Repositório do Conhecimento Institucional do Centro Universitário FEI

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Dissertação

Propriedades interfaciais e morfológicas de filmes monomoleculares contendo anfifílicos do petróleo

(2022) Neves, Mayara Alves Rosa

O presente trabalho descreve o comportamento interfacial de filmes contendo anfifílicos do petróleo, avaliando aspectos termodinâmicos e morfológicos, contribuindo com estudos de estabilidade do petróleo, a partir da descrição do comportamento reológico e da determinação dos parâmetros termodinâmicos. A metodologia experimental inclui a extração (procedimento IP 143) e caracterização das frações do petróleo (frações SARA), além da análise das propriedades dos filmes, através dos ensaios de histerese utilizando a Cuba de Langmuir. Observa-se através dos módulos de elasticidade obtidos que as frações Saturados e Aromáticos apresentam comportamentos semelhantes para compressão e expansão, e as frações Resinas e Asfaltenos apresentam comportamento semelhante para compressão. O comportamento do filme de Resinas no processo de histerese indica uma elevada interação entre as moléculas, a ponto de ocorrer uma queda acentuada da pressão superficial no momento da expansão, não sendo possível que o filme retorne ao seu estado inicial. Além disso, o filme de Saturados apresentou a menor energia dissipada no ciclo de histerese, em relação aos outros filmes, sendo que isso está relacionado com sua interação molecular mais fraca. O máximo valor obtido para as misturas Asfaltenos/Resinas para o processo de compressão foi de 80,515 mN/m e para expansão de 265,958 mN/m, sendo ambos para a mistura A60/R40. As áreas em excesso obtidas para as misturas Asfaltenos/Resinas indicam que no processo de compressão as interações moleculares são em sua maioria menos intensas e no processo de expansão as interações moleculares são mais intensas, em relação ao observado para os componentes puros. Observa-se comportamento similar para a energia de Gibbs em excesso e para a energia de Gibbs da mistura Asfaltenos/Resinas

Dissertação

Avaliação da produção de biossurfactantes por fungos associados a caules e folhas de mandioca visando aplicação industrial

(2022) Marelli, Maria Silvia

A busca por compostos naturais que possam substituir com eficiência compostos sintéticos em processos químicos tem sido alvo de várias pesquisas. Neste sentido, trabalhos vêm sendo desenvolvidos na busca por biossurfactantes que possam substituir os atuais surfactantes sintéticos ou alguns grupos destes. No entanto, também são verificadas limitações, bem como desafios em relação a aplicação de biossurfactantes em substituição a surfactantes sintéticos. Desta forma, no presente trabalho, foi realizada a avaliação da produção de compostos com potencial para atuar como biossurfactantes por fungos obtidos a partir de caules e folhas de mandioca (12 fungos no total). A análise preliminar a partir de cada fungo, individualmente, mostrou uma maior produção destes compostos pelos fungos FO1 (Cladosporium xanthochromaticum) e CA10 (Vouchered mycorrhizae). Posteriormente, foi realizado o crescimento de todos os fungos em meio de cultura líquido específico, visando intensificar a produção de biossurfactantes, sendo verificado que o fungo que secretou uma maior concentração de compostos com propriedades semelhantes às de biossurfactantes, foi o fungo CA10. Verificada a maior eficiência de produção por este fungo, o mesmo foi submetido ao crescimento em meio de cultura líquido específico variando-se o tempo, temperatura e pH, visando o aumento da produção de biossurfactantes. A análise dos resultados referentes a redução da tensão superficial mostrou que a condição ideal de crescimento do fungo foi a utilização de uma temperatura de 30ºC, pH 8 e, tempo de 15 dias. Após a determinação da melhor condição de crescimento do fungo para produção de compostos com potencial para atuar como biossurfactantes, foi realizado um novo crescimento nesta condição, bem como, uma pré-purificação do produto desejado. Em uma das frações obtida foi observado a presença de compostos glicosilados, bem como propriedade biossurfactante. Essa fração levou a uma redução da tensão superficial de 62,42 %, quando comparado ao padrão

Tese

Estudo comparativo de transistores SOI planares de alto desempenho analógico

(2022) Alves, C. R.

