Abstract: Neste trabalho serão apresentados novos métodos baseados na geração e controle de comprimento de onda em lasers aleatórios e lasers de diodo. Na primeira parte do trabalho será demonstrado um laser aleatório com realimentação localizada em filmes em biopolímeros dopado com corante. O filme é constituído por um ácido desoxirribonucleico e cloreto de cetiltrimetilamônio (DNA-CTMA) dopado com DCM. No dispositivo proposto, a realimentação óptica para o laser aleatório é dada por centros de dispersão posicionados aleatoriamente ao longo das bordas da área ativa. Os elementos de dispersão são nanopartículas de dióxido de titânio (TiO2) ou defeitos aleatórios na interface entre o polímero ativo e ar. Diferentes espectros de emissão são observados, dependendo da geometria da área excitada. Um único ressonador aleatório com dimensões de 2.6 x 0.65 mm2 foi fabricado com emissão aleatória com realimentação obtida pela excitação do dispositivo por completo. A segunda parte deste trabalho apresenta um novo método para a geração e manipulação de franjas de contorno por meio de interferometria speckle com comprimento de onda sintética, usando um único laser de diodo com cavidade externa. A cavidade externa permite sintonizar duas emissões simultaneamente, o que por sua vez muda o intervalo entre as franjas de contorno do interferômetro, além de aumentar a estabilidade do laser. Uma análise de Fourier é proposta como alternativa para medir o comprimento de onda sintético resultante das duas emissões do laser.

Palavras-Chave: lasers; randomness; laser radiation; proximity scattering; proton-emission decay; photon emission; proton spectra; emission spectroscopy; electromagnetic radiation; electromagnetic interactions; polysaccharides; mucopolysaccharides; carboxylic acids; microgeneration; nanostructures; nanotechnology; fourier analysis; fourier transformation

SILVA, DANILO M. da. Desenvolvimento de métodos para a geração e controle da emissão em lasers aleatórios e speckle. Orientador: Niklaus Ursus Wetter. 2016. 85 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2016.tde-22082016-151450. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/26808. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A farinha temperada ou denominada farofa é um prato típico brasileiro feito com farinha de mandioca tostada e presenças algum nutriente a agregar o sabor. A radiação ionizante pode ter o potencial de melhorar o produto e prolongar sua vida útil. O objetivo deste trabalho foi investigar sobre os efeitos da radiação ionizante nas propriedades tecnológicas, físico-químicas e estabilidade oxidativa em amostras de farinha temperada de "bacon" (FTB) e farinha temperada tradicional (FTT) durante sua vida útil. As amostras foram obtidas em mercados locais (São Paulo / Brasil), e irradiadas no acelerador de feixe de elétrons, com doses de irradiação equivalentes à 0kGy (controle), 1kGy, 5kGy e 10kGy e analisados no primeiro e nonagésimo dia de armazenamento das amostras de farinha. Ao caracterizar as amostras através das analises físico-químicas (atividade de água, pH e cor) foi possível constatar que presença alterações em decorrência do aumento das doses empregadas e o tempo de armazenamento influenciou significativamente os resultados independente das doses empregadas, isso devido às reações promovidas nas amostras. Ao estudar as propriedades tecnológicas da pasta pelo ensaio viscográfico no Rapid Visco Analyser, verificou-se uma queda significativa da viscosidade com o aumento da dose de radiação, tendo um aumento na estabilidade final da viscosidade após 90 dias de armazenamento, quesito importante na indústria de alimento; nos ensaios da estabilidade oxidativa das farinhas pode-se perceber a interação do efeito da radiação com aumento das doses expressa valores de peróxido e a presença de radiosensibilidade de alguns ácidos graxos.Contudo, a dose 1 kGy apresentou melhores resultados de análise em comparação com as doses 5kGy e 10 kGy, dose essa suficiente para alterar as características das amostras e o tempo de armazenamento foi diretamente significativo para as mudanças.

Palavras-Chave: food processing; irradiation; flour; cassava; flavor; nutrients; sample preparation; radurization; physical properties; chemical properties; oxidation; stability; dose equivalentes; time dependence; peroxides; radiosensitivity; carboxylic acids; viscosity; starch; performance testing; experiment results; quality control; technology utilization

SÁ, ANA P.N. de. Efeito da radiação ionizante em farinhas temperadas de "bacon" e tradicional. Orientador: Anna Lucia Casañas Haasis Villavicencio. 2020. 75 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2020.tde-06112020-122810. Disponível em: http://200.136.52.105/handle/123456789/31713. Acesso em: $DATA.

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Abstract: A região amazônica apresenta grande quantidade de plantas perenes, com particular relevância para as espécies frutíferas. Os frutos amazônicos são conhecidos pelo seu grande potencial energético e são usados como fonte de alimento nas grandes regiões do país. Dentre esses frutos, destaca-se o açaí, fruto do açaizeiro (Euterpe oleracea Martius), a copaíba (Copaifera officinalis L.) e a castanha do Pará (Bertholletia excelsa). Esses frutos são importantes para o desenvolvimento agroindustrial da região amazônica. Os mesmos contêm na sua composição proteínas, fibras e ácidos graxos. Os frutos possuem ácidos graxos são usados na área farmacêutica, com finalidade clínica e dermatológica. O projeto tem como objetivo apresentar técnicas analíticas de caracterização e quantificação dos ácidos graxos presente na composição oleosa dos frutos e descrever a ação farmacológica. Esses ácidos são o oléico, linoleico e palmítico. As técnicas analíticas com características de quantificação deverão gerar informações confiáveis e interpretáveis sobre a amostra, sendo o critério de avaliação denominado validação. A validação foi estudada neste trabalho, visando ter confiabilidade e reprodutibilidade nos resultados. Os processos analíticos com características de identificação e quantificação aplicados nesse projeto são: a cromatografia a gás acoplada a espectrometria de massas (CG/MS), a espectrometria de massas Tanden (MS/MS) e cromatografia líquida de alta eficiência com detector ultra violeta (HPLC/UV). Os resultados demonstram que os três frutos amazônicos comtem ácidos oléico, linoleico e palmítico em proporções diferentes potencializando seu uso em aplicações farmacêuticas, específicamente em tratamentos dermatológicos.

Palavras-Chave: food processing; fruits; proteins; fibers; carboxylic acids; analytic functions; gas chromatography; mass spectroscopy; high-performance liquid chromatography; pharmacology; dermatitis; therapy

SILVA, ALEXANDRE E. de S. da. Identificação e quantificação de ácidos graxos em frutos amazônicos com potencial farmacológico via técnicas cromatográficas. Orientador: José Oscar Willian Vega Bustillos. 2012. 77 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2012.tde-16012013-145227. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/10149. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Um dos métodos mais utilizados para proteção contra a corrosão de aços comuns consiste na proteção catódica com revestimentos metálicos eletroquimicamente mais ativos, que estes. Os revestimentos de zinco são os mais usados para este tipo de proteção. De forma a protegerem o substrato, estes revestimentos devem atuar como anodos de sacrifício, sofrendo corrosão e transformando o substrato de aço em catodo. Todavia, não é de interesse, que o revestimento de zinco apresente altas taxas de corrosão de forma que a proteção contra a corrosão conferida ao aço seja duradoura. Uma das formas mais empregadas para reduzir a velocidade de corrosão do revestimento de zinco é por meio de tratamentos da superfície, por exemplo, por tratamentos de conversão. Os tratamentos de conversão mais eficientes são os que utilizam e geram rejeitos, que contêm íons de cromo hexavalente. Todavia, estes íons são carcinogênicos e tóxicos e, dessa forma, os processos que os utilizam em alguma etapa do tratamento, vêm sofrendo crescentes restrições, já sendo proibidos em países com leis ambientais mais rígidas. Esta é a razão para o crescente interesse e grande investimento em pesquisa tratamentos, que possam resultar em revestimentos com potencialidade para substituir, de forma eficiente e efetiva o uso do cromo hexavalente. Este foi o objetivo do presente trabalho. Neste estudo, foi investigado o efeito de tratamentos, que resultam em camadas de conversão na presença de ácido oxálico e na proteção contra a corrosão da superfície do zinco. Camadas de conversão foram obtidas por imersão de amostras de zinco em soluções de ácido oxálico (ácido etanodióico) com diferentes concentrações. Todas as soluções de tratamento apresentaram elevada acidez e resultaram em ataque da superfície de zinco com formação de revestimento de conversão com diferentes características. Ensaios preliminares de névoa salina foram então realizados para investigar a proteção conferida pelo sistema revestimento de conversão-verniz contra a corrosão do substrato de zinco. Estes ensaios foram decisivos para a escolha da faixa de concentração do banho de conversão com maior potencial para formação de revestimentos de conversão protetores. Os resultados deste ensaio e os de espectroscopia de impedância eletroquímica mostraram que tratamentos em soluções com composição superiores a 10-1 M de ácido oxálico resultaram em camadas muito defeituosas, nas quais o ataque localizado do substrato metálico é favorecido, sendo obtidas impedâncias menores que a superfície do zinco sem qualquer tratamento. Os resultados de XPS mostraram, que os revestimentos de conversão formados em soluções de ácido oxálico na faixa de 10-3 M a 10-1 M são compostos de oxalato de zinco e produtos de corrosão do zinco, especificamente ZnO, Zn (OH)2, e ZnCO3. Já a concentração de 10-1 M de ácido oxálico foi a, que produziu os resultados mais promissores com a formação de um revestimento, que conferiu proteção mais duradoura à superfície do zinco entre os obtidos. As espessuras médias das camadas de conversão de oxalato de zinco formadas em soluções com 10-1 M e 1 M de ácido oxálico, estimadas por FIB, foram respectivamente 600 nm e 300 nm, o que mostra que a concentração de 1 M de ácido causou intenso ataque corrosivo da superfície, enquanto a camada formada em meio com 10-1 M permitiu a deposição de camada mais espessa e mais protetora contra a corrosão do substrato. Os resultados de XPS indicaram a degradação da camada de oxalato de zinco com o tempo de ensaio, porém o ataque desta ao longo do ensaio de corrosão, resulta na formação de simonkolleite, identificada por difração de raios X, para períodos mais longos do ensaio de corrosão, no caso do revestimento formado em solução com 10-1 M em comparação a 1M. A simonkolleite atua por efeito barreira bloqueando os defeitos/porosidade da camada. O crescente acúmulo destes produtos de corrosão com a continuidade do processo corrosivo e a aderência destes ao substrato metálico foi indicada para superfície tratada em solução com 10-1 M de ácido oxálico. Finalmente, foi proposto um modelo para interação entre o revestimento de conversão de oxalato de zinco e os produtos de corrosão em que a retenção dos produtos de corrosão na superfície faz com, que a camada na superfície se torne mais espessa e mais compacta com o tempo de exposição ao ensaio de corrosão. Estas observações explicam o aumento de impedância observado com o tempo de ensaio nesta condição. Os resultados obtidos permitiram concluir, que o revestimento de conversão de oxalato de zinco formado em solução com 10-1 M de ácido oxálico resulta em proteção efetiva do substrato metálico além de apresentar boa aderência com camada de verniz. Estes resultados indicam potencialidade deste tratamento como preparação de superfícies de zinco, que serão recobertas com revestimentos orgânicos (tintas, vernizes ou lacas).

Palavras-Chave: corrosion; corrosion resistance; surface treatments; zinc alloys; zinc chlorides; carboxylic acids; oxalic acid; ion beams; coatings; varnishes; semiconductor detectors; films; scanning electron microscopy; electric impedance; spectroscopy

OLIVEIRA, MARCELO de. Investigação do ácido etanodióico na formação de filmes superficiais sobre zinco e avaliação do efeito destes filmes na resistência à corrosão. Orientador: Isolda Costa. 2018. 113 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2018.tde-19022018-101642. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/28630. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Com a alta taxa de desertificação dos solos e a necessidade de irrigação constante dos plantios, existe a necessidade da criação de um polímero superabsorvente (SAP) com a característica de ser biodegradável. Observando o estágio tecnológico relacionado às atividades de pesquisa e desenvolvimento de SAPs no Brasil, foi utilizado o poli (álcool vinílico)/PVA e o amido de mandioca para a formação de hidrogéis a partir de blendas poliméricas. Assim, soluções aquosas desses polímeros foram reticuladas quimicamente, usando o glutaraldeído como agente reticulante e comparadas com amostras reticuladas por radiação gama, irradiadas a uma dose de 25 kgy. Os hidrogéis resultantes foram caracterizados por diversas técnicas analíticas como a fração gel, o intumescimento em água destilada, a espectroscopia de infravermelho com refletância total atenuada ATR (FT-IR), a termogravimetria (TG/DTG), a calorimetria exploratória diferencial (DSC) e a microscopia eletrônica de varredura (MEV). Observou-se uma maior reticulação nos hidrogéis reticulados com o glutaraldeído e em consequência um menor grau de intumescimento quando comparadas com as amostras que foram irradiadas. Com vias a produzir hidrogéis em uma escala industrial, misturas de PVA e amido foram processadas por extrusão reativa, mudando assim o processo de preparação de solução aquosa para misturas secas. Foram extrudadas amostras de PVA com diferentes pesos moleculares tais como o PVA 26-88, o PVA 40-88, o PVA 110-99 e o poli (ácido glioxílico vinílico)/PVGA, este último sintetizado a partir da modificação do PVA 110-99. Foi adicionado na mistura o ácido glioxílico no desenvolvimento do SAP por reticulação química nas amostras do PVA, por ter grupos carboxílicos que podem aumentar o intumescimento e também servir como agente reticulante. Também foram feitas formulações de extrusão sem o ácido glioxílico para serem usados como brancos. Adicionou-se nas misturas diversos agentes plastificantes como a glicerina e o polietilenoglicol (PEG 400) e as propriedades mecânicas foram estudadas. Foram desenvolvidas duas análises fatoriais de 23 para analisar as mudanças na reticulação das formulações. Os pellets foram caracterizados com as mesmas técnicas analíticas que os hidrogéis feitos em solução, adicionando-se análises de intumescimento e reversibilidade de intumescimento em diversos solventes como a água pura, a água da chuva, as soluções tampão de pH 3, pH 7 e pH 10, além de soro fisiológico, visando a aplicação em diferentes solos com diferentes pH e salinidades. Os testes de intumescimento em diferentes sais demonstraram a ter menor retenção de água quando comparada com água pura. Os testes de reversibilidade de intumescimento dos pellets mostraram que a maioria das formulações perde a sua capacidade de intumescimento máximo aos seis primeiros ciclos. Foi feita a compressão dos pellets para observar a flexibilidade dos mesmos, visando aplicações debaixo do solo. Realizou-se um estudo de biodegradação em terra ao longo de 120 dias, e estudou-se a relação direta com os valores da fração gel. Os resultados mostraram que os pellets menos reticulados intumesceram mais, enquanto as microscopias mostraram que essas amostras tinham uma morfologia mais porosa, o que contribuiu na melhora na retenção do líquido. Além disso, eram mais flexíveis e biodegradaram mais rápido, sendo extremamente viáveis para a aplicação na agricultura. Foi verificado que o PVA 40-88 apresentou os melhores valores de intumescimento em diferentes sais. Com o SAP obtido, foi constatado que a extrusão reativa é um método viável para a produção dos SAPs.

Palavras-Chave: sorptive properties; absorbents; hydrophylic polymers; pva; gamma radiation; scanning electron microscopy; infrared spectrometers; thermal gravimetric analysis; calorimetry; carboxylic acids; chelating agents; glycols; glycerol; mechanical properties; materials handling

NASCIMENTO, CARLOS E. Síntese de superabsorventes poliméricos biodegradáveis por meio da extrusão reativa do Poli (álcool vinílico) e amido, em presença de aldeído e ácido glioxílico, para uso agrícola. Orientador: Ademar Benévolo Lugão. 2016. 164 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2016.tde-24102016-145231. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/26937. Acesso em: $DATA.

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