Navegação por assunto "nanomaterials"

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  • IPEN-DOC 27301

    KADLUBOWSKI, SLAWOMIR S.; VARCA, GUSTAVO H.C. . Editorial. Radiation Physics and Chemistry, v. 169, SI, 2020. DOI: 10.1016/j.radphyschem.2019.108542

    Palavras-Chave: nanoparticles; radiations; nanomaterials; electron beams

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  • IPEN-DOC 25763

    QUEIROZ, FERNANDA M.; DONATUS, UYIME ; RAMIREZ, OSCAR M.P.; ARAUJO, JOAO V. de S. ; VIVEIROS, BARBARA V.G. de ; LAMAKA, SVIATLANA; ZHELUDKEVICH, MIKHAIL; MASOUMI, MOHAMMAD; VIVIER, VINCENT; COSTA, ISOLDA ; MELO, HERCILIO G. de. Effect of unequal levels of deformation and fragmentation on the electrochemical response of friction stir welded AA2024-T3 alloy. Electrochimica Acta, v. 313, p. 271-281, 2019. DOI: 10.1016/j.electacta.2019.04.137

    Abstract: The effect of unequal levels of deformation and fragmentation on the electrochemical response of friction stir welded AA2024-T3 has been investigated using electron backscatter diffraction, scanning electron microscopy, global and localized electrochemical techniques. The friction stir welding process introduced unequal distribution and fragmentation of coarse intermetallic particles, such that more clusters of these particles were present in the thermomechanically affected zone of the weld. This resulted in a higher susceptibility to severe localized corrosion in this region when compared with the others. Results from electrochemical measurements using a microcell could not be clearly correlated with the corrosion behaviour because no significant differences were observed using these techniques. On the other hand, LEIS and SVET results were in agreement and correlated with the corrosion evolution at the surfaces of the tested samples.

    Palavras-Chave: aluminium alloys; electrochemistry; electrochemical cells; microstructure; corrosion; friction welding; cluster analysis; methylene blue; nanomaterials; optical properties; staphylococcus; inactivation; shells; bacteria

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  • IPEN-DOC 25687

    FARIA, MARCELA E.M. ; LEITE, MARINA M.; ICHIKAWA, RODRIGO U. ; VICHI, FLAVIO M.; MARTINEZ, LUIS G. ; TURRILLAS, XAVIER . Estimativa da espessura de nanotubos através de dados de difração de raios X. In: SIMPÓSIO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA E TECNOLÓGICA, 20. BOLETIM TÉCNICO DA FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SÃO PAULO, 17-18 de outubro, 2018, São Paulo, SP. Resumo... São Paulo: Faculdade de Tecnologia de São Paulo, 2018. p. 33-33.

    Palavras-Chave: nanomaterials; nanotubes; titanium oxides; x-ray diffraction

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  • IPEN-DOC 23014

    SERAFIM, ANTONIO da C. . Estudo da densificação do combustível urânio - 7% gadolínio (Gd2O3) nanoestruturado / Fuel densification study about uranium- 7% nanostructured gadolinium (Gd2O3) . 2016. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 85 p. Orientador: Elita Fontenele Urano de Carvalho. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-27012017-094202

    Abstract: O processo de sinterização de pastilhas de UO2-Gd2O3 tem sido investigado devido à sua importância na indústria nuclear e ao comportamento complexo durante a sinterização. A sinterização é bloqueada a partir de 1300°C, quando a densificação é deslocada na direção de maiores temperaturas e a densidade final obtida é diminuída. Esta pesquisa contempla o desenvolvimento de combustíveis nucleares para reatores de potência visando aumentar a sua eficiência no núcleo do reator através da elevação da taxa de queima. Foi estudado o uso do Gd2O3 de tamanho nanométrico, na faixa de 10 a 30nm, o qual foi adicionado ao UO2, visando verificar a possibilidade de evitar-se o característico bloqueio da sinterização devido ao efeito Kirkendall observado em pesquisas anteriores. As amostras foram produzidas por meio da mistura mecânica a seco dos pós de UO2 e de 7% Gd2O3 (macroestruturado e nanométrico). Os pós foram compactados e as pastilhas foram sinterizadas a 1700°C sob atmosfera de H2. Os resultados indicam que o característico bloqueio da sinterização no sistema UO2-Gd2O3 macroestruturado, que ocorre na faixa de temperatura de 1300-1500°C, retardando a densificação, foi observado de forma menos intensa quando o Gd2O3 nanométrico foi utilizado, ocorrendo à temperatura de 900°C, e facilitando a densificação posterior. Os ensaios dilatométricos indicaram uma retração de 22, 18 e 20% respectivamente nas pastilhas de UO2, UO2-7%Gd2O3 macro e UO2-7% Gd2O3nanométrico. Foi verificada uma retração 2% maior quando o Gd2O3 nanométrico foi utilizado quando comparada com a obtida com o uso do Gd2O3 macro, usado comercialmente, resultando em pastilhas com densidade adequada para uso como combustível nuclear.

