Mestrado em Ciência dos Materiais

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TRABALHO Ações
Compósitos de óxido de grafeno auto-estruturado, carbon black e polianilina aplicados como eletrodos para supercapacitores.
Curso Mestrado em Ciência dos Materiais
Tipo Dissertação
Data 30/09/2024
Área MATERIAIS
Orientador(es)
  • Diego Carvalho Barbosa Alves
Coorientador(es)
    Orientando(s)
    • Juliana Dias Pedrosa Marques
    Banca
    • Alem Mar Bernardes Goncalves
    • Cicero Rafael Cena da Silva
    • Diego Carvalho Barbosa Alves
    • Diogo Duarte dos Reis
    • Fabiana Pereira de Sousa
    • Luiz Eduardo Gomes
    • Paulo de Sousa Carvalho Junior
    Resumo Frente a diferentes formas de geração de energia renováveis e intermitentes, o armazenamento de energia é um fator relevante à transição energética mundial para gerenciar e distribuí-la de forma contínua. Neste sentido é importante idealizar um dispositivo eficiente, sustentável e viável financeiramente. Neste trabalho, será apresentada a síntese e o estudo de compósitos de óxido de grafeno auto-estruturados, denominado aerografeno, atuando como eletrodo positivo para supercapacitores. O estudo levou em conta a incorporação de carbon black e a polianilina na fase esmeraldina. Foram realizados quatro tipos de sínteses e os compósitos foram avaliados quanto à proporção carbono/aditivo e quanto ao tratamento térmico. Os materiais foram caracterizados morfologicamente por MEV e caracterizados eletroquimicamente através por Voltametria Cíclica e por Carga e Descarga. Os resultados obtidos mostraram que o compósito de aerografeno com polianilina na proporção 1:3 obteve melhor desempenho, com capacitância cerca de 4 maior em relação aos demais, atingindo-se um valor de 2.255,49 F·g^(-1) sobre uma taxa de varredura de 2 m·V·s^(-1), dentro de uma janela de potencial de 0,65V. Logo, a incorporação de polianilina confirmou a superioridade capacitiva no armazenamento de energia. Mostrando que o compósito é um material promissor para ser explorado em tecnologias de dispositivos de armazenamento, especificamente, supercapacitores.

    Palavras chaves: aerografeno, óxido de grafeno reduzido, polianilina, PANI, supercapacitores.
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    Síntese e caracterização de nanopartículas de quitosana carreando curcumina para avaliação de inativação fotodinâmica
    Curso Mestrado em Ciência dos Materiais
    Tipo Dissertação
    Data 14/06/2024
    Área MATERIAIS
    Orientador(es)
    • Anderson Rodrigues Lima Caires
    Coorientador(es)
      Orientando(s)
      • Laís Fernandes Aguilera
      Banca
      • Anderson Rodrigues Lima Caires
      • Cicero Rafael Cena da Silva
      • Evaristo Alexandre Falcão
      • Samuel Leite de Oliveira
      • William Marcondes Facchinatto
      Resumo Há muito tempo a humanidade enfrenta diversas doenças ocasionas por infecções bacterianas. A descoberta dos antibióticos mudou completamente a medicina moderna e prolongaram a expectativa de vida humana. Contudo, abusos e utilização indevida de antibióticos ao longo dos anos é um dos fatores que leva a atingir a resistência bacteriana a níveis alarmantes. O desenvolvimento de uma nova geração de medicamentos anti-infecciosos utilizando produtos naturais antimicrobianos é bastante promissor, outra estratégia promissora para erradicar os microrganismos é a inativação fotodinâmica (IFD). Em vista disso, o presente trabalho teve como objetivo sintetizar e caracterizar nanopartículas (NPs) de quitosana carreando curcumina (NPs Cur) para avaliar sua eficácia no processo de inativação fotodinâmica (IFD). As NPs Cur foram caraterizadas por microscopia de força atômica, espalhamento dinâmico de luz e potencial Zeta. Além disso as NPs-Cur obtiveram uma eficiência de encapsulação de 96%, e uma liberação mais lenta em comparação a curcumina livre. Para a realização dos ensaios biológicos foram utilizadas as cepas Staphylococcus aureus (ATCC 25923) e Escherichia coli (ATCC 25922). Elas foram divididas em dois grupos: (I) grupo irradiado e (II) grupo não-irradiado. O tempo de internalização das NPs foi de 1 hora. Os grupos irradiados de ambas as cepas foram submetidos a 1 hora de iluminação com luz LED, no comprimento de onda de 450 nm (azul) e dose energética de 28,84 mW.cm-2. As concentrações de NPs Cur, 0,02 mg.mL-1; 0,04 mg.mL-1; 0,08 mg.mL-1; Polaxamer 407 a 25 mg.mL-1 e Quitosana + TPP a 1 mg.mL-1, para IFD foram testadas. Para realizar as análises morfológicas das cepas após a IFD, foram obtidas imagens de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e Criomicroscopia Eletrônica de Transmissão (Crio-ME). Para avaliar a produção de espécies reativas de oxigênio (EROs) utilizou-se o marcador fluorescente dihydroethidium (DHE) e monitorou a produção de EROs ao longo do tempo. As NPs Cur apresentaram efeitos fotodinâmicos para as duas cepas testadas, bem como induziram efeitos bactericidas nas concentrações mais altas testadas. Os resultados de MEV e Crio-ME mostraram que a IFD promoveu mudanças morfológicas nas estruturas das paredes celulares das bacterianas, lisando as células. Os resultados obtidos indicam que as NPs Cur possuem potencial para fotoinativação de bactérias e que esses resultados estão diretamente relacionados a produção de EROs.
      Palavras chaves: nanopartículas, quitosana, curcumina, inativação fotodinâmica, bactérias.
