Aspectos computacionais da implementaçao da formulaçao diferencial aplicada à análise reológica de barragens de concreto

Neste artigo sáo apresentadas as formulaçóes integral e diferencial para a modelizacão matemática do problema reológico do concreto, assim como a correspondencia entre as duas formulaçoes. Sáo então apresentados exemplos numéricos visando uma comparacáo da eficiencia computacional de algoritmos baseados nos dois tipos de modelizaçao.Peer Reviewe

Reactivity of hydroxy-containing aromatic compounds towards electrogenerated hydroxyl radicals

A kinetic study on the oxidation of hydroxy-containing aromatic compounds by electrogenerated HO radical and simultaneous by direct electron transfer is presented. First order kinetics are used to describe consumption rates of hydroquinone, benzoic acid and of hydroxybenzoic acid derivatives by galvanostatic electrolysis with simultaneous oxygen evolution at a Pt electrode. Linear correlations were established from the effect of electrolyses current density on kapp. The meaning of the intercept and of the slope is analysed. A good agreement is found between intercept values and the apparent rate constants from potentiostatic electrolysis without O2 evolution. Simultaneously, the slopes magnitude corroborate the relative reactivity order of species that was established considering the occurrence of positive charge densities on carbon atoms of the aromatic ring. Therefore, the present analysis provides kinetic information concerning both, the direct electron-transfer and the reaction with HO radical.Thanks are due to FCT (Fundação para a Ciência e Tecnologia) and FEDER (European Fund for Regional Development)-COMPETE-QREN-EU for financial support to the Research Centre, CQ/UM [PEst-C/QUI/UI0686/2011 (FCOMP-01-0124-FEDER- 022716)]. Raquel Oliveira thanks to FCT, POPH (Programa Operacional Potencial Humano) and FSE (Fundo Social Europeu) for the PhD Grant (SFRH/BD/64189/2009)

Reactivity of hydroxybenzoic acid derivatives towards electrogenerated HO radicals

In the last decade there has been a lot of interest in the study of reactive oxygen species (ROS) and their role in many areas such as medicine, biology and chemistry. Among the ROS, HO radicals are the most reactive species and the extension of their reaction with organics can lead to the formation of CO2 thus the generation of these radicals is an important process in applications such as detoxification of effluents.There are reports of severall methods used in this area to produce HO radicals such as Fenton, photo-­‐Fenton, electro-­‐Fenton and by the electrochemical oxidation of water. Electrochemically generated HO radicals have proved to be adequate for the destruction of organics in aqueous media. The reactivity and selectivity of the radicals generated at the surface of the electrode are related to the anode material. Although most of the available studies deal with high oxidation power anodes, like BDD, the use of anodes with low oxidation power, Pt, can have important applications particularly when a certain degree of selectivity is required for the oxidation. In this work we present a kinetic study on aromatic compounds oxidation by electrogenerated HO radical with simultaneous direct electron transfer at a Pt anode. Experimental conditions such as concentration, electrolysis times and electrochemical cell were selected in order to minimize the contribution from secondary reactions and from reactions taking place at the cathode. Kinetic data is analysed considering the presumed reactivity of these species suggested from charge density values on carbon atoms of the aromatic ring

Estudo da capacidade antioxidante de compostos fenólicos baseado em electrólises galvanostáticas