    Palavras-Chave: fuel densification; density; fuel elements; gadolinium; uranium oxides; nuclear fuels; nanomaterials; moderator pellets; sintering; physical radiation effects; reactor safety

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  • IPEN-DOC 25234

    MARCHINI, LEONARDO G. . Estudo da incorporação de nanopartículas de prata na matriz polimérica de termoplástico elastomérico poliester (TPE-E) por diferentes técnicas de processamento visando ação bactericida / Study of the different processing techniques of silver nanoparticles incorporation in the polymer matrix of polyester elastomeric thermoplastic TPE-E aiming bactericidal action . 2018. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 130 p. Orientador: Duclerc Fernandes Parra. DOI: 10.11606/T.85.2018.tde-01112018-105111

    Abstract: A primeira parte do estudo consistiu em caracterizar as amostras de termoplástico elastomérico poliéster (TPE-E) modificadas via irradiação gama (γ) em presença de atmosfera de oxigênio e irradiadas com fonte de 60 Co nas doses de 5, 10, 20, 30, 50 e 100 kGy. Na segunda parte foram realizadas as caracterizações das dispersões coloidais de prata metálica adsorvida em sílica pirogênica (AgNPs_SiO2) e do óxido de zinco aditivado com prata metálica adsorvida em sílica pirogênica (AgNPs_ZnO). Na terceira e última parte, as concentrações de 250, 500, 1000 e 5000 ppm, em massa , de AgNPs_SiO2, idem para AgNPs_ZnO, foram misturados mecanicamente por 30 minutos com 1 % em massa de óleo ALKEST TW 80, 0.3 % em massa de anti-oxidante Irganox 1010 e grânulos de TPE-E, posteriormente processados, independentemente, via injeção plástica, extrusão monorosca e irradiação com prensagem a quente. As técnicas de caracterização utilizadas no trabalho foram: espectroscopia no infravermelho (FTIR), calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise termogravimétrica (TGA), difração de raios X (DRX), espectrometria de fluorescência de raios X por dispersão de comprimento de onda (WD-XRF), microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia por dispersão de energia de raios X (MEV-EDS), microscopia eletrônica de transmissão com espectroscopia por dispersão de energia de raios X (MET-EDS), índice de fluidez (MFR) e ensaios de tração. As amostras de TPE-E irradiadas apresentaram diminuição da temperatura de degradação (Tonset) e do índice de fluidez (IF) com o aumento da dose de irradiação. Foi possível observar nos resultados obtidos por espectrometria de fluorescência de raios X por dispersão de comprimento de onda a presença de prata nos compostos de sílica pirogênica e de óxido de zinco com sílica pirogênica. Todas as amostras de TPE-E contendo aditivos AgNPs_SiO2 e AgNPs_ZnO obtidas pelas diferentes técnicas apresentaram atividade bactericida para bactéria Gram-negativa Escherichia coli (E.Coli) e a bactéria Gram-positiva Staphylococcus aureus (S.Aureus), sendo os melhores resultados obtidos nos filmes de TPE-E irradiados e prensados com 0.5 % de AgNPs_ZnO com doses de 20 e 50 kGy e 0.5 % AgNPs_SiO2 com doses de 0 e 20 kGy.

    Palavras-Chave: germicides; transition elements; silver; nanomaterials; polymers; organic polymers; molecules; polyesters; elastomers; thermoplastics; rubbers; energy beam deposition; thin films; infrared spectra; calorimetry; x-ray diffraction; x-ray fluorescence analysis; electron microscopy; electron scanning; electron transfer

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  • IPEN-DOC 23093

    CABRAL, FERNANDA V. . Estudo da terapia fotodinâmica no tratamento de Leishmaniose cutânea em modelo murino / Evaluation of photodynamic therapy on cutaneous Leishmaniasis in a murine model . 2017. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 100 p. Orientador: Martha Simões Ribeiro. DOI: 10.11606/D.85.2017.tde-05052017-145507

