Ciências e Aplicações Geoespaciais - Dissertações - CRAAM
URI Permanente para esta coleção
Navegar
Submissões Recentes
Agora exibindo 1 - 5 de 33
- DissertaçãoFotodegradação e fotoestabilização de filmes de nanocompósitos de pead/h-bnKalupgian, Cristiane Doria (2022-02-15)
Centro de Rádio Astronomia e Astrofísica Mackenzie (CRAAM)
Este trabalho refere-se ao estudo de fotodegradação de nanocompósitos a base de polietileno de alta densidade - PEAD e nanofolhas de nitreto de boro hexagonal (h-BN) com e sem a presença de aditivos estabilizantes, a fim de se obter informações sobre os mecanismos de degradação quando estes são expostos a radiação ultravioleta. O h-BN foi produzido por esfoliação líquida usando uma mistura de IPA/água e equipamento de ultrassom de ponteira. O material antes e após esfoliação foi caracterizado por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Microscopia de Força Atômica (AFM), Difração de Raios-X (DRX) e Espectroscopia Raman. A partir da esfoliação, foi obtido nanofolhas de h-BN multicamadas (6 a 15 camadas empilhadas) e tamanho lateral com uma maior frequência entre 75 e 200 nm. Foram preparados masterbatches via mistura no estado fundido dos aditivos: a) antioxidantes – AOX: mistura contendo 80% de Irgafos 168 + 20% de Irganox 1076, b) absorvedor de UV - UV: Tinuvin 326, c) Amina estericamente impedida – HALS, do inglês hindered amine light stabilizer: Tinuvin 622 SF, bem como do h-BN com concentrações em massa de 5%, usando o PEAD como veículo. Utilizando uma extrusora dupla rosca, foram preparadas as misturas de PEAD aditivadas com 0,2% absorvedor UV, 0,4% HALS e 0,2% antioxidantes (PEAD – C1 ; PEAD/AOX – C2; PEAD/UV/AOX – C3; PEAD/HALS/AOX – C4; PEAD/UV/HALS/AOX – C5) e dos nanocompósitos (PEAD/h-BN – C6 ; h-BN/AOX – C7; h-BN UV/AOX – C8; h-BN /HALS/AOX – C9; h-BN/UV/HALS/AOX – C10). Uma segunda extrusão foi realizada para a produção dos filmes em extrusora monorosca com matriz de perfil plano. As amostras foram expostas à radiação UV em câmara de envelhecimento acelerado por até 4 semanas. Posteriormente, foram coletadas em diferentes tempos de exposição e caracterizadas por Espectroscopia no Infravermelho por Reflexão Total Atenuada (FTIR-ATR), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Espectroscopia por UV-Vis e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Os resultados indicaram que as amostras referências e os nanocompósitos contendo o aditivo HALS (C4, C5, C9 e C10) ganharam destaque com a menor formação de cristalinidade secundária em comparação ao puro apresentada pelo DSC, indicando que houve um menor número de cisões e geraram menos grupos carbonila como foi mostrado pelos espectros de FTIR-ATR. Também tiveram mínimas alterações na morfologia após as 4 semanas de exposição UV. Somente as composições com UV/AOX (C3 e C8) desenvolveram um comportamento não esperado e semelhante ao PEAD após 4 semanas, comprovando pelo UV-Vis que o Tinuvin 326 foi consumido durante a exposição. O desempenho do h-BN acelerou o processo fotodegradativo, já que todos os 9 nanocompósitos sem o HALS (C6, C7 e C8) apresentaram maiores formações de quimiocristalização e elevados índices de carbonila com uma maior formação de grupos carboxílicos, indicando uma tendência a reações de cisões-β e/ou Norrish tipo I e II. Tal comportamento apenas mudou com a presença de HALS nas composições, o qual fotoestabilizou o nanocompósito de maneira eficaz. De acordo com a literatura, sugere-se que a ação do h-BN como catalisador na fotodegradação do PEAD pode ser explicada pela presença de metais no h-BN e/ou pela formação de óxido de boro após o envelhecimento. Este nanocompósito tem um grande potencial para aplicações em embalagens plásticas, as quais degradariam mais rapidamente e assim, contribuiria na diminuição da quantidade de resíduos plásticos persistentes no meio ambiente. - DissertaçãoFotodegradação e fotoestabilização de nanocompósitos a base de polipropileno e óxido de grafenoAmorim, Nathalia Saraiva Quirino Simões de (2021-08-19)
Centro de Rádio Astronomia e Astrofísica Mackenzie (CRAAM)