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      NANOMOLÉCULA FRUSTRADA COM INTERAÇÃO KONDO
      Curso Mestrado em Ciência dos Materiais
      Tipo Dissertação
      Data 07/06/2024
      Área MATERIAIS
      Orientador(es)
      • Fabio Mallmann Zimmer
      Coorientador(es)
        Orientando(s)
        • RENATO CAMY DE ARAÚJO BITTENCOURT
        Banca
        • Ben Hur Bernhard
        • Carlos Alberto Vaz de Morais Junior
        • Diogo Duarte dos Reis
        • Fabio Mallmann Zimmer
        • Joao Vitor Batista Ferreira
        Resumo Sistemas magneticamente frustrados são objeto de estudo que envolvem intensa pesquisa na Física com promissoras aplicações na área tecnológica. O comportamento magnético de tais sistemas se caracteriza por uma forte competição entre as interações, que introduz múltiplos estados degenerados de menor energia. Elétrons de condução em sistemas desse tipo podem afetar a concorrência nas interações quando os seus spins interagem com os momentos magnéticos localizados (interação Kondo). Neste trabalho, propomos estudar a relação entre interação Kondo e frustração em clusters magnéticos. Para tal,
        avaliamos os efeitos causados pela dopagem de um, dois e três elétrons itinerantes em um cluster triangular de três sítios contendo momentos magnéticos localizados em interações
        de troca antiferromagnéticas. Na investigação, adotamos dois modelos para as interações de troca: Ising e Heisenberg. Além disso, utilizamos o método de diagonalização exata para obter os resultados numéricos. Exploramos a correlação entre spins localizados D, a correlação entre os spins localizados e spins itinerantes F e a correlação spin total ao quadrado em temperatura baixa para avaliar os efeitos da interação Kondo no cluster. Os resultados mostram que na presença de spins itinerantes, para baixas intensidades do parâmetro de interação Kondo (JK) e interação de troca nula, induz-se uma correlação ferromagnética para os spins localizados. Ao considerar a interação de troca (JAF ) antiferromagética anisotrópica (Ising), o cluster ainda mantém a correlação D ferromagnética entre os spins localizados. À medida que a interação Kondo aumenta, essa correlação decresce, e o aumento da concentração de elétrons itinerantes intensifica esse decréscimo, levando a correlação a atingir o valor nulo. A correlação F é sempre negativa, evidenciando um acoplamento antiferromagnético entre os momentos magnéticos localizados e
        os momentos itinerantes. Além disso, F se intensifica ao aumentar o número de spins itinerantes no cluster. Para interações de troca isotrópicas, a correlação D é antiferromagnética em baixas intensidades de JK, porém torna-se ferromagnética a partir de um
        valor crítico de JK, o qual depende da concentração de elétrons itinerantes. Outra quantidade importante é a correlação de spin total ao quadrado, que, na presença de apenas um elétron itinerante, assemelha-se ao descrito por um estado singleto e posteriormente um estado tripleto gerado por dois férmions quando JK aumenta. Para os casos em que se têm dois ou três spins itinerantes, o comportamento do spin total se altera, decrescendo com a concentração de spins itinerantes a medida que JK aumenta. Conclui-se que a interação Kondo entre spins itinerantes e momentos magnéticos de clusters geometricamente
        frustrados altera significativamente as propriedades magnéticas do cluster e, dessa forma, afeta fortemente a frustração geométrica.
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          Processamento e caracterização térmica da laterita para aplicação na construção civil
          Curso Mestrado em Ciência dos Materiais
          Tipo Dissertação
          Data 03/06/2024
          Área MATERIAIS
          Orientador(es)
          • Armando Cirilo de Souza
          Coorientador(es)
            Orientando(s)
            • Rafaela Marques Silva
            Banca
            • Armando Cirilo de Souza
            • Caue Alves Martins
            • Flavio Aristone
            • Jolimar Antonio Schiavo
            • Matheus Gustavo da Silva
            Resumo O setor da construção civil realiza pesquisas para tornar suas atividades mais sustentáveis e econômicas. Estão sendo realizadas pesquisas para desenvolver e empregar novos materiais e novos processos que atendam aos critérios de sustentabilidade ambiental e socioeconômica, sem que haja redução na confiabilidade e durabilidade dos materiais e processos já existentes. Neste contexto, existe a laterita, um tipo de solo abundante em diversas regiões geográficas e amplamente empregada na história da construção civil. O objetivo deste trabalho foi realizar o processamento e a caracterização de uma nova placa cerâmica a base de laterita e obter um padrão de corpos de provas com propriedades que possam ser utilizados como um material de baixo custo, projetando e confeccionando um novo produto de construção civil dentro das normas da ABNT e que atenda às demandas do mercado. O processamento das amostras foi realizado com a trituração dos torrões de laterita até a granulometria de 45 Mesh. As amostras na forma de pastilhas foram obtidas prensando o pó de laterita com uma carga de 1,5 ton/cm². As pastilhas foram submetidas a diferentes processos de sinterização, usando intervalo de 100 °C, partindo da temperatura ambiente até 600 °C. Estas amostras foram submetidas às análises térmicas de TG e DSC, aos ensaios de MEV, EDS, DRX, FTIR e microdureza Vickers. Os corpos de prova na forma de placas cerâmicas foram obtidos prensando o pó de laterita utilizando uma prensa isostática a uma pressão manométrica de 140 Kg/cm². Os corpos de prova foram sinterizados da mesma forma que as pastilhas e submetidos à análise dimensional, teste de absorção de água e teste de flexão em três pontos. Os resultados das análises TG e DSC mostraram a estabilidade térmica após 600 °C e dois picos endotérmicos, o primeiro relacionado à transição das fases da gibsita e da nacrite para formar fase da caulinita e o segundo pico endotérmico está associado à desidroxilação da caulinita. Os resultados do MEV mostraram através das micrografias um excelente grau de homogeneidade das amostras e a diminuição da porosidade superficial em função da temperatura de sinterização. Com o EDS foi possível identificar a presença de óxido de Fe, e Al em maior concentração nas amostras. Os resultados de DRX mostraram a transição das fases da gibsita e da nacrite para formar a fase da caulinita e a transição da caulinita, que após passar por uma desidroxilação, se transformou na metacaulinita de estrutura amorfa. O FTIR mostrou a estabilidade dos grupos funcionais dos minerais identificados no material nas temperaturas de sinterização de 300 °C e 600 °C. O ensaio de microdureza Vickers mostrou a influência da temperatura de sinterização para o aumento da dureza das amostras. A análise dimensional apresentou a homogeneidade morfológica e geométrica das placas cerâmicas. O teste de absorção de água apresentou índices de acordo com as normas para as placas cerâmicas sinterizadas de 300 °C a 600 °C. O teste de flexão em três pontos mostrou que a placa cerâmica sinterizada à 600 °C apresentou o maior módulo de resistência à flexão. Concluiu-se que as placas cerâmicas de laterita sinterizadas entre 300 °C e 600 °C estão de acordo com as normas vigentes de absorção de água, sendo classificadas como placas cerâmicas pertencentes ao Grupo III, de alta absorção de água e prensadas a seco. Conforme os resultados obtidos as placas cerâmicas de laterita sinterizadas entre 300 °C e 600 °C podem ser aplicadas na construção civil e a sinterização destas placas cerâmicas é fundamental para o aumento da dureza e do módulo de resistência á flexão.

            Palavras-chave: Cerâmica, Sustentabilidade, Sinterização, Solos, Intemperização.
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            SENSOR ELETROQUÍMICO FABRICADO VIA IMPRESSÃO 3D PARA QUANTIFICAÇÃO DE MISTURAS ETANOL/ÁGUA VIA ESPECTROSCOPIA DE IMPEDÂNCIA ELETROQUÍMICA.
