Solar-pumped laser technology

In this dissertation are reported technological advancements in solar-pumped lasers and solar energy collection and concentration systems. New insights to improve the overall efficiency and the tracking error stability of solar lasers are presented, demonstrating new possibilities towards a sustainable energy generation and a low carbon industry as a solution for new segments of technology innovation. Significant progresses in solar laser efficiency and tracking error stability were obtained with numerical analysis. ZEMAX© non-sequential ray-tracing and LASCAD© resonant cavity analysis were used to optimize the optical designs and the laser cavity parameters. 38.2 W/m2 multimode solar laser in end-side-pumping configuration was achieved by using a ring-array concentrator (RAC). Dual-rod side-pumping scheme increased the multimode collection efficiency and the solar-to-laser power conversion efficiency to 24.18 W/m2 and 2.88%, respectively. Through the RAC primary concentrator and the dual-rod scheme, 29.06 W/m2 in multimode collection efficiency and 3.06% solar-to-laser power conversion efficiency were obtained. Also, TEM00-mode solar laser was improved with the novel three-folding-mirror laser beam merging technique, reaching 16.10 W/m2 of collection efficiency. Finally, a Nd:YAG dual-rod solar laser prototype was designed and built based on the numerical calculations. Experimental advancements were achieved regarding the solar tracking stability of the solar laser emission, reducing the eventual costs of future solar laser systems. The improvement in solar tracking error width at 10% laser power loss was 3.5 times and 1.5 times in its vertical and horizontal solar laser setups, respectively. Compared with the most efficient experimental single-rod solar laser, tracking error enhancement attained with the dual-rod in its vertical and horizontal setups was 23.3 and 10.0 times, respectively. The solar laser beam merging technique is also presented. The research work performed along this thesis and its results are discussed and future perspectives are finally proposed.Nesta dissertação são reportados os avanços tecnológicos em lasers de bombeamento solar e coleção e concentração de energia solar. Novos conhecimentos para melhorar a eficiência geral e a estabilidade de seguimento solar de lasers solares são apresentados, demonstrando novas possibilidades em direção à uma geração de energia sustentável e a uma industria de baixo carbono como uma solução para novos segmentos de inovação tecnológica. Progressos significantes em eficiência de laser solar e estabilidade de seguimento solar foram obtidos com análise numérica. ZEMAX© em modo não-sequencial para o traçado de raios e LASCAD© para análise da cavidade ressonante foram usados para otimizar o design ótico e os parâmetros da cavidade ressonante. 38.2 W/m2 de laser solar multimodo com configuração de bombeamento longitudinal-lateral foi conseguido utilizando um concentrador de anéis (CA). O esquema de dois-cristais com bombeamento lateral aumentou a eficiência de coleção e a eficiência de conversão de potência solar-para-laser multimodo para 24.18 W/m2 e 2.88%, respectivamente. Através do CA como concentrador primário e do esquema de dois-cristais, 29.06 W/m2 em eficiência de coleção em multimodo e 3.06% de eficiência de conversão de potência solar-para-laser foram obtidos. Também o laser solar em modo fundamental foi melhorado com a nova técnica de fusão de feixes laser com três-espelhos, atingindo 16.10 W/m2 de eficiência de coleção. Finalmente, um protótipo de laser solar Nd:YAG de dois-cristais foi desenhado e construído baseado nas simulações numéricas. Avanços experimentais foram atingidos em relação à estabilidade de seguimento solar da emissão de laser solar, reduzindo os eventuais custos de futuros sistemas de laser solar. O melhoramento na largura de erro de seguimento solar a 10% de perda de potência laser foi 3.5 vezes e 1.5 vezes nos seus esquemas vertical e horizontal, respectivamente. Comparado com o mais eficiente laser solar experimental de um cristal, a melhoria conseguida no erro de seguimento com o dois-cristais nos seus esquemas vertical e horizontal foi de 23.3 e 10.0 vezes, respectivamente. A técnica de fusão de feixes laser com três espelhos também é apresentada. O trabalho de pesquisa feito ao longo desta tese e os seus resultados são discutidos e futuras perspectivas são finalmente propostas