Devido às vantagens que transistores SOI (Silicon-On-Insulator) MOSFETs apresentam em relação aos dispositivos MOS convencionais implementados em lâminas de silício, o interesse por seu uso em circuitos integrados vem crescendo na indústria de semicondutores. Buscando sempre uma melhora dos parâmetros elétricos e analógicos o estudo dessa estrutura é algo essencial para melhorar eventuais desvantagens da estrutura, como a baixa tensão de ruptura. Com este intuito algumas estruturas de alto desempenho foram propostas, tais como os transistores SOI de canal gradual (GC – Graded-Channel) e a associação série de transistores assimétrica de transistores SOI (A-SC – Asymmetric Self-Cascode), que é composta por dois transistores com tensões de limiar distintas associados em série com as portas curto-circuitadas. Este trabalho tem como objetivo o estudo comparativo de parâmetros analógicos e das capacitâncias dessas duas estruturas de dispositivos. São apresentados parâmetros de pequenos sinais e ganho de tensão de malha aberta, bem como as trascapacitâncias, que afetam diretamente o fator de tempo dos circuitos em aplicações analógicas, mas cujo comportamento foi pouco estudado na literatura. Essa análise será feita através de simulações numéricas bidimensionais e medidas experimentais em transistores fabricados. Para isso serão utilizadas as curvas de corrente e de capacitância em função da tensão de porta para dispositivos GC SOI MOSFETs e A-SC SOI MOSFETs com variações no comprimento de canal efetivo

Dissertação

Solda a ponto por atrito e mistura em juntas similares de aço ao boro 22MnB5

(2022) Queiroga, Felipe Araújo de

A soldagem a ponto por atrito e mistura (FSSW), método de união no estado sólido que usa ferramenta não consumível, já se mostrou eficaz para a união de chapas de alumínio e vem como uma alternativa interessante ao método de soldagem por resistência (RSW). Com a crescente utilização de aços 22MnB5 conformados a quente na indústria automobilística, o método de FSSW pode ser justificado pois une as chapas ainda no estado sólido e, por isso, tem potencial de ajudar a evitar defeitos microestruturais como porosidade e microtrincas. Dado esse contexto, o objetivo deste trabalho foi estudar o FSSW em aços 22MnB5, propondo geometrias de ferramenta, cujo material é Nitreto Cúbico de Boro Policristalino (PCBN), e estudando a influência do diâmetro pino. Além disso, foram estudadas influências dos parâmetros de soldagem e verificada a viabilidade deste método na indústria automobilística. Para isso, foram utilizadas chapas do material proposto e as mesmas foram recortadas conforme geometria necessária para ensaios de arrancamento de solda. Após esse processo, as mesmas foram tratadas termicamente a fim de simular a dureza de uma chapa conformada a quente. Essas chapas então foram soldadas em uma máquina de FSW, utilizando os parâmetros que foram baseados na literatura. Os resultados mostraram que é possível alcançar níveis satisfatórios de resistência mecânica com o método de FSSW e que a combinação de altas velocidades de rotação com baixas velocidade de penetração podem aumentar a força de arrancamento, alongando a zona de mistura, assim como ampliar a vida útil da ferramenta, além de ser um método ambientalmente amigável. No entanto, no comparativo com o método de Solda Ponto por Resistência (RSW), o FSSW ainda leva desvantagem. Além de ter demonstrado menor resistência mecânica e um pior aspecto visual, o FSSW levou à quebra prematura das ferramentas, principal motivo pelo qual é necessário ainda evoluir com este método a fim de encontrar meios de aumentar a vida útil da ferramenta para um número aceitável de soldas até a falha

Dissertação

Coordenação ótima de comboios baseada em sistema de sugestão de perfil cinemático

(2022) Dal Bon Tonetto, Paulo Eduardo

Órgãos internacionais como United States Environmental Protection Agency (EPA) e European Environment Agency (EEA) relatam que há tendência de crescimento das emissões dos veículos pesados para os próximos anos. Uma das possíveis explicações para isto é o fato de existir uma projeção indicando que a demanda pelo frete de carga continuará crescendo no mundo inteiro. A busca por novas tecnologias para reduzir as emissões de gases de efeito estufa no segmento de transporte, especialmente para os veículos pesados, torna-se necessária, e a dificuldade para expandir a malha rodoviária faz buscar novas estratégias para otimizar o sistema atual visando uma melhora na eficiência energética. Para atingir tal meta, diversas frentes de estudo estão sendo exploradas. A estratégia do comboio de caminhões, na qual os veículos trafegam com pequenas distâncias entre si promovendo uma economia de combustível, vem mostrando que é uma opção viável na prática, reduzindo o consumo, os custos operacionais e a emissão de gases poluentes, sendo que o método de otimização do perfil de velocidade de forma colaborativa pode auxiliar ainda mais na economia. No presente trabalho os efeitos da inclusão de veículos que não dispõem da tecnologia necessária para a formação de comboio de forma autônoma serão estudados. Na formação, um veículo não autônomo recebe sugestões de velocidades que são calculadas através de uma estratégia de controle ótimo. Foi possível concluir que em média para o perfil ótimo de velocidade os veículos seguidores são 26,9% mais econômicos que um veículo trafegando sozinho utilizando somente a estratégia de controle de cruzeiro. Os veículos seguidores utilizando a estratégia de sugestão apresentam a mesma diferença percentual (26,9%). Portanto a inclusão de veículos HDV na formação do comboio se mostrou eficiente na economia, sendo que o consumo dos seguidores não é afetado e o do líder pouco se altera comparado com a estratégia de controle de cruzeiro

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