of pressure sensitivity also were calculates (Appendix C) Mestrado Física Mestra em Física

Agradecimentos: We thank D. Haskel and G. Fabbris for illuminating discussions and for sharing unpublished data, and M. Eleotério, J. Fonseca Júnior, and R. D. Reis for technical assistance. LNLS is acknowledged for concession of beamtime. This work was supported by Fapesp Grants 2016/00756-6, 2017/10581-1, and 2018/20142-8, and CNPq Grants 308607/2018-0 and 409504/2018-1, Brazil Abstract: The crystal lattice of Sr2IrO4 is investigated with synchrotron x-ray powder diffraction under hydrostatic pressures up to P = 43 GPa and temperatures down to 20 K. The tetragonal unit cell is maintained over the whole investigated pressure range, within our resolution and sensitivity. The c-axis compressibility kappa(c)(P, T) -(1/c)(dc/dP) presents an anomaly with pressure at P-1 = 17 GPa at fixed T = 20 K that is not observed at T = 300 K, whereas kappa(a)(P, T) is nearly temperature independent and shows a linear behavior with P. The anomaly in kappa(c)(P, T) is associated with the onset of long-range magnetic order, as evidenced by an analysis of the temperature dependence of the lattice parameters at fixed P = 13.7 +/- 0.5 GPa. At fixed T = 20 K, the tetragonal elongation c/a(P, T) shows a gradual increment with pressure and a depletion above P-2 = 30 GPa that indicates an orbital transition and possibly marks the collapse of the J(eff) = 1/2 spin-orbit-entangled state. Our results support pressure-induced phase transitions or crossovers between electronic ground states that are sensed, and therefore can be probed, by the crystal lattice at low temperatures in this prototype spin-orbit Mott insulator FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULO - FAPESP CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQ Fechado

Made available in DSpace on 2020-02-04T18:18:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseAlineFinal1.pdf: 2209320 bytes, checksum: 2ae84dbdebec80c124d052bfa96baa99 (MD5) Previous issue date: 2019 Tese (Doutorado em Ciência de Alimentos) - Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2019. Orientadoras: Renata Valeriano Tonon (CTAA); Leda Maria Fortes Gottschalk (CTAA); Maria Alice Zarur Coelho (UFRJ).

A dissertação buscou contribuir para o para o entendimento do efeito da difusão numérica nas soluções hidrodinâmica e de transporte de modelos numéricos acoplados (hidrodinâmico e transporte), assim como a relação mútua entre ambas as soluções buscando um método eficiente e conservativo para simulação de escoamentos estratificados. A implementação dos métodos computacionais foram feitas no modelo IPH-ECO, uma ferramenta computacional capaz de simular processos físicos, químicos e biológicos em três dimensões. O trabalho foi dividido em duas partes principais que visam apresentar a melhoria dos métodos numéricos utilizados pelo modelo, assim como a verificação e validação dos métodos implementados (Capítulos 4 -5). A simulação de escoamentos estratificados requer a implementação de métodos numéricos mais robustos, como: como a aproximação não-hidrostática e métodos de alta-resolução (interpolação quadrática e limitadores de fluxo) capazes de reduzir a difusão numérica de maneira conservativa, buscando soluções com melhor representação física de processos, de forma a alcançar resultados satisfatórios com menor custo computacional. Para solução hidrodinâmica, implementamos a pressão não-hidrostática, onde propomos o uso de uma novação condição de contorno na superfície livre (capítulo 4), e ainda um interpolador quadrático implementado no método Euleriano-Lagrangiano, utilizado na estimativa da velocidade ao fim da linha de corrente (capítulo 5). Para a solução do Transporte de Soluto, esquemas de Limitadores de Fluxo foram implementados (capítulo 5 ). Utilizamos benchmarks consolidados na literatura puramente advectivos visando identificar o efeito da difusão numérica nas solução do transporte e hidrodinâmica comparando métodos de baixa resolução (interpolação bilinear e esquema Upwind) com métodos de alta resolução. O algorítimo foi capaz de simular adequadamente a celeridade e a dispersão de frequência de ondas estacionárias em condição de águas profundas, utilizando uma resolução vertical 2 vezes menor que a condição clássica, consequentemente diminuindo o custo computacional médio de um passo de tempo da simulação em ca. 1.7 vezes, alcançando resultados similares (CBA t = 2 .62 s e FSFS t = 1.22 s). Este resultado permite que modelos hidrodinâmicos semelhantes melhorem sua solução numérica com um menor custo de implementação, aplicando um tratamento simples,melhorando a performance das simulações não-hidrostáticas. Os métodos de alta resolução foram capazes de diminuir substancialmente a difusão numérica na solução hidrodinâmica (ca. 10 vezes menor) e de transporte (Erro Relativo e RMSE ca. 3 vezes menor). Os resultados mostraram que a difusão numérica gerada por métodos de baixa resolução na solução hidrodinâmica pode ter grande impacto na solução do transporte, por tanto, para simular com maior precisão situações reais (dinâmica de escoamentos estratificados em reservatórios profundos) o uso combinado de métodos de alta resolução se mostra uma alternativa promissora, com baixo custo de implementação e alta eficiência. Os métodos implementados neste trabalho permitem que modelos mais difusivos, como o IPH-ECO (Fragoso Jr et al., 2009), passem a considerar a difusão real ao invés da difusão numérica em suas modelagens, e portanto utilizar o coeficiente de difusão como um parâmetro de calibração do modelo. The dissertation sought to contribute to the understanding of the effect of numerical diffusion in the hydrodynamic and transport solutions of coupled numerical models (hydrodynamic and transport), as well, the mutual relationship between both solutions seeking an efficient and conservative method for simulation of stratified flows. The computational methods was implemented in the IPH-ECO model, computational tool capable of simulating physical, chemical and biological processes in three dimensions. The work was divided in two main parts that aim to the improvement of the numerical methods used by the model, as well as the verification and validation of the implemented methods (Chapters 4-5). The simulation of stratified flows requires the implementation of more robust numerical methods, such as: non-hydrostatic approach and high-resolution methods (quadratic interpolation and flux-limiter) capable of conservatively reducing numerical diffusion, searching for solutions that better represented physical processes, in order to achieve satisfactory results with lower computational cost. For the hydrodynamic solution, we implemented the non-hydrostatic pressure, where we propose the use of a novel boundary condition to the free surface (chapter 4), and a quadratic interpolator implemented in the Eulerian-Lagrangian method, used in the estimation of the velocity at the end of the stream-line (chapter 5). For the Solute Transport solution, flux-limiter schemes have been implemented (chapter 5). We use consolidated benchmarks in purely advective problems to identify the effect of numerical diffusion on the transport and hydrodynamics solutions by comparing low-resolution methods (bilinear interpolation and Upwind scheme) with high-resolution methods. The algorithm (FSFS) was able to properly simulate the celerity and the dispersion of the frequency of stationary waves in deep water conditions, using a vertical resolution 2 times smaller than the classical condition (CBA), consequently decreasing the average computational cost of a time step of the simulation in ca. 1.7 times, achieving similar results (CBA t = 2.62 s and FSFS t = 1.22 s). This result allows similar hydrodynamic models to improve their numerical solution with a lower cost of implementation, applying a simple treatment, improving the performance of the non-hydrostatic simulations. The high-resolution methods were able to substantially decrease the numerical diffusion in the hydrodynamic solution (ca. 10 times lower) and transport (Relative Error and RMSE ca. 3 times lower). The results showed that the numerical diffusion generated by low-resolution methods in the hydrodynamic solution may have a substantial impact on the transport solution, therefore, to simulate more accurately real situations (dynamics of stratified flows in deep reservoirs) the combined use of high resolution is a promising alternative, with low implementation cost and high efficiency. The methods implemented in this work allow more diffusive models, such as IPH-ECO (Fragoso Jr et al., 2009), to consider real physics diffusion instead of the numerical diffusion in their modeling, and therefore to use the diffusion coefficient as a model calibration parameter .

Hydrodynamic models based on the RANS equation are well-established tools to simulate three-dimensional free surface flows in large aquatic ecosystems. However, when the ratio of vertical to horizontal motion scales is not small, a non-hydrostatic approximation is needed to represent these processes accurately. Increasing efforts have been made to improve the efficiency of non-hydrostatic hydrodynamic models, but these improvements require higher implementation and computational costs. In this paper, we proposed a novel free-surface boundary condition based on a fictional sublayer at the free-surface (FSFS). We applied the FSFS approach at a finite difference numerical discretization with a fractional step framework, which uses a Neumann type of boundary condition to apply a hydrostatic relation in the top layer. To evaluate the model performance, we compared the Classic Boundary Condition Approach (CBA) and the FSFS approach using two numerical experiments. The experiments tested the model&rsquo, s phase error, capability in solving wave celerity and simulate non-linear wave propagation under different vertical resolution scenarios. Our results showed that the FSFS approach had a lower phase error (2 to 5 times smaller) than CBA with a little additional computational cost (ca. 7% higher). Moreover, it can better represent wave celerity and frequency dispersion with 2 times fewer layers and low mean computational cost (CBA &delta, t = 2.62 s and FSFS &delta, t = 1.22 s).

CNPq O presente estudo investigou as características e a origem dos estilólitos verticais de pequenas dimensões, que ocorrem nos calcários laminados da Formação Crato, Bacia do Araripe. Esta pesquisa foi motivada pela importância deste tipo de feição para a caracterização de reservatórios de hidrocarbonetos, e pelo fato de que os laminitos da Formação Crato representam um exemplo análogo à fácies de reservatórios do intervalo pré-sal. A abordagem do tema se baseou no estudo detalhado de campo, incluindo a investigação da distribuição estratigráfica das estruturas, e aspectos morfológicos de centenas de ocorrências. Foi aplicada a técnica de scanline linear, para avaliar os padrões de distribuição (frequência, clusterização). Também foram levantados perfis de resistência mecânica in situ com esclerômetro. Análise petrográfica foi conduzida para definir as características microscópicas e processos diagenéticos (luz transmitida, catodoluminescência e MEV). Os estilólitos apresentam uma combinação de três padrões: retangular, com picos e ondulado, e estão distribuídos em duas famílias principais: set 1 com trend NE-SW com espaçamento clusterizado, e set 2 com trend NW-SE, e espaçamento sem clusterização. A relação temporal dos estilólitos e outras estruturas sin e pós-deposicionais indicam que estes se formaram durante o início da meso-diagênese, quando o soterramento alcançou centenas de metros. Os estilólitos são posteriores a formação das estruturas produzidas por sismicidade e anteriores a formação de estruturas rúpteis como os veios de calcita e gipsita. Os estilólitos são mais frequentes em camadas que apresentam maior resistência mecânica, e menor permeabilidade. As evidências sugerem que sua origem se deveu ao aumento de pressão hidrostática localizado em determinados níveis do calcário laminado, controlados pela presença de heterogeneidades, baixa permeabilidade da rocha e a formação de selo competente sobre os calcários. This study aimed the characteristics and origin of small vertical stylolites that occur in the laminated limestones of the Crato Formation, Araripe Basin. The study was motivated by the fact that stylolites represents important features for the characterization of hydrocarbon reservoirs, and the Crato laminites represent an analogue for reservoir facies of the Pre-salt interval. The study was based in a detailed investigation of outcrops, including the stratigraphic distribution of the structures, and morphological aspects of hundreds of occurrences. The linear scanline technique was applied to evaluate the distribution patterns of the stylolites (frequency, clustering). The investigation also included the acquisition of in situ mechanical strength measures through the use of sclerometer (Shmidt Hammer). Petrographic analyses were performed to define microscopic characteristics and digenetic processes (transmitted light, cathodoluminescence and MEV). The stylolites show a combination of three patterns: rectangular, peaks and wavy, and they occur distributed in two main families: set 1 trending NE-SW, that shows clusterization, and, set 2 trending SE-NW, with no clusterization. The relationship of stylolites with other depositional and post-depositional features showed that they formed during the beginning of the meso-diagenesis, when the burial reached a few hundreds of meters. Styloliets formed after the structures induced by seismic activities (seismites), and before the brittle structures - vertical and horizontal veins filled with calcite and gypsum. Stylolites are more frequent in beds that present higher mechanical strength and low permeability. Evidences suggest that the origin of stylolites is related to the creation of local increase of hydrostatic pressure in some laminites levels, controlled by the presence of heterogeneities, the low permeability of the rock, and the formation of a competent seal over the laminites bed.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-05-09T19:00:17Z No. of bitstreams: 1 RilleandsSoares.pdf: 3170256 bytes, checksum: 735ff5b185572666283ce8413340aa71 (MD5) Made available in DSpace on 2017-05-09T19:00:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RilleandsSoares.pdf: 3170256 bytes, checksum: 735ff5b185572666283ce8413340aa71 (MD5) Previous issue date: 2017-04-18 In this work nitrate L-Alanine crystals (LAN) were prepared by slow evaporation technique at room temperature and characterization by X-ray diffraction and Raman scattering at room temperature and high pressures in the amino acid salt crystals LAN. The crystals grew after six months of rest. The growth solution was acidic with pH 1.0. With the XRD pattern of the material and the Rietveld analysis, it was found that at room temperature LAN crystallizes in orthorhombic space group (P212121) with four molecules per unit cell. The refinement of the quality parameters were satisfactory, with Rp = 5.52%, 7.73% and S = 1.4. The results of Raman scattering with hydrostatic pressure variation between 0 GPa and 7.4 GPa, show that the LAN crystal undergoes a phase transition between 3.5 and 4.1 GPa, as suggested by the changes in the vibrational modes, both In the low wave number as in the internal mode regions. The correlation between the configuration of hydrogen bonding at ambient pressure and the occurrence of phase transition with pressure variation was proposed. After decompression at ambient pressure, the original spectra were recovered indicating that the phase transitions are reversible. Este trabalho descreve o preparo dos cristais de nitrato de L-Alanina (NLA) pela técnica de evaporação lenta do solvente à temperatura ambiente e realizadas medidas de caracterização por difração de raios X e espalhamento Raman à temperatura ambiente e a altas pressões em cristais do sal de aminoácido de NLA. Os cristais cresceram após seis meses de repouso. A solução de crescimento era ácida com pH 1,0. Com o difratograma do material e a análise pelo método Rietveld, constatou-se que à temperatura ambiente o NLA cristaliza-se numa estrutura ortorrômbica (P212121) com quatro moléculas por célula unitária. Os parâmetros de qualidade do refinamento foram satisfatórios, com Rp = 5,52 %, Rwp = 7,73 % e S = 1,4. Os resultados de espalhamento Raman com variação da pressão hidrostática entre 0 GPa e 7,4 GPa, sugerem que o cristal de NLA, sofre uma transição de fase entre 3,5 e 4,1 GPa, evidenciando pelas mudanças nos modos vibracionais, tanto no número de onda baixo como nas regiões de modos internos. Foi proposta a correlação entre as ligações de hidrogênio à pressão ambiente e a ocorrência de transição de fase com variação de pressão. Após a descompressão à pressão ambiente, os espectros originais foram recuperados indicando que as transições de fase são reversíveis.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-07-21T18:04:23Z No. of bitstreams: 1 CarlosSantos.pdf: 7721249 bytes, checksum: ee220ca2d9a3d156b8c575c28854ffea (MD5) Made available in DSpace on 2017-07-21T18:04:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CarlosSantos.pdf: 7721249 bytes, checksum: ee220ca2d9a3d156b8c575c28854ffea (MD5) Previous issue date: 2017-02-28 Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Fundação de Amparo à Pesquisa e ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Maranhão (FAPEMA) In this work L-tyrosine hydrochloride crystals (LTHCl) were prepared by slow evaporation technique at room temperature and characterization by X-ray diffraction, thermogravimetry, differential thermal analysis, differential scanning calorimetry and Raman scattering at room temperature and under high pressures. After four weeks, it was possible obtain various crystals of good crystalline quality. The solution was acidic with pH 1.2. From the XRD pattern of the material and the Rietveld analysis, it was found that at room temperature LTHCl crystallizes in monoclinic space group (P21) with two molecules per unit cell. The refinement quality parameters were satisfactory with Rp = 6.29 %, Rwp = 8.49 % and S = 1.34. The thermal analysis showed that the material undergoes fusion around 231°C and presented no thermal event that features phase transition before the fusion. Furthermore, thermal analysis showed that the crystal is stable up to 220°C. Calculations using DFT (Functional Density Theory) were performed to identify the vibrational modes in the LTHCl crystal. Raman scattering measurements as a function of pressure (0,0-7,2 GPa) showed as major changes: the occurrence of an inversion of intensity between a strong band (attributed to torsion of L-tyrosine molecule) and an imperceptible band (at ambient pressure) for pressures above 2,5 GPa and a discontinuity of dω/dP associated with the strong band between 1.0 and 1.5 GPa, suggesting a conformational transition above 1.5 GPa stabilizing the structure up to 7,2 GPa. In the region of the internal modes few changes were observed, with the downshift of the COOH and NH3+ units as one of them. Finally, the decompression reinforced that the conformational phase transition is reversible, demonstrating a great capacity of this material to regenerate its original structure without presenting hysteresis. Neste trabalho foram sintetizados cristais de L-tirosina hidroclorídrica (LTHCl) pela técnica de evaporação lenta do solvente à temperatura ambiente e realizadas medidas de caracterização por difração de raios X, análise térmica diferencial, análise termogravimétrica, calorimetria exploratória diferencial e espalhamento Raman à temperatura ambiente e a altas pressões neste sal de aminoácido. Após quatro semanas foram obtidos vários cristais, que apresentaram, visualmente, boa qualidade cristalina. A solução de crescimento era ácida com pH 1,2. Através do difratograma do material e da análise pelo método de Rietveld, constatouse que à temperatura ambiente a LTHCl cristaliza-se numa estrutura monoclínica (P21) com duas moléculas por célula unitária. Os parâmetros de qualidade do refinamento foram satisfatórios, com Rp = 6,29 %, Rwp = 8,49 % e S = 1,34. As análises térmicas mostraram que o material sofre fusão por volta de 231°C e que não há evento térmico que caracterize uma transição de fase antes da fusão. Além disso, as análises térmicas mostraram que o cristal é estável até 220°C. Cálculos usando a Teoria do Funcional de Densidade (DFT, density funcional theory) foram realizados para a identificação dos modos vibracionais no cristal de LTHCl. As medidas de espalhamento Raman em função da pressão (0,0-7,2 GPa) apresentaram como principais mudanças: A ocorrência de uma inversão de intensidade entre uma forte banda (associada à torção da molécula de L-tirosina) e uma banda imperceptível (à pressão ambiente) para pressões acima de 2,5 GPa, bem como a descontinuidade em dω/dP da forte banda entre 1,0 e 1,5 GPa, sugerindo uma mudança conformacional indicada pela torção da molécula de L-tirosina para pressões acima de 1,5 GPa deixando a estrutura estável até 7,2. Na região dos modos internos foram observadas poucas mudanças, tendo o downshift das unidades COOH e NH3 + como uma delas. Finalmente, a descompressão reforçou que a transição de fase conformacional é reversível, demonstrando uma grande capacidade desse material para se regenerar, sem apresentar histerese.