Analisis Tema Pada Novel Eat Pray Love Karya Elizabeth Gilbert

The purpose of writing this undregraduate thesis is to analyze the theme in the novel Eat Pray Love. In addition, the writer expects that readers can get the point of the significance in this novel. The method employed analyze this novel is the structural approach. After the writer analyzes the theme in the novel Eat Pray Love, written by Elizabeth Gilbert with the plot and charatreristics, the writer concludes that there are several themes in the novel, they are divorce, self-identity, spirituality, and love. Above all, the main theme in this novel is about seeking a balance of life. Penulisan skripsi ini bertujuan untuk menganalisis tema yang terkandung dalam novel Eat Pray Love, selain itu penulis berharap agar pembaca lebih memahami makna yang tekandung dalam novel ini. Metode penelitian yang penulis gunakan untuk menganalisis novel ini adalah dengan menggunakan pendekatan struktural. Setelah penulis menganalisis tema novel Eat Pray Love karya Elizabeth Gilbert melalui alur dan penokohan, maka penulis menyimpulkan terdapat beberapa tema yaitu perceraian, pencarian jati diri, spiritual, dan percintaan. Namun tema utama dalam novel ini adalah tentang mencari keseimbangan hidup

MERCADOS DA AGRICULTURA FAMILIAR NO SUL DE MINAS GERAIS

A pesquisa tem como objetivo caracterizar diferentes realidades da agricultura familiar, práticas agroecológicas e mercados no Sul de Minas Gerais. Foram estudados dois agentes de desenvolvimento socioeconômico na região, primeiro a Feira Livre Semanal na cidade de Alfenas - MG, contando com 516 feirantes da região sul de Minas, e a produção agroecológica e convencional no Assentamento Primeiro do Sul, no município de Campo do Meio - MG, verificando as dificuldade e potencialidade do cultivo do café agroecológico, na região que detêm 25% da produção de café no Brasil. Os resultados são oriundos de dois projetos (extensão e pesquisa) e pode-se constatar a dificuldade encontrada pelos agricultores familiares nos aspectos econômicos, da dependência do mercado e produção convencional, e de assistência técnica, pela falta de técnicos especializados para fazer a transição agroecológicas nas propriedades familiares. Existem cooperativas na região que promovem a produção agroecológica do café, mas em pequena escala, tendo grandes dificuldades para captar agricultores nesse processo, pelo tempo da transição e da dependência econômica dos métodos convencionais

Estimating Fluid Local Velocity within a Novel 3D Collagen Matrix Perfusion System

Traditional cell culture, performed on flat surfaces under static conditions, does not accurately represent physiologic conditions. As an alternative, groups have applied interstitial fluid flow (0.1-2.0 µm/s) through a 3D cell-embedded extracellular matrix (ECM). Cells sense the flow via mechanotransduction, a process by which cells sense mechanical forces and resultantly respond with biochemical signaling. Previous work demonstrates enhanced cell morphogenesis under interstitial flow conditions. However, fluid flow is poorly described within these systems, stressing the need for a well-characterized 3D interstitial flow system. Understanding fluid mechanics within a perfusion system will help elucidate cellular response to flow-induced mechanical forces. The objective of this study was to quantify the fluid flow velocity through a controlled ECM. The changes in the collagen concentration are directly related to the fibril density of the collagen (stiffness). A fluorescent Rhodamine solution was pumped at a constant flow rate through a collagen matrix-containing chamber. The resulting flow front was visualized at the center of the chamber using a fluorescent microscope. A Matlab program was developed to track the light intensity between time points to provide measures of flow velocity. The results suggest that collagen concentration affects the estimated velocity measurements. As collagen fibril density increases, the resistance to flow increases, leading to a decrease in estimated velocity. These results validate the device’s ability to consistently distribute flow over a range of ECM stiffness. Control and quantification of local fluid velocity is essential for future experiments in which cells will be embedded in the collagen matrix to observe cell response to fluid flow

As narrativas do acesso a atenção primária em porto alegre : experiências na perspectiva dos usuários idosos

