Study of the Förster resonance energy transfer in ensembles of colloidal PbS quantum dots, emitting in the near-infrared spectral range

Dissertação de mestrado em PhysicsFörster resonance energy transfer (FRET) is a non-radiative energy transfer mechanism between two light-emitting systems, such as two quantum dots (QDots) or molecules. This mechanism involves an excited donor fluorophore (e.g., a QDot or a dye molecule) which transfers its energy of excitation to an acceptor (another QDot or molecule which is in resonance with the donor), via dipole-dipole coupling. FRET is the dominant type of energy transfer between emitters at a nanometre proximity. Other factors that influence the efficiency of this energy transfer mechanism include the spectral overlap of the donor emission spectrum and the acceptor absorption spectrum and the relative orientation of the dipole moment of both particles. In nature, for instance, FRET plays a dominant role in the energy transfer in photosynthetic apparatus of plants and bacteria. Some interesting applications of FRET can be found in photovoltaics, probing of molecular distances and molecular interactions, and storage and transfer of quantum information. The main goal of this master thesis lies in detecting the presence of the FRET mechanism when two different colloidal QDot samples of PbS (short for Lead Sulfide), with different QDot size, are linked together via surface chemistry. This chemical procedure activates carboxyl or phosphate groups, which promote the binding of primary amines of organic glutathione QDot shell molecules. In other words, it promotes a cross-linkage between the organic shells of two, or more, quantum dots at a distance at which FRET is present. Using PbS quantum dots, which emit in the near-infrared (NIR) region of the light spectrum, these experiments can be reported as one of the first attempts to find The FRET mechanism in a near-infrared system of QDots. Most previous reports of FRET mechanisms were concerned with QDots which emit in the visible range, such as CdTe and CdSe QDots. The NIR spectral range, for instance, promotes interesting applications in photonic crystals, where FRET can be enhanced by spontaneous emission inhibition, in photovoltaics, in order to greatly absorb infrared light, and in the production of near-infrared QDot lasers. In order to find evidences of the presence of the FRET mechanism, emission spectra and time-resolved measurements, using the time correlated single photon counting technique (TCSPC), of cross-linked colloidal PbS QDot solutions have been performed and will be shown in this master thesis. Along with the experimental results, a study of statistical moments of the PbS quantum dot photoluminescence kinetics will be presented in this thesis, which experimental kinetics were acquired with TCSPC. With this statistical analysis, it is possible to evaluate and compare various decay properties, such as the average decay time, the mean-squared value of the decay and the measure of asymmetry of the time-resolved distribution. In order to understand the obtained results, some donor decay models were developed and studied, alongside with other decay functions found in the literature. A theoretical description of the FRET mechanism will be presented in order to understand the proposed decay models.A transferência ressonante de energia de Förster (em inglês, Förster resonance energy transfer, ou, simplesmente, FRET) é um mecanismo de transferência de energia não radiativo presente entre duas unidades fluorescentes, como dois pontos quânticos ou duas moléculas. Neste mecanismo, um dador excitado (por exemplo, um ponto quântico ou uma molécula) transfere a sua energia de excitação para um aceitador (outro ponto quântico ou molécula) com o qual se encontre em ressonância, por acoplamento dipolo-dipolo. O FRET é um mecanismo dominante entre emissores distanciados entre si a uma ordem dos nanómetros. Outros fatores dominantes que influenciam a eficiência deste mecanismo de transferência são a sobreposição do espetro de emissão do dador com o espetro de absorção do aceitador e a orientação relativa do momento dipolar de ambas as partículas. Este mecanismo tem também um papel fundamental em processos biológicos como a fotossíntese em plantas e bactérias. Algumas aplicações de FRET podem ser encontradas em sistemas fotovoltaicos, na análise de distâncias e interações moleculares, e no armazenamento de informação quântica. O objetivo principal desta tese de mestrado é a deteção do mecanismo de FRET numa mistura coloidal de duas amostras pontos quânticos de PbS (símbolo químico para Galena, ou sulfeto de chumbo) com diferentes tamanhos, que são unidas por processos de química de superfícies. Estes processos químicos promovem, neste caso específico, ligações cruzadas físicas entre dois, ou mais, pontos quânticos, a uma distância da ordem dos nanómetros, que promove a presença de FRET. A deteção de FRET em sistemas de pontos quânticos que emitem no espetro infravermelho próximo (isto é, com comprimentos de onda entre 0.7 1.4mm), como os pontos quânticos de PbS, não é amplamente encontrada na literatura, a qual foca na deteção de mecanismos de FRET em pontos quânticos que emitem no espetro visível, como pontos quânticos de CdTe ou CdSe. O espetro infravermelho próximo permite, como exemplo, aplicações em cristais fotónicos, aonde o mecanismo de FRET é predominante pela inibição da emissão radiativa espontânea, assim como a aplicação em lasers que emitem no infravermelho e absorção de luz no infravermelho em sistemas fotovoltaicos. De forma a detetar a presença de FRET nas amostras de pontos quânticos, foram medidos espetros de emissão e cinéticas fotoluminescentes, estas obtidas por técnicas de resolução temporal de fotoluminescência como TCSPC (em inglês, Time Correlated Single Photon Counting). Em conjunto com os resultados experimentais obtidos, é apresentado nesta tese o estudo estatístico das cinéticas fotoluminescentes das amostras de pontos quânticos PbS, cujas cinéticas foram obtidas pela técnica de TCSPC. A partir desta análise estatística, é possível de avaliar e comparar várias propriedades das cinéticas, tais como o tempo médio de decaimento, o erro quadrático médio e a medida da assimetria da cinética obtida. De forma a compreender os resultados obtidos, alguns modelos de decaimentos do dador foram desenvolvidos e estudados, em conjunto com outras funções de decaimento que são encontradas na literatura. De forma a sustentar os modelos teóricos de decaimento, é também apresentado um tratamento teórico do mecanismo de FRET