            Curso Mestrado em Ciência dos Materiais
            Tipo Dissertação
            Data 29/05/2024
            Área MATERIAIS
            Orientador(es)
            • Diego Carvalho Barbosa Alves
            Coorientador(es)
              Orientando(s)
              • Pablo de Andrade Paixão
              Banca
              • Bruno Gabriel Lucca
              • Diego Carvalho Barbosa Alves
              • Emilson Ribeiro Viana Júnior
              • Ive silvestre de Almeida
              • Joao Vitor Batista Ferreira
              Resumo Desenvolvemos um sistema eletroquímico impresso em três dimensões miniaturizado e de baixo custo para quantificação rápida e precisa do teor de etanol em etanol combustível usando a técnica de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE). O design monolítico do sistema incorpora separadores de eletrodos termoplásticos isolantes, sendo apenas a tampa móvel, permitindo fácil montagem e manuseio. O dispositivo portátil, medindo aproximadamente 26 x 24 mm, tem capacidade máxima de 1 mL, tornando-o adequado para análises laboratoriais portáteis. Ao utilizar a constante dielétrica de etanol e misturas de etanol combustível com água, a célula EIE miniaturizada quantifica efetivamente o conteúdo de etanol. Para validar seu desempenho, comparamos medições de quatro postos de gasolina com um densímetro digital, e os valores obtidos em nosso sistema combinaram perfeitamente. Nosso dispositivo eletroquímico impresso em 3D miniaturizado e de baixo custo pode ser impresso e montado em menos de 2 horas, oferecendo uma solução econômica para quantificação rápida e precisa de etanol. Sua versatilidade, preço acessível e compatibilidade com plataformas de análise portáteis tornam-no altamente aplicável em diversos setores, incluindo controle de qualidade de combustível e análise on-site em locais remotos.
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              Elaboração de protocolo para identificação de resíduos de disparo por arma de fogo utilizando espectroscopia LIBS e aprendizado de máquina
              Curso Mestrado em Ciência dos Materiais
              Tipo Dissertação
              Data 04/08/2023
              Área MATERIAIS
              Orientador(es)
              • Bruno Spolon Marangoni
              Coorientador(es)
              • Cicero Rafael Cena da Silva
              Orientando(s)
              • Guilherme Cioccia Neves
              Banca
              • Anderson Rodrigues Lima Caires
              • Bruno Spolon Marangoni
              • Cicero Rafael Cena da Silva
              • Diogo Duarte dos Reis
              • Gustavo Nicolodelli
              • JADER DE SOUZA CABRAL
              Resumo A violência por arma de fogo causa milhares de vítimas anualmente no Brasil. Isso ocorre, dentre outros fatores, devido à baixa taxa de resolução de homicídios em diversas regiões do país. A eficiência é fundamental para investigação, pois quase a totalidade dos crimes que são solucionados tem sua investigação finalizada no primeiro ano após o ocorrido. Um dos métodos para gerar evidências periciais sobre os suspeitos de realizarem disparos por arma de fogo é a identificação de resíduos de disparo em suas mãos na forma de partículas inorgânicas, geralmente compostas por chumbo (Pb) e antimônio (Sb). O método padrão ouro para identificação de GSR (Gunshot Residues) é o MEV-EDS que, apesar de ser extremamente preciso, demanda muito tempo de trabalho para identificar cada amostra. Este trabalho propõe um novo protocolo de coleta e análise de GSR como alternativa ao MEV-EDS, baseando-se em técnicas que associam espectroscopia LIBS com algoritmos de aprendizado de máquina. Com a metodologia proposta, o modelo treinado em com base no algoritmo SVM foi capaz de prever com precisão amostras positivas e negativas, estabelecendo probabilidades para cada previsão. Com base nas probabilidades, um limite de previsão foi definido para descartar previsões pouco confiáveis. O modelo final foi capaz de prever com precisão as amostras verdadeiras de cada classe e eliminar as amostras contaminadas e aberrantes (fora do padrão esperado), o que demonstrou o potencial do novo protocolo para analisar inúmeras amostras simultaneamente e em condições de campo, onde não é possível controlar elementos contaminantes.
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              Estudo de Nanopartículas de TiO2 dopadas com V: Avaliação da Eficiência Catalítica
              Curso Mestrado em Ciência dos Materiais
              Tipo Dissertação
              Data 22/06/2023
              Área MATERIAIS
              Orientador(es)
              • André Luis de Jesus Pereira
              Coorientador(es)
                Orientando(s)
                • Caio Tabox de Freitas
                Banca
                • André Luis de Jesus Pereira
                • Argemiro Soares da Silva Sobrinho
                • Cicero Rafael Cena da Silva
                • Fábio Alencar dos Santos
                • Marcilene Cristina Gomes
                Resumo Atualmente muitos pesquisadores têm como objetivo contribuir para o desenvolvimento de novas tecnologias que sejam harmônicas com o meio ambiente, ecologicamente limpas, seguras e sustentáveis. A degradação de contaminantes orgânicos por meio dos processos catalíticos de adsorção que utilizam reações de semicondutores dopados com elevada área superficial que interagem com o adsorvato tem sido bastante estudada. Dentre os óxidos semicondutores, o dióxido de titânio TiO2 tem sido o catalisador mais estudado para a degradação de diferentes corantes. No entanto, devido as grandes limitações do TiO2 como catalisador na oxidação de corantes, outros meios podem ser utilizados para melhorar sua eficiência. Assim, a busca por novos materiais que apresentam boa atividade catalítica para adsorver e degradar contaminantes está aumentando. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo preparar nanoestruturas dopadas com TiO2 dopadas com diferentes concentrações de vanádio (V) para estudar suas propriedades estruturais, ópticas e eletrônicas e, consequentemente, sua eficiência nos processos de degradação de corantes orgânicos. As nanoestruturas de TiO2, que foram preparadas utilizando o método dos precursores poliméricos, foram dopadas com as seguintes porcentagens de concentrações teóricas em mol de V em relação à concentração de Ti 0,0% (amostra pura), 0,2%, 0,5%, 1,0%, 2,0% e 3,0%. A caracterização das amostras foi realizada por meio de medidas de difração de raios X (DRX), espalhamento Raman, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de raios X por dispersão em energia (EDX), espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X (XPS). Os resultados indicam que as amostras cristalizam majoritariamente na fase anatase independente da concentração de V incorporado. Além disso, há um indicativo de que o vanádio incorpora de maneira substitucional ao Ti na rede do TiO2. Foram realizados testes de adsorção (no escuro) de azul de metileno e foi constatado que o aumento da concentração de V incorporado promove um aumento significativo da adsorção do azul de metileno (AM) pelas nanopartículas e, ao mesmo tempo, o aumento da concentração de V promove uma diminuição de eficiência catalítica das nanopartículas.