O envelhecimento coloca-se com um grande desafio para os sistemas de saúde, sendo necessário pensar novos modelos de atenção capazes de atender as demandas da população idosa. Neste cenário, a Atenção Primária à Saúde (APS) se faz como ponto principal para a ordenação e coordenação do cuidado, sendo espaço estratégico para o oferecimento da atenção à saúde de forma equânime e integral, uma vez que as necessidades em saúde da população mais velha não são supridas em um sistema pautado na fragmentação do cuidado. Este projeto trata de um estudo qualitativo, de método dedutivo e caráter compreensivista, que tem por objeto o estudo do acesso aos equipamentos da APS no município de Porto Alegre, na perspectiva dos usuários idosos. Os dados foram coletados por meio de entrevistas narrativas, buscando compreender as potencialidades e os possíveis entraves encontrados pelos idosos no acesso as unidades básicas de saúde onde estão vinculados. A análise do material empírico das entrevistas narrativas foi realizada sob a perspectiva da Análise Temática de Conteúdo, considerando as etapas propostas por Laurence Bardin. Foram construídas três temáticas, sendo elas o “acesso na APS”; “a acessibilidade” e a “integralidade do cuidado”. Os resultados demonstram que as unidades de saúde são a principal referência para o acesso a cuidados pela população idosa, tanto pela proximidade das unidades de suas residências, bem como pelo vínculo produzido entre os trabalhadores e usuários. A avaliação do acesso na perspectiva dos idosos foi positiva, mas não completamente satisfatória uma vez que características organizacionais e físicas foram apontadas como importantes barreiras de acesso e diretamente associadas com diferentes graus de insatisfação dos usuários com o serviço de referência. Foi observado também que a idade avançada quando analisada em conjunto com outros marcadores sociais de diferença também pode se configurar enquanto característica limitadora de acesso aos cuidados em saúde na atenção primária. Os resultados encontrados nesta pesquisa poderão nortear ações que qualifiquem a rede de atenção primária, reforçando os princípios de equidade e universalidade do SUS. Pensar em estratégias efetivas e resolutivas para o acesso na APS e em uma política pública de saúde com foco na saúde da pessoa idosa faz-se necessário para a transformação da sociedade e o fortalecimento do Sistema Único de Saúde.The aging process is a challenge for health systems, and it is necessary to propose new models to answer the demands of the elderly population. Primary Health Care (PHC) is the center for the ordering and coordination of care, and it is a strategic space provide equity health care and comprehensive perspective, since the health needs for older population are not achieved in a fragmented health system. This research project is a qualitative study, with a comprehensive and inductive method, to study the access the Primary Health Care equipment in Porto Alegre-RS, from the elderly users’ perspective. Data were collected by means of narrative interviews, aiming to understand the potentials and possible barriers found by the elderly when they tried to access basic health units where they are linked. The analysis of the empirical material, from the narrative interviews, was mad with Thematic Content Analysis, considering the steps proposed by Laurence Bardin. Three themes were built: “first contact attention”, “the capacity of health facilities”, “access and comprehensive care”. The results show that health units in primary care are the main reference for access by the elderly population, because is the health service nearest to their homes, as well as the bond/linkage produced between health workers and users. The access was perceived, from the elderly’s perspective, as positive, but not quite satisfactory, because organizational and structural characteristics were identified as important barriers to access and directly associated with different dissatisfaction degrees. It was also observed that advanced age, when analyzed together with other difference social markers, can be configured as a limiting characteristic to access health care in primary care services. The results may guide new work processes in the PHC, reinforcing the principles of equity and universality of SUS. Public health policies, focusing on the elderly health, is an effective and resolutive strategies for accessing PHC. This is necessary for society transformation and the Unified Health System strengthening

Tissue Engineering: Applications in Developmental Toxicology

In vivo toxicology assays are expensive, low-throughput, and often not predictive of a human response. Three-dimensional in vitro human cell-based tissue systems incorporating cell-cell and cell-matrix interactions have promise to provide high-throughput, physiologically-relevant information on the mechanism of the toxin and a more accurate assessment of the toxicity of a chemical before progression to human trials. Quantification of the disruption of vasculogenesis, the de novo formation of blood vessels from endothelial progenitor cells, can serve as an appropriate indicator of developmental toxicity since vasculogenesis is critical to the early development of the circulatory system. The current routinely used in vitro angiogenesis assays are 2D and thus not physiologically-relevant and analyzed semi-quantitatively. Recently, a 3D in vitro model of vasculogenesis, involving a type I collagen oligomer matrix and endothelial colony forming cells, was described to be capable of producing and maintaining lumenized blood vessel networks up to 14 days. Here we utilized this model to develop a 3D vasculogenesis assay. We quantified the performance of this assay with a set of known angiogenesis modulators (imazamox, thalidomide, 2-methoxyestradiol, levamisole) through cytotoxicity testing and 3D image analysis. Preliminary data suggests a difference in the drug sensitivity and response when measured with the 3D vasculogenesis assay and compared to a well-established 2D angiogenesis assay. We expect our model to more closely mimic results from in vivo studies, but further validation is needed. This new 3D vasculogenesis model can provide a physiologically-relevant, high-throughput screening and mechanistic assay for applications in pharmaceutical development and developmental toxicology