Em soldagem subaquática molhada, a ocorrência de poros e trincas a frio pode ter um efeito bastante prejudicial nas propriedades mecânicas da junta soldada. O hidrogênio contribui diretamente para o aparecimento destas duas descontinuidades. A quantidade de hidrogênio difusível (Hdif) no metal de solda pode ser influenciada por diversos fatores. Todavia, pouco se sabe sobre a influência da profundidade de soldagem (pressão) sobre a quantidade de Hdif no metal de solda. Neste trabalho, diversas medições de hidrogênio difusível foram feitas nas profundidades de 0,30 m, 10 m e 20 m e 30 m em soldagem molhada. O consumível utilizado foi o eletrodo comercial E6013 envernizado. As medições de hidrogênio difusível foram feitas através do método da cromatografia. Para medição de porosidade foi utilizado o método macrográfico e um programa analisador de imagem. O hidrogênio residual também foi medido. Os resultados mostraram que o hidrogênio difusível reduziu significativamente com o aumento da pressão hidrostática ao contrário da porosidade, que aumentou com o aumento da pressão hidrostática. Não se observou alterações apreciáveis no hidrogênio residual do metal de solda. Desta forma, é possível concluir que a profundidade de soldagem afeta diversos aspectos da soldagem subaquática molhada, em especial, o hidrogênio difusível e porosidade, conforme foi observado neste trabalho. In underwater wet welding, cold cracking and pores might have a deleterious effect in the mechanical properties of welded joint. The hydrogen might act in the occurrence of theses discontinuities. The amount of diffusible hydrogen in the weld metal can be influenced by several factors. However, not yet known whether the depth of welding (pressure) affects the amount of diffusible hydrogen in weld metal. In this work, several measurements of diffusible hydrogen were made at following depth: 0.30 m, 10 m, 20 m and 30 m atwet welding. The electrode used was commercial waterproofed E6013. The diffusible hydrogen measurements were made through the gas chromatography method following the AWS D3.6M procedure. The porosity was measured using the macrographic method and an image analyser program. The residual hydrogen also was measured. The results showed that diffusible hydrogen reduced substantially as the hydrostatic pressure increased. The porosity increased as the hydrostatic pressure increased. It was not observed changes in the residual hydrogen of the weld metal. So, it is possible to conclude that the welding depth affects several aspects of the underwater wet welding, in special, the diffusible hydrogen and porosity.

Em soldagem subaquática molhada, a ocorrência de poros e trincas a frio pode ter um efeito bastante prejudicial nas propriedades mecânicas da junta soldada. O hidrogênio contribui diretamente para o aparecimento destas duas descontinuidades. A quantidade de hidrogênio difusível (Hdif) no metal de solda pode ser influenciada por diversos fatores. Todavia, pouco se sabe sobre a influência da profundidade de soldagem (pressão) sobre a quantidade de Hdif no metal de solda. Neste trabalho, diversas medições de hidrogênio difusível foram feitas nas profundidades de 0,30 m, 10 m e 20 m e 30 m em soldagem molhada. O consumível utilizado foi o eletrodo comercial E6013 envernizado. As medições de hidrogênio difusível foram feitas através do método da cromatografia. Para medição de porosidade foi utilizado o método macrográfico e um programa analisador de imagem. O hidrogênio residual também foi medido. Os resultados mostraram que o hidrogênio difusível reduziu significativamente com o aumento da pressão hidrostática ao contrário da porosidade, que aumentou com o aumento da pressão hidrostática. Não se observou alterações apreciáveis no hidrogênio residual do metal de solda. Desta forma, é possível concluir que a profundidade de soldagem afeta diversos aspectos da soldagem subaquática molhada, em especial, o hidrogênio difusível e porosidade, conforme foi observado neste trabalho.In underwater wet welding, cold cracking and pores might have a deleterious effect in the mechanical properties of welded joint. The hydrogen might act in the occurrence of theses discontinuities. The amount of diffusible hydrogen in the weld metal can be influenced by several factors. However, not yet known whether the depth of welding (pressure) affects the amount of diffusible hydrogen in weld metal. In this work, several measurements of diffusible hydrogen were made at following depth: 0.30 m, 10 m, 20 m and 30 m atwet welding. The electrode used was commercial waterproofed E6013. The diffusible hydrogen measurements were made through the gas chromatography method following the AWS D3.6M procedure. The porosity was measured using the macrographic method and an image analyser program. The residual hydrogen also was measured. The results showed that diffusible hydrogen reduced substantially as the hydrostatic pressure increased. The porosity increased as the hydrostatic pressure increased. It was not observed changes in the residual hydrogen of the weld metal. So, it is possible to conclude that the welding depth affects several aspects of the underwater wet welding, in special, the diffusible hydrogen and porosity.

Orientador : Prof. Dr. José Junji Ota Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental. Defesa : Curitiba, 01/06/2016 Inclui referências : p. 92-94 Resumo: Uma maneira segura de estudar projetos de obras hidráulicas, particularmente de usinas hidrelétricas, e simular a operação da obra em laboratório, em uma escala reduzida, garantindo os critérios de semelhança. Os estudos em laboratório são muito importantes na identificação e solução de problemas e, por isso, são muito recomendados pelos projetistas. Esse tipo de estudo representa uma parcela importante do custo do projeto, assim como pode implicar em um "atraso" na conclusão dos estudos. Contudo, quando o projeto não tem esse beneficio para tomada de decisão, podem ocorrer falhas graves que resultam em prejuízos adicionais exacerbados, seja em termos de prazos ou custos. Nos casos onde o investidor não pode arcar com os custos de um modelo hidráulico reduzido, ou então, em fases iniciais do projeto e durante estudos de alternativas, a simulação numérica tridimensional pode ser uma ferramenta muito importante, permitindo que sejam realizados estudos complexos, considerando um grande numero de cenários, sem incorrer na necessidade de se executar repetidas mudanças no modelo físico reduzido. Este trabalho apresenta um estudo numérico realizado no programa computacional FLOW3DR, cujo objetivo foi avaliar o desempenho dessa ferramenta em representar o escoamento através de adufas de desvio, particularmente, quanto aos valores de pressão na mascara do emboque. O emboque de adufas de desvio e uma região que pode ficar sujeita a importantes reduções de pressão devido as altas velocidades locais do escoamento. O principal efeito decorrente das altas velocidades impostas ao fluxo esta relacionado a problemas devido a cavitação em estruturas de concreto. Quando o fluxo acelerado e acompanhado por uma redução de pressão capaz de formar bolhas de agua vaporizadas, em algumas situações, pode ocorrer a implosão dessas bolhas e provocar danos ao revestimento. Para subsidiar as analises e validar o modelo numérico foram utilizados os resultados do modelo físico reduzido da UHE Salto Caxias. O emboque das adufas de desvio dessa usina foi amplamente estudado pelo Centro de Hidráulica e Hidrologia Professor Parigot de Sousa (CEHPAR). Foram realizados ensaios para otimização da forma da mascara do emboque, dando ênfase as distribuições de pressões obtidas para três configurações distintas dessa mascara. Nessa pesquisa foram reproduzidos no modelo computacional tridimensional os testes realizados pelo laboratório em modelo físico reduzido, considerando a descarga da vazão de 14.000 m3/s (máxima vazão estudada pelo CEHPAR). O estudo em modelo numérico mostrou que a ferramenta utilizada pode auxiliar na previsão da distribuição de pressões na mascara do emboque, contribuindo para a definição da geometria mais adequada e minimizando a necessidade de se realizar diversas modificações no modelo reduzido. Palavras-chave: adufas de desvio, pressões na mascara do emboque, modelagem computacional tridimensional, distribuição de pressões. Abstract: Modeling hydraulic projects is a safe way of studying these projects, especially the ones of power plants, through reduced model of the operation system, when it is possible to guarantee the criteria of similarity. Laboratory studies are very important on identifying and solving problems and that is the reason why most of design engineers recommend it. This kind of study represents a very important part of the whole project cost, and also can imply on a study delay. However, without this tool for the decision making, many fails can be expected which can produce large unexpected losses, either in time, whether in costs. In cases where the investors cannot afford the costs of a numerical modeling and also in initial phases of the project or during the alternative studies, a tridimensional numerical simulation can be a very important tool that allows very complex studies considering several different scenarios, avoiding the necessity of repeated changes on a reduced physical model. This dissertation presents a numerical study using the FLOW3D software. The main objective is evaluating the performance of this numerical model on representing the flow through diversion galleries, especially when it comes to pressure values in the entrance mask. The entrance of the diversion galleries is part of the system that can be susceptible to important decreasing pressures due to high velocity flow. The main effects due to these high velocities are cavitations problems in concrete structures. If the fast flow is followed by a pressure reduction that can generate vaporized water bubbles, in some cases, these bubbles can implode, causing damage. To support the computation al analysis and also validate the numerical model, the results of a realistic reduced model of Salto Caxias HPP were used. The entrance of the diversion galleries of this HPP was thoroughly studied by the Hydraulic and Hydrological Center Professor Parigot de Souza (CEHPAR), in Curitiba, Brazil. Some tests were conducted to optimize the shape of the entrance mask, emphasizing the pressure distribution obtained for three different configurations of the mask. The research results reproduced, in a computations 3D model, the tests conducted for the lab in real reduced model considering a flow discharge of 14.000 m3/s (maximum flow studied by CEHPAR). The numerical modeling studies showed that the computation tool can help in the prediction of pressure distribution on the entrance mask and collaborate on the definition of the best shape. As a consequence, it will avoid the necessity of constant changes in the reduced model. Key words: diversion galleries, entrance mask pressures, 3D computation modeling, pressure distribution.

Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra. Portugal detém a maior zona económica exclusiva marítima da Europa e a União Europeia é habitualmente referenciada como a maior potência marítima mundial. Na Europa, a produção de petróleo é uma componente importante na economia de alguns países, principalmente no norte, sendo a Noruega um dos maiores produtores mundiais deste combustível. Devido ao crescente investimento no sector da energia, é importante realizar estudos sobre o dimensionamento dos sistemas estruturais utilizados nesta indústria. Esta dissertação tem como objectivo o estudo do comportamento dinâmico de uma estrutura do tipo jacket, quando sujeita à acção do vento, sismo e água. Este estudo envolveu a análise dos principais aspectos regulamentares a ter em conta para o dimensionamento de estruturas de aço em ambiente offshore. Complementarmente, é realizada uma comparação das normas utilizadas na indústria offshore, a ISO, a API e a NORSOK. Nesta dissertação efectua-se uma aplicação a um caso de estudo: a plataforma Merluza-1, uma estrutura de aço tipo jacket, onde se determina o seu comportamento dinâmico sob as acções ambientais dominantes na sua localização, nomeadamente, a acção do vento, do sismo, e a acção da água. Foi, ainda, efectuada uma verificação de segurança a dois elementos estruturais da jacket sujeitos à combinação mais desfavorável. A estrutura foi modelada através do software de cálculo automático Robot Structural Analysis 2014, onde foi possível calcular as suas frequências próprias, modos de vibração e esforços actuantes para as diferentes combinações de acções. Foi possível concluir que a estrutura tinha baixa probabilidade de sofrer ressonância para as acções a que está sujeita. Concluiu-se, também, que a acção do vento era menos penalizadora do que a acção sísmica. Em relação às normas, as metodologias de cálculo para a verificação da segurança dos elementos de aço e para a determinação das acções são semelhantes, variando apenas alguns parâmetros Portugal has the largest maritime exclusive economic zone of Europe, which is reflected by the fact that the European Union is usually referred as the world's largest maritime power. In Europe, oil production is an important economical component of some countries, mainly in the north, being Norway one of the largest producers. Due to the increasing investments in the energy sector, it is fundamental to conduct studies on the design of structural systems which are of important value to this industry. This thesis aims to study the dynamic behaviour of a jacket type structure when subjected to the wind, earthquake and water loads. This study involves the analysis of the main standards aspects to be considered for the design of steel structures in offshore environment. In addition, a comparison between the standards used in the offshore industry, ISO, API and NORSOK is made. An application of a case study was achieved: platform Merluza-1, a jacket type steel structure, which, the dynamic behaviour under the most important environmental actions in its location, in particular the wind, the seismic and the water action was analysed. Also, two structural components of the jacket subjected to the most unfavourable combination were verified according to the standards. The structure was modelled by the software Robot Structural Analysis 2014 in which it was possible to calculate its own frequencies, mode shapes and efforts for the different combinations of actions. It was concluded that the structure had a low probability to be subjected to resonance effects. Regarding the standards of offshore industry, the application of the methodologies to determine the actions as well as to verify the safety of steel elements are very similar, in spite of changing in a few parameters.

