Ciências Exatas e Tecnológicas
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Item Caracterização de antifúngicos em óleo essencial de noz-moscada (Myristica fragans)(Universidade Federal de Viçosa, 2005-09-30) Valente, Vânia Maria Moreira; Jham, Gulab Newandram; http://lattes.cnpq.br/6613695328004566O óleo essencial de noz-moscada (Myristica fragans), obtido por hidrodestilação (rendimento de 7,1%) e avaliado através de ensaio “poison food” (0,1; 0,3 e 0,5%) apresentou atividade antifúngica contra Aspergillus flavus, A. ochraceus, A. niger, A. glaucus, Fusarium Oxysporum, F. semitectum, Colletotrichum musae e C. gloeosporioides. O óleo bruto foi fracionado por cromatografia em camada delgada preparativa (sílica gel), utilizando diclorometano:hexano (8:2, v/v) como solvente e apresentou cinco frações ao ser revelado sob luz ultravioleta. Foram feitos dois ensaios com as cinco frações. No primeiro experimento, através do ensaio “TLC bioautography”, verificou-se apenas uma fração com atividade antifúngica contra A. flavus e A. ochraceus, com fator de retenção (Rf) correspondente a 0,80; sendo constituída de dois compostos. Submeteu-se essa fração (1,2 g) à cromatografia líquida de alta eficiência preparativa em fase normal, coluna LC-Si e diclorometano:hexano (9:1, v/v), sendo os compostos safrol (30 mg) e miristicina (800 mg) isolados e identificados através de cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas e ressonância magnética nuclear (1H e 13C). A fração antifúngica e a miristicina isolada foram avaliadas através do ensaio “poison food” a 0,1% contra os mesmos fungos e não houve diferença significativa entre os resultados dos dois ensaios. Dessa forma, a atividade antifúngica do óleo essencial de noz-moscada contra A. flavus e A. ochraceus foi atribuida à miristicina. Não foram realizados ensaio “Poison food” com o safrol purificado devido à sua pequena quantidade na fração ativa, comparada à da miristicina. As percentagens relativas (por cromatografia gasosa com detector de ionização em chama) no óleo bruto foram 26,6% de miristicina e 3,5% de safrol, respectivamente. Em um segundo experimento, as cinco frações foram avaliadas pela técnica “poison food” a 0,1% contra A. niger, A. glaucus, Fusarium oxysporum, F. semitectum, Colletotrchum musae e C. gloeosponoides. Todas as frações foram ativas. Os compostos do óleo essencial bruto e das cinco frações foram identificados por cromatografia gasosa através do indice de retenção de Kováts (KI), sendo identificados 28 compostos no óleo essencial, com eugenol, acetato de diidrocarvila, metileugenol, α-terpineol, safrol, acetato de bomila e acetato de geranila sendo identificados também através de padrões. Estes padrões e miristicina isolados foram submetidos ao ensaio “poison food”. Eugenol inibiu (100%) os seis fungos avaliados. Metileugenol, a-terpineol e miristicina também exibiram bons resultados, inibindo parcialmente o desenvolvimento dos fungos, sendo que α-terpineol inibiu 100% o crescimento de A. glaucus, A. niger, C. musae e F. semitectum; metileugenol inibiu 100% o crescimento de C. musae e A. glaucus e miristicina apresentou inibição média entre 73 e 88% para todos os fungos, com exceção de A. glaucus (27%). Elemicina foi isolada de uma das frações (fração 2, Rf = 0,46 e Wb = 0,7 cm) através de cromatografia líquida de alta eficiência em fase reversa e identificada por ressonância magnética nuclear de hidrogênio 1 e carbono 13.Item Preparação de emulsões micrométricas de baixa polidispersão pela evaporação de cossolventes(Universidade Federal de Viçosa, 2011-02-14) Virgens Junior, Ubirajara Pereira das; Teixeira, Alvaro Vianna Novaes de Carvalho; http://lattes.cnpq.br/1970334775102605Emulsões são dispersões de um fluido (fase dispersa) em outro (fase contínua) com a condição de que estes fluidos sejam imiscíveis entre si.Este tipo de