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                Cálculo dos Elementos de Matriz para Determinação da Densidade Espectral do Modelo de Anderson de Dois Canais
                Curso Mestrado em Ciência dos Materiais
                Tipo Dissertação
                Data 14/06/2023
                Área MATERIAIS
                Orientador(es)
                • Joao Vitor Batista Ferreira
                Coorientador(es)
                  Orientando(s)
                  • Luiz Felipe Scatena Guizado
                  Banca
                  • Cicero Rafael Cena da Silva
                  • Diogo Duarte dos Reis
                  • Fabio Mallmann Zimmer
                  • Joao Vitor Batista Ferreira
                  • Vivaldo Leiria Campo Júnior
                  • Wilder Rodrigues Cardoso
                  Resumo Metais não magnéticos contendo átomos magnéticos, em concentração bem reduzida, são conhecidos como sistemas metálicos com impurezas magnéticas diluídas. Em um intervalo de valores de baixa temperatura eles apresentam propriedades físicas com comportamento diferente do esperado para um metal ideal (sem impurezas). Abaixo desta faixa de temperatura, eles voltam a ter o comportamento esperado para um metal ideal, descrito como regime líquido de Fermi.

                  Atribui-se a causa desta diferença a um fenômeno físico denominado de Efeito Kondo, em homenagem a Jun Kondo. Este pesquisador propôs um modelo que foi capaz de descrever, parcialmente, estes resultados. De acordo com este modelo, as propriedades físicas em baixa temperatura podem ser caracterizadas por um parâmetro, denominado de temperatura Kondo.

                  Por algum tempo o modelo de Kondo foi capaz de explicar o comportamento de sistemas com impurezas magnéticas. E verificou-se que outro modelo, o modelo de Anderson, era equivalente e também capaz de explicar o Efeito Kondo. Mas experimentos com novos materiais (ligas metálicas) mostraram a limitação desta descrição teórica. Trabalhos posteriores, principalmente de Nozières e Blandin, deram origem a diversos novos modelos nos quais um sistema com impurezas pode apresentar características diferentes daquelas apontadas por Kondo.

                  Nestes novos modelos, as propriedades físicas em baixa temperatura podem apresentar comportamento diferente do metal ideal, sendo esta situação denominada de regime não-líquido de Fermi. Um destes modelos é usado nesta dissertação e é denominado de modelo de Anderson de Dois Canais. Este modelo descreve um Efeito Kondo \textit{anômalo} quando os elétrons da banda de condução do metal podem interagir com a impureza magnética via duas ressonâncias.

                  A proposta desta dissertação é calcular os elementos de matriz para determinação da densidade espectral do modelo de Anderson de Dois Canais. De acordo com os valores atribuídos a parâmetros físicos, este modelo é capaz de reproduzir os resultados de Jun Kondo ou descrever propriedades físicas em regime não líquido de Fermi.

                  Partimos da definição analítica da densidade espectral encontrada na literatura. Adequamos esta expressão para ser usada com o método Grupo de Renormalização Numérica, técnica que diagonaliza o modelo de Anderson computacionalmente. Calculamos elementos de matriz que auxiliarão numa futura implementação computacional do cálculo da densidade espectral.
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                  A UTILIZAÇÃO DO VIDRO MOÍDO COMO AGREGADO MIÚDO EM REVESTIMENTOS ASFÁLTICOS: UMA REVISÃO SISTEMÁTICA
                  Curso Mestrado em Ciência dos Materiais
                  Tipo Dissertação
                  Data 17/03/2023
                  Área MATERIAIS
                  Orientador(es)
                  • Alem Mar Bernardes Goncalves
                  Coorientador(es)
                  • Daniel Anijar de Matos
                  Orientando(s)
                  • Viviane Zório Peixoto Arima
                  Banca
                  • Alem Mar Bernardes Goncalves
                  • Alexandre Meira de Vasconcelos
                  • Cicero Rafael Cena da Silva
                  • Daniel Anijar de Matos
                  • Daniel Araujo Gonçalves
                  • Diogo Duarte dos Reis
                  Resumo O estudo, a compreensão e a dinamização da malha viária são interesses globais de
                  importância ainda maior no Brasil, devido ao uso frequente do meio de transporte
                  rodoviário. Para atingir uma suficiente proposta de elevação da viabilidade e
                  expansão das rodovias brasileiras, considerando as necessidades econômicas e
                  ambientais, a reciclagem de insumos industriais ou domésticos com propriedades
                  vantajosas para a melhoria do desempenho, longevidade e recuperação de
                  pavimentos pode oferecer uma solução para o problema do uso de materiais com
                  impacto ambiental prejudicial e alto custo. O objetivo central desta dissertação foi
                  avaliar a influência da adição de vidro moído como agregado miúdo, em diferentes
                  proporções, nas misturas asfálticas. Como objetivo secundário, foram investigadas
                  as propriedades mecânicas, como resistência, rigidez e durabilidade da mistura,
                  para avaliar a viabilidade de sua aplicação. Trata-se de uma revisão sistemática da
                  literatura, com 18 publicações compreendidas entre 2012 e 2022, nas bases de
                  dados Scientific Electronic Library Online (SciELO), Scopus e Web of Science.
                  Observou-se que a mistura do vidro moído aos pavimentos asfálticos pode melhorar
                  a resistência e flexibilidade das misturas asfálticas, dependendo da porcentagem de
                  mistura ajustada para o uso desejado. Para fins tradicionais, uma porcentagem entre
                  10% e 15% foi sugerida para resultados ótimos, combinados com outros
                  componentes para reduzir a vulnerabilidade e aumentar a longevidade. Além disso,
                  há um senso de economia sistêmica neste material, pois não só reduz os custos
                  diretos, mas também ajuda a reduzir os custos ambientais, gerando menos resíduos
                  e, dessa maneira, promovendo menor impacto ambiental.