Dissertação de mestrado em Investigação Biométrica, apresentada à Faculdade de Medicina da Universidade de Coimbra O glaucoma é uma doença neurodegenerativa e sem cura, caracterizada pela morte das células ganglionares da retina e pela atrofia do nervo ótico. É a segunda causa de cegueira irreversível em todo o mundo, estimando-se que a sua prevalência aumente para o dobro até 2040. O aumento da pressão intraocular (PIO) é considerado o principal fator de risco para o desenvolvimento de glaucoma e, os atuais tratamentos focam-se no controlo da PIO. Contudo, alguns doentes continuam a perder a visão mesmo com a PIO dentro de valores considerados normais. Assim, torna-se extremamente necessário desenvolver novas estratégias terapêuticas sendo a proteção das células ganglionares da retina uma estratégia com potencial. A neuroinflamação tem um papel crucial no desenvolvimento de glaucoma, e tem sido dada especial atenção ao aumento da reatividade das células da microglia observada em modelos animais e pacientes com glaucoma. A adenosina é um neuromodulador do sistema nervoso central (SNC), envolvida em respostas inflammatórias, que atua através da activação de recetores acoplados a proteínas G: A1, A2A, A2B and A3. Sabe-se atualmente que o bloqueio do recetor A2A de adenosina confere neuroproteção em várias doenças neurodenegerativas através do controlo da neuroinflamação, e diversos estudos focam-se no uso de antagonistas do recetor A2A como potencial estratégia neuroprotetora. Neste estudo pretendemos avaliar o efeito do aumento da pressão hidrostática, estímulo usado para mimitezar a hipertensão ocular, no sistema adenosinérgico das células da microglia. Adicionalmente, pretendemos compreender se o bloqueio do recetor A2A previne a resposta inflamatória resultante do aumento da pressão hidrostática. Foram para isso utilizados dois modelos in vitro: as células BV-2 (linha celular de microglia), nas quais o bloqueio do recetor A2A foi efetuado farmacologicamente usando um antagonista seletivo (SCH 58261), e culturas organotípicas de retina de ratinhos knock-out (KO) para o recetor A2A. A exposição das células BV-2 a pressão hidrostática elevada levou à alteração do sistema adenosinérgico, promovendo um aumento dos níveis de adenosina. Este aumento dos níveis de adenosina pode ativar os recetores A2A, cuja expressão aumentou em condições de pressão hidrostática elevada. Adicionalmente, o aumento da pressão hidrostática diminuiu a expressão do recetor A1 e não intereferiu com a expressão do recetor A3. O viii CRoesnutemnots bloqueio do recetor A2A preveniu a expressão e libertação de iNOS e TNF, respetivamente, nas células da microglia. Nas culturas organotípicas de retina, a exposição a pressão elevada aumentou os níveis de IL-1β e TNF e a morte das células ganglionares. A inativação genética do recetor A2A não preveniu o aumento da libertação de TNF. Em síntese, os nossos resultados mostraram que a pressão elevada conduz a alterações no sistema adenosinérgico nas células da microglia e que o bloqueio do recetor A2A pode ser uma estratégia promissora na modulação da reatividade da microglia após a exposição a pressão elevada. Glaucoma is the second leading cause of irreversible blindness worldwide and it is expected that the prevalence of this disease increases to the double until 2040. It is a neurodegenerative disease, characterized by the progressive loss of retinal ganglion cells (RGCs) and nerve optic atrophy (RGC axons), leading to vision loss. Intraocular pressure (IOP) is the one of the major risk factors for the development of glaucoma and the current therapeutic approaches are focused on lowering IOP. However, some patients continue to loose vision despite the effective control of IOP, highlighting the urgent need to develop new therapeutic strategies, and neuroprotection of RGCs is consider to have great potential. Neuroinflammation has a preponderant role in the pathogenesis of glaucoma. In particular, special attention has been given to the exacerbated microglial cell response in glaucoma experimental models and in human patients. Adenosine is a neuromodulator in CNS involved in inflammatory responses that acts by the activation of four G protein-coupled receptors, A1, A2A, A2B and A3. The blockade of A2AR has been shown to afford robust neuroprotection in several neurodegenerative diseases, probably by the control of neuroinflammation. Therefore, several studies have been focused in A2AR antagonists as a neuroprotective strategy. In this study, we aimed to investigate the potential alterations induced by elevated hydrostatic pressure (EHP), a stimulus use to mimic increased IOP, in the adenosinergic system in microglial cells. Moreover, we aimed to assess whether the blockade of A2AR could prevent the pro-inflammatory environment prompted by EHP. In order to accomplish our aims, two in vitro models were used: the BV-2 cells (microglial cell line), using the selective antagonist SCH 58261 and retinal organotypic cultures obtained from wild-type and knock-out (KO) mice for A2AR. The exposure of BV-2 cells to EHP showed an impairment of the adenosinergic system promoting increased levels of extracellular adenosine. The increase in adenosine might activate A2AR, which we found to be upregulated in BV-2 cells exposed to EHP. We also found that EHP decreased the protein levels of A1R, without interfering with A3R protein levels. The blockade of A2AR prevented some inflammatory features (iNOS and TNF levels), in microglia. In organotypic cultures, the exposure to EHP increase both IL-1β and TNF levels and RGCs loss. Nevertheless, the genetic blockade of A2AR did not prevent the increased of viii CAobnsttreanctts TNF levels. In summary, our results demonstrated that EHP impacts the adenosinergic system in microglia and the blockade of A2AR may be promising strategy to modulate microglia reactivity triggered by increased pressure

Submitted by Morgana Andrade (morgana.andrade@ufes.br) on 2016-04-19T18:42:50Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação - Lorena Martins Xavier - Versão Final.pdf: 1680113 bytes, checksum: d25c6fb11ba26201703ebaee64a7ba68 (MD5) Approved for entry into archive by Patricia Barros (patricia.barros@ufes.br) on 2016-05-12T18:49:47Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação - Lorena Martins Xavier - Versão Final.pdf: 1680113 bytes, checksum: d25c6fb11ba26201703ebaee64a7ba68 (MD5) Made available in DSpace on 2016-05-12T18:49:47Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação - Lorena Martins Xavier - Versão Final.pdf: 1680113 bytes, checksum: d25c6fb11ba26201703ebaee64a7ba68 (MD5) Capes Saccharomyces cerevisiae é um fungo unicelular usado em diversos processos fermentativos desde a antiguidade. Essa levedura é muito utilizada na produção de álcool, desse modo, estudam-se diversas cepas com o objetivo de desenvolver uma capaz de suportar melhor aos estresses fermentativos, o que por sua vez, possibilitará um aumento de sua capacidade produtiva. As altas temperaturas e o aumento da concentração de etanol são condições comuns, mas que podem estressar a levedura, diminuindo assim a produtividade. A alta pressão hidrostática (HHP) se mostra como um bom modelo de estudo dos estresses ocorridos na fermentação, e pode ser utilizada para aumentar a tolerância das cepas, devido ao mecanismo de proteção cruzada, que está relacionada com uma resposta geral ao estresse. O aumento de espécies reativas de oxigênio (ROS) e as baixas temperaturas também apresentam vias que se enquadram nessa resposta geral. As ferramentas de bioinformática têm se mostrado de grande auxilio na integração de vias de regulação, de modo a melhorar a compreensão de respostas em diferentes experimentos através de estudos do metabolismo celular. Estes podem auxiliar a eleição de vias capazes de tornar a levedura mais resistente e produtiva. Neste trabalho utilizamos dados disponíveis na literatura de experimentos de microarranjos de cepas de Saccharomyces cerevisiae submetidas a diferentes estresses. Separamos os dados em sete classes e foram analisados os padrões de expressão gênica em Y440, BT0510 e BT0605 em diferentes tratamentos do estresse de HHP, assim como tratamentos de estresse etílico, térmico e oxidativo na cepa DBY9434. Observamos que as cepas submetidas a alta pressão hidrostática apresentavam um perfil de expressão gênico muito similar, com exceção da classe de transporte de membrana plasmática, sinalização e polaridade celular. Essa categoria foi estudada com maior profundidade para entendermos a piezotolerância apresentada pela cepa Y440 no estresse de HHP, dessa forma observamos a indução do transportador de glicerol-3-fosfato, que gerou um estresse oxidativo na célula. Constatamos também a indução de parte da via das pentoses fosfato, que pode ter ocorrido como resposta a esse estresse oxidativo. Outra particularidade observada foi a indução da síntese de aminoácidos sulfurados, resposta específica da HHP. As respostas aos estresses a que a cepa DBY9434 foi submetida mostraram-se similares entre si, e inferimos isso ao fato de que os estresses selecionados para as análises apresentam vias comuns de resposta ao estresse entre si. As cepas Y440, BT0510 e BT0605, submetidas às mesmas condições de estresse, mostraram respostas muito similares também, demonstrando um certo padrão de resposta geral comum a esse estresse. As ferramentas de bioinformática foram úteis para o estudo da modificação dos padrões de expressão gênica nesse grupo de estresses demonstrando que apesar de modificações em genes específicos ocorrerem existe um modelo de resposta celular através da modificação de vias chaves para a manutenção da sobrevivência da célula. Saccharomyces cerevisiae is an unicellular fungus used in many fermentation process since ancient times. This yeast is widely used in the ethanol production, thereby various strains are studied in order to develop a able to withstand the fermentation stress, which in turn will provide increased its production capacity. The high temperatures and increased ethanol concentration are common, but can be stress the yeast, thereby decreasing productivity. High hydrostatic pressure (HHP) appears as a good model for studying the fermentation stresses and can be used to increase the tolerance of the strains due to cross-protect mechanism, which is associated with an overall response to stress. The increase in reactive oxygen species (ROS) and low temperatures have pathways that fall into this general response too. The bioinformatics tools have proved of great assistance in the integration of regulatory pathways in order to improve understanding of responses in different experiments using cell metabolism studies. These can help the process of election able to make more durable and productive yeast. In this paper, we use data available in literature from microarray experiments of Saccharomyces cerevisiae strains under different stresses. We split the data into seven classes and gene expression patterns were analysed in Y440, BT0510 and BT0605 in different treatments of HHP stress, as well as, ethyl, thermal and oxidative stresses in DBY9434. We observed that the strains subjected to high hydrostatic pressure had a very similar gene expression profile, with the exception of the plasma membrane transport, signaling and cell polarization class. This category was studied in greater depth to understand the piezotolerance presented by the Y440 strain in HHP stress, thus we observed induction of glycerol-3-phosphate shutter, that generated oxidative stress in the cell. We also note the pentose phosphate pathway (PPP) induction, that which may have occurred as a response to such oxidative stress. Another feature observed was the sulfur amino acid synthesis induction too, a specific response of HHP stress. The responses to stresses to which the DBY9343 strain underwent were similar to each other, and we infer that the fact that the stresses selected for the analyzes have common stress response pathways between them. The Y440 strains, BT0510 and BT0605, subject to the same stress conditions, showed very similar responses also showing a certain standard of general common response to this stress. Bioinformatics tools were useful for the study of the modification of gene expression patterns in this stress group demonstrated that despite changes that occur in specific genes exists a cellular response model by modifying key routes for the maintenance of cell survival.

Nas simulações numéricas de escoamentos com superfície livre, frequentemente é utilizada a hipótese de que a pressão varia de forma hidrostática com a pro- fundidade da lâmina de água. Neste trabalho, com a finalidade de analisar a influência desta simplificação, foi utilizado um código que possui dois módulos, um que considera a pressão variando de forma hidrostática e outro que considera a variação de forma não-hidrostática. O código, derivado das equações de Navier-Stokes e da Continuidade, utiliza um esquema semi-implícito em diferenças finitas, de primeira ordem para as derivadas espaciais e de segunda ordem para as derivadas temporais, com um esquema de dois sub-passos de tempo. São simulados quatro casos hipotéticos, alguns com dados analíticos ou experi- mentais. Para a maioria dos casos analisados, comparando com resultados analíticos e experimentais, o código com a aproximação não-hidrostática forneceu resultados mais adequados que o código com aproximação apenas hidrostática. Os resultados mostram que existe uma diferença importante na distribuição de velocidades com a profundidade. Os níveis se mostraram menos sensíveis à forma de tratamento da pressão, porém, à medida que a declividade de fundo é mais importante, maiores são as diferenças entre os dois modelos. Often, numerical simulations of free surface flow consider that the pressure varies hydrostatically with water depth and do not take dynamic pressure into account. In this work, in order to analyse the influence of such simplification, a code that has two modules was used, one looking at hydrostatic pressure varia- tion and the other at non-hydrostatic pressure variation. The code, derived from Navier-Stokes and Continuity equations, has a semi-implicit finite difference scheme, first order in space and second order in time, with two sub steps in time. Four cases are simulated, some of which have analytical or experimental results. For almost every case analyzed, the code with a non-hydrostatic pressure approximation had better results than the one with hydrostatic pressure approximation. Results show that an important difference exists between the two codes for vertical velocity distribution. Free surface levels are less sensitive to the pressure treatment, but differences become more important with increased bottom gradients