    Abstract: Leishmaniose é uma zoonose desenvolvida por protozoários do gênero Leishmania. A doença se manifesta sob a forma visceral e cutânea cujo tratamento apresenta diversas limitações como alto custo, elevada toxicidade dos fármacos e altos índices de recidiva. A leishmaniose cutânea abrange lesões destrutivas e ulceradas que podem evoluir para condições mais graves culminando em óbito dos hospedeiros acometidos. Tratamentos alternativos tem sido implementados com a finalidade de proporcionar acessibilidade financeira e menores efeitos colaterais aos pacientes. A terapia fotodinâmica se insere nesse contexto devido à praticidade, custo reduzido, mínima toxicidade e sem relatos de resistência descritos na literatura. O objetivo desse trabalho foi avaliar os efeitos da terapia fotodinâmica em leishmaniose cutânea induzida em camundongos BALB/c infectados com leishmaniose cutânea. A otimização da PDT também foi avaliada pela administração de doadores de óxido nítrico (S-nitroso-MSA) encapsulados em nanopartículas de quitosana (CSNPs), já que esse composto é altamente reativo e potencialmente tóxico para o parasito. Camundongos BALB/c foram infectados no membro posterior esquerdo com 1.106 promastigotas de Leishmania (L) amazonensis que expressam o gene da luciferase e acompanhados por 4 semanas até o surgimento da lesão. Após esse período, os animais foram distribuídos em 6 grupos (n=4): Controle (não tratado), PDT1 (submetidos à uma sessão de PDT), PDT2 (duas sessões ), PDT1NPNO e PDT2NPNO (uma sessão e duas sessões de PDT em associação com S-nitroso-MSACPNPS, respectivamente), e NPNO (somente S-nitroso-MSA-CP NPS). A segunda sessão foi realizada 24 h após a primeira. A PDT foi efetuada usando um diodo emissor de luz (LED, λ=660 ± 22 nm) e azul de metileno (100 μM), com densidade de energia de 150 J/cm2. O progresso da doença foi avaliado por meio do tamanho da lesão e escala de dor utilizando um paquímetro e filamentos von Frey, respectivamente. A carga parasitária foi quantificada por intermédio do bioimageamento nas primeiras 96 h após o tratamento e nas 4 semanas seguintes. Os resultados obtidos demonstraram redução na carga parasitária durante o período experimental, com exceção do grupo PDT1NPNO. Houve redução parasitária significante em 72 h e 96 h para os grupos PDT2, PDT2NPNO e NPNO. A maior redução da lesão foi observada para o grupo PDT2 bem como menor sensibilidade ao estímulo doloroso. Nossos resultados indicam efeitos benéficos da PDT em duas sessões, sugerindo que pode ter ocorrido modulação do processo inflamatório. Entretanto, o uso das nanopartículas nas condições utilizadas nesse experimento não foi capaz de otimizar a eficiência da PDT nos animais infectados com Leishmania (L) amazonensis.

    Palavras-Chave: photosensitivity; skin diseases; parasitic diseases; loaders; clinical trials; mice; in vivo; in vitro; radiotherapy; nitrous acid; sulfuric acid; nanomaterials; light emitting diodes

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  • IPEN-DOC 27505

    TATEI, TATIANE Y. . Estudo das características eletroquímicas de supercapacitores preparados com eletrólitos à base de líquido iônico (LIs) de baixo impacto ambiental / Study of the electrochemical characteristics of supercapacitors prepared with electrolytes based on ionic liquid (ILs) of low environmental impact . 2020. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 128 p. Orientador: Rubens Nunes de Faria Júnior. DOI: 10.11606/D.85.2020.tde-05112020-161114

    Abstract: O trabalho visa dispor sobre os resultados do estudo das características eletroquímicas de supercapacitores operando com eletrólito à base de líquido iônico de baixa toxicidade, considerando a influência da temperatura de operação e do potencial nominal máximo nas propriedades eletroquímicas de supercapacitores como indicadores da estabilidade eletroquímica do eletrólito empregado nestes dispositivos. Foi utilizado eletrodo comercial de carbono ativado, combinado em várias proporções molares, eletrólito a base de glicerol e KOH e sais de ChCl e K2CO3. Na primeira parte sem o revestimento do coletor de corrente acoplado com fio de níquel, e na segunda parte com revestimento do coletor de corrente acoplado com fio de platina com tinta sintética inoxidável e inerte. Os supercapacitores com eletrólitos de líquido iônico foram comparados com supercapacitores em eletrólitos que utilizam solução aquosa KOH e eletrólito orgânico, verificando a estabilidade e o comportamento dos supercapacitores entre a temperatura ambiente e a 80 °C. Ademais, foi avaliada a influência do tipo de eletrólito na capacidade de armazenamento e resistência interna em série (ESR) dos supercapacitores. As propriedades elétricas foram investigadas em um analisador eletrônico computadorizado com disponibilidade para testes de ciclos galvanostático e voltametria cíclica, determinando a capacitância específica e resistência interna. Foram realizados, também, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difração de raios X (DRX). As taxas de varredura de voltametria variaram de 1 a 30 mV s-1. Uma taxa de varredura mais baixa levou a uma capacitância específica mais alta com um potencial máximo aplicado de 2,1 V, tanto para os eletrólitos LIs à temperatura ambiente quanto para 80 °C. Além do aumento das concentrações molares dos eletrólitos e a elevação da temperatura do sistema para 80 °C em relação à temperatura ambiente levou a um maior valor de capacitância específica. No geral, o método do ciclo galvanostático teve um aumento na densidade de corrente elétrica, enquanto o tempo de carga e descarga diminuiu.