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                  ESTUDO DA INFLUÊNCIA DAS CONDIÇÕES DE TRATAMENTO TÉRMICO NAS PROPRIEDADES DE FILMES DE WO3 DEPOSITADOS POR DC SPUTTERING
                  Curso Mestrado em Ciência dos Materiais
                  Tipo Dissertação
                  Data 07/02/2023
                  Área MATERIAIS
                  Orientador(es)
                  • André Luis de Jesus Pereira
                  Coorientador(es)
                  • Argemiro Soares da Silva Sobrinho
                  Orientando(s)
                  • Andrea Alves Boaventura
                  Banca
                  • André Luis de Jesus Pereira
                  • Argemiro Soares da Silva Sobrinho
                  • Cicero Rafael Cena da Silva
                  • Douglas Marcel Gonçalves Leite
                  • Fábio Alencar dos Santos
                  • Luis Fernando da Silva
                  Resumo Um dos principais problemas que afringem a sociedade moderna residem na emissão descontrolada de gases tóxicos no meio ambiente. Desta forma, o desenvolvimento da tecnologia de sensores resistivos, visando torná-los mais eficientes e baratos, tem sido o foco de diversos grupos de pesquisa e da indústria nos últimos anos. O desenvolvimento desta tecnologia é essencial para, entre outras aplicações, monitorar a qualidade do ar. Dentre os materiais mais promissores a serem aplicados neste tipo de sensor, o trióxido de tungstênio (WO3) se destaca por possuir diversas propriedades interessantes como excelente seletividade, resposta rápida, fácil construção, flexibilidade e propriedades físico-químicas estáveis. Apesar de ser possível encontrar diversos trabalhos envolvendo WO3 aplicado a sensores de gás resistivos, ainda são necessários mais estudos para viabilizar sua aplicação prática. Os principais obstáculos relacionados à aplicação do WO3 em sensores de gás resistivos estão relacionados à seletividade e estabilidade química. Neste contexto, o objetivo principal deste trabalho foi avaliar como diferentes parâmetros de tratamento térmico influenciam nas propriedades de filmes de WO3 depositados pela técnica de DC Magnetron Sputtering. Os filmes foram crescidos a temperatura ambiente em substrato de vidro, em atmosfera de oxigênio e argônio. Após a deposição, os filmes foram tratados termicamente a 300 oC, 400°C, 500ºC e 600ºC, tanto em pressão atmosférica, quanto a baixa pressão (10 mtorr). Serão apresentados resultados das caracterizações estruturais, vibracionais, ópticas e elétricas dos filmes, obtidos por meio de medidas de espectroscopia Raman, difração de raios x e espectroscopia ultravioleta visível.

                  Palavras-chave: Óxido de Tungstênio, DC Magnetron Sputtering, Tratamento Térmico, Sensores de Gás.
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                  Síntese, caracterização e avaliação do potencial fotossensibilizador de nanopartículas do polímero conjugado PCPDTBT visando a fotoinativação de bactérias
                  Curso Mestrado em Ciência dos Materiais
                  Tipo Dissertação
                  Data 27/01/2023
                  Área MATERIAIS
                  Orientador(es)
                  • Anderson Rodrigues Lima Caires
                  Coorientador(es)
                    Orientando(s)
                    • Thalíta Hellen Nunes Lima
                    Banca
                    • Alessandra Ramos Lima
                    • Anderson Rodrigues Lima Caires
                    • Cynthia Suzyelen Albuquerque Caires
                    • Heberton Wender Luiz dos Santos
                    • Samuel Leite de Oliveira
                    Resumo A resistência antimicrobiana é um dos principais desafios atuais da saúde global. Estima-se que se nenhuma ação for tomada no presente, em 2050, o número de mortes por bactérias resistentes será de 10 milhões por ano e as perdas econômicas podem chegar a 100-210 trilhões de dolares . Nesse cenário, os polímeros conjugados (PCs) têm mostrado excelentes propriedades fototônicas, como por exemplo o poli[2,6-(4,4-bis-(2-Etilhexil)-4H-ciclopenta[2,1-b;3,4-b']ditiofeno)-alt-4,7(2,1,3benzotiadiazol)]-PCPDTBT que tem sido usado como um agente fotoativável na terapia fototérmica de células cancerosa. Entretanto, o fato do PCPDTBT não ser solúvel em água, torna o uso deste polímero um desafio para a maioria das aplicações biomédicas. Assim, este trabalho teve como objetivo sintetizar, caracterizar e aplicar nanopartículas de PCPDTBT (PCPDTBT-NPs) no processo de fotoinativação de bactérias. Neste caso, as nanopartículas foram sintetizadas utilizando o método de nanoprecipitação. Para a avaliação da atividade microbiológica, foram utilizadas as bactérias Escherichia coli (E. coli) e Staphylococcus aureus (S. aureus). As cepas foram incubadas com o PCPDTBT-NPs por 1 h e então submetidas a dois tratamentos: (i) irradiados e (ii) não irradiados. Os grupos irradiados foram expostos a luz branca, vermelha, verde e azul. Para desvendar os mecanismos fotoinativação foram realizados experimentos de avaliação de produção de espécies reativas de oxigênio utilizando a sonda fluorescente DCFH-DA e também foram estudados os efeitos fototérmicos induzidos pelas nanopartículas. As PCPDTBT-NPs produzidas possuem diâmetro hidrodinâmico médio de 140,2 nm e um valor de potencial zeta em torno de 2,03 mV. Além disso, apresentaram duas bandas de absorção com máximos em aproximadamente 408 e 655 nm, enquanto o sinal de fluorescência apresentou duas bandas nas regiões entre 400-500 nm e 600-800 nm. As PCPDTBT-NPs não apresentaram efeitos bactericidas para o grupo não submetidos a irradiação, já as amostras que foram expostas à luz branca apresentaram um efeito fotobactericida contra E. coli. Observou-se a geração de EROs para todos as condições de irradiação. Por outro lado, apenas a luz branca produziu uma elevação da temperatura significativa para o contexto de inativação fototérmica de microrganismo. Portanto, os resultados sugerem que as PCPDTBT-NPs são materiais promissores para serem usados para fotoinativar bactérias através de uma ação combinada do efeito fotodinâmico (geração de EROs) e fototérmico (geração de calor).
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                    Diferenciação de espécies de Eucalipto usando análise multivariada e espectroscopia no infravermelho
                    Curso Mestrado em Ciência dos Materiais
                    Tipo Dissertação
                    Data 12/12/2022
                    Área MATERIAIS
                    Orientador(es)
                    • Cicero Rafael Cena da Silva
                    Coorientador(es)
                    • Daniel Araujo Gonçalves
                    Orientando(s)
                    • Miller de Oliveira Lacerda
                    Banca
                    • Bruno Spolon Marangoni
                    • Cicero Rafael Cena da Silva
                    • Daniel Araujo Gonçalves
                    • Diogo Duarte dos Reis
                    • Guilherme Botega Torsoni
                    • Michael Jones da Silva
                    Resumo A madeira de eucalipto é empregada para a produção de celulose, móveis, construção civil, entre outras aplicações, possuindo espécies mais indicadas para cada uso. A separação e classificação de espécies de madeira baseia se em características como a cor, o cheiro, o sabor, a textura ou o brilho. Alternativamente, análises laboratoriais mais elaboradas podem ser empregadas, demandando maior tempo e custo para análises. Portanto, é necessário desenvolver um novo método preciso, rápido e de baixo custo para a classificação de espécies de madeira. Neste trabalho, investigamos o uso da espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) associado ao aprendizado de máquina como alternativa para a classificação de 6 diferentes espécies de árvores da família dos eucaliptos: Eucalyptus camaldulensis, Corymbia citriodora, GG100, Eucalyptus grandis, Eucalyptus saligna e Eucalyptus urophylla. Utilizando algoritmos de aprendizado de máquina nos dados obtidos da análise de componentes principais (PCA) do espectro de FTIR de amostras de alburno em pó, foi possível obter modelos preditores para a classificação das espécies. O espectro de infravermelho foi dividido em três regiões, 4000 – 700, 3000 – 2800 e 2000 – 700 cm-1, para análise da influência da celulose, hemicelulose, lignina e extrativos vegetais nos diferentes classificadores. O algoritmo Support Vector Machine (SVM), atingiu uma acurácia superior a 90% - em todos os intervalos estudados – nos testes de validação do tipo Leave One Out Cross Validation.

                    Palavras-chave: Eucalipto; FTIR; Alburno; Análise Multivariada; Aprendizado de Máquina.
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                    Efeitos das mutações E484A, E484K e E484Q na proteína Spike do SARSCoV-2: Um estudo in silico
                    Curso Mestrado em Ciência dos Materiais
                    Tipo Dissertação
                    Data 19/08/2022
                    Área MATERIAIS
                    Orientador(es)
                    • Marcos Serrou do Amaral
                    Coorientador(es)
                      Orientando(s)
                      • Jéssica de Moraes Carretone
                      Banca
                      • Bruno Spolon Marangoni
                      • Danilo da Silva Olivier
                      • Fabio Mallmann Zimmer
                      • Marcos Serrou do Amaral
                      • Sergio Leandro Espindola Preza
                      Resumo
                      “ESTUDO ESTRUTURAL DA CLOROFILA A COM NANO PARTÍCULAS DE PRATA: UMA ABORDAGEM COMPUTACIONAL"
                      Curso Mestrado em Ciência dos Materiais
                      Tipo Dissertação
                      Data 08/07/2022
                      Área MATERIAIS
                      Orientador(es)
                      • Marcos Serrou do Amaral
                      Coorientador(es)
                      • Danilo da Silva Olivier
                      Orientando(s)
                      • Nayhara Bandeira Duarte Feitosa de Queiroz
                      Banca
                      • Danilo da Silva Olivier
                      • Fabio Mallmann Zimmer
                      • Heberton Wender Luiz dos Santos
                      • Julio Alberto Peres Ferencz Junior
                      • Marcos Serrou do Amaral
                      • Sergio Leandro Espindola Preza
                      Resumo Nas últimas décadas, a nanotecnologia tem sido rapidamente desenvolvida e aplicada em muitos campos, como medicina, estética, indústria, tecnologia de comunicação, entre outras. As nanopartículas de prata (AgNPs) são um dos nanomateriais mais produzidos e utilizados devido à sua capacidade antimicrobiana e antibacteriana, permitindo uma ampla gama de aplicações comerciais. Com o aumento do uso e descarte de produtos produzidos com nanotecnologia, estima-se que o acúmulo de nanomateriais no meio ambiente será inevitável, com efeitos prejudiciais aos ecossistemas. Nesse cenário, também é importante entender os riscos das interações entre nanopartículas e as plantas, que são componentes fundamentais de todo o ecossistema e que estão mais potencialmente expostas às nanopartículas devido a sua constante interação com o ar, solo e água. Nas plantas, encontramos a clorofila que está dentre as moléculas mais importantes da natureza, é super versátil com atividades que não se limitam a apenas desempenhar um papel importante na natureza, mas também em várias aplicações humanas e artificiais, seja como indicador da concentração de herbicida, biomaterial, biossensor ou até mesmo na produção de gás hidrogênio. Neste contexto, o presente trabalho buscou avaliar a interação entre a clorofila e AgNPs através de técnicas de dinâmica molecular. O estudo teórico da estrutura tem sido um desafio pois como ela apresenta um íon metálico coordenado aos nitrogênio, não há parâmetros de campo de força disponíveis na literatura. Para que fosse possível realizar o estudo, foi necessário construir os parâmetros de campo de força. O mesmo foi realizado utilizando o software MCPB.py, um construtor para parâmetros de centro de metal baseado em Python que utiliza o método seminário.
                      Com o modelo gerado foi possível obter o estudo computacional da estrutura. As estruturas de Clorofila e feofitina foram otimizadas pelo método DFT, nível de teoria B3LYP com conjuntos de base 6-31G . As dinâmicas foram realizadas no software AMBER18, nos ensembles NpT por 200 ns. A nanopartícula foi inserida através do campo de força INTERFACE, e sua dinâmica com a clorofila foi realizada em 300 ns. Com os resultados foi possível observar diferenças significativas nas estruturas da clorofila após o tempo de dinâmica molecular, além disso os resultados obtidos nos levam a crer que a presença das AgNPs causam algum tipo de interferência no sistema. Resultados mais conclusivos, como o estudo experimental sugere, demonstrando que as AgNP podem apresentar um risco potencial para as plantas serão necessários no futuro.

                      Palavras-chave: Dinâmica Molecular, MCPB.py, nanopartícula de prata.
                      Síntese e caracterização de vidros teluretos modificados com gadolínio
                      Curso Mestrado em Ciência dos Materiais
                      Tipo Dissertação
                      Data 25/03/2022
                      Área MATERIAIS
                      Orientador(es)
                      • Fábio Alencar dos Santos
                      Coorientador(es)
                        Orientando(s)
                        • Gabriel Alexsandro de Freitas Vilhalva
                        Banca
                        • André Luis de Jesus Pereira
                        • André Luiz Martinez
                        • Cicero Rafael Cena da Silva
                        • Fábio Alencar dos Santos
                        • Márcio da Silva Figueiredo
                        Resumo Nesse trabalho foram sintetizados vidros a teluretos de seguindo as seguintes equações estequiométricas 80TeO2 – (20-X) LiO2 – XGd2O3 (TLGd), 20LiO2 – (80-X)TeO2 – XGd2O3 (LTGd), 75TeO2 – (25-X) LiO2 – XGd2O3 (TGdL) e 65TeO2 – (35-x) Li2O – XGd2O3 (GdTL) pelo tradicional método de fusão/resfriamento, variando a concentrações de x em 5 mol%, com o objetivo de determinar um domínio vítreo para essa composição e investigar
                        suas propriedades. No processo de preparação das amostras, foi possível sintetizar três amostras vítreas, TLGd5, LTGd5 e LTGd10. Para outras concentrações, obtivemos amostras
                        cristalinas, vitro cerâmicas ou que não fundiram. Foram feitas medidas de FTIR, que nos indicaram que o Gd2O3 influencia e muda a característica das bandas de absorção do vidro
                        telureto. Com as medidas de DSC foi possível determinar temperaturas características para essa composição. Utilizando o método de Arquimedes, foram calculadas as densidades para
                        as amostras vítreas e comparadas com vidros teluretos puros na literatura. O espectro UV-Vis nos mostrou o comportamento da energia de gap para essas amostras e a influencia no número
                        de oxigênios não ligantes. Utilizando os valores de energia de gap medidos, foi possível utilizar relações para se determinar um valor teórico para os índices de refração de cada amostra vítrea.
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                        ANÁLISE DA MATÉRIA ORGÂNICA DISSOLVIDA EM EFLUENTES DE ABATEDOURO BOVINO UTILIZANDO ESPECTROSCOPIA DE FLUORESCÊNCIA E PARAFAC
                        Curso Mestrado em Ciência dos Materiais
                        Tipo Dissertação
                        Data 10/03/2022
                        Área MATERIAIS
                        Orientador(es)
                        • Gustavo Nicolodelli
                        Coorientador(es)
                        • Carlos Renato Menegatti
                        Orientando(s)
                        • MURILLO CRUZ MATOS
                        Banca
                        • Amanda Maria Tadini
                        • Anderson Rodrigues Lima Caires
                        • Bruno Spolon Marangoni
                        • Carlos Renato Menegatti
                        • Cicero Rafael Cena da Silva
                        • Gustavo Nicolodelli
                        • JADER DE SOUZA CABRAL
                        Resumo O presente trabalho teve como objetivo avaliar a Matéria Orgânica Dissolvida (MOD) dos efluentes líquidos gerados por uma indústria frigorífica em diferentes etapas de tratamento,
                        bem como da qualidade do corpo receptor desses efluentes, utilizando a técnica de espectroscopia de fluorescência associada ao método de análise de fatores paralelos poládico / paralelo canônico (do inglês, CP/PARAFAC) e Análise de Componentes Principais (do inglês, PCA). Carbono orgânico dissolvido (COD), demanda bioquímica de oxigênio (DBO), demanda química de oxigênio (DQO) e índice de humificação também foram determinados. As amostras analisadas foram coletadas no Córrego Onça e matadouro denominado “Matadouro Esperança” localizado no estado de Mato Grosso do Sul, Brasil. As amostras de águas residuais superficiais foram obtidas em quatro locais, dois efluentes e dois corpos d'água: (i) entrada e (ii) saída das águas residuárias do matadouro; córrego Onça a montante e (iii) a (iv). Jusante. A MOD da água residual na entrada e saída do
                        sistema de tratamento do matadouro mostrou-se composto principalmente por substâncias húmicas, proteínas e clorofila, enquanto no corpo d'água receptor era constituído principalmente por substâncias húmicas. Particularmente, a diminuição dos parâmetros COD, DBQ e DQO na saída, em comparação com o sítio de entrada, confirma a biodegradação da matéria orgânica por microrganismos em compostos mais umedecidos nas lagoas biológicas que corroboram com os resultados obtidos por espectroscopia de fluorescência. Os índices de humificação para o Córrego Onça não apresentam diferenciação nos sítios a montante e a jusante, resultados esses corroborados pelas
                        análises físico-químicas e CP/PARAFAC. Portanto, a espectroscopia de fluorescência em conjunto com a análise multivariada (CP/PARAFAC e PCA) mostrou-se uma ferramenta
                        viável para avaliação da qualidade de MOD em águas residuárias de abatedouro.
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                        USO DE ESPECTROSCOPIA ÓPTICA E APRENDIZADO DE MÁQUINA PARA DIFERENCIAÇÃO ENTRE CLASSES DE RESISTÊNCIA À ABRASÃO SUPERFICIAL EM PLACAS CERÂMICAS ESMALTADAS
                        Curso Mestrado em Ciência dos Materiais
                        Tipo Dissertação
                        Data 16/12/2021
                        Área MATERIAIS
                        Orientador(es)
                        • Bruno Spolon Marangoni
                        Coorientador(es)
                        • JADER DE SOUZA CABRAL
                        Orientando(s)
                        • Matheus Alves Martins
                        Banca
                        • Bruno Spolon Marangoni
                        • Carlos Renato Menegatti
                        • Daniel Araujo Gonçalves
                        • Gustavo Nicolodelli
                        • JADER DE SOUZA CABRAL
                        • Valter Aragao do Nascimento
                        Resumo As placas cerâmicas esmaltadas são um dos materiais mais comuns em aplicações da indústria da construção. A construção civil, que é um dos setores mais importantes para o Brasil, possui uma cadeia produtiva abrangente e complexa, incluindo a
                        produção de insumos e seu controle de qualidade. A comercialização de produtos cerâmicos vincula algumas classificações de acordo com as características de uso e
                        desempenho. Para as placas cerâmicas esmaltadas, a classificação quanto a resistência à abrasão superficial é predominante no mercado. A metodologia de classificação adotada universalmente é instituída pelo Porcelain Enamel Institute (PEI). Sendo um requisito para a indústria que os produtos atinjam níveis de qualidade específicos, faz-se necessário seguir os procedimentos normativos para controle e
                        garantia da qualidade. A metodologia PEI utiliza-se de ensaio mecânico com abrasivos em complemento com inspeção visual para determinar a classe de abrasão superficial. No entanto, o processo implica parcela de subjetividade na análise - de modo inevitável pela etapa de inspeção visual. Portanto, a busca por métodos de ensaio que permitam parametrização estruturada em dados - de modo que se diminua ou exclua a subjetividade - pode permitir evolução em agilidade, padronização e confiabilidade. As técnicas de espectroscopia óptica possuem a capacidade de obter informações elementares de materiais e, aliadas a métodos de análise multivariada e aprendizado de máquina, possuem grande potencial analítico e de identificação de padrões. Neste trabalho, a investigação realizada avalia a capacidade de diferenciação de classes PEI 3 e 4 de placas cerâmicas esmaltadas com o uso da técnica de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) associada aos métodos
                        de reconhecimento de padrões com os classificadores k-Nearest Neighbour (kNN) e Support Vector Machine (SVM). Os resultados obtidos atingiram acurácia de 97% para a classificação de placas cerâmicas esmaltadas pela sua classe PEI. Isso demonstra que a utilização de técnicas de espectroscopia óptica, como FTIR, em associação aos métodos computacionais de aprendizado supervisionado tem potencial para diferenciação da classe PEI. Dessa forma, se abre um caminho para novos estudos em maior escala para que seja verificado o potencial de aplicabilidade da rotina proposta
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                          Desenvolvimento de um Sensor de Deformação a Base de Óxido de Grafeno Reduzido sobre Substrato Flexível
                          Curso Mestrado em Ciência dos Materiais
                          Tipo Dissertação
                          Data 16/12/2021
                          Área MATERIAIS
                          Orientador(es)
                          • Diogo Duarte dos Reis
                          Coorientador(es)
                            Orientando(s)
                            • Felipe Alencar Motta
                            Banca
                            • Alem Mar Bernardes Goncalves
                            • Alexandre Pancotti
                            • Diogo Duarte dos Reis
                            Resumo O objetivo deste trabalho consiste no desenvolvimento e estudo de um sensor de deformação mecânica à base de óxido de grafeno reduzido (OGr) depositado sobre substrato flexível de polidimetilsiloxano (PDMS). Consiste, ainda, no estudo do efeito da adição de nanopartículas de sílica biogênica no filme de OGr e posterior investigação do desempenho do novo sensor. Para a obtenção da nanosílica biogênica, foram utilizados métodos de calcinação combinada com lixiviação ácida, e moagem manual combinada com erosão sonoquímica. Os sensores de OGr foram produzidos pelo método de spray coating automatizado, com posterior redução térmica a laser. Para realização dos testes de deformação, foi desenvolvido um equipamento eletromecânico que, montado com um relógio comparador, possibilitou controlar de forma automatizada os alongamentos aplicados. As caracterizações morfológicas e químicas dos filmes de OG e OGr foram realizadas via microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de raios-X por dispersão em energia, e difração de raios-x. Medidas elétricas realizadas mostraram que os sensores de OGr produzidos apresentaram alta sensibilidade à deformação, sendo que o maior fator de ganho (FG) observado foi de 185 em uma faixa de deformação de 0 a 4%, com resposta não linear. Os sensores decorados com partículas de sílica não apresentaram resposta mensurável à essa faixa de deformação, pois resultaram em um material isolante, provavelmente devido ao excesso de sílica adicionado à matriz de OG.
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                            DESENVOLVIMENTO DE SENSORES A PARTIR DE FILMES DE ÓXIDO DE GRAFENO FOTORREDUZIDOS APLICÁVEIS À LÍNGUA ELETRÔNICA
                            Curso Mestrado em Ciência dos Materiais
                            Tipo Dissertação
                            Data 15/12/2021
                            Área MATERIAIS
                            Orientador(es)
                            • Alem Mar Bernardes Goncalves
                            Coorientador(es)
                              Orientando(s)
                              • Caio Rocha Nunes Reis
                              Banca
                              • Alem Mar Bernardes Goncalves
                              • Caue Alves Martins
                              • Diogo Duarte dos Reis
                              • Ingrid David Barcelos
                              • Rodrigo Gribel Lacerda
                              Resumo O desenvolvimento de pesquisas e aplicações tecnológicas baseadas no mecanismo
                              de funcionamento de pelo menos um dos cinco sentidos humanos tem sua origem na
                              década de 1940. Entretanto, apenas a partir da 1993 foi possível desenvolver os primeiros
                              modelos de língua eletrônica: dispositivos inspirados no paladar humano, munidos de
                              sensores com alta seletividade capazes de produzir assinaturas elétricas únicas para cada
                              substância analisada com o auxílio de algum método de análise matemática que facilita o
                              reconhecimento de padrões. Neste trabalho, foi desenvolvido um potencial sensor para
                              língua eletrônica a partir de filmes de óxido de grafeno reduzido via laser e utilização da
                              Análise de Componentes Principais (PCA). Cinco solventes (água- DI, etanol,
                              etilenoglicol, dimetilformamida e acetona) foram utilizados para estudar a eficiência dos
                              sensores e auxiliar na compreensão dos mecanismos físico-químicos envolvidos no
                              processo de transdução. Além dos solventes, os sensores se mostraram eficientes em
                              separar amostras de etanol absoluto e adulterado.
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                              Análise e Diferenciação de espécies de madeiras comerciais utilizando espectroscopia óptica no infravermelho por transformada de Fourier e análise multivariada
                              Curso Mestrado em Ciência dos Materiais
                              Tipo Dissertação
                              Data 07/12/2021
                              Área MATERIAIS
                              Orientador(es)
                              • Cicero Rafael Cena da Silva
                              Coorientador(es)
                                Orientando(s)
                                • Everton Chaves Prates de Jesus
                                Banca
                                • Bruno Spolon Marangoni
                                • Cicero Rafael Cena da Silva
                                • Daniel Araujo Gonçalves
                                • Gustavo Nicolodelli
                                • Regiane Godoy de Lima
                                Resumo A madeira é um composto abundante, renovável e biodegradável com muitas aplicações úteis, constituído basicamente 50% de celulose, de 20 a 30% de lignina, 20 a 25% de hemicelulose e 2 a 5% de outros constituintes das madeiras que pode incluir lipídios, compostos fenólicos, terpenóides, ácidos graxos, ácidos de resina e ceras. No entanto, observa que a identificação de espécies de madeira é feita usualmente com base em análise sensorial humana, observando sua cor, cheiro, textura, quantidade e a distribuição dos poros como alguns dos fatores que formam a identidade de cada espécie de madeira. A análise pode ser feita a olho nu ou com auxílio de uma lente portátil de 10 vezes de aumento. A ausência de um método de análise mais robusto para classificação e rastreabilidade, independente do treinamento ou análise sensorial humana acarreta a classificação errônea da mesma, prejudicando o controle de qualidade e fiscalização da madeira comercializada, métodos tradicionais como Van Soest são aplicados dessa forma, mas demoram cerca de 3 ou 4 dias para análise.
                                Nesta vertente, pesquisas voltadas a associação das técnicas de Aprendizagem de Máquina (AM), juntamente a técnica de Espectroscopia de Infravermelho por Transformadas de Fourier (FTIR) para discriminar diferentes tipos de materiais, que resolvam as dificuldades dos métodos tradicionais e apresentem vantagens para implementação, como rapidez, custo, vem crescendo nos últimos anos. Com isso, este trabalho busca associar a técnica de FTIR e AM para solucionar os problemas encontrados na identificação incorreta da madeira comercial, e melhorar o tempo, custo com relação aos métodos tradicionais. Foi utilizado o espectro de absorção no infravermelho de
                                cinco espécies de madeira: Hymenolobium petraeum Ducke, Angelim-pedra (ANG); Gochnatia polymorpha, Cambara (CAM); Erisma uncinatum, Cedrinho (CED)Dipteryx odorata, Champagne (CHA); Goupia glabra Aubl, Peroba do Norte (PER). Os resultados demonstraram que a técnica de FTIR juntamente com análise multivariada, foram capazes de diferenciar as cinco espécies de madeira com sensibilidade e especificidade de 100%. O método desenvolvido possibilita que indústrias, laboratórios, empresas e/ou órgãos de controle possam identificar a natureza do produto após extraídos e semi-manufaturado.
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