dispersão e formado por gotas esféricas, termodinamicamente metaestáveis, e podem ser estabilizadas parcialmente pela adição de surfactantes. Estas dispersões apresentam uma grande gama de aplicações tecnológicas na indústria química, farmacêutica, de alimentos, etc. Podem ser produzidas de diversos meios, dentre os quais se destacam as técnicas de microfluídica, que utiliza diversos tipos dispositivos específicos para esta finalidade, que podem produzir de emulsões com baixa dispersão de tamanhos (% 3%) e com dimensões con- trolaveis por meio das vazões das fases. Este ganho de qualidade aumenta ainda mais a gama de aplicações tecnológicas destas dispersões. Um dos principais parâmetros que caracterizam uma emulsão de alta qualidade e o tamanho das gotas. Por isso, na primeira parte de nosso trabalho, procuramos prever como varia o diâmetro médio das gotas produzidas por um dispositivo de focagem de fluxo, generalizando a equação de Umbanhovvar et al, que prevê o diâmetro das gotas produzidas por um dispositivo de fluxo coaxial. Depois produzimos e caracterizamos o tamanho médio das gotas em emulsões de óleo em água em relação as vazões das fases, e comparamos com o modelo de Umbanhovvar. Assim verificamos que a equação de Umbanovvar apresenta-se válida para um dispositivo de focagem de fluxo. No entanto os métodos de microfluídica apre- sentam limitações, como a baixa escala de produção e o tamanho mínimo das gotas, que pode chegar a um no caso de dispositivos mais sofisticados, feitos com PDMS (polidimetilsiloxano). A limitação de tamanho mínimo decorre tanto de dificuldades técnicas pela interferência das paredes dos dispositivos quanto pela transição de regime, de gotejamento para jatos. Na segunda parte de nosso trabalho procuramos reduzir o tamanho das emulsões através do método de evaporação de cossolvente. Inicialmente produzimos emulsões de óleo e clorofórmio disperso em uma solução de água, glicerina e álcool polivinílico (PVA), onde a concentração de óleo na fase dispersa foi variada em ? amostras diferentes. Depois disso esperamos a evaporação do clorofórmio e, durante este processo fotografamos as emulsões em intervalos de tempo determinados, o que nos permitiu verificar a variação no tamanho e na distribuição de tamanhos das gotas no decorrer do tempo. Foi possível reduzir consideravelmente o tamanho das emulsões. Conseguimos reduções para 62,2% e 16,8% do tamanho inicial das emulsões, para as amostras onde as concentrações de óleo eram respectivamente 10%v/v e 0,00017%v/v. Para pequenas concentrações de óleo a redução de tamanho foi limitada pelas impurezas do cossolvente (clorofórmio). Além disso, as emulsões apresentaram, após a evaporação do cossolvente, uma distribuição de tamanhos próxima a distribuição anterior a aplicação do método, o que atesta a validade desta estratégia.Item Um estudo sobre medida de emaranhamento(Universidade Federal de Viçosa, 2011-07-18) Silva, Saulo Luis Lima da; Franco, Daniel Heber Theodoro; http://lattes.cnpq.br/1623977278959069Além disso, o emaranhamento tem se mostrado um ingrediente indispensável no ramo da computação quântica (no processamento e transmissão de informação) e também na física da matéria condensada (na compreensão de transições de fase quântica). No presente trabalho temos por objetivo apresentar algumas formas de caracterizar tanto quantitativo, quanto qualitativamente, o emaranhamento. Em especial, pretendemos apresentar e aplicar o método desenvolvido por Dahl et al. [1]. Tal método consiste em determinar a distância do estado separável mais próximo do estado de interesse, uma vez que tal distância pode ser utilizada para medir o grau de emaranhamento do sistema. Entendemos por estado separável um estado que apresenta somente cor- relações clássicas, ou seja, um estado não-emaranhado, estados que não são separáveis são ditos emaranhados.Item