A caracterização da capacidade antioxidante de moléculas e de alimentos tem captado a atenção de investigadores em diferentes áreas dada a ação dos antioxidantes no retardamento de processos oxidativos que estão na origem do stresse oxidativo. Dentro dos métodos convencionais utilizados na avaliação da capacidade antioxidante destacam-se os métodos óticos baseados na análise da resposta do antioxidante ao ataque oxidativo por espécies reativas que podem ser adicionadas ou geradas durante o ensaio1, 2. A utilização de métodos eletroquímicos permite a geração de oxidantes fortes que são utilizados em titulações coulométricas de antioxidantes3. Alternativamente os métodos eletroquímicos permitem caracterizar diretamente os processos de transferência electrónica característicos da ação redutora do antioxidante por voltametria cíclica4, através do potencial e da intensidade de corrente. Mais recentemente foi proposto pelo nosso grupo um método alternativo para a avaliação do poder redutor dos antioxidantes denominado RACE5, que através de eletrólises potenciostáticas, permite caracterizar e quantificar a ação antioxidante através de um parâmetro absoluto que traduz a concentração da espécie reativa que este tem capacidade para neutralizar. Neste trabalho é apresentado um estudo envolvendo um conjunto de antioxidantes em que o seu comportamento é caraterizado em eletrólises galvanostáticas em condições em que ocorre a simultânea evolução de oxigénio. É sabido que a decomposição de água envolve a formação de radicais HO que ficam adsorvidos na superfície do ânodo6. Estes radicais altamente reativos podem participar em reações de oxidação com outras espécies presentes em solução. A sua aplicação tem sido amplamente estudada no âmbito da mineralização de materiais orgânicos em efluentes6. Assim, o consumo dos antioxidantes, bem como a sua suscetibilidade à variação da intensidade de corrente, são testados de modo a desenvolver um método alternativo para avaliar o carácter scavenger de antioxidantes. O método proposto foi testado utilizando compostos fenólicos da família do ácido gálico.Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) - SFRH/BD/64189/2009

Estudo dos danos oxidativos provocados em proteínas por radicais hidroxilo gerados por meios eletroquímicos

Os radicais HO são espécies altamente reativas usualmente designadas de espécies reativas de oxigénio (ROS). Estas espécies podem provocar danos importantes em organismos vivos, estando na origem do stresse oxidativo1, 2. As proteínas, dada a sua abundância em células, constituem alvos importantes do ataque por ROS, sendo assim relevante caracterizar as suas modificações oxidativas. Neste contexto é importante o desenvolvimento de métodos que permitem gerar de forma controlada radicais HO em alternativa aos métodos químicos convencionais como a oxidação do peróxido de hidrogénio catalisada por metais (reação de Fenton e tipo-Fenton). Dadas as desvantagens associadas aos métodos químicos, e à baixa acessibilidade dos métodos de radiólise e de fotólise, neste trabalho é apresentado uma proposta de método alternativo em que a oxidação das proteínas é conduzida através de radicais OH gerados através da oxidação eletroquímica da água. Através da eletrólise da água, é sabido que ocorre a formação de radicais HO que ficam adsorvidos na superfície do ânodo, podendo participar em reações de oxidação com outras espécies presentes em solução3. Este processo de oxidação indireto tem sido amplamente estudada no âmbito da mineralização de materiais orgânicos em efluentes. No presente trabalho são apresentados e discutidos resultados relativos à oxidação da albumina do soro bovino (BSA) por radicais HO gerados em ânodos de platina e de diamante dopado com boro (BDD) em diferentes condições experimentais, tais como composição do meio e intensidade de corrente. A extensão da oxidação é analisada recorrendo à quantificação de grupos carbonilo através do método do DNPH4 e do nível da fragmentação da proteína por electroforese1 ao longo do tempo das electrólises galvanostáticas.Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) - SFRH/BD/64189/200

Behavioral aspects of Caracu and Red Angus cattle breeds in a pasture with shade and water immersion

The shade is an important resource in the extensive production systems in tropical regions. The aim of this study is to understand through behavioral analysis, the preferences of animals for resources for environmental protection. The experiment was conducted in the Biometeorology and Ethology Laboratory of FZEA-USP. Six male of Caracu and Red Angus cattle breeds were used. The animals were submitted to 2 different treatments: availability of artificial shade and water for immersion and availability of water for immersion. The observations of the behavioral patterns were recorded using the focal sampling method every 15 minutes (12h/day). The observed positions were: in the sun, under the shade and in the water. The posture observed were: standing, lying down and behavioural activities were grazing, ruminating and rest. The data concerning to the time spent in different behaviors and different positions were analyzed by the multifactorial variance (ANOVA-GLM). The fixed factors used were the breed and treatment. The results had shown that grazing activity was the behavior in which both breeds had spending more time (especially in the cooler periods), followed by ruminating in the Caracu and by resting in the Red Angus. The results also had shown that shade can be used as a shelter against solar radiation as well against rain. The Caracu had presented a clear preference for the shade, particularly in the hottest hours. However this was not always observed in Red Angus, who sometimes chose to remain in the water. In hot climates, resources for defense against heat load, as shade and water for immersion can really improve the welfare of the cattle