Este trabalho refere-se à preparação e caracterização de nanocompósitos a base de polipropileno (PP) com a incorporação de óxido de grafeno (GO) e/ou de aditivos fotoestabilizantes, a fim de obter-se materiais com melhorias no desempenho mecânico e na resistência a fotodegradação quando comparados com o PP puro. O trabalho foi dividido em duas etapas: a primeira referente à obtenção e caracterização do GO e de nanocompósitos PP/GO com diferentes concentrações, a fim de definir a concentração com melhor desempenho mecânico; e a segunda etapa referente à obtenção e caracterização de nanocompósitos PP/GO com a concentração definida na etapa anterior e a presença de aditivos fotestabilizantes, seguida de exposição dos materiais ao envelhecimento artificial e caracterização. O GO foi obtido por meio da oxidação química do grafite, usando o método de Hummers modificado, seguida de esfoliação líquida em água e caracterizado por análise termogravimétrica (TGA), difração de raios-X (DRX), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia Raman e microscopia de força atômica. Os resultados indicaram que o GO obtido teve um alto índice de oxidação e um empilhamento de camadas relativamente baixo. Os nanocompósitos da primeira etapa foram obtidos com concentrações finais de carga de 0,05%, 0,1%, 0,3% e 0,5% em massa. Os corpos de prova de tração foram obtidos por meio de moldagem por compressão, utilizando prensa hidráulica com aquecimento, e os corpos de prova de impacto foram obtidos por meio de injeção. Os resultados de tração e impacto apontaram melhor desempenho mecânico para a composição PP/GO 0,1%, sendo essa concentração definida para ser utilizada na segunda etapa. Os nanocompósitos da segunda etapa foram obtidos na forma de filmes por meio de prensagem em prensa hidráulica com aquecimento. Foram preparadas 5 composições de nanocompósitos PP/GO com diferentes aditivos (antioxidantes, absorvedor de ultravioleta - UV e estabilizantes à luz tipo aminas impedidas - HALS) e 5 composições de referência, de PP puro e aditivos. Os filmes foram expostos em câmara de envelhecimento artificial por até 4 semanas e foram caracterizados por meio de análise do aspecto visual, FTIR e por Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC). Os resultados revelaram que a adição de GO na matriz de PP retardou o processo fotodegradativo do PP, que o absorvedor de UV não foi eficiente na proteção à fotodegradação e que os filmes com HALS obtiveram a melhor proteção contra a fotodegradação dentre todas as composições analisadas, indicando um efeito sinérgico entre HALS/absorvedor de UV e também entre o GO e os aditivos (HALS/absorvedor de UV). - DissertaçãoDesenvolvimento de templates para modelagem do espectro de linhas de desexcitação nuclear em explosões solares utilizando o pacote flukaThereza, Raphael Malagoli (2021-08-18)
Centro de Rádio Astronomia e Astrofísica Mackenzie (CRAAM)
A análise da radiação emitida na faixa de raios-𝛾 em explosões solares, produzida por interações de elétrons e íons acelerados a altas energias (∼ MeV a GeV) com núcleos da atmosfera solar ambiente, fornece diagnósticos importantes sobre os mecanismos de aceleração de partículas primárias, bem como sobre a estrutura e a evolução do plasma magneto-ativo ambiente. A modelagem e interpretação de espectros de emissão de raios-𝛾 observados é geralmente realizada via melhor ajuste de dados utilizando-se um conjunto de templates e funções independentes para as componentes espectrais produzidas pelos vários processos relevantes (bremsstrahlung de elétrons e pósitrons, desexcitação nuclear, captura de nêutrons, aniquilação de pósitrons e decaimento de píons). Trabalhos recentes têm demonstrado o potencial do pacote Monte Carlo FLUKA como ferramenta efetiva para a simulação de processos nucleares no contexto de explosões solares, bem como sua capacidade de implementar um tratamento auto-consistente de todas as componentes típicas de espectros de emissão de raios-𝛾 observados. O objetivo deste trabalho é otimizar as simulações de processos nucleares em explosões solares com o pacote FLUKA, visando o desenvolvimento de templates para a modelagem de espectros de emissão de raios-𝛾 de eventos observados com instrumentos