How profitability and debt influence dividends’ payout policy in the U.K., France and Portugal

JEL Classifications: G32 – Financing Policy; Financial Risk and Risk Management; Capital and Ownership Structure; G35 - Payout Policy;The goal of this thesis is to investigate how profitability and debt influence the dividends’ payout policy of companies of three European countries: Portugal, France and the U.K. Using work of La Porta et al. (2000) as a starting point, this thesis not only validates the “outcome model“ described by La Porta et al. (2000) but also finds two factors that affect dividends’ payout level: debt and activity type. By comparing companies’ dividend payout policy in the three countries, this thesis confirms that the U.K., a common law country, has the highest dividends level and that dividend payout policy is a consequence of effective investor protection by law, as claimed by La Porta et al. (2000). This thesis also subscribes the latter’s idea that in common law countries, fast growth firms pay lower dividends than slow growth firms, meaning that protected shareholders are willing to wait for their dividends when investment opportunities are good. Poorly protected investors seem to take whatever dividends they can get, regardless of investment opportunities. Testing the factors that might affect dividend payout level indicates that there is a positive relation between debt level and dividend policy, and that companies’ activity type influence dividends. The former, however, raises some controversy as it contradicts some of the findings of previous studies.O objectivo desta dissertação é investigar como é que a rentabilidade e o endividamento influenciam a política de distribuição de dividendos em três países europeus: Portugal, França e o Reino Unido. Utilizando o estudo de La Porta et al. (2000) como ponto de partida, esta dissertação não só confirma o “modelo de resultado” descrito por La Porta et al. (2000) mas também encontra dois factores que afectam o nível dos dividendos: o endividamento e o tipo de actividade. Comparando a política de dividendos nos três países, esta dissertação conclui que o Reino Unido, um país de direito anglo-saxónico, tem o nível de dividendos mais elevado e que a política de dividendos é consequência da protecção aos investidores pela lei, como reclamado por La Porta et al. (2000). Esta dissertação também confirma a ideia destes últimos que em países de lei tipo anglo-saxónica, empresas de crescimento rápido pagam menos dividendos que as empresas de crescimento lento, querendo isto dizer que accionistas mais protegidos estão dispostos a esperar pelos dividendos quando as oportunidades de crescimento são boas. Accionistas mal protegidos recebem apenas os dividendos que conseguem extrair da empresa, independentemente das oportunidades de investimento. Testando os factores que possam influenciar o nível de dividendos pago, verifica-se existir uma relação positiva entre o nível de endividamento e a política de dividendos, e que o tipo de actividade exercida pelas empresas influência os dividendos. A primeira, contudo, gera alguma controvérsia pois contradiz alguns resultados encontrados em estudos anteriores

Inhibiting and stimulating factors for the integration of refugees into the Portuguese labour market - Portuguese community analsyis and importance of outgroup support

Employment is considered a fundamental pillar of the overall refugee integration. This research has identified different factors that can stimulate or inhibit refugees’ integration in the labour market and society. Further more, the following study focuses on the analysis of the quality of outgroup support refugees can expect, during their integration process in Portugal. Using an online survey, information was gathered on different areas, such as the attitude towards refugees, the perception of their impact on the labour market and contact established with refugees. Results obtained showed a general positive attitude both towards the arrival of refugees in the country, as well as their integration in the labour market. While most participants had note stablished previous contact with refugees, media coverage in Portugal seems to have an indirect impact on the public’s image on refugees

Years of life lost associated with COVID-19 deaths in Portugal: two years of pandemic

Abstract publicado em. Eur J Public Health. 2023 Oct; 33(Suppl 2):ckad160.701. https://doi.org/10.1093/eurpub/ckad160.701Background: The impact of the COVID-19 pandemic on the Portuguese population is still underexplored. Therefore, the characteriza tion of years of life lost (YLL) due to this epidemic may provide relevant data for establishing effective strategies in future epidemics. The aim of this study was to calculate YLL associated with COVID-19 deaths in Portugal between 2020 and 2022. Methods: This was an observational, cross-sectional study. Data on the average resident population and life expectancy at birth by age group and sex were obtained from Statistics Portugal (INE) and GBD 2019 standard life-table, respectively. Data on COVID-19 deaths were extracted from the Directorate-General of Health’s (DGS) reports. YLL was calculated as the number of COVID-19 deaths multiplied by standard life expectancy at the age of death, globally, by sex and age group. YLL was calculated by 100,000 population and age-standardized. Results: Between 2020 and 2022, 3413013 cases of COVID-19 were reported in Portugal, of which 21342 (0.6%) eventually died of the disease. The number of deaths by sex was similar globally or by age group. Globally, the YLLs estimated for COVID-19 in Portugal were 309383,8. YLLs were higher for males than for females for most age groups except of age groups 10-19 yrs (76.56 vs 153.11) and > 80 yrs (58710.88 vs 68491.44). YLLs age-standardized also showed a steady increase as we progressed in the age group [from 3.25 (0-9 yrs) to 885.54 (>80 yrs)], in which from the 50-59 yrs age group onwards we observed a steeper slope of increase in YLLs. Conclusions: COVID-19 has had a major impact on mortality rates in Portugal, with this impact being greater in the older population, especially in people aged over 70 years. Also, males presented higher YLLs than females, with this difference increasing substantially as age increases. These insights can be useful in terms of public health as the disease progresses to an endemic phase.Key messages: - COVID-19 has had a major impact on mortality rates in Portugal; - Calculating YLLs associated with COVID-19 in Portugal provides relevant data for establishing effective strategies in future epidemics.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Análise da degradação mecânica de ativos físicos

Trabalho final de mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia MecânicaO atual desenvolvimento tecnológico, a competitividade entre as organizações e o preço excessivo dos produtos são fatores que obrigam as organizações a repensar os seus ativos físicos, ganhando consciência que os mesmos (instalações e equipamentos), resultantes de vultosos investimentos, devem ser melhor rentabilizados, isto é, que os custos ao longo dos seus ciclos de vida (aquisição, operação, manutenção e abate) devem ser minimizados, de um modo sustentável, causando o mínimo prejuízo na qualidade do produto ou serviço prestado, tal como na segurança de pessoas e bens. A fiabilidade do ativo é um fator marcante na qualidade do produto. Um sistema ou equipamento é considerado fiável quando é capaz de executar a sua função com o nível de qualidade previamente definido. As análises de fiabilidade podem ser realizadas através de ensaios realizados pelos fabricantes (normais ou acelerados) ou através de dados de campo, sendo em ambos os casos normalmente referentes a tempos registados até à falha. No entanto, em ambiente industrial, quando se trata de equipamentos críticos, o objetivo é evitar a ocorrência de avarias. Em resposta a este cenário, surge a análise de degradação, como técnica alternativa aos clássicos métodos de estudo da fiabilidade, apresentando a vantagem de não ser necessário que nenhuma falha ocorra, para se obter informação sobre a fiabilidade do ativo, beneficiando ainda de uma redução no tempo de duração dos testes. O presente trabalho, começa por abordar os fundamentos da teoria da manutenção e da fiabilidade, da sua aplicação no ciclo de vida dos ativos, fazendo referência às distribuições estatísticas de fiabilidade que mais se adaptam às várias fases de vida de um ativo, nomeadamente a distribuição de Weibull, a distribuição Normal e a distribuição Exponencial. De seguida, é feita uma proposta de metodologia para acompanhamento e análise da degradação mecânica de ativos físicos, analisando parâmetros dos ativos de maneira a estimar a sua fiabilidade e realizando as intervenções da manutenção apenas quando se encontrarem no seu limite de vida útil, que corresponderá ao tempo até à falha. Por fim, é apresentado um caso de estudo onde, através da recolha de dados dos ativos dinâmicos de uma empresa produtora de fertilizantes, é estimada a fiabilidade e identificado em que período da vida dos ativos deverá ser realizada a intervenção, pelo facto dos seus parâmetros terem atingido os valores limite previamente definidos.The current technological developments, the competitiveness between organizations and the excessive price of products are factors that make organizations rethink their physical assets, gaining consciousness that these (installations and equipment), which are the result of big investments, should be better monetized, which means that the costs throughout their life cycles (acquisition, operation, maintenance and slaughter) should be minimized, in a sustainable way, causing minimal loss in the quality of the product or the service, as well as in the security of people and assets. The reliability of the asset is a striking factor in the product’s quality. A system or an equipment is considered to be reliable when it is capable of executing its function with the previously defined level of quality. The reliability analysis can be made by the manufacturer’s testing (normal or accelerated) or through field data, being in both cases usually referred to time until failure. However, in an industrial environment, when it comes to critical equipment, the point is to avoid the occurrence of malfunction. As a response to this scenario, comes the degradation analysis, as an alternative technique to the classic methods of reliability study, having the advantage that there is no failure necessary in order to obtain information about the asset’s reliability, having yet another benefit, which is the reduction of the test’s duration. This study starts out by addressing the fundamentals of the maintenance and reliability theory, its application in the assets’ life cycle, making a reference to the statistical distributions of reliability that adapt the most to the multiple life phases of an asset, in particular the distribution of Weibull, the Normal distribution and the Exponential distribution. This is followed by a proposal of methodology in order to accompany and analyze the mechanical degradation of the physical assets, analyzing the parameters of the assets in order to evaluate its reliability and making the maintenance interventions only when they’re on their lifespan limit, which will correspond to the time to failure. Finally, there’s the introduction of a study case where, through data retrieved from the dynamic assets of a company that produces fertilizers, we have the estimation of the reliability and the identification of in what life period the assets will need an intervention, because their parameters will have reached the limit values which were previously defined.N/

Orientation method for people with cognitive disabilities

Doctoral Thesis (Degree in Biomedical Engineering)Pessoas com incapacidade (física ou cognitiva) representam uma pequena percentagem da população de um país. No entanto, os custos de saúde inerentes a este grupo de pessoas são habitualmente elevados quando comparados com uma pessoa normal. Assim, é necessário encontrar soluções que ajudem no dia a dia destas pessoas. Aquando do diagnóstico de perdas cognitivas, se tal já não tiver ocorrido, o paciente pode ser impedido de viver sozinho e a presença de um cuidador poderá ser necessária. De forma a diminuir esta invasão de privacidade e permitir uma vida independente do paciente na sua própria casa é necessária adaptar a mesma ao conceito de casa inteligente, a qual permite que o cuidador aceda de forma remota e verifique o estado do utilizador. Porém, a casa inteligente não permite a monitorização do utilizador quando este se encontra no exterior. Assim, de forma a manter-se seguro, este pode tornar-se um prisioneiro da sua própria habitação. Para que a pessoa com perdas cognitiva tenha uma normal interação com a sociedade surge a necessidade de um sistema de orientação adaptável ao exterior e que esteja em conformidade com este grupo de utilizadores. Se se considerarem os dois principais sistemas operativos para dispositivos móveis (i.e., iOS e Android) existe um grande número de aplicações que guiam o utilizador até ao destino pretendido utilizando GPS. Porém, existem muito poucas que sejam adequadas para pessoas com incapacidade. Por outro lado, para além da capacidade de orientação, existe uma outra característica deveras significativa do ponto de vista do cuidador, a capacidade de localização que lhe permite o acesso de forma remota à localização do utilizador final. Esta característica é vital uma vez que os métodos tradicionais de orientação são realmente dispendiosos, levando os cuidadores a acompanhar os pacientes durante as suas deslocações. Desta forma, tanto o tempo como os recursos despendidos durante a aprendizagem são desperdiçados. Vários autores desenvolveram sistemas de orientação adaptados tendo em consideração as características e especificidades do utilizador. A principal preocupação centrava-se na interface do utilizador, uma vez que consideravam que os sistemas disponíveis eram demasiado complexos para serem utilizados por este tipo de indivíduos. O sistema desenvolvido (i.e., CogHelper) tem uma interface adaptada ao utilizador, a qual utiliza realidade aumentada para concretizar o processo de orientação. O sistema possui também a capacidade de localização em tempo real onde o(s) cuidador(es) podem monitorizar o utilizador final. O nosso principal objectivo não recaiu sobre a interface do utilizador, uma vez que esta já tinha sido previamente estudada, mas na forma como a informação era fornecida ao utilizador. Desta forma, o caminho selecionado para guiar o utilizador é adaptado às suas preferências. De forma a prevenir possíveis erros durante o percurso, o sistema calcula possíveis pontos nos quais o utilizador pode tomar uma decisão errada, e alertá-lo de forma a manter-se no caminho correto. Estas características baseiam-se num módulo de pattern mining (para fornecer o caminho adaptado) e numa abordagem de computação especulativa (para antecipar possíveis erros do utilizador).People with disabilities (physical or cognitive) represent a small percentage of a country population. However, the health costs are usually higher when compared to an ordinary person. Thus, one should seek solutions to help the day life of such group of people. When diagnosed with cognitive disabilities the patient may be prevented to live alone and a caregiver may be needed. To avoid this privacy invasion and enable the patient to live independently in his home, there is the need to adapt it to the concept of smart house, which enables the caregiver to remotely access and check the user status. However, the smart house is not able to monitor the user when he goes outside its premises. Thus, in order to keep the user safe, he may become a prisoner of his own home. To engage people with cognitive disabilities in a normal interaction with the surrounding environment there is the need of a portable orientation system that works outdoors and is adapted to this audience. If one look over the two main operative systems for mobile devices (i.e., iOS and Android) there is a huge number of applications that guides the user through GPS to the intended destination. However, there are just a few adapted to people with disabilities. Besides the orientation feature there is also another important one from the perspective of the caregivers, i.e., a localization feature which allows these second type of users to remotely access the main user location. This is specially important since traditional methods are very expensive, and due to this lack of information caregivers tend to be all the time with the patient during his journey. Thus, the effort and resources spent to teach the user are wasted. Different authors had developed adapted orientation systems considering the user specificities and characteristics. Their main concern was the user interface, since they considered that