Comportamento voltamétrico de perilenos bismides modificados em GCE e SPE

Uma das necessidades mais emergentes no planeta é a deteção e quantificação de diversos analitos prejudiciais aos seres vivos, presentes no meio ambiente, de uma forma rápida, com baixo custo e com elevada seletividade. Os screen printed electrodes (SPE) têm sido usados extensivamente como transdutores de sensores químicos para vários analitos importantes. A modificação da superfície dos SPEs com moléculas capazes de fazer o reconhecimento de diversos analitos traduz-se no aumento da seletividade do elétrodo, devido às interações entre as duas espécies [1]. Entre as técnicas de imobilização (covalente e não covalente) de moléculas na superfície dos SPE, destacamos a modificação não covalente, visto este ser um método rápido, com elevada reprodutibilidade, de baixo custo, e sem a necessidade de reações violentas para a superfície do sensor para formar a ligação covalente. A utilização de moléculas com estruturas capazes de formar ligações π com nanoestruturas de carbono [2] é uma vantagem, pois permite a adsorção de espécies que irão fazer o reconhecimento de analitos sem danificar a superfície da matriz principal mantendo assim as excelentes características das nanoestruras de carbono, como os nanotubos de carbono e as folhas de grafeno. (...

Chitosan coating functionalized with flaxseed oil and green tea extract as a bio-based solution for beef preservation

Ecological and safe packaging solutions arise as pivotal points in the development of an integrated system for sustainable meat production. The aim of this study was to assess the effect of a combined chitosan (Ch) + green tea extract (GTE) + essential oil (thyme oil, TO; flaxseed oil, FO; or oregano oil, OO) coating on the safety and quality of vacuum-packaged beef during storage at 4 °C. An optimized bio-based coating formulation was selected (2% Ch + 2% GTE + 0.1% FO) to be applied to three fresh beef cuts (shoulder, Sh; knuckle, Kn; Striploin, St) based on its pH (5.8 ± 0.1), contact angle (22.3 ± 0.4°) and rheological parameters (viscosity=0.05 Pa.s at shear rate > 20 s−1). Shelf-life analysis showed that the Ch–GTE–FO coating delayed lipid oxidation and reduced total viable counts (TVC) and Enterobacteriaceae growth compared with uncoated beef samples over five days. In addition, Ch–GTE–FO coating decreased total color changes of beef samples (e.g., ∆E*=9.84 and 3.94, for non-coated and coated Kn samples, respectively) for up to five days. The original textural parameters (hardness, adhesiveness and springiness) of beef cuts were maintained during storage when Ch–GTE–FO coating was applied. Based on the physicochemical and microbial characterization results, the combination of the Ch–GTE–FO coating developed was effective in preserving the quality of fresh beef cuts during refrigerated storage along with vacuum packaging.This research was funded by ETHICAL MEAT—Integrated System for Sustainable Meat Production project (POCI-01-0247-FEDER-072254), co-financed by the European Regional Development Fund (ERDF) through Compete 2020–Competitiveness and Internationalisation Operational Programme (POCI). This work was also financially supported by FCT under the scope of the strategic funding of UIDB/04469/2020 unit, and by LABBELS—Associate Laboratory in Biotechnology, Bioengineering and Microelectromechanical Systems, LA/P/0029/2020.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Non-covalent modification of voltammetric SPE sensors

Screen printed electrodes (SPE) are highly attractive as transducers of chemical sensors for the screening of a number of important analytes. The surface modification of these electrodes is easily carried out in order to achieve higher sensitivity. Carbon nanostructures have been extensively used for this purpose, as the number of active sites can be greatly increased. On the other hand, the immobilization of adequate functional groups is usually carried out to increase sensors selectivity through specific interactions between the immobilised chemical moieties and the analyte of interest. Among the techniques used to functionalize electrodes surface, non-covalent modification offer advantages related to the simplicity of the process and the reproducibility of the sensor operation. Recently a dopamine sensor based a perylene tetracarboxylic acid functionalized graphene sheets was developed [1]. In this work, voltammetric response of SPEs modified with CNTs functionalized by noncovalent bond using perylene modified using amino acids such as L-Tryptophan, L-Tyrosine and L-Cysteine is presented. The effect of the concentration ratio of CNT and perylene modified is studied analysing the response of model compounds, such as ascorbic acid and hydroquinone. The performance of these sensors is characterized regarding their catalytic activity