Mestrado em Ecologia Aplicada Recentemente têm sido identificados alguns perigos relativamente ao ambiente no mar profundo, como atividades de mineração marinha, e que exigem uma melhor compreensão sobre as características únicas destes ecossistemas. A alta pressão hidrostática (HHP) é uma das condições abióticas mais importantes para a vida neste ambiente; no entanto os seus efeitos nos processos e estruturas dos organismos são pouco compreendidos. Enquanto a realização de testes com organismos do fundo do mar é muito desafiadora e cara, avaliar os efeitos da HHP utilizando espécies de águas rasas parece ser a melhor abordagem. O camarão Palaemon varians é uma espécie com estreita relação filogenética com algumas espécies-chave do mar profundo. No presente estudo, P. varians foi exposto a uma gama de diferentes HHP (10, 20, 30 e 40 MPa) e a duas temperaturas diferentes (4 ºC e 20 ºC), e diversos marcadores bioquímicos (as actividades de AChE, GST e CAT e os níveis de LPO) foram medidos a fim de avaliar a utilização desta espécie como modelo para estudos a desenvolver em laboratório. Todos os animais expostos a HHP acima de 20 MPa morreram durante a exposição. Embora nenhuma interação nos marcadores bioquímicos medidos tenha sido encontrada entre HHP e temperatura, os animais expostos a 20 MPa e 4 ° C também morreram durante a exposição. Os níveis de LPO e a atividade da GST aumentaram a temperaturas baixas, e por isso a utilização desta espécie a essas temperaturas requer uma investigação mais aprofundada. Devido à ausência de resposta de todos os biomarcadores medidos, esta espécie parece ser adequado para ensaios laboratoriais com pressões de 10 MPa. A pressões de 20 MPa, foram observadas algumas alteração nos níveis de LPO e AChE após 8 horas de recuperação da exposição sendo por isso necessário aprofundar o estudo destes efeitos. Além disso, a mortalidade registada a temperaturas baixas faz com que o uso desta espécie em tais pressões seja limitada. Na segunda parte deste trabalho, a fim de avaliar o efeito da pressão sobre a sensibilidade desta espécie para a exposição a cádmio, P. varians foi exposto a várias concentrações de cádmio durante 96 h, juntamente com diferentes regimes de pressão: pressão atmosférica; simultaneamente, durante 8 horas, com uma pressão de 20 MPa; e pré-expostos a 20 MPa durante 8 h. Os valores de LC50 calculados foram semelhantes para os diferentes regimes de pressão, o que indica que a esta pressão não são observados efeitos sobre a toxicidade do cádmio para P. varians. Embora esta seja uma avaliação importante dos efeitos tóxicos do cádmio a pressões elevadas, são necessários estudos adicionais sobre outras espécies e outros produtos químicos que também são propensos a aparecer no fundo do mar. The recent rising threats to the deep-sea, as deep-sea mining, require a better understanding about the unique characteristics of these ecosystems. High hydrostatic pressure (HHP) is one of the most important abiotic conditions to life in this environment; however its effects on processes and structures of the organisms are very poorly understood. While experimentation with organisms from the deep-sea is very challenging and expensive, assessing the effects of HHP using shallow-water species seem to be best approach. The caridean shrimp Palaemon varians is a species with close phylogenetic relation with some key species in the deep-sea. In the present study, P. varians was exposed to a range of different HHP (10, 20, 30 and 40 MPa) and to two different temperatures (4 ºC and 20 ºC), and biochemical markers (AChE, GST, CAT activities and LPO level) were measured in order to evaluate the use of this species as a model for future laboratory research. All animals died during exposure at HHP above 20 MPa. While no interaction between HHP and temperature on biochemical markers were found, animals at 20 MPa and 4 ºC also died during the exposure. LPO levels and GST activity increased at low temperatures, and the use of this species at such temperatures requires further investigation. Due to the absence of response of all biomarkers measured, this species seems to be suitable for laboratory assays with pressures of 10 MPa. At 20 MPa, some small alteration in LPO and AChE levels after 8 hours post exposure may require further investigation. Also, the mortality registered at low temperatures makes the use of this species at such pressures limited. In order to evaluate the effect of pressure on the sensitivity of this species to cadmium, P. varians were exposed to several concentration of cadmium during 96h, along with different pressure regimes: at atmospheric pressure; simultaneously, for 8h, with a pressure of 20 MPa; and pre-exposed to 20 MPa for 8 h. Only slightly differences were found between the calculated LC50 for the different pressure regimes, indicating that at this pressure no effects on the toxicity of cadmium to P. varians are observed. Although this is an important input regarding hazard assessment at higher pressures, additional studies are needed regarding other species and other chemicals that are also prone to appear in the deep sea.

Orientador : Prof. Dr. Éverton Fernando Zanoelo Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. Defesa: Curitiba, 23/02/2015 Inclui bibliografia Resumo: O objetivo principal do presente trabalho foi investigar a influencia da pressao e dos ciclos de compressao e descompressao hidrostatica sobre a cinetica da extracao de solutos totais do cafe torrado e moido. Os experimentos de extracao foram realizados com agua destilada a baixa temperatura („l17 oC), em um intervalo de pressao de 91,4 kPa a 338,2 kPa, durante 25200 s (7 h). As curvas experimentais de extracao transiente foram descritas corretamente, usando um modelo matematico puramente difusivo no caso da extracao com pressao constante, e um modelo hibrido difusivo-convectivo para a extracao com ciclos de compressao e descompressao hidrostatica. Com 80 % de probabilidade a modelagem matematica suporta e explica em termos dos fenomenos de transporte, o efeito positivo significativo dos fatores examinados sobre a cinetica da extracao. De acordo com o modelo, o aumento da pressao incrementa a difusividade, enquanto que os ciclos de compressao e descompressao hidrostatica ocasionam um movimento de fluido atraves dos micro canais do solido, gerando transferencia de massa por conveccao. Neste sentido, o tempo necessario para alcancar o maximo rendimento foi reduzido de 25200 s (7 h) a 91,4 kPa (a pressao constante) para 2400 s (40 min) a 338,2 kPa (com ciclos de compressao e descompressao hidrostatica). Tambem foi observado um impacto positivo de ambos os fatores considerados sobre o rendimento da extracao no equilibrio, o qual aumentou de 13 % a 91,4 kPa e pressao constante, para 26 % a 338,2 kPa com ciclos de compressao e descompressao hidrostatica, o que representa uma eficiencia de 85 %. Foram extraidos tambem os lipideos do cafe sob pressao constante e ciclos de compressao e descompressao, usando um solvente polar (agua destilada) e um solvente nao polar (cloroformio). A fracao de lipideos totais na fase aquosa no equilibrio foi desprezivel, refutando uma importante vantagem da extracao com ciclos de compressao e descompressao hidrostatica alegada na literatura, isto e, de que a referida tecnica permite a extracao de compostos insoluveis. Alem disso, foi observado que a influencia da pressao e dos ciclos de compressao e descompressao hidrostatica nao foi significativa (..>0,02) sobre a extracao de lipideos totais usando cloroformio. Palavras-chave: solutos em agua, cinetica, extracao solido-liquido, cafe, lipideos totais, cloroformio, pressao, ciclos de compressao e descompressao hidrostatica. Abstract: The main aim of this study was to investigate the influence of pressure and pressure cycles on the kinetics of total solute removal from ground coffee. Extraction experiments were performed with water at a low temperature („l17 oC) in the pressure range from 91.4 kPa to 338.2 kPa for 25200 s (7 h). A pure diffusive and an hybrid diffusive-convective model described correctly the transient experimental extraction curves at constant and cyclically pressurized conditions, respectively. With 80% of probability the modeling approach supports, and explains in terms of transport phenomena, the significant positive effect of the examined factors on the kinetics of extraction. According to it, the rise of pressure increases the diffusivity, while the pressure cycles cause a movement of fluid through the solid microchannels and consequent solute transfer by convection. In this regard, the time required to achieve maximum yield was reduced from 25200 s (7 h) at 91.4 kPa (constant pressure) to 2400 s (40 min) at 338.2 kPa (with pressure cycles). A positive effect of both factors considered over the equilibrium extraction yield was also observed, increasing from 13% at 91.4 kPa and constant pressure to 28% at 338.2 kPa with pressure cycles, which represents a 87% efficiency. Coffee lipids were also extracted under constant and cyclic pressurized conditions with a polar (water) and a nonpolar (chloroform) solvent. The negligible fraction of total lipids in the aqueous phase at equilibrium refutes an important alleged advantage of hydrostatic pressure cycling extraction, that is, it extracts insoluble compounds. Moreover, a non-significant influence of pressure and pressure cycles (..>0,02) on total extracted lipids at equilibrium was observed when using chloroform. Keywords: solutes in water, kinetics, extraction, coffee, total lipids, chloroform, pressure, cycles.

Made available in DSpace on 2015-09-17T15:24:46Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-12-15. Added 1 bitstream(s) on 2015-09-17T15:47:16Z : No. of bitstreams: 1 000844444.pdf: 2215824 bytes, checksum: b4f816ee13ee382fcf0bf5de0f4cbd09 (MD5) Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) A simulação da pressão pulpar é importante para reprodução das condições in vivo nos testes de resistência adesiva. Esse estudo avaliou a influência da pressão pupar simulada, utilizando soro fetal bovino ou água deionizada, na resistência de união à dentina do sistema adesivo Single Bond Universal (3M ESPE; Brasil Ltda.), in vitro, aplicado sob diferentes formas de condicionamento dentinário, ácido total e autocondicionante, através do teste de microtração. Setenta e dois molares humanos hígidos foram seccionados 1 mm abaixo da junção amelocementária para separação da coroa da porção radicular e seccionados paralelos à superfície oclusal para exposição de 2 mm de espessura de dentina. As amostras foram divididas aleatoriamente em 3 grupos: Grupo controle - sem pressão pulpar (n = 24); Grupo pressão pulpar soro - pressão pulpar com soro fetal bovino (n = 24); Grupo pressão pulpar água - pressão pulpar com água deionizada (n = 24). Em seguida, os espécimes foram divididos em 2 subgrupos (n = 12): Subgrupo condicionamento ácido total - ácido fosfórico 37% + SB Universal; Subgrupo autocondicionante - SB Universal. O sistema adesivo foi aplicado de acordo com a técnica de condicionamento dentinário ácido total ou autocondicionante, sob a simulação da pressão pulpar com 0 ou 15 cm de soro fetal bovino ou água deionizada (durante todo o procedimento restaurador). Os espécimes foram restaurados com a resina composta Filtek Z350 XT (3M ESPE). Após 48 h em água deionizada, os dentes foram seccionados para a obtenção de palitos com área adesiva de 1 mm2, e submetidos ao teste de microtração após 1 dia de armazenamento. A variação da resistência adesiva entre os grupos foi analisada pelos testes estatísticos ANOVA 2-fatores e Tukey (5% de significância). A maior média de resistência adesiva foi apresentada pelo grupo sem pressão pulpar simulada sob condicionamento dentinário.... The simulation of pulpal pressure is important for reproduction of in vivo conditions in tests of bond strength. This study evaluated the influence of the etching technique and simulated pulpal pressure with fetal bovine serum or deionized water on bond strength to dentin of Universal Single Bond (3M ESPE;. Brazil Ltda) in vitro. Seventy-two healthy human molars were cut 1 mm below the cemento-enamel junction to separate the crown of radicular portion and cut parallel to the occlusal surface for exposure of 2 mm thickness of dentin. Samples were randomly divided into 3 groups: control group - no pulpal pressure (n = 24); pulpal pressure group serum - pulpal pressure with bovine fetal serum (n = 24); pulpal water pressure group - pulpal pressure with deionized water (n = 24). Then, the subjects were divided into 2 subgroups (n = 12): Subgroup total etch - phosphoric acid 37 % + SB Universal; Self-etch subgroup - SB Universal. The adhesive system was applied according to the technique total-etch or self-etch under pressure simulation with pulp 0 or 15 cm bovine fetal serum or deionized water (throughout the restorative procedure). The specimens were restored with composite resin Filtek Z350 XT (3 m ESPE). After 48 h in deionized water, teeth were sectioned for obtaining beans with 1 mm² adhesive area, and subjected to the test,after 1 day of storage. The variation of bond strength between the groups was analyzed by ANOVA 2-way (simulated pulpal pressure and etch technique) and Tukey (5 % of significance). The highest average bond strength was presented by the group without simulated pulpal pressure self-etch (37.25 ± 4.12) and the lowest average by group simulated pulpal pressure with deionized water and self-etch procedure (26.12 ± 6, 46). There was statistically significant difference for the average bond strength of all groups tested without pressure (36.15a), pulpal ...

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2014. Neste trabalho serão analisados os critérios tradicionais de projeto, bem como, critérios mais recentes, com intuito de se verificar a influência dos mesmos no processo de dimensionamento de componentes mecânicos, como uma estrutura de proteção veicular do tipo Roll Over Protection Structure-ROPS. Como primeira parte do trabalho, será feita uma revisão bibliográfica dos critérios de projeto de von Mises, Tresca, Mohr- Coulomb e Bai & Wierzbichi, bem como, uma análise dos principais tipos de estrutura de proteção veicular do tipo ROPS, existentes no mercado. Em uma segunda etapa, serão então implementados numericamente os quatro modelos constitutivos destacados acima em um programa acadêmico de elementos finitos desenvolvido em linguagem FORTRAN 90, onde o método da decomposição do operador e a integração impicita de Euler serão aplicados. Posteriormente, será escolhido um protótipo de estrutura ROPS com o intuito de se estudar a influencia dos modelos constitutivos no dimensionamento da estrutura, a modelagem em CAD do componente é realizada em ferramenta comercial GID-11 onde são também geradas as malhas de elemento finitos e bem como a analise do pos-procesado de resultados. Como etapa final, serão analisados dados como a distribuição da tensão equivalente ao longo da estrutura, bem como, o nível deformação plástica equivalente e dados elasto-plásticos como o nível de triaxialidade e o ângulo de Lode normalizado. Possíveis mudanças de forma, dimensões físicas e mudanças de materiais estruturais serão também alvo de análise. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT In this work, it is analyzed the traditional and advanced criteria of project, in order to check their influence on the process of design of mechanical components, such as, the roll over protection structure-ROPS. In the first part of the work, a bibliographic review of the project criteria of von Mises, Tresca, Mohr-Coulomb and Bai & Wierzbicki is done, as well as, on the main types of ROPS, developed in the market. In a second step, numerical algorithms are suggested for the constitutive models under study and implemented in an academic finite element framework developed in FORTRAN 90 language, where the operator split methodology and the backward Euler scheme are applied. Furthermore, a roll over protection structure is taken, in order to performing the numerical simulations and analyzing the influence of important elasto-plastic parameters on the mechanical behavior of materials and the design of the structure. The CAD modeling component is held in GID-11 commercial tool which are also generated finite element meshes as well as the analysis and the post-processed results. With a final step, the distribution data as of the equivalent stress along the structure will be analyzed as well the level of equivalent plastic strain and elastic-plastic parameters, such as the level of triaxiality and the normalized Lode angle. Possible changes in the form, physical dimensions and changes in structural materials are also being analyzed.