tais como o Gamma-ray Burst Monitor (GBM) e o Large Area Telescope (LAT), ambos a bordo do satélite FERMI, e o Reuven Ramaty High Energy Spectroscopic Imager (RHESSI). Para tanto, implementamos uma nova estratégia de simulação que permite melhorar a estatística e a resolução em energia dos espectros de emissão de raios-𝛾 gerados. Utilizando essa estratégia, calculamos espectros de linhas de desexcitação nuclear que apresentam boa concordância com os calculados com o código desenvolvido por Murphy et al. (2009) considerando os mesmos parâmetros de modelo. - DissertaçãoVariabilidade das tempestades elétricas e sua relação com o campo elétrico atmosférico de tempo bom utilizando a rede WWLLNCcopa, Josue Gabriel Anca (2021-08-08)
Centro de Rádio Astronomia e Astrofísica Mackenzie (CRAAM)
Estudos realizados no século XX pelo navio do Instituto Carnegie de Washing ton mostraram que a variação média diária do campo elétrico atmosférico de tempo bom, conhecida também como curva de Carnegie, era independente do local de medição. A curva de Carnegie apresenta três máximos às 08, 14 e 19 UT, os quais correspondem aos horários locais de máxima atividade de tempestades elétricas na Ásia-Austrália, Europa-África e América respectivamente. Assim, as tempestades elétricas foram propostas como um dos principais geradores de corrente elétrica dentro do circuito elétrico atmosférico global (CEAG). Neste trabalho, analisamos dados da World Wide Lightning Location Network (WWLLN) para os anos 2012 e 2013, que nos fornece o tempo de ocorrência e a posição dos relâmpagos detecta dos de forma global. Nossa metodologia consiste em agrupar os dados de raios da WWLLN em uma matriz de densidade com uma resolução espacial de 0,1°x 0,1° (1 pixel) e uma resolução temporal de uma hora. O algoritmo utilizado identifica os pixels com relâmpagos e agrupa esses pixels com os pixels adjacentes para for mar a tempestade. Desta forma, foram geradas curvas diurnas (mensais, sazonais e anuais) de tempestades elétricas. As curvas obtidas foram comparadas com a curva de Carnegie (curva padrão), e com a curva de Vostok (medições mais recen tes) para entender a relação entre as variações do campo elétrico de tempo bom e as variações das tempestades elétricas. Nossos resultados mostram uma alta correla ção linear entre a ocorrência anual de tempestades elétricas diurnas e as curvas de Carnegie (R= 0,97) e Vostok (R = 0,98). Nos resultados sazonais encontrámos uma maior correlação nos meses de setembro-outubro-novembro (R = 0,98 e R = 0,99) e uma baixa correlação em junho-julho-agosto (R = 0,75 e R = 0,88) entre tempestades - Carnegie e tempestades - Vostok, respectivamente. Obtivemos uma média global de 841 tempestades por hora, que cobrem aproximadamente 0,132% da superfície terrestre e geram uma corrente total de 1120 A a cada momento. Essa corrente ge rada é descarregada na superfície terrestre em regiões de tempo bom, com uma densidade média de 2,2 pA/m2 e campo elétrico médio de 146,7 V/m. - DissertaçãoVariabilidade da opacidade submilimétrica em escalas de minutosHuamán, Kely Dorely Padilla (2021-08-16)
Escola de Engenharia Mackenzie (EE)
Water vapor is the main cause of atmospheric attenuation at high frequencies. The measurement the atmospheric optical depth (𝜏 ) allows us to obtain the true brightness temperature of an astrophysical object. Melo et al. (2005), used the solar brightness temperature as a reference to obtain the Atmospheric optical depth at sub-millimeter waves. Cornejo Espinoza (2017) used the same method for a longer period from 2006 to 2014. All these measurements were made with the Solar Telescope for Sub-millimeter Waves (SST), at the El Leoncito Astronomical Complex (CASLEO) at the submillimeter frequencies of 212 and 405 GHz. In this work we will use a new method to calculate the variation the Atmospheric optical depth in time scales from minutes to hours. We will use the opacities determined by the brightness and tipping methods as an input parameter, on days when the Sun does not have any active region. The method assumes that any observed intensity variation is then due to 𝜏 fluctuations in the observing direction.