Primary health care and the context of the COVID-19 pandemic : reflections on health care for the old people

O contexto global de emergência em saúde pública causada pela pandemia de COVID-19 desafia os diversos países a pensar estratégias para prevenção e controle da infecção por SarsCoV-2. Os idosos são o principal grupo de risco para os casos mais agravados da doença, levando os sistemas de saúde a (re) pensarem seus modelos de atenção e propor estratégias capazes de responder as demandas pré-existentes destes usuários, somados às novas questões evidenciadas pela pandemia. Neste contexto, a Atenção Primária à Saúde (APS) é espaço estratégico para a oferta de cuidados de forma equânime e integral, sendo o principal ponto da rede de atenção acessado pelos usuários idosos. Com o advento da emergência em saúde pública pela COVID-19 este nível de atenção continuou sendo a referência para o atendimento de primeiro contato aos casos sintomáticos respiratórios leves e moderados. Frente tais contextos realizou-se um estudo com aproximação metodológica qualitativa, desenhada dentro de um método indutivo objetivando descrever o acesso aos serviços de saúde na atenção primária na perspectiva dos usuários idosos e traçar um paralelo com questões envolvendo a COVID-19. A produção de informações se deu por meio de entrevistas narrativas semiestruturadas, o material tratado e analisado à luz da técnica de Análise Temática de Conteúdo. Observa-se que houve o aumento das evasões de consultas de acompanhamento e complicações às condições de saúde préexistentes dos usuários idosos, desafiando a APS a fortalecer as formas de cuidado centradas nos territórios, pautadas, também, na prevenção e promoção ao COVID-19. Novas estratégias para continuidade dos cuidados foram desenvolvidas e ganharam lugar no cotidiano do trabalho das equipes de APS, como as teleconsultas e telemonitoramentos. Sem estratégias que possibilitem outras formas de cuidado a pandemia de COVID-19 pode representar um fator dificultador de acesso dos usuários idosos aos serviços da atenção primária.The global context of public health emergency caused by the COVID-19 challenges several countries to think about strategies for the prevention and control of Sars-CoV-2 infection. The elderly is the main risk group for the most aggravated cases of the disease, leading the health systems to (re) think about their care models and propose strategies to respond the pre-existing demands of these users, added to the new questions evidenced by the pandemic. In this context, Primary Health Care (PHC) is a strategic space for the provision of care in an equitable and comprehensive way, being the main point of the care network accessed by elderly users. With the advent of the public health emergency by COVID-19, this level of care continued to be the benchmark for first contact care for mild and moderate respiratory symptomatic cases. In the face of such contexts, this study was carried out with a qualitative methodological approach, designed within an inductive method aiming to describe access to health services in primary care from the perspective of elderly users and to draw a parallel with issues involving COVID-19. The production of information happened by means of semi-structured narrative interviews. The textual material was treated and analyzed in the light of the Thematic Content Analysis technique. It is observed that there was an increase in the evasion of follow-up consultations and complications to the preexisting health conditions of elderly users, challenging the PHC to strengthen the forms of care centered on the territories, also based on the prevention and promotion of COVID- 19. New strategies for continuity of care were developed and exists in the daily work of PHC teams, such as teleconsultations and telemonitoring. Without strategies that enable other forms of care, the COVID-19 pandemic may represent a factor that makes it difficult for elderly users to access primary care services

Monitoring focal adhesion kinase phosphorylation dynamics in live cells

Focal adhesion kinase (FAK) is a cytoplasmic non-receptor tyrosine kinase essential for a diverse set of cellular functions. Current methods for monitoring FAK activity in response to an extracellular stimulus lack spatiotemporal resolution and/or the ability to perform multiplex detection. Here we report on a novel approach to monitor the real-time kinase phosphorylation activity of FAK in live single cells by fluorescence lifetime imaging