In this work, crystals threonine (C4H9NO3) in the forms L and D were subjected to analysis by Raman spectroscopy. Initially there was an attempt to identify all of the Raman bands for the two samples by comparison with data from other work Raman spectroscopy of amino acids. In a second step we obtained the spectra of the material by varying the thermodynamic parameter hydrostatic pressure. For the D-threonine spectral experiments for the hydrostatic pressure due region was in the range of frequencies between approximately 30 cm-1 and 600 cm-1 and the change in pressure between 0.0 GPa and 8.5 GPa. The results show that the crystal D-threonine undergone two structural phase transitions, the first pressure range between 1.9 and 2.4 GPa and the second pressure range between 5.1 and 6.0 GPa. The crystals of the L-form were reviewed by the pressure of 27.0 GPa in the frequency range between approximately 50 cm-1 and 3300 cm-1. Changes associated with the external modes indicate that the material suffered three reversible phase transitions: the first at 1.6 GPa, 9.2 GPa in the second and a third at 15.5 GPa. A compared with a previous work on L-conformer is also provided. Neste trabalho, cristais de treonina (C4H9NO3) nas formas L e D foram submetidos à análises através da técnica de espectroscopia Raman. Inicialmente realizou-se uma identificação de todas as bandas Raman para as duas amostras por comparação com dados de outros trabalhos de espectroscopia Raman em aminoácidos. Em uma segunda etapa obteve-se os espectros do material variando o parâmetro termodinâmico de pressão hidrostática. Para a D-treonina a região espectral para os experimentos realizados em função da pressão hidrostática esteve no intervalo de frequência entre aproximadamente 30 cm-1 e 600 cm-1 e a variação da pressão entre 0,0 GPa e 8,5 GPa. Os resultados mostram que o cristal de D-treonina sofreu duas transições de fase estruturais, primeiro no intervalo de pressão entre 1,9 e 2,4 GPa e a segunda no intervalo de pressão entre 5,1 e 6,0 GPa. Os cristais da forma L foram revistos até a pressão de 27,0 GPa no intervalo de frequência entre aproximadamente 50 cm-1 e 3300 cm-1. Modificações associadas aos modos externos indicam que o material sofreu três transições de fase reversíveis: a primeira em 1,6 GPa, a segunda em 9,2 GPa e uma terceira em 15,5 GPa. A comparação com um trabalho anterior sobre o L-confórmero também é fornecida.

We have performed measurements of temperature dependent electrical resistivity rho(T) under pressures up to 27 kbar and down to 0.1 K on single crystals of the Ce3Ir4Sn13 heavy fermion compound. At ambient pressure (P=0) we have identified in the rho(T) data interesting features associated with the presence of crystalline field effects, magnetic correlations, Kondo single impurity scattering and, possibly, a low temperature structural phase transition. All these features were mapped as a function of pressure which allowed us to construct a pressure-temperature phase diagram with these temperature scales. We have also carried out measurements of rho(T) as a function of magnetic fields up to H=8 T and the important temperature scales in rho(T) were followed with field. Enlightened also by temperature dependent specific heat experiments we discuss the possible microscopic origins of the features found in our rho(T) data FUNDAÇÃO CARLOS CHAGAS FILHO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO - FAPERJ FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULO - FAPESP CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQ FINANCIADORA DE ESTUDOS E PROJETOS - FINEP COORDENAÇÃO DE APERFEIÇOAMENTO DE PESSOAL DE NÍVEL SUPERIOR - CAPES Fechado

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-07-25Bitstream added on 2014-06-13T20:51:27Z : No. of bitstreams: 1 000757926.pdf: 2887857 bytes, checksum: de6c9419bfca71187528af6e25f128bb (MD5) O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da irradiação de Nd:YAG laser e da pressão pulpar simulada na variação de temperatura intrapulpar. Cem molares humanos hígidos foram seccionados 1 mm abaixo da junção amelocementária para separação da coroa da porção radicular e seccionados paralelos à superfície oclusal para exposição de 2 mm de espessura de dentina. As amostras foram divididas aleatoriamente em 2 grupos (n=50) de acordo com a presença e ausência de pressão pulpar simulada. Cada grupo foi dividido em 5 subgrupos (n=10) conforme a variação nos parâmetros de energia do Nd:YAG laser: 60, 80, 100, 120 e 140 mJ. As amostras foram tratadas com: ácido fosfórico 37% (Scotchbond Universal), sistema adesivo Scotchbond Universal (3M ESPE), irradiação com Nd:YAG laser por 60 s e fotopolimerização por 10 s. Avaliou-se a temperatura intrapulpar por meio de um termômetro digital posicionado no corno pulpar mais alto. A pressão pulpar simulada foi de 15 cm de H2O. Para o grupo sem pressão pulpar simulada, a câmara pulpar foi preenchida com pasta térmica. A análise estatística consistiu nos testes ANOVA 2-fatores (parâmetros de energia do laser e pressão pulpar) e Tukey com nível de significância de 5% (p

Made available in DSpace on 2018-08-01T22:29:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_6463_Tese Final doutorado Janaina Bastos Depianti.pdf: 9220944 bytes, checksum: e375ab90852a72a04e2f5127037deea3 (MD5) Previous issue date: 2013-04-22 Foi realizado um estudo sobre os efeitos da pressão química e da pressão externa hidrostática sobre as propriedades estruturais e magnéticas em compostos de Ca(2-x)A(x)MnReO6 com A = Y, Ce. A pressão química foi realizada através da dopagem desse composto com cério e ítrio por meio de reação no estado sólido utilizando a técnica do tubo de quartzo encapsulado. A caracterização estrutural por meio da análise de Rietveld do padrão de difração de raios X mostrou que as amostras obtidas são monofásicas com 5% de cério, 5% e 15% de ítrio. A análise estrutural também mostrou que a cela unitária sofre uma expansão com a dopagem sem que haja mudança na simetria. Os espectros de absorção de raios X na borda K do Mn e L3 do Re mostraram que o Mn e Re assumem valência mista em todas as amostras. Nas medidas de XANES sob pressão não foi observada nenhuma variação na valência para o Mn. No entanto, foi observado um deslocamento da borda L3 do Re para alta energia em função da pressão aplicada para a amostra dopada com cério. Na amostra com ítrio o deslocamento da borda de absorção L3 do Re ocorreu para baixas energias. A temperatura de frustração do composto diminuiu de 119,44 K para 113,57 K quando a dopagem é feita com cério. No entanto, quando a dopagem é feita com 15% de ítrio, a temperatura de frustação aumenta de 119,44 K para 141,77 K. A temperatura de frustração aumentou para todas as amostras com a aplicação da pressão hidrostática, porém esse aumento foi em média de 2,6 K. A principal conclusão foi que a pressão química não exerce o mesmo efeito que a pressão hidrostática externa nos compostos de Ca(2-x)A(x)MnReO6 com A= Y e Ce, haja vista a evolução da derivada da temperatura de frustração com a dopagem, quando comparado com o efeito da pressão hidrostática.

In this work we have been investigated the vibrational properties of nanostructured oxides (monoxides) and modified molybdates with yttrium and indium by means of Raman spectroscopy. In the monoxides nanostructured Al2O3, CeO2, ZrO2, TiO2, MnO2 and SnO2, were focused the pressure and temperature effects over the referred molybdates stability. While for the yttrium and indium molybdates, besides temperature effects also has been studied the pressure effects on them. The change of yttrium concentration in the molybdate allows in some cases remark the Negative Thermal Expansion (NTE). For the nanostructured oxides, the nanoparticles of ZrO2 and TiO2 exhibit different phase transitions at high temperatures due each compound apart. When compared with traditional oxides, the mentioned nanostructured oxides exhibit an excelent catalitic performance in the dehidratation of the glicerol, due synergic effects arising from access to active sites caused by defects in its structure. Due the electronic effect of the CeO2 and its stability at high temperatures, this material is a promising option for catalytic applications. Neste trabalho foram investigadas as propriedades vibracionais de óxidos nanoestruturados (monóxidos) e molibdatos modificados com ítrio ou índio, através de espectroscopia Raman. No estudo dos monóxidos nanoestruturados Al2O3, CeO2, ZrO2, TiO2, MnO2 e SnO2, foram enfocados os efeitos da temperatura sobre a estabilidade dos mesmos, ao passo que para os molibdatos de ítrio e índio, além dos efeitos da temperatura também foram estudados os efeitos da pressão sobre os mesmos. A modificação da concentração de ítrio nos molibdatos permitiu, em alguns casos, a visualização da expansão térmica negativa (NTE). No caso dos óxidos nanoestruturados, as nanopartículas de monóxidos ZrO2 e TiO2 apresentaram também transições de fases distintas derivadas desses óxidos em temperaturas elevadas. Comparado com os óxidos tradicionais, os referidos óxidos nanoestruturados exibiram um excelente desempenho catalítico na desidratação do glicerol, devido aos efeitos sinergéticos oriundos da acessibilidade dos sólidos aos sítios ativos devido à presença de defeitos na sua estrutura. Em virtude do efeito promotor eletrônico do CeO2 e sua estabilização em elevadas temperaturas, este material é promissor para aplicações catalíticas na produção de óxidos.

O principal objetivo deste estudo foi avaliar a permeabilidade dentinária sob a influência de quatro substâncias obliterantes e após a aplicação do sistema adesivo Single Bond Universal, submetidos a simulação da pressão pulpar. Para este estudo foram utilizados um total de 45 discos de dentina oclusal de terceiros molares humanos. Os discos foram classificados quanto à permeabilidade (máxima, média e mínima), e, em seguida distribuídos, equitativamente, em 5 grupos (n=9). Cada grupo recebeu um tratamento: Grupo 1: Sistema Adesivo Scotchbond Universal; Grupo 2: Oxalato de Potássio a 3%; Grupo 3: Arginina a 8% e Carbonato de Cálcio; Grupo 4: Cloreto de Estrôncio a 8% ; Grupo 5: BisBlock. Todos os discos de cada grupo tiveram sua permeabilidade mensurada antes e depois do tratamento com as substâncias obliterantes, e, após a aplicação do sistema adesivo. De forma geral, com exceção do grupo apenas adesivo, todos os grupos experimentais apresentaram uma redução adicional significativa na condutância hidráulica, com a aplicação do adesivo, quando comparado com o momento após aplicação da substância obliterante (valor de p variando entre

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico This work aims to study the computational training of new phases of materials based on carbon nanotubes using as precursor materials. The procedure consists in simulate bundle formed by carbon nanotubes (NTC) (5, 5), (6, 6) and (7, 7) under hydrostatic pressure of 10, 15, 20, 25 and 30 GPa The present study was through the method of ab initio molecular dynamics, as implemented in the SIESTA code. The bundles of nanotubes were studied through a unit cell containing four nanotubes, using the periodic boundary conditions. As a result, for nanotubes (5, 5) of 10 GPa it has occurred a phase transition similar to graphite, which has graphene sheets stacked with the atoms distant from the first neighboring 1.42 Å, indicating the formation of a structure rich in sp2 hybridization. By applying to the nanotubes 30 GPa (5, 5) and (7, 7), there was an amorphous structure similar to cubic diamond with carbon atoms distant from the first neighboring 1.54 Å, indicating a phase with rich sp3 bonds. Finally, for all other combinations, the results were the transition to amorphous structures, varying according to the diameter of the nanotube and the pressure applied, the ratios of sp2 and sp3 carbon, as well as the distances found for the first neighbors were approximately 1.48 Å indicating the formation of transitional phases between sp2 and sp3 hybridizations. O presente trabalho tem por objetivo o estudo computacional da formação de novas fases de materiais à base de carbono utilizando nanotubos como materiais precursores. O procedimento consiste em simular feixes formados por nanotubos de carbono (NTC) (5, 5), (6, 6) e (7, 7) sob pressão hidrostática de 10, 15, 20, 25 e 30 GPa. A realização desse estudo se deu através do método de Dinâmica Molecular ab initio, conforme implementada no código SIESTA. Os feixes de nanotubos foram estudados através de uma célula unitária contendo quatro nanotubos, valendo-se das condições periódicas de contorno. Como resultado, para os nanotubos (5, 5) à 10 GPa ocorreu a transição para uma fase semelhante ao grafite, a qual possui folhas de grafeno empilhadas, com átomos distantes a 1,42 Å dos primeiros vizinhos, indicando a formação de uma estrutura rica em hibridizações sp2. Para a aplicação de 30 GPa aos nanotubos (5, 5) bem como aos (7, 7), observou-se uma estrutura amorfa, semelhante ao diamante cúbico, com átomos de carbono distantes 1,54 Å dos primeiros vizinhos, indicando uma fase rica em ligações sp3. Finalmente, para as demais combinações, os resultados foram a transição para estruturas amorfas, variando conforme o diâmetro do nanotubo e a pressão aplicada, a relação de carbonos sp2 e sp3, bem como as distâncias encontradas para os primeiros vizinhos, que foram de aproximadamente 1,48 Å, indicando a formação de fases transitórias entre as hibridizações sp2 e sp3.