    Palavras-Chave: supercapacitors; electric batteries; electrodes; electrochemical energy conversion; bismuth alloys; iron oxides; calcium; synthesis; hydrogen compounds; nanomaterials; doped materials; sample preparation; x-ray diffraction; scanning electron microscopy; impedance; spectroscopy; spectral density; thermodynamic properties; electrical properties; dielectric properties; energy sources; stored energy; environmental effects

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  • IPEN-DOC 28013

    SOUSA, GRAZIELLY M. de . Estudo experimental sobre a toxicidade do curativo de hidrogel com nanoprata em ratos / Experimental study on the toxicity of hydrogel dressing with nano-silver in rats . 2020. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 75 p. Orientador: José Roberto Rogero. Coorientador: Ademar Benévolo Lugão. DOI: 10.11606/D.85.2020.tde-16062021-151032

    Abstract: OBJETIVOS: avaliar a toxicidade do curativo de hidrogel com nanoprata a 22 ppm e 44 ppm em lesões cutâneas superficiais utilizando ratos Wistar, a partir da análise histopatológica de parte do fígado e rins; avaliar os possíveis efeitos tóxicos sobre as funções renal, hepática e células sanguíneas por meio do hemograma. METODOLOGIA: Trata-se de um estudo pré-clínico. Os curativos de hidrogel e hidrogel com nanoprata com concentrações de 22 e 44 ppm foram produzidos no Centro de Química e Meio Ambiente (CQMA) do IPEN. A pesquisa foi realizada no Biotério da Faculdade Presidente Antônio Carlos em Porto Nacional (FAPAC ITPAC Porto), Tocantins. Foram utilizados 85 ratos, adultos jovens, machos, com idade média de 60 a 90 dias. Os animais foram classificados aleatoriamente em três grupos. O tratamento das lesões foi realizado a cada três dias e uma vez ao dia. Os sinais clínicos e peso corporal dos ratos foram registrados. As amostras sanguíneas e os órgãos foram posteriormente coletados para exame bioquímico. As peças anatômicas, após retirados cirurgicamente, foram submetidas aos procedimentos de rotina para blocagem e histotécnica. O projeto foi aprovado pelo Comitê de Ética no Uso de Animais da FAPAC ITPAC Porto. Todos os dados foram tabulados e analisados pelo software GraphPad Prism version 8.0.1, teste de Shapiro-Wilk para verificar a normalidade dos dados. Para dados não paramétricos utilizou-se o teste de Kruskal-Wallis e as comparações pelo pós-teste de Dunn. Para dados de distribuição normal análise do (ANOVA) e por meio do teste de Tukey. RESULTADOS: Para cada parâmetro hematológico avaliado nos diferentes tempos, os três grupos se comportaram de maneira muito parecida e demonstraram não serem diferentes estatisticamente, salvo poucas exceções ao que se refere as células sanguíneas mononucleares. Na análise de dosagem da uréia as médias do grupo controle comparados com os do demais tratamentos, notou-se que as médias do HP22 foram maiores no tempo de 7 e 14 dias, enquanto que as do grupo do HP44 se apresentaram maiores em 24 horas, 7 dias e 14 dias. Na dosagem de creatinina, somente o grupo (HP44) 14 dias mostrou-se maior. Na comparação das médias de ALT, em relação ao grupo (H), observou-se que as médias do (HP22) foram maiores em 24 h e 3 dias, enquanto que as do grupo (HP44) mostraram ser maiores em 24 h, 7, 14 e 30 dias. No AST notou-se que o (HP22) foi maior em 3, 7 e 14 dias enquanto que o (HP44) foi em 24 h e 7 dias. O estudo não apresentou alterações significativas ao que se refere às análises histopatológicas do fígado e rins. CONCLUSÕES: os curativos de hidrogel com nanoparticulas de prata reticulados e esterilizados por irradiação com raios gama produzidos no IPEN/USP, não induziram toxicidade aos animais e os dados servirão como base para estimar o potencial de risco de eventual exposição à saúde humana.

    Palavras-Chave: rats; rodents; skin; wounds; bioassay; antimicrobial agents; biological models; pvp; irradiation; hydrogels; membranes; toxicity; nanomaterials; silver; distribution; data analysis; kruskal limit

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  • IPEN-DOC 28030

    KUMMER, KARINE . Estudo pré clínico de cicatrização de feridas com curativos de hidrogel com nanoprata em ratos / Pre-clinical study of wound healing with hydrogel dressings with nanosilver in rats . 2019. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 71 p. Orientador: Ademar Benévolo Lugão. Coorientador: José Roberto Rogero. DOI: 10.11606/D.85.2020.tde-14072021-161733

    Abstract: OBJETIVO: Comparar o processo de cicatrização de segunda intenção de feridas cutâneas em ratos Wistar considerando a eficácia de curativos de hidrogel com nanoprata. METODOLOGIA: Estudo experimental com 69 ratos Wistar machos, jovens com idade entre 90 e 120 dias. Os animais foram distribuídos em três grupos que receberam tratamento com curativo de hidrogel, e hidrogel com 22ppm e 44ppm de nanoprata, sendo o curativo trocado a cada 48 horas. Foi realizada a remoção de aproximadamente 2cm2 de pele e tecido subcutâneo do dorso dos animais, que receberam os tratamentos sendo eutanasiados com 24 horas, 3 dias, 7 dias, 14 dias, 21 dias e 30 dias. O projeto foi aprovado no CEUA FAPAC/ ITPAC PORTO sob número 006/2017. As peças de pele retiradas foram submetidas à procedimentos de rotina para blocagem e histotécnica. Os cortes histológicos foram analisados qualitativamente a fim de avaliar comparativamente a estrutura do tegumento epitelial e dérmico no grupo controle e experimental com o programa Past. Os resultados quantitativos utilizou-se como análise estatística ANOVA e Kruskal-Wallis com nível de significância de 95%. RESULTADOS: Com 24 horas de tratamento os indicadores de atividade inflamatória e área de colágeno foram significativamente maior no grupo controle bem como a neovascularização, quando comparado com os dois grupos de tratamento com a prata. Nos tempos de 3, 7 e 14 dias não houve diferenças estatísticas entre os tratamentos utilizados. Com 21 dias todas as lesões já estavam cicatrizadas por completas com espessura da epiderme variando em torno de 100μm; e as amostras tratadas com 44ppm de prata expressaram média maior que os outros tratamentos de maneira estatisticamente significativa. Após 30 dias observou-se que os três grupos comportaram-se de maneira parecida (médias pouco discrepantes) nos três parâmetros analisados: formação de colágeno, espessura da epiderme e contagem do número de vasos. Entretanto, o teste ANOVA mostrou que o grupo controle apresentou maior espessura de epiderme que os demais grupos, com um nível de significância (p = 0,043). E o tratamento com 44ppm de prata mostrou melhor resultado na formação de colágeno. CONCLUSÕES: O curativo é transparente, mantem o meio úmido, não adere no leito da ferida e é de fácil remoção e acompanhamento. Houve controle inflamatório das lesões tratadas com curativos com nanoprata em 24 horas de uso. Em 21 e 30 dias o tratamento de hidrogel com 44ppm de nanoprata mostrou maior expressividade em colágeno e formação de novos vasos sanguíneos, mostrando melhor resultado tardio na cicatrização que os demais tratamentos. Todas as lesões cicatrizaram por completo, sem diferença de tempo, mostrando que os curativos com prata propiciaram o processo de cicatrização em segunda intenção de feridas não infectadas, em dorso de ratos.

    Palavras-Chave: animal tissues; skin diseases; healing; wounds; subcutaneous injection; epithelium; epidermis; nanomaterials; silver; hydrogels; in vivo; rats; rodents; histological techniques; data covariances; statistical models; systems analysis

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  • IPEN-DOC 28681

    DAS, AVISHEK; RAPOSO, GISELE C.C.; LOPES, DANIELA S.; SILVA, EVAIR J. da; CARNEIRO, VANDA S.M.; MOTA, CLAUDIA C.B. de O.; AMARAL, MARCELLO M.; ZEZELL, DENISE M. ; BARBOSA-SILVA, RENATO; GOMES, ANDERSON S.L.. Exploiting nanomaterials for optical coherence tomography and photoacoustic imaging in nanodentistry. Nanomaterials, v. 12, n. 3, p. 1-22, 2022. DOI: 10.3390/nano12030506

    Abstract: There is already a societal awareness of the growing impact of nanoscience and nanotechnology, with nanomaterials (with at least one dimension less than 100 nm) now incorporated in items as diverse as mobile phones, clothes or dentifrices. In the healthcare area, nanoparticles of biocompatible materials have already been used for cancer treatment or bioimaging enhancement. Nanotechnology in dentistry, or nanodentistry, has already found some developments in dental nanomaterials for caries management, restorative dentistry and orthodontic adhesives. In this review, we present state-of-the-art scientific development in nanodentistry with an emphasis on two imaging techniques exploiting nanomaterials: optical coherence tomography (OCT) and photoacoustic imaging (PAI). Examples will be given using OCT with nanomaterials to enhance the acquired imaging, acting as optical clearing agents for OCT. A novel application of gold nanoparticles and nanorods for imaging enhancement of incipient occlusal caries using OCT will be described. Additionally, we will highlight how the OCT technique can be properly managed to provide imaging with spatial resolution down to 10′s–100′s nm resolution. For PAI, we will describe how new nanoparticles, namely TiN, prepared by femtosecond laser ablation, can be used in nanodentistry and will show photoacoustic microscopy and tomography images for such exogenous agents.

    Palavras-Chave: nanomaterials; dentistry; biological materials; photoacoustic effect; optics; optics; optics; tomography

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  • IPEN-DOC 22154

    SANTOS, VINICIUS J. dos ; ZAFALON, ANGELICA T.; PARRA, DUCLERC F. . Hidrógeis de poli)N-vinil 2-pirrolidona) com nano argilas laponite RD sintetizados por irradiação gama. In: CONGRESSO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA E TECNOLÓGICA DO IFSP, 6., 10-12 de novembro, 2015, Itapetininga, SP. Anais... 2015.

    Palavras-Chave: hydrogels; nanomaterials; clays; pyrrolidones; gamma radiation; membranes; agar; glycols; swelling

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  • IPEN-DOC 22387

    SOUZA, ADELMO S.; NUNES, LUIZ A.O.; SILVA, IVAN G.N.; OLIVEIRA, FERNANDO A.M.; LUIZ, LEONIS L. da; BRITO, HERMI F.; FELINTO, MARIA C.F.C. ; FERREIRA, RUTE A.S.; JUNIOR, SEVERINO A.; CARLOS, LUIS D.; MALTA, OSCAR L.. Highly-sensitive Eusup(3+) ratiometric thermometers based on excited state absorption with predictable calibration. Nanoscale, v. 8, n. 9, p. 5327-5333, 2016.

    Palavras-Chave: europium ions; thermometers; absorption; calibration; yttrium oxides; emission spectra; synthesis; nanomaterials; doped materials

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  • IPEN-DOC 27703

    SENIWAL, BALJEET; FREITAS, LUCAS F. ; MENDES, BRUNO M.; LUGAO, ADEMAR B. ; KATTI, KATTESH V.; FONSECA, TELMA C.F.. In silico dosimetry of low-dose rate brachytherapy using radioactive nanoparticles. Physics in Medicine and Biology, v. 66, n. 4, p. 1-13, 2021. DOI: 10.1088/1361-6560/abd671

    Abstract: Purpose. Nanoparticles (NPs) with radioactive atoms incorporated within the structure of the NP or bound to its surface, functionalized with biomolecules are reported as an alternative to low-dose-rate seed-based brachytherapy. In this study, authors report a mathematical dosimetric study on low-dose rate brachytherapy using radioactive NPs. Method. Single-cell dosimetry was performed by calculating cellular S-values for spherical cell model using Au-198, Pd-103 and Sm-153 NPs. The cell survival and tumor volume versus time curves were calculated and compared to the experimental studies on radiotherapeutic efficiency of radioactive NPs published in the literature. Finally, the radiotherapeutic efficiency of Au-198, Pd-103 and Sm-153 NPs was tested for variable: administered radioactivity, tumor volume and tumor cell type. Result. At the cellular level Sm-153 presented the highest S-value, followed by Pd-103 and Au-198. The calculated cell survival and tumor volume curves match very well with the published experimental results. It was found that Au-198 and Sm-153 can effectively treat highly aggressive, large tumor volumes with low radioactivity. Conclusion. The accurate knowledge of uptake rate, washout rate of NPs, radio-sensitivity and tumor repopulation rate is important for the calculation of cell survival curves. Self-absorption of emitted radiation and dose enhancement due to AuNPs must be considered in the calculations. Selection of radionuclide for radioactive NP must consider size of tumor, repopulation rate and radiosensitivity of tumor cells. Au-198 NPs functionalized with Mangiferin are a suitable choice for treating large, radioresistant and rapidly growing tumors.

    Palavras-Chave: nanoparticles; radioactive materials; radioactivity; brachytherapy; dose rates; low dose irradiation; dosimetry; radiotherapy; nanomaterials; neoplasms

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  • IPEN-DOC 24972

    SILVA, DIEGO S. da ; ALAYO, MARCOS I.; KASSAB, LUCIANA R.P.; ASSUMPCAO, THIAGO A.A. de; WETTER, NIKLAUS U. ; JIMENEZ-VILLAR, ERNESTO . Influence of silicon nanocrystals on the performance of Yb3+/Er3+: Bi2O3-GeO2 pedestal waveguides for amplification at 1542 nm. In: DUBOWSKI, JAN J. (Ed.); KABASHIN, ANDREI V. (Ed.); LINYOU, CAO (Ed.); GEOHEGAN, DAVID B. (Ed.) SYNTHESIS AND PHOTONICS OF NANOSCALE MATERIALS, 15th, January 27 - February 01, 2018, San Francisco, California, USA. Proceedings... Bellingham, WA, USA: Society of Photo-optical Instrumentation Engineers, 2018. p. 105210M-1 - 105210M-7. (SPIE Proceedings Series, 10521). DOI: 10.1117/12.2291326

    Abstract: This paper reports for, the first time, the influence of silicon nanocrystals on the photoluminescence and optical gain of Yb3+/Er3+ codoped Bi2O3–GeO2 waveguides for amplification at 1542 nm. Pedestal waveguides were fabricated by RF- sputtering followed by optical lithography and reactive ion etching. RF-sputtering followed by heat treatment produced silicon nanocrystals with average size of 8 nm and resulted in a photoluminescence enhancement of about 10 times for the 520 nm and 1530 nm emission bands. The resulting internal gain was 5.5 dB/cm at 1542 nm, which represents and enhancement of ~50%, demonstrating potential for applications in integrated optics.

    Palavras-Chave: waveguides; photoluminescence; nanocrystals; nanostructures; nanomaterials; optical properties; amplification; amplifiers; silicon; doped materials

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  • IPEN-DOC 27496

    SUGIMOTO, HUGO Y. . Influência da adição de Ca nas propriedades térmicas e elétricas do BiFeO3 / Influence of Ca doping on thermal and electrical properties of BiFeO3 . 2020. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 77 p. Orientador: Eliana Navarro dos Santos Muccillo. DOI: 10.11606/D.85.2020.tde-06112020-111631

    Abstract: Neste trabalho foi investigado o efeito da adição de cálcio no BiFeO3, especificamente na sua microestrutura e nas propriedades térmicas e elétricas. Outro objetivo foi obter um roteiro otimizado para a obtenção do BiFeO3 pelo método convencional de reação em alta temperatura. O BiFeO3 foi preparado por meio de mistura dos óxidos reagentes seguido de reação a altas temperaturas, assim como as amostras de Bi1-xCaxFeO3 com 0≤x≤0,5. A sinterização convencional dos compactos foi realizada em condições determinadas de temperatura e tempo de patamar visando maximizar sua densidade. Também se fez uso da técnica de sinterização híbrida com micro-ondas, com o objetivo de determinar sua influência na densificação e na microestrutura do composto. A difração de raios X foi utilizada para o estudo das estruturas cristalinas dos materiais obtidos. A observação da microestrutura foi feita em microscópio eletrônico de varredura. A análise térmica permitiu identificar eventos térmicos relacionados com a temperatura de Curie e de Néel. Medidas elétricas foram obtidas por espectroscopia de impedância. Os resultados obtidos permitiram delinear um roteiro otimizado do BiFeO3 pelo método convencional, além de possibilitar melhor entendimento do efeito do Ca nas características térmicas, estruturais, elétricas e dielétricas do composto.

    Palavras-Chave: bismuth alloys; iron oxides; solution mining; calcium; synthesis; nanomaterials; doped materials; sample preparation; x-ray diffraction; scanning electron microscopy; impedance; spectroscopy; spectral density; thermodynamic properties; solution mining; electrical properties; dielectric properties; hydrides; microwave radiation

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  • IPEN-DOC 21865

    GROSSO, ROBSON L. . Investigação da estabilidade de fases da zircônia-escândia / Investigation of phase stability in the scandia-zirconia . 2016. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 127 p. Orientador: Eliana Navarro dos Santos Muccillo. DOI: 10.11606/T.85.2016.tde-10062016-134543

    Abstract: Nesse trabalho foi proposto investigar a estabilidade de fases do sistema zircônia-escândia (ScSZ) por meio do estudo termodinâmico de nanopartículas, na faixa de 0 a 20% em mol de Sc2O3, e a partir da introdução de um segundo aditivo (Dy2O3 e Nb2O5) ao ZrO2 contendo 10% em mol de Sc2O3 (10ScSZ). A estabilidade de fases do ScSZ foi avaliada com base em dados termodinâmicos determinados pelas técnicas de microcalorimetria de adsorção de água e calorimetria de dissolução à alta temperatura. As soluções sólidas foram sintetizadas pelo método de coprecipitação de hidróxidos. Dados termodinâmicos foram determinados para as formas polimórficas encontradas (monoclínica, tetragonal, cúbica, romboédrica β e γ) por difração de raios X no ScSZ. Esse trabalho resultou no diagrama de fases em nanoescala de tamanho de partícula-composição. Os efeitos produzidos pela introdução de aditivos na matriz de 10ScSZ foram investigados visando obter a possível estabilização da estrutura cúbica (c) e a supressão da transformação de fase c-β, característica do sistema binário. As composições foram sintetizadas por coprecipitação de hidróxidos e por reações em estado sólido para fins comparativos. Os materiais foram sinterizados convencionalmente e por sinterização assistida por campo elétrico. A estabilização completa da fase cúbica ocorreu a partir de teores molares de 1% de Dy2O3 e 0,5% de Nb2O5. O menor teor de Nb2O5 necessário para a estabilização da fase foi atribuído à provável formação da fase líquida durante a sinterização e ao menor tamanho do íon Nb5+. Os resultados de difratometria de raios X em alta temperatura e análise térmica mostraram que houve supressão da transição c-β. As amostras contendo 0,5% mol de Nb2O5 apresentaram valores de condutividade iônica similares aos do 10ScSZ sem aditivos em uma ampla faixa de temperatura com elevada estabilidade em um período de 170 h a 600 °C.

    Palavras-Chave: x-ray diffraction; thermodynamic cycles; calorimetry; adsorption; adsorption heat; microstructure; nanochemistry; nanomaterials; zirconium alloys; scandium alloys; niobium; dysprosium; sintering; phase diagrams; ionic conductivity; phase stability

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  • IPEN-DOC 21673

    SILVA, IVAN G.N.; MUSTAFA, DANILO; FELINTO, MARIA C.F.C. ; FAUSTINO, WAGNER M.; TEOTONIO, ERCULES E.S.; MALTA, OSCAR L.; BRITO, HERMI F.. Low temperature synthesis of luminescent REsub(2)Osub(3):Eusup(3+) nanomaterials using trimellitic acid precursors. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 26, n. 12, p. 2629-2639, 2015.

    Palavras-Chave: photoluminescence; synthesis; nanomaterials; thermal gravimetric analysis; scanning electron microscopy; yttrium oxides; gadolinium oxides; lutetium oxides; europium ions

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  • IPEN-DOC 22439

    PAULA, V.G. de; SILVA, L.M. da; SANTOS, A.O. dos; LANG, R.; OTUBO, L. ; COELHO, A.A.; CARDOSO, L.P.. Magnetocaloric effect and evidence of superparamagnetism in GdAlsub(2) nanocrystallites: A magnetic structural correlation. Physical Review B, v. 93, n. 9, p. 094427-1 - 094427-9, 2016.

    Palavras-Chave: superparamagnetism; gadolinium; aluminium; nanomaterials; crystals; correlations; crystal structure; magnetic properties; x-ray diffraction; transmission electron microscopy

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  • IPEN-DOC 25942

    FAROOQ, SAJID; CORREIA, THAMARA T. da S.; YOSHIMURA, TANIA M. ; PEREIRA, SAULO de T. ; RIBEIRO, MARTHA S. ; ARAUJO, RENATO E.. Methylene blue-mediated photoinactivation of Staphylococcus aureus assisted by gold nanoshells. In: COSTA-FELIX, RODRIGO (Ed.); MACHADO, JOÃO C. (Ed.); ALVARENGA, ANDRÉ V. (Ed.) BRAZILIAN CONGRESS ON BIOMEDICAL ENGINEERING, 26th, October 21-25, 2018, Armação de Buzios, RJ. Proceedings... Singapore: Springer Nature Singapore, 2019. p. 841-845. (IFMBE Proceedings, volume 70/2). DOI: 10.1007/978-981-13-2517-5_130

    Abstract: Gold nanoshells (silica core/gold shell) have fascinating optical extinction spectrum within visible to near infrared range. In this work, we investigate the optical properties of Au nanoshells and evaluate the feasibility of their use on photodynamic therapy. Three dimensional finite element simulation and experimental analyses were explored on the assessment of the localized surface plasmon resonance spectrum and spatial distribution of the electromagnetic field enhancement near metallic nanoshells. In addition, the interaction of Au nanoshells with methylene blue (MB) photosensitizer was appraised, and 3.2—fold metal enhanced single oxygen generation was observed. Lastly, we investigate the effects of MB-mediated photoinactivation on Staphylococcus aureus assisted by gold nanoshells. The use of nanoshells on the photoinactivation procedure reduced 3 the required illumination time for total eradication of bacterial cells. Our results indicate that Au nanoshells are promising candidates to enhance the photodynamic effect on bacterial cells.

    Palavras-Chave: methylene blue; nanomaterials; optical properties; staphylococcus; inactivation; shells; bacteria

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  • IPEN-DOC 25796

    CORDEIRO, THIAGO da S. ; AMARAL, MARCELLO M.; MATOS, RICARDO A. de; SILVA, FLAVIA R.O. ; VIEIRA JUNIOR, NILSON D. ; COURROL LILIA C.; ROSSI, WAGNER de ; SAMAD, RICARDO E. . Modifying the second order dispersion of femtosecond laser pulses to crack silver nanoparticles and control their dimensions. Optics and Laser Technology, v. 118, p. 1-7, 2019. DOI: 10.1016/j.optlastec.2019.04.034

    Abstract: The potential application of metallic nanoparticles had been attracting attention and interest from different areas of academia and industry. The nanoparticles properties and applications depend heavily on their dimension and shape, thus special interest is aimed to controlling the nanoparticles sizes. Ultrashort laser pulses are known to change metallic nanoparticles characteristics, but the interaction mechanism is still not completely understood. In this work we reduced the dimension of silver nanoparticles with ultrashort pulses and demonstrated that there is a dependence of the particles size on the second order dispersion introduced in the pulses, which became smaller as the dispersion becomes more negative. Based on the results, we propose that the Coulomb explosion that reduces the nanoparticles size is predominantly initiated by multiphotonic ionization for the intensities used (1014 W/cm2).

    Palavras-Chave: nanoparticles; nanomaterials; lasers; silver; spectroscopy

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Autor: Maprelian

Título: loss of coolant

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Ano de publicação: 2015

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O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

1. Portaria IPEN-CNEN/SP nº 387, que estabeleceu os princípios que nortearam a criação do RDI, clique aqui.


2. A experiência do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN-CNEN/SP) na criação de um Repositório Digital Institucional – RDI, clique aqui.

O Repositório Digital do IPEN é um equipamento institucional de acesso aberto, criado com o objetivo de reunir, preservar, disponibilizar e conferir maior visibilidade à Produção Científica publicada pelo Instituto, desde sua criação em 1956.

Operando, inicialmente como uma base de dados referencial o Repositório foi disponibilizado na atual plataforma, em junho de 2015. No Repositório está disponível o acesso ao conteúdo digital de artigos de periódicos, eventos, nacionais e internacionais, livros, capítulos, dissertações, teses e relatórios técnicos.

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