Estudo da formação de micelas de copolı́meros tribloco por espalhamento de luz e dinâmica browniana(Universidade Federal de Viçosa, 2012-02-17) Moreira, Jader Carlos; Teixeira, Alvaro Vianna Novaes de Carvalho; http://lattes.cnpq.br/8510081220202786Copolı́meros do tipo tribloco fazem parte de uma categoria de material de grande aplicação tecnológica na atualidade dada a sua capacidade de formar estruturas autoorganizadas em determinadas soluções. A adição de cossolventes à essas soluções pode alterar as propriedades dessas estruturas, como tamanho, forma e regiões de estabilidade. Neste trabalho estudamos a formação de micelas reversas de L64 + solventes apolares (p-xileno e m-xileno) e cossolventes polares (água e misturas de água e metanol). Verificamos a formação de micelas de 15-20 nm de raio hidrodinâmico. Foi observado que ambos os isômeros p-xileno e m-xileno fornecem os mesmos resultados. A análise dos cossolventes polares mostrou que as faixas de solubilidade de água diminuem com o aumento da porcentagem de metanol. O comportamento das micelas também foi estudado ante a variação de temperatura. Observou-se que a faixa de estabilidade das micelas diminui com o aumento de temperatura. Paralelamente estudamos a formação de micelas via simulação por computador usando dinâmica Browniana. As cadeias foram simuladas utilizando o modelo de Rouse com um potencial de interação do tipo Lennard-Jones com energia de interação especı́fico para três regiões das cadeias. A formação de estruturas do tipo micelas foi observada e as estruturas mostraram-se sensı́veis à magnitude da interação, o parâmetro do potencial, havendo a formação de micelas em /kB T ≈ 2, 4. As estruturas foram caracterizadas por medidas dos tamanhos das micelas, número de agregação e também por propriedades dinâmicas (via coeficiente de auto-difusão). A análise dinâmica revelou-se uma ferramenta complementar no estudo destes sistemas fornecendo informações extras impossı́veis de serem extraı́das somente por técnicas estáticas.Item Tratabilidade de efluentes provenientes de duas seqüências ECF de branqueamento de celulose kraft de eucalipto(Universidade Federal de Viçosa, 2001-07-31) Souza, Luciana Cerqueira; Jordão, Cláudio Pereira; http://lattes.cnpq.br/5676975898773348O presente trabalho buscou simular, em escala de laboratório, um sistema de lodos ativados em batelada e em série, a fim de avaliar a tratabilidade dos efluentes provenientes de duas seqüências de branqueamento ECF, geradas em laboratório: A(EOP)D(PO) e D HOT (EOP)DP. Foi realizado o mesmo estudo com um efluente industrial de branqueamento ECF de uma fábrica de celulose kraft de eucalipto. Inicialmente, os efluentes foram caracterizados e tratados biologicamente, e em seguida foram realizados testes para estimar os parâmetros cinéticos do crescimento biológico do sistema de tratamento empregado para cada efluente. Os efluentes apresentaram características próximas. O primeiro reator biológico foi eficiente quanto à remoção de DQO (73%), DBO5 (98%) e AOX (50%), para ambos os efluentes, e compatível com os níveis atuais alcançados por fábricas de celulose kraft branqueada. Porém, o segundo reator biológico do sistema em série não foi eficiente, uma vez que praticamente toda matéria orgânica biodegradável existente nos efluentes foi consumida no primeiro reator. A taxa máxima de crescimento da biomassa estimada para o efluente gerado no laboratório foi de aproximadamente 1,3 d^-1, enquanto o efluente industrial apresentou uma taxa xinferior, em torno de 0,6 d^-1. Os coeficientes de produção celular estimados para ambos os efluentes estudados foram próximos, em torno de 0,4 mgSSV mgDQO^-1. Este valor encontra-se próximo do disponível na literatura, para efluentes de celulose kraft. Quanto ao coeficiente de respiração endógena estimado, o efluente laboratorial apresentou valor próximo ao da literatura, 0,13 d^-1, já o efluente industrial apresentou um valor superior, em torno de 0,18 d^-1.Item Modelagem do comportamento tensão x deformação x resistência de um solo residual da região de Viçosa (Minas Gerais)(Universidade Federal de Viçosa, 2001-02-28) Henrique, Gláucio Nery; Azevedo, Izabel Cristina Duarte de; http://lattes.cnpq.br/7740264826395737O objetivo principal deste trabalho foi verificar a aplicabilidade dos modelos constitutivos Hiperbólico, Cam-Clay e Lade-Kim na reprodução de ensaios triaxiais, seguindo várias trajetórias de tensão, realizados em um solo residual da região de Viçosa, Zona da Mata mineira. Para tanto desenvolveu-se um programa de ensaios executado com o equipamento triaxial cúbico do Departamento de Engenharia Civil da Universidade Federal de Viçosa, que constou de ensaios drenados, de compressão triaxial convencional, compressão hidrostática e no plano octaédrico com variação do ângulo de Lode. De posse dos resultados dos ensaios, procedeu-se à calibração dos modelos e à reprodução dos ensaios realizados através de cada um dos modelos, tendo-se concluído que o modelo de Lade-Kim foi o que melhor representou o comportamento experimental.Item Processo de desmagnetização e histerese de um gelo de spin artificial em uma geometria triangular(Universidade Federal de Viçosa, 2013-02-19) Rodrigues, João Henrique; Mól, Lucas Alvares da Silva; http://lattes.cnpq.br/2160557202999465Neste trabalho estudamos alguns processos de desmagnetização de um gelo de spin artificial em geometria triangular através de dois processos utilizando campo magnético externo: O primeiro processo similar ao processo de histerese, campo magnético em uma única direção, e o segundo através de um campo magnético rotacional e decrescente. Para isto, utilizamos simulações computacionais Monte Carlo, considerando que os spins da rede eram tipo Ising e que estes seriam invertidos somente quando a condição −si.Bi ≤ bi fosse satisfeita. Como tentativa de aproximar nossas simulações dos experimentos feitos em laboratório, adaptamos os valores de nossas simulações para serem proporcionais aos valores obtidos em laboratório e consideramos uma desordem nos spins da rede, fazendo com que o valor do campo magnético mínimo para a inversão bi siga uma distribuição Gaussiana (bi → bc ± b'i ). Esta última consideração seria reflexo da dificuldade de construir os gelos de spins em laboratório, gerando várias ilhas diferentes em uma mesma rede. Além disto, consideramos uma outra desordem no processo similar ao de histerese: o desalinhamento do campo magnético externo com a rede devido suas pequenas dimensões. Os resultados de nosso trabalho foram obtidos através de rede quadradas com 30 espaçamentos de rede e as médias foram tomadas de 50 × 10 amostras (50 redes diferentes e 10 amostras de cada rede). Nestes resultados, percebemos que no processo similar ao de histerese, as redes foram desmagnetizadas e conseguiram alcançar o estado fundamental, mesmo com grandes desordens. Enquanto no processo de campo magnético rotacional percebemos que as redes eram desmagnetizadas mas nenhuma alcançava o estado fundamental. No processo rotacional, o estado fundamental era somente alcançado no interior das redes sem desordem.Item Dinâmica de skyrmions e cristais de skyrmions auto-organizados(Universidade Federal de Viçosa, 2013-02-21) Amaral, Marco Antônio; Pereira, Afrânio Rodrigues; http://lattes.cnpq.br/6414129511154901Tais redes são uma boa descrição de materiais reais quase bidimensionais, pois estes, com frequência, possuem defeitos e impurezas, bem como fortes efeitos de borda, impedindo que um modelo infinito e contínuo os descreva bem. Foram analisados Skyrmions em redes livres de impurezas bem como sua interação com defeitos magnéticos, campos magnéticos externos e outras excitações do mesmo tipo na rede. Em especial foi analisada também a formação de cristais de skyrmions devido a interação entre excitações e sua consequente auto-organização. O estudo destes foi feito através de métodos computacionais de Dinâmica de Spins utilizando-se integradores do tipo Preditor-Corretor. Os resultados obtidos mostram que o modelo proposto se ajusta aos modelos teóricos contínuos no limite termodinâmico. Ainda assim, foram encontrados vários fenômenos novos para redes pequenas em que a dimensionalidade reduzida e discreteza do sistema pode gerar novas interações não previstas por modelos analíticos. Entre tais fenômenos podemos incluir a aniquilação de Skyrmions via impurezas, movimentação de skyrmions por campos aplicados e energias de interação inter-skyrmions. Tais simulações são de grande importância visto que recentemente foi demonstrado [1–4] que redes hexagonais de Skyrmions podem se formar em filmes finos e podem ser detectadas experimentalmente [5–11]. Considerando a área de memórias magnéticas de alta densidade, quasi-partı́culas estáveis como skyrmions seriam de grande aplicação prática [12].Item Difusão para a investigação da estabilidade de troianos hipotéticos dos planetas exteriores(Universidade Federal de Viçosa, 2005-07-20) Soares, Jean Silva; Cordeiro, Ricardo Reis; http://lattes.cnpq.br/7664490317008966No presente trabalho estudamos as órbitas de partículas testes simuladas em torno dos “pontos eqüilaterais estáveis L 4 ” dos quatro maiores planetas do Sistema Solar. O método do expoente de Hurst foi aplicado para caracterizar os processos difusivos presentes nestas regiões. A técnica de Cordeiro e Mendes (2005) foi utilizada para o cálculo dos expoentes de Hurst. Os resultados obtidos são comparados com os resultados de Holman e Wisdom (1993) para o cálculo do tempo de encontros próximos e com os resultados de Nesvorný e Dones (2002) para o cálculo do expoente de Lyapunov.Item Investigação experimental do modelo de fusíveis(Universidade Federal de Viçosa, 2005-04-05) Otomar, Denílson Ramos; Menezes Sobrinho, Ismael Lima; http://lattes.cnpq.br/0860753118287378O processo de fratura em materiais desordenados é um assunto de pesquisas constantes e tem atraído muito interesse científico e tecnológico. Tal processo é extremamente sensível a desordem a qual possui uma forte influência sobre a rugosidade da superfície de fratura. Nas últimas décadas vários modelos computacionais foram propostos com o objetivo de se estudar o processo de fratura em materiais desordenados, dentre eles, podemos citar o Modelo de Fusíveis. Neste trabalho, apresentamos uma investigação experimental do Modelo de Fusíveis. Nosso objetivo principal é estudar a influência da desordem sobre o processo de fratura. O aparato experimental consiste de uma rede quadrada de tamanho L x L na qual os lados dos quadrados são os fusíveis. Dois fios diferentes foram usados como fusíveis: fios de cobre e palha de aço. A rede formada somente por fios de cobre varia entre um sistema com desordem mínima até um sistema completamente desordenado. No caso dos fios de palha de aço a rede é sempre completamente desordenada. O experimento consiste em aplicar uma diferença de potencial V na rede e medir a corrente I. As curvas I x V obtidas foram investigadas com o objetivo de se determinar suas leis de escala quando a desordem ou o tamanho da rede são variados. Nossos resultados indicam que leis de escala somente são observadas no caso desordenado. Verificamos que para uma corrente fixa, acima de uma certa corrente crítica, a resistência elétrica da rede aumenta como uma lei de potência do tempo. Verificamos, também, que o tempo de ruptura da rede decai como uma lei logarítmica da corrente aplicada, para valores de corrente pouco acima da corrente crítica, ao passo que para valores de corrente muito acima da corrente crítica o tempo de ruptura decai como uma lei de potência.