A soldagem subaquática molhada por eletrodo revestido é amplamente utilizada na manutenção e reparos de estruturas submersas. Neste processo a água podese dissociar e fornecer quantidades apreciáveis de íons H+ e O2- para a poça de fusão líquida. O hidrogênio e oxigênio podem formar bolhas de gases que, por sua vez, caso sejam aprisionadas no metal de solda, acarretam a formação de poros. O hidrogênio pode se difundir pelo metal de solda e zona termicamente afetada ou ficar retido na estrutura do metal de solda na forma de hidrogênio residual. O hidrogênio difusível (Hdif) no metal de solda e zona termicamente afetada (ZTA) pode ter efeito bastante prejudicial nas propriedades mecânicas da junta soldada. O Hdif em encontro com uma microestrutura susceptível, tal como a martensita, presença de tensões residuais e temperaturas abaixo de 200ºC, pode levar ao aparecimento de trincas no metal de solda e zona termicamente afetada (ZTA). Em soldagem subaquática molhada todas essas condições são encontradas. A quantidade de hidrogênio difusível no metal de solda pode ser influenciada por diversos fatores. Todavia, pouco se sabe sobre a influência da profundidade de soldagem (pressão hidrostática) sobre a quantidade de Hdif no metal de solda. Neste trabalho, diversas medições de hidrogênio difusível em soldagem molhada foram feitas nas profundidades equivalentes a 0,30m, 10m, 20m e 30m. O consumível utilizado foi o eletrodo comercial E6013 envernizado. O aço ASTM A36 foi utilizado como metal de base. As medições de hidrogênio difusível foram feitas através do método da cromatografia gasosa segundo a norma AWS D3.6M. Para medição de porosidade foi utilizado o método macrográfico e um programa chamado Quantikov. O hidrogênio residual foi medido pelo método de extração a quente por gás. Prosseguindo, diversas medições foram feitas da largura, reforço e penetração do cordão de solda, nas quatro profundidades equivalentes estudadas neste trabalho. Utilizou-se o método macrográfico padrão e o software Quantikov para realizar estas medições. Análises da dureza do metal de solda e ZTA também foram feitas. Análises da microestrutra dos corpos de prova foram feitas pelo método metalográfico padrão, com uso de Nital 2%. Por fim, os sinais de tensão foram monitorados durante a realização de cordões sobre chapa. Os resultados mostraram que o hidrogênio difusível reduziu significativamente com a profundidade, quando se variou a pressão de hidrostática de 0,3m para 10m e 10m para 20m. A partir de 20m, os resultados sugeriram que o hidrogênio difusível do metal de solda assume um patamar constante. Com relação ao hidrogênio residual, não se observou alterações substanciais com a profundidade. Constatou-se uma tendência de aumento do número de poros e aumento da área dos poros na seção transversal seccionada com a profundidade, o que sugere que a pressão hidrostática influencia diretamente nos fenômenos de nucleação e crescimentos dos poros em soldagem subaquática molhada. Com relação à morfologia do cordão de solda, observou-se uma tendência de redução nos parâmetros P/L (razão penetração pela largura do cordão de solda) e R/L (razão reforço pela largura do cordão de solda) quando se variou a profundidade de soldagem de 0,3m para 10m. Contudo, não foram observadas alterações significativas nos parâmetros P/L e R/L variando-se a profundidade de 10m para 20m e de 20m para 30m. Além disto, não foram observadas alterações significativas na microestrutura e microdureza do metal de solda com a variação da profundidade de soldagem. Com relação à análise dos sinais de tensão, constatou-se uma tendência na redução da tensão média com a profundidade, sendo notória a ocorrência de curtos-circuitos a partir da profundidade de 10m. Assim, é possível concluir que a profundidade de soldagem afeta diversos aspectos da soldagem subaquática molhada, em especial o hidrogênio difusível e porosidade, conforme foi observado neste trabalho.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. O Brasil é o maior produtor de tomate destinado à produção industrial e o maior consumidor de produtos de tomate da América do Sul. Sendo assim, a qualidade da matéria-prima deve ser garantida de forma a se obter um produto que atenda aos padrões de segurança. Bactérias e fungos podem ser potenciais contaminantes de produtos de tomate, podendo apresentar contaminações por fungos e bactérias formadoras de esporos, como o gênero Byssochlamys spp. e Bacillus coagulans. Portanto, o amplo conhecimento do comportamento destes microrganismos submetidos a processos de inativação é relevante para a constante melhoria dos tratamentos de esterilização, a fim de garantir a segurança e a qualidade de produtos de tomate sujeitos à contaminação por microrganismos termorresistentes. Neste contexto, o objetivo geral deste trabalho foi determinar a resistência de esporos de Byssochlamys fulva IOC 4518 e Bacillus coagulans ATCC 7050 em polpa de tomate comercial, sob condições isotérmicas, não isotérmicas e de altas pressões hidrostáticas. Primeiramente, um estudo sobre a idade e temperatura de esporulação destes microrganismos foi realizado para verificar as condições de maior termorresistênica, sendo 30 e 84 dias 30 °C para esporos de B. fulva e 10, 20 e 30 dias a 37, 45 e 50 °C para esporos de B. coagulans. Os fatores analisados não influenciaram a termorresistência de esporos de B. coagulans, sendo seus esporos produzidos nas condições de 10 dias e 37 °C. Porém, os esporos de B. fulva foram mais termorresistentes quando obtidos a 84 dias a 30 °C, sendo estas condições adotadas para o cultivo da suspensão de esporos. A partir deste estudo, a termorresistência de esporos de B. fulva (90 a 100 °C) e B. coagulans (95 a 105 °C) foi verificada em polpa de tomate ajustada para 4 e 10 °Brix, utilizando a metodologia de tubo TDT (tempo de morte térmica). Como já esperado, a temperatura influenciou nos parâmetros de inativação, sendo que o teor de sólidos solúveis não apresentou influência significativa (p > 0,05) sobre estes parâmetros, para ambos os microrganismos, dentro da faixa estudada. Como neste estudo os esporos de B. coagulans apresentaram maior termorresistência, estes foram utilizados para a sequência do trabalho. A fim de verificar se diferentes metodologias influenciariam nos parâmetros de inativação de esporos de B. coagulans, um estudo da resistência térmica (95 a 120 °C) de esporos deste microrganismo em polpa de tomate a 4 °Brix, utilizando as metodologias de tubo capilar e tubo TDT, foi realizado e os resultados obtidos foram comparados. A inativação térmica em tubo capilar apresentou, além das fases de ombro e exponencial de destruição que haviam sido observadas na metodologia em tubo TDT, uma cauda que permaneceu, pelo menos, os 60 minutos de experimento. Com os dados obtidos através do estudo da inativação térmica dos esporos de B. coagulans em polpa de tomate a 4 °Brix, utilizando o método de tubo capilar, a predição da inativação de esporos de B. coagulans sob condições de temperatura variáveis foi realizada com a aplicação de modelo não isotérmico e o modelo foi validado. A cinética das curvas de inativação preditas e observadas foi similar, apresentando o mesmo comportamento (ombro, exponencial e cauda). Finalmente, a resistência de esporos de B. coagulans em polpa de tomate a 4 °Brix foi analisada com o uso de alta pressão hidrostática combinada com temperatura. Pressões de 300 a 600 MPa e temperaturas de 50 e 60 °C foram testadas por períodos de 1 a 39 minutos. Houve a formação de duas fases, sendo estas bastante pronunciadas quando pressões de 300 a 450 MPa foram aplicadas, para ambas as temperaturas. Os modelos preditivos estabelecidos neste trabalho são relevantes para estimar o comportamento de microrganismos formadores de esporos em produtos de tomate, dentro dos limites analisados, podendo contribuir para a melhoria dos tratamentos utilizados pela indústria, a fim de garantir a segurança e qualidade dos produtos, diminuindo assim os riscos à saúde do consumidor e trazendo benefícios econômicos para a indústria de alimentos. Brazil is considered the largest producer of tomatoes for the industry and the largest consumer of tomato products in South America. Therefore, the quality of the tomatoes should be ensured in order to obtain a high quality product. Bacteria and moulds may be a potential contaminant of tomato products, which may present contamination of spore-forming microorganisms, such as Byssochlamys spp. and Bacillus coagulans. Therefore, the extensive knowledge of these microorganisms behavior undergoes to inactivation process is relevant to the continuous improvement of the processes to guarantee the safety and quality of tomato products. Accordingly, the aim of this study was to determine the resistance of Byssochlamys fulva IOC 4518 and Bacillus coagulans ATCC 7050 spores in commercial tomato pulp, under isothermal, non-isothermal and high hidrostatic pressure conditions. Firstly, a study of the influence of different ages (30 and 84 days old at 30 °C) on the heat resistance of B. fulva; and different ages (10, 20, and 30 days old) and sporulation temperatures (37, 45, and 50 °C) on the heat resistance of B. coagulans were evaluated. The analyzed factors did not influence the heat resistance of B. coagulans spores and the spores were produced at 37 °C for 10 days. However, B. fulva spores were more heat resistant when cultivated for 84 days at 30 °C being these conditions used to produce the spores# suspension. From this study, the heat resistance of B. coagulans (95 to 105 °C) and B. fulva (90 to 100 °C) spores were analyzed in tomato pulp adjusted to 4 and 10 °Brix, using the TDT (thermal death time) tube methodology. As expected, the inactivation parameters were influenced by the temperature, and the soluble solids showed no significant influence (p > 0.05) on these parameters, for both microorganisms in the studied range. As B. coagulans spores presented higher heat resistance, these were used for the following studies. To verify whether different methodologies would influence the inactivation parameters of the B. coagulans spores, the heat resistance (95 to 120 °C) of this bacteria spores in tomato pulp at 4 °Brix using capillary and TDT tubes were realized, and the experimental data were compared. The thermal inactivation in capillary tube showed, apart from the shoulder and the exponential phase as observed in TDT tube, a tail that remained at least up to 60 minutes of the experiment. Throughout the isothermal inactivation data of B. coagulans spores in tomato pulp at 4 °Brix using capillary method the spores inactivation kinetics under varying temperatures could be predicted by the non-isothermal model. The non-isothermal model was validated with experimental inactivation data of B. coagulans spores in tomato pulp at 4 °Brix, using capillary tube method. Similar behavior was observed between observed and predicted inactivation kinetics (shoulder, exponential and tail phases). Lastly, the combined effect of HHP and temperature on B. coagulans spore survival in tomato pulp at 4 °Brix was evaluated. Pressures from 300 to 600 MPa and temperatures of 50 and 60 °C were applied from 1 to 39 minutes. There was a two phases formation and these were greatly pronounced when pressures from 300 to 450 MPa was applied, for both temperatures studied. The predictive models established in this study are relevant to estimate the behavior of spore-forming microorganisms in tomato products, in the studied range. The findings can contribute to improve the efficiency of treatments applied by the industries to ensure the quality and safety of the food products, and so reducing the consumer health risks and bringing economic benefits to the food industry.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil. Área de Especialização de Estruturas. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

Mestrado em Engenharia Quimica O principal objectivo deste trabalho consistiu no estudo da influência da alta pressão hidrostática na diálise de uma solução salina com uma proteína, no sentido de tentar acelerar a difusão de sal e consequentemente tentar diminuir o tempo de diálise. A proteína utilizada foi a Albumina Sérica Bovina (BSA) e o sal presente na solução foi NaCl. A diálise foi efectuada com um volume de retentato (ou seja de solução a dialisar) de 5 ml, e com um volume de dialisado de 30 ml, constituído por água destilada. A quantidade de NaCl presente nas soluções foi primeiro determinada pelo método condutivimétrico e posteriormente pela titulação de Volhard, e a quantidade de BSA foi determinada através do teste de Biureto. Foram medidos os volumes iniciais e finais do retentato e dialisado para cada ensaio. Comparando o ensaio realizado à temperatura de 4ºC à pressão atmosférica com o ensaio realizado à temperatura ambiente, verificou-se que a difusão de sal a 4ºC foi um pouco mais lenta. Nos ensaios realizados sob alta pressão hidrostática, os resultados obtidos demonstram que a aplicação da alta pressão hidrostática favorece o processo de diálise, acelerando a saída de sal do retentato para o dialisado. Em todos os ensaios realizados a variação de volume do dialisado e retentato mostrou que ocorreu difusão de água do dialisado para o retentato, ou seja, em sentido contrário à difusão de sal. Esta variação foi irregular, com alguma perda de volume em alguns ensaios, devido a uma execução experimental que não foi a mais eficiente por limitações volumétricas do aparelho de alta pressão disponível. Determinaram-se os coeficientes de difusão efectiva (m2/s) do sal do retentato para o dialisado através da aplicação do modelo da solução da 2ªLei de Fick para a geometria de um cilindro finito. Para o ensaio à Pressão Atmosférica o valor de coeficiente de difusão efectiva obtido foi de 1,12x10-8 e para o ensaio à temperatura de 4ºC foi de 1,28x10-8. Para os ensaios sob alta pressão, para 100 MPa o coeficiente de difusão calculado foi de 3,16x10-8,para 200 MPa foi de 8,20x10-8 e para 300 MPa o valor encontrado foi de 4,42x10-8. Como trabalho futuro, seria interessante tentar verificar se se comprovam os mesmos resultados mas para pressões mais baixas (como 50 MPa), o que significaria menos custos de aplicação. Testar a aplicação de alta pressão com volumes maiores de solução inicial seria também importante. The main objective of this work was to study the influence of high hydrostatic pressure on the dialysis of a saline solution with a protein, in order to try to accelerate the salt diffusion, and consequently reduce the duration of dialysis. The protein used was Bovine Serum Albumin (BSA) and the salt NaCl. Dialysis was performed with 5 ml of dialysis solution and 30 ml of dialysate, consisting of distilled water. The amount of NaCl in the solutions was first determined by conductivity and then confirmed with the Volhard chemical standard method. The amount of BSA was determined using the Biuret test. The volumes of every solution were measured in the beginning and in the end of every dialysis. Comparing the test performed at 4ºC and atmospheric pressure with the test performed at room temperature it was found that the diffusion of the salt at 4ºC was slightly slower. The results of the tests conducted under high pressure demonstrate that the application of high hydrostatic pressure favors the dialysis, accelerating the removal of salt from the retentate to dialysate. In all tests, the volume change of dialysate and retentate showed that occurred diffusion of water from the dialysate to the retentate, in the opposite direction to the diffusion of salt. This was irregular, with some loss of volume in some tests, due to an experimental implementation that was not the most efficient, because of volumetric limitations of the high pressure equipment used The diffusivities (m2/s) of salt were determined for each test based on the solution of Fick´s second law from a finite cylinder. For the test performed at atmospheric pressure the value found was 1,12x10-8, and for the temperature of 4ºC the value obtained was 1,28x10-8. For the high pressure tests, for the pressure of 100 MPa the value found was 3,16x10-8, for 200 MPa the value obtained was 8,29x10-8 and for 300 MPa the value found was 4,42x10-8. As future work, it would be interesting to run the same tests for lower pressures (e.g. 50 MPa), which would result in lower implementation costs. It would also be important to make the same tests but with a larger volume of initial solution.

Mestrado em Bioquímica - Alimentar Este trabalho teve como objetivo (a) acelerar o processo de demolha de bacalhau através da utilização da alta pressão; (b) estudar a variação da atividade enzimática, da proteína solúvel e pH durante a demolha de bacalhau à pressão atmosférica (0,1 MPa) e a duas temperaturas (4 e 20ºC); (c) estudar o efeito da alta pressão na atividade enzimática da cavala. Inicialmente verificou-se que o nível de vácuo, usado no embalamento não tem efeito no processo de demolha à pressão atmosférica (0,1 MPa) e sob pressão (200 MPa). Nos ensaios realizados para otimizar o processo de demolha, verificou-se que: (a) a aplicação de ciclos sucessivos de 5 minutos de demolha sob alta pressão a 200 MPa durante 5 minutos, com troca de água de demolha e com dois níveis de vácuo (55 e 85%), não melhora o processo de demolha, do ponto de vista da quantidade de sal e água difundidos; (b) a realização de uma demolha durante 30 minutos a 0,1 MPa, seguida de demolha durante 5 segundos/1 minuto a 200 MPa, após troca de água de demolha, não melhora o processo de demolha. Contudo, se após a primeira demolha, se se deixar a amostra a repousar durante 60 minutos, após a retirada da água de demolha, consegue-se obter uma redução de sal de 65% (comparativamente aos 35% obtidos na demolha apenas a 200 MPa), sendo esta uma via de otimização da demolha, que deve ser objeto de estudos mais aprofundados. Durante a demolha à pressão atmosférica, observou-se: a proteína solúvel diminui ao longo do tempo, concluindo-se que a perda se deve à solubilização das proteínas na água de demolha; um aumento do pH, mais acentuado a 20ºC do que a 4ºC; que a atividade das enzimas fosfatase ácida, catepsina B e catepsina D diminui ao longo do processo de demolha (sendo esta diminuição mais acentuada na demolha a 20ºC), enquanto que a atividade da lipase aumenta ao longo do processo, e de modo mais acentuado para a demolha a 20ºC. Finalmente, estudou-se o efeito de tratamentos por alta pressão na atividade enzimática da cavala, tendo como objetivo inativar enzimas que participam na degradação do músculo de peixe e reduzir a atividade destas mesmas enzimas ao longo do tempo de conservação em congelação. Conclui-se que tanto a pressão, o tempo de pressurização e o tempo de conservação têm um efeito na atividade enzimática do músculo de cavala. O efeito da alta pressão foi menos acentuado no caso da atividade da fosfatase ácida. Na catepsina B observou-se que existe tendência para diminuição da atividade para pressões superiores (450 MPa) para as amostras analisadas logo após a congelação (mês 0), observando-se um aumento com o aumento do tempo de conservação das amostras congeladas. Para a catepsina D observou-se que a 300 MPa a atividade da enzima aumenta, podendo este resultado ser devido à libertação da enzima dos lisossomas devido destruição destes pela pressão. Para a lipase observou-se um efeito mais pronunciado da pressão, ocorrendo uma diminuição maior da atividade a 450 MPa no mês 0, aumentando a atividade com tempo de conservação The aim of this work was: (a) the use of high hydrostatic pressure to accelerate the desalting process of cod fish; (b) study the variation in enzyme activity, soluble protein and pH during the desalting process of cod fish at atmospheric pressure (0.1 MPa) and two temperatures (4 and 20ºC); (c) study the effect of high pressure on enzymatic activity of mackerel. Initially it was verified that the vacuum level, used for packaging had no effect on the desalting process at atmospheric pressure (0.1 MPa) and under pressure (200 MPa). In the trials carried out to optimize the desalting process, it was verified that: (a) the application of successive cycles of 5 minutes of desalting at 200 MPa, with water change and with two vacuum levels (55 and 85%), did not improve the desalting process, in terms of the amounts of diffused salt and water; (b) desalting for 30 minutes, followed by desalting for 5 seconds/1 minute at 200 Mpa, after water desalting change, yielded no significant improvements in the results. However,, but leaving the sample to stand for 60 minutes after the first desalting, it is possible to obtain a salt reduction of 65% (compared with 35% obtained in desalting only at 200 MPa). This possible process of desalting optimization should be subject of further studies. During the desalting of cod fish at 0.1 MPa, it was observed: that the soluble protein decreased with the desalting time, due to solubilization in the desalting water; an increase in pH, being this more pronounced at 20°C t han at 4°C; that the activity of the enzymes, acid phosphatase, cathepsin B and cathepsin D, decreased over time (being more pronounced for desalting at 20°C), while lipase activity increases throughout t he process, being more evident for desalting cod at 20°C . Finally, the effect of high-pressure treatments on the enzymatic activity of mackerel were studied, aiming to inactivate enzymes involved in the degradation of fish muscle, to reduce the activity of these enzymes during the frozen storage. It was possible to concluded that pressure, pressurization time, and storage time have aneffect on the enzymatic activity of mackerel muscle. The effect of high pressure was less pronounced in the case of acid phosphatase activity. For cathepsin B it was observed that there is a tendency to its activity to decrease for higher pressures (450 MPa) for samples analyzed immediately after freezing (month 0), being observed an increase along the storage time. For cathepsin D it was observed that at 300 MPa the activity increases, being this result attributed to the release of the enzyme from lysosomes due to its disruption by pressure. Lipase was more affected by pressure that a greater decrease of activity at 450 MPa at 0 months and the activity increased with storage time.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-04-26Bitstream added on 2014-06-13T20:08:54Z : No. of bitstreams: 1 martinsfilho_pc_me_bauru_prot.pdf: 4223424 bytes, checksum: bd55a8655c281a39d67ddb8401906d98 (MD5) Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Objetivou-se analisar estruturalmente um fermentador de 32 [m] de altura com colunas metálicas de sustentação, submetido ao carregamento de vento estático segundo o procedimento descrito pela norma NBR 6123 (1988), pressão hidrostática e pressão interna dos gases. Duas situações distintas foram consideradas para um melhor entendimento da análise: a primeira, sendo o fermentador vazio submetido aos esforços de vento; a segunda, o fermentador em operação submetido ao carregamento hidrostático e a pressão interna dos gases. Para se obter as tensões nos itens que compõem o fermentador (teto, costado, viga de transição, colunas e fundo cônico) e reações nas bases, foi utilizado o Método dos Elementos Finitos ou MEF. Para isso, foi elaborado um modelo geométrico bem próximo ao real, com os detalhes de chapas internas e externas. Determinou-se a espessura das chapas do costado pela norma NBR 7821 (1983) e verificou-se tensões, e possíveis pontos de falha já ocorridos no setor sucroalcooleiro. Apresenta-se também três problemas analisados pelo MEF que confrontados com os resultados analíticos, permitiu a constatação da validade dos resultados obtidos numericamente o ganho de confiança no uso da ferramenta. O MEF é uma ferramenta auxiliar em casos em que não é possível a utilização de cálculos tradidionais (analíticos) The objective was to structurally analyze a 32 meter height Fermenter, with columns, submitted to static wind load according to the procedure described by the NBR 6123 (1988) norm, hydrostatic pressure and internal pressure of the gases. Two different situations have been considered for a better analyze comprehension: the first one with the empty Fermenter submitted to wind efforts; the second with the operating fermenter submitted to the hydrostatic load and the internal pressure of the gases. In order to obtain the stresses on the items that make up the fermenter (heads, shell, beam transition, columns and conic bottom) and bases reactions the Finite Element Method or FEM has been used. For this we have developed a geometric model very close to reality, with the details of internal and external plates. It was determined by the thickness of the side shell plating by the NBR 7821 (1983) and there were tensions, and possible points of failure that have already occurred in the alcohol sector. It was also presented three issues addressed by comparing FEM with analytical results, which allowed the verification of the validity of the results obtained numerically and gain of confidence in using the tool. The MEF is an auxiliary tool in cases where it is not possible to use traditional calculations (analytical)

In this work, crystals of l-glutamine (C5H10N2O3) were subjected to analysis by Raman spectroscopy. Initially there was a identification attempt of all Raman bands and a second step we obtained the spectra of material ranging from the thermodynamic parameters of hydrostatic pressure and temperature. The spectral region for the experiments as a function of hydrostatic pressure was between 40 cm-1 and 3550 cm-1 and the variation of pressure between 0 GPa and 5.8 GPa. The results show that the crystal of l-glutamine undergoes a transition reversible structural phase around 3.0 GPa. Measures in function of temperature were made at two different biases in the spectral region between 30 cm-1 and 3600 cm-1 and in the temperature range between 20 °C and 140 °C. The results as a function of temperature does not provide evidence that the crystal of l-glutamine undergoes a transition phase or conformational changes in their molecules in the unit cell. Neste trabalho, cristais de l-glutamina (C5H10N2O3) foram submetidos à análises através da técnica de espectroscopia Raman. Inicialmente realizou-se uma identificação tentativa de todas as bandas Raman e em uma segunda etapa obteve-se os espectros do material variando os parâmetros termodinâmicos de pressão hidrostática e temperatura. A região espectral para os experimentos realizados em função da pressão hidrostática esteve entre 40 cm-1 e 3550 cm-1 e a variação da pressão entre 0 GPa e 5,8 GPa. Os resultados mostram que o cristal de l-glutamina sofre uma transição de fase estrutural reversível em torno de aproximadamente 3,0 GPa. As medidas em função da temperatura foram realizadas em duas polarizações distintas na região espectral entre 30 cm-1 e 3600 cm-1 e no intervalo de temperatura entre 20°C e 140°C. Os resultados obtidos em função da temperatura não apresentam indícios de que o cristal de l-glutamina sofra uma tansição de fase ou mudanças conformacionais em suas moléculas na célula unitária.

Mestrado em Engenharia Química O principal objectivo deste trabalho consistiu no estudo da influência do tratamento hiperbárico na hidrólise enzimática de xilanas presentes na pasta kraft de Eucalyptus globulus branqueada. A hidrólise foi efectuada utilizando uma endo enzima (EC 3.2.1.8) proveniente do fungo Thermomyces lanuginosus designada comercialmente por Pentopan Mono BG. Previamente à reacção de hidrólise, a pasta celulósica foi submetida a pressões entre 200- 400 MPa durante intervalos de 15 e 45 minutos. A formação de açúcares redutores foi quantificada ao longo do tempo de reacção pelo método de DNS. Os resultados obtidos demonstram que o tratamento a alta pressão é responsável por promover um aumento da intensidade de hidrólise enzimática no intervalo de pressões entre 200 e os 400 MPa. A melhor combinação pressão/tempo foi obtida para a pressão de 400 MPa e para 15 minutos de pré-tratamento. Para esta pasta, nos primeiros 15 minutos de reacção, observou-se um aumento da quantidade de açúcares redutores formados de cerca de 850% face à pasta sem pré-tratamento hiperbárico. A análise microscópica das fibras hidrolisadas desta amostra de pasta prépressurizada revelou que a superfície das fibras celulósicas aparenta estar gelificada com uma camada larga e transparente, que pode ser interpretada como sendo um indicador de perda de integridade das microfibrilas. Ficou provado que o pré-tratamento de pastas celulósicas com alta pressão provoca uma maior acessibilidade das fibras face à hidrólise enzimática com xilanase, permitindo degradar fracções de xilanas mais inacessíveis. Sendo assim, o pré-tratamento hiperbárico pode ser considerado como um instrumento interessante na engenharia das reacções enzimáticas de pastas celulósicas, pois variando as pressões e os tempos de tratamento conseguese controlar a intensidade da hidrólise enzimática. Este trabalho mostrou que o pré-tratamento hiperbárico de pastas celulósicas é uma alternativa viável face aos métodos de hidrólise enzimática convencionais, pois permite superar os entraves existentes na actualidade em termos de rendimento de degradação de xilanas, permitindo ainda o controlo da extensão da reacção de hidrólise. The main objective of this work was to study the influence of hyperbaric treatment in the enzymatic hydrolysis of xylan present in Eucalyptus globulus kraft bleached pulp. The hydrolysis was performed using an endo enzyme (EC 3.2.1.8) from the fungus Thermomyces lanuginosus, commercially known as Pentopan Mono BG. Prior to the reaction, the cellulosic pulp was subjected to pressures between 200-400 MPa during 15 or 45 minutes. The formation of reducing sugars was quantified along the reaction time by the method of DNS. The results demonstrate that the treatment the high pressure is responsible for promoting an increase of the enzymatic hydrolysis intensity in the interval of pressures between the 200 and 400 MPa. The best combination pressure/time was obtained for the pressure of 400 MPa and 15 minutes of treatment. For this case, in the first 15 minutes of reaction, there was an increased amount of reducing sugars formed from about 850%, comparing with the pulp that was not subjected to the hyperbaric treatment. Microscopic analysis of the hydrolysed kraft pulp fibers pre-treated at 300 MPa during 45 minutes revealed that the surface of cellulosic fibers appears to be gelled with a broad and transparent layer that can be interpreted as indicator of loss of the integrity of microfibrils. It was proven that the hyperbaric pre-treatment of pulps promotes an increase in the accessibility of the fibers towards the enzymatic hydrolysis with xylanase, enabling the degradation of the more inaccessible xylan fractions. Thus, the hyperbaric treatment can be considered as a useful tool in the engineering of the enzymatic reactions of cellulosic pulps, because varying the pressure and the pressurization time of the pre-treatment it is possible to control the extension of the enzymatic hydrolysis. This study showed that the pre-hyperbaric treatment of cellulosic pulp represents a viable alternative compared to the conventional methods of enzymatic hydrolysis allowing to overcome the actual problems in terms of the limited performance of degradation of xylans.

Mestrado em Bioquímica e Química dos Alimentos Este trabalho experimental teve como objectivo recorrer à tecnologia de alta pressão hidrostática com o intuito de acelerar o processo de demolha de bacalhau, em termos de saída de sal e entrada de água. Inicialmente tentou-se desenvolver uma metodologia rápida para quantificação do NaCl mediante condutivimetria. Contudo, como se verificaram diferenças entre os resultados obtidos por este método e o método químico usado neste trabalho, a quantificação do sal por condutivimetria foi apenas usada para determinar o tempo a que a demolha demorava a atingir o equilíbrio. Estudou-se o efeito de diferentes temperaturas à pressão atmosférica, concluindo-se que a temperatura tem pouco efeito na velocidade de difusão da água e do sal e no conteúdo difundido. O conteúdo inicial de NaCl e H2O tem mais efeito no conteúdo final que a temperatura. Também se estudou o efeito da razão volume de água de demolha/volume de amostra ( ), concluindo-se que menores valores de promovem demolhas mais rápidas mas com um conteúdo de sal maior (55% m/m) e água menor (28% m/m) no equilíbrio. As difusividades do sal e da água aumentam linearmente entre 0,1 MPa (pressão atmosférica) até 200 MPa, sendo, respectivamente, superiores 165 e 497 vezes a 200 MPa em relação à pressão atmosférica. Esta situação leva a que o equilíbrio osmótico seja atingido muito rapidamente (cerca de 3 minutos). Contudo, entre 50 e 200 MPa, o sal e a água difundidas foi, respectivamente, de apenas 47 a 72% e 37 a 47%, em relação à pressão atmosférica. A 300 MPa verificou-se uma diminuição significativa das difusividades. O factor influencia a demolha, particularmente o estado de equilíbrio e os conteúdos difundidos, com valores superiores de a permitirem conteúdos de sal inferiores e de água superiores no bacalhau. Uma situação semelhante ocorre com o efeito da temperatura, com temperaturas superiores a promoverem conteúdos difundidos superiores. O equilíbrio osmótico sob pressão é atingido para valores superiores de sal e inferiores de água no bacalhau, relativamente à demolha à pressão atmosférica. A hipótese que pode explicar esta situação é a compressão da água de demolha no bacalhau, que leva à concentração da solução de demolha e aumento da sua pressão osmótica. Esta hipótese foi testada, colocando uma amostra de bacalhau que tinha atingido o equilíbrio osmótico sob pressão a demolhar na mesma solução à pressão atmosférica mais 6 horas, para garantir que se atingia o equilíbrio osmótico. Os resultados indicaram que esta amostra atingia um equilíbrio osmótico similar às amostras demolhadas à pressão atmosférica, suportando a hipótese formulada. Esta mesma explicação poderá aplicar-se para a diminuição das difusividades verificada a 300 MPa. The aim of this work was the use of high hydrostatic pressure in order to accelerate the desalting process of cod fish, in terms of salt and water diffusion. Initially, it was tried to develop a methodology for a rapid quantification of NaCl by conductivity. Since there were differences between the obtained results by this method and the chemical standard method, the quantification of salt using conductivity was only used to determine when the desalting reached the equilibrium. The effect of different temperatures at atmospheric pressure on the desalting process was studied. The results indicated that the temperature has a little effect on the rate of the diffusion of water and salt and on the water and salt diffused content. The initial content of NaCl and H2O showed to have a higher effect on the final water and salt content than the temperature used. The ratio of volume of desalting water/volume of sample ( ) was also studied. Lower values of led to faster desalting processes but with a higher salt content (55% w/w) and lower water content (28% w/w) at the equilibrium in the cod fish. The diffusivities of the salt and water increased linearly between 0,1 MPa (atmospheric pressure) and 200 MPa, being, respectively, 165 and 497-fold higher at 200 MPa, when comparing with atmospheric pressure. This situation leads to a very fast osmotic equilibrium (about 3 minutes). However, between 50 and 200 MPa, only 47 to 72% of salt and 37 to 47% of water diffused, in relation to atmospheric pressure. At 300 MPa, there was a significant decrease of the both diffusivities. The value of influence particularly the equilibrium state and the salt and water diffused content, with higher values of leading to a lower salt content and a higher water content in the cod fish. A similar situation occurs with higher temperatures, which promoted higher diffused contents. The osmotic equilibrium under pressure is obtained for higher salt values and lower water values in the cod, in comparison to desalting at atmospheric pressure. An hypothesis that can explain this situation is the compression of the water under pressure, which leds to the concentration of the desalting solution and increasing of its osmotic pressure. This hypothesis was tested, placing a cod sample that reached the osmotic equilibrium under pressure, desalting at atmospheric pressure for more 6 hours, to ensure that the osmotic equilibrium could be reached. The results showed that the sample reached an osmotic equilibrium similar to the samples desalted at atmospheric pressure, supporting the proposed hypothesis. This explanation can also explain the decrease of the diffusivities at 300 MPa, since at this pressure water compression is more pronounced.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2009. Este trabalho vem propor uma metodologia para as análises experimental e teórica de tubulações, fabricadas pelo processo de bobinagem filamentar e submetidas à pressão hidrostática interna. Serão analisadas tubulações compósitas híbridas, com diâmetros nominais de 100 mm, comprimento de 500 mm e ângulos de bobinagem de 90 e 55. Os experimentos consistem de quatro tubos de PVC, reforçados externamente com fibras de vidro-E impregnadas com resina epóxi. Desta forma, o PVC agirá como selante, e o compósito será o reforço para que tal tubo tenha sua rigidez aumentada e suporte pressões superiores à do selante, se testado isoladamente. Análises experimentais e numéricas foram realizadas a fim de se determinar as tensões e deformações atuantes na tubulação, bem como as pressões de falha destas. As pressões experimentais foram, em média, de 2,25 MPa para 90 de bobinagem e de 4,07 MPa para aquele bobinado a 55. Estes resultados foram comparados com simulações numéricas baseadas no método dos elementos finitos e as respectivas correlações são discutidas no texto. Os tubos foram estudados para se verificar a influência de reforços compósitos bobinados em tubulações de PVC. Serão apresentados diagramas da resultante de momento e tensões de membrana das tubulações pressurizadas, bem como os deslocamentos radiais e axiais. Propostas para a utilização de tubos híbridos de PVC e reforço de vidro-E/epóxi bobinado serão sugeridas e analisadas. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT This work presents a methodology for theoretical and experimental analysis of industrial pipes, manufactured by the filament winding process and subjected to hydrostatic internal pressure. Hybrid composite pipes, with nominal diameters of 100 mm, total length of 500 mm winding angles of 90 and 55 will be analyzed. The experiments will consist of four PVC tubes externally reinforced with wound glass-E fibers and impregnated with epoxy resin. The PVC will act as a liner and the composite layers as a reinforcing wall, in order to increase the stiffness and the failure pressure, in comparison with the liner itself. The experimental and theoretical analyzes were carried out in order to determinate the strains and stresses that take place in those pipes, as well as their failure pressures. The average experimental pressures were 2.25 MPa, for the pipes with 90 of winding angle, and 4.07 MPa for those with 55. These results were compared with numerical simulations based on the finite element method and the respective correlations were discussed in the text. The pipes were studied in order to verify the influence of the composite repair in PVC pipes. Diagrams of stresses and bending moments resultants of the pipes, as well as radial and axial displacements will be shown. Suggestions for the use of such pipes will be presented and analyzed.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, 2009. Apesar do enorme crescimento obtido pela técnica de produção in vitro de embriões nos últimos anos, uma limitação continua evidente, os embriões são mais susceptíveis à criopreservação que embriões produzidos in vivo. Pesquisadores buscam melhorar a qualidade do embrião produzido in vitro ou alterar os sistemas de criopreservação visando obter melhores resultados no procedimento de criopreservação. O presente trabalho teve como objetivo definir os melhores parâmetros para o uso da pressão hidrostática como nova ferramenta no processo de criopreservação de embriões bovinos produzidos in vitro e avaliar ultraestruturalmente e pela análise de expressão gênica os efeitos causados pela pressão hidrostática e pelo procedimento de criopreservação nestes embriões. Os resultados indicaram que a pressurização de embriões a partir de 80 MPa passou a ser deletéria para o desenvolvimento embrionário. Mas o uso da pressão no nível de 60 MPa por 1 hora promoveu um incremento na taxa de eclosão dos embriões após a vitrificação comparado ao grupo apenas vitrificado (79% vs 66%). E que 1 hora após a pressurização seria o melhor momento para a vitrificação, com melhores taxas de re-expansão, eclosão (90% e 74%, respectivamente), maior velocidade de re-expansão após vitrificação/desvitrificação e maior abundância de transcritos do gene ERG 25 nesse momento comparados com grupo controle, imediatamente e 2 horas após a pressão. Ultraestruturalmente embriões submetidos a pressão apresentavam maior quantidade de microvilosidades e aumento de mitocôndrias tipo hooded que os embriões controle. No grupo de embriões vitrificados após a pressão observou-se uma maior quantidade de núcleos por área de MCI quando comparados ao grupo apenas vitrificado. Determinados níveis de tratamento com pressão hidrostática melhoraram a sobrevivência in vitro de embriões bovinos vitrificados. Células embrionárias reagem em resposta ao estresse, aumentando a expressão de genes específicos, como o ERG 25 e alterando sua ultraestrutura, o que pode promover uma maior resistência a outros processos estressantes, como a vitrificação. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT Despite the enormous growth achieved by the technique of bovine embryo in vitro production in recent years, a limitation is still evident, these embryos are more susceptible to cryopreservation than their counterparts in vivo produced. To obtain better results in the cryopreservation procedure, researchers are seeking improve embryos in vitro produced quality or change cryopreservation systems. The aim of this work was to define parameters for the use of hydrostatic pressure as a new tool in the process of vitrification of bovine embryos produced in vitro by evaluating the effects of it on ultrastructurally and gene expression on these embryos. The results indicated that embryo pressurization at 80 MPa had become deleterious to embryonic development. But pressure level at 60 MPa for 1 hour improved hatching rate after embryo vitrification compared to only vitrified group (79% vs 66%). And 1 hour after pressurization would be the best time to vitrification, with higher rates of re-expansion, hatching (90% and 74% respectively), increased speed of re-expansion after vitrification/devitrification and higher abundance of ERG 25 transcripts at this time, compared with the control group, immediately and 2 hours after the pressure. Ultrastructurally, embryos submitted to pressure had greater amount of microvilli and increased mitochondria hooded that control embryos. In the group of vitrified embryos after pressure there were a greater number of nuclei per area when compared to the only vitrified group. Certain levels of hydrostatic pressure treatment improved the in vitro survival vitrified bovine embryos. Embryonic cells react in response to stress, xiii increasing the expression of specific genes, such as ERG 25, and changing ultrastructure, which may promote increased resistance to other stressful procedures, such as vitrification.

Tungsten bronzes has attracted great attention owing to it is interesting physical properties. Hexagonal tungsten of the form AxWO3 (with A = K, Rb, Cs), are well know superconductors. The RbBi1/3W8/3O9 (RBW) material, belongs to the valence balanced hexagonal tungsten materials with ABxW3-xO9 stoichiometry (with A = Cs, K, Rb, Tl, and B = Bi, Nd, Ta, Zr, Sc, etc.) These materials present interesting physical properties like rich sequence of phase transitions (rich polymorphism), ferroelectric properties and second harmonic generation. Despite of the unknown structure of this system (we mean spatial symmetry), X-ray experiments suggest that Rubidium and cesium hexatungstates are isostructural with orthorhombic structure belonging possibly to Pbn21, Pbc21 or Cmm2 space group symmetry. The aim of this work was to investigate the vibrational properties of RbBi0,313Nd0,02W8/3O9 system, with special focus on the vibrational properties of this system under extreme conditions of pressure and temperature. We report in this work, a detailed study of Nd3+ doped RBW in witch we have performed light scattering high pressure experiment in the 0,0-6,6 GPa pressure range; light scattering low temperature experiment in the 300-38 K temperature range; DTA-TG experiments; photoluminescence experiments; and lattice dynamics phonons calculation in parent structure. Our results reveal that the RBW materials experiment a pressure induced structural phase transition (SPT) at around 4 GPa. This SPT is related to rotations of octahedral units around the c axis along with subtle changes in the ab pseudo hexagonal plane. Additionally we have observed two temperature induced SPT at around 200 K and 100 K. Both 4 GPa pressure induced and 200 K temperature induced SPT seems to be driven by similar mechanisms. The 100 K temperature induced SPT seems to involve more complex rotations of octahedral. Infrared and termogravimetric (TG-DTA) measurements reveal the observation of superficial water molecules in the RBW material. Termogravimetric measurements indicate that the RBW is stable up to 600 oC. We have performed Lattice dynamics phonon calculations on K0,26WO3 (RBW closely related structure with similar Raman features) in order to get insights on the vibrational properties of hexagonal tungstates. These results allowed us to interpret the transformation mechanisms of the observed pressure and temperature induced phase transitions. The lattice dynamics calculations revealed the existence of radial and tangential motions of oxygen atoms belonging to the hexagonal cavities. The tubular like modes command the dynamics of phase transitions in hexagonal tungsten systems. Materiais do tipo tungstênio bronze têm atraído a atenção da comunidade científica por suas interessantes propriedades físicas. Os tungstênios bronze hexagonais do tipo AxWO3 (onde A = K, Rb, Cs) por exemplo, são supercondutores bem conhecidos. O RbBi1/3W8/3O9, particularmente, pertence a classe dos bronzes hexagonais de valência balanceada com formula geral ABxW3-xO9 (A = Cs, K, Rb, Cs, Tl; B = Bi, Nb, Ta, Zr, Sc, etc.). Estes materiais dielétricos têm atraído um grande interesse, uma vez que, eles exibem sucessivas transições de fase, propriedades ferroelétricas e geração de segundos harmônicos. O objetivo deste trabalho foi investigar as propriedades vibracionais do sistema dopado RbBi0,313Nd0,02W8/3O9 com um foco especial na dependência dos modos vibracionais com a pressão e à baixas temperaturas. Embora a estrutura do cristal RbBi1/3W8/3O9 não seja conhecida ainda, estudos de difração de raios-x mostraram que os hexatungstatos de potássio e rubídio são isoestruturais e a simetria mais provável é a estrutura de camada ortorrômbica, Pbn21, Pbc21, Cmm2. Relatamos neste trabalho resultados de medidas a altas pressões hidrostáticas no intervalo de 0,0-6,6 GPa, medidas de análise térmica diferencial e termogravimétricas (DTA-TG), medidas de espectroscopia Raman a baixas temperaturas no intervalo de 295-38 K, medidas de infravermelho à temperatura e pressão ambiente e de fotoluminescência também à temperatura e pressão ambiente e cálculos clássicos de modos de vibração. O RbBi1/3W8/3O9 foi dopado com um pequeno percentual do metal de transição Nd com o objetivo de usá-lo, como íon sonda para realização de medidas de fotoluminescência. Com este procedimento, observamos que o Nd, ocupa um sítio de baixa simetria. As medidas com pressão revelam que o RbBi0,313Nd0,02W8/3O9 apresenta uma transição de fase estrutural reversível em torno de 4 GPa quando submetido a altas pressões. Esta transição está relacionada provavelmente a reorientação das unidades octaédricas em torno do eixo c com sensíveis mudanças no pseudo plano hexagonal ab. O material também apresenta provavelmente duas sutis transições de fase a baixas temperaturas, uma em torno de 200 K e a outra em torno de 100 K. Estas transições são provavelmente devido a rotações das unidades octaédricas em torno do eixo principal do cristal, sem, contudo modificar significativamente as distâncias das ligações W-O. As medidas de infravermelho revelam a existência de moléculas de água no material. As medidas de DTA-TG revelam que a água observada na amostra é superficial e também mostram que o material é estável no intervalo de temperatura entre 30 oC e 600 oC. Pelo fato da estrutura deste material ainda não ser conhecida na literatura. Cálculos clássicos de dinâmica de rede foram realizados no K0,26WO3, que possui assinatura Raman muito similar à do RbBi0,313Nd0,02W8/3O9. O objetivo deste trabalho foi entender os principais aspectos das propriedades vibracionais do K0,26WO3. De posse destes resultados, e devido a relação próxima entre as estruturas, foi possível discutir as modificações estruturais observadas nos espectros Raman do material RbBi0,313Nd0,02W8/3O9 durante os experimentos com variação de pressão e temperatura. Um aspecto importante dos resultados dos cálculos vibracionais foi a previsão de modos vibracionais tipos tubulares relacionados às cavidades hexagonais do K0,26WO3.

In this work, we have presented a Raman scattering study of L-proline (C5H9NO2) crystals at room temperature and high hydrostatic pressure conditions over the spectral range 30−3200 cm−1. We have proposed an assignment of the Raman bands to various vibration modes based on previous Raman spectroscopy studies of L-proline and others amino acids such as L-leucine, L-isoleucine and L-valine. The high-pressure Raman espectra suggest that the L-proline crystal undergoes a reversible structural phase transition between 1.5 and 2.5 GPa, associated with conformational changes of L-proline molecules in the unit cell. It also was observed at about 5.2 GPa a conformational change that may be related with modifications of the proline pyrrolidine ring. Neste trabalho, apresentamos um estudo de espalhamento Raman de cristais de L-prolina (C5H9NO2) à temperatura ambiente e sob condições de altas pressões hidrostáticas, no intervalo espectral entre 30 e 3200 cm−1. Propomos uma classificação das bandas Raman em vários modos de vibração, baseando-se em estudos anteriores sobre espectroscopia Raman da L-prolina e de outros aminoácidos tais como L-leucina, L-isoleucina e L-valina. Os espectros Raman em função de altas pressões sugerem que o cristal de L-prolina sofra uma transição de fase estrutural reversível entre 1,5 e 2,5 GPa, associada com mudanças conformacionais das moléculas de L-prolina na célula unitária. Também foi observada, em aproximadamente 5,2 GPa, uma mudança conformacional, a qual pode estar relacionada com modificações do anel pirrolidínico da molécula de L-prolina.

Apesar do enorme crescimento obtido pela técnica de produção in vitro de embriões nos últimos anos, uma limitação continua evidente, os embriões são mais susceptíveis à criopreservação que embriões produzidos in vivo. Pesquisadores buscam melhorar a qualidade do embrião produzido in vitro ou alterar os sistemas de criopreservação visando obter melhores resultados no procedimento de criopreservação. O presente trabalho teve como obj etivo definir os melhores parâmetros para o uso da pressão hidrostática como nova ferramenta no processo de criopreservação de embriões bovinos produzidos in vitro e avaliar ultraestruturalmente e pela análise de expressão gênica os efeitos causados pela pressão hidrostática e pelo procedimento de criopreservação nestes embriões. Os resultados indicaram que a pressurização de embriões a partir de 80 MPa passou a ser deletéria para o desenvolvimento embrionário. Mas o uso da pressão no nível de 60 MPa por 1 hora promoveu um incremento na taxa de eclosão dos embriões após a vitrificação comparado ao grupo apenas vitrificado (79% vs 66%). E que 1 hora após a pressurização seria o melhor momento para a vitrificação, com melhores taxas de re-expansão, eclosão (90% e 74%, respectivamente), maior velocidade de re-expansão após vitrificação/desvitrificação e maior abundância de transcritos do gene ERG 25 nesse momento comparados com grupo controle, imediatamente e 2 horas após a pressão. Ultraestruturalmente embriões submetidos a pressão apresentavam maior quantidade de microvilosidades e aumento de mitocôndrias tipo hooded que os embriões controle. No grupo de embriões vitrificados após a pressão observou-se uma maior quantidade de núcleos por área de MCl quando comparados ao grupo apenas vitrificado. Determinados níveis de tratamento com pressão hidrostática melhoraram a sobrevivência in vitro de embriões bovinos vitrificados. Células embrionárias reagem em resposta ao estresse, aumentando a expressão de genes específicos, como o ERG 25 e alterando sua ultraestrutura, o que pode promover uma maior resistência a outros processos estressantes, como a vitrificação. Made available in DSpace on 2018-04-05T00:35:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pressaohidrostatica.pdf: 2750634 bytes, checksum: fab5082eeb2ad7b70158ed164d8d33b8 (MD5) Previous issue date: 2011-05-02 Dissertação (Mestrado em Ciências Animais) - Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Universidade de Brasília, Brasília, DF. Orientador: Rodolfo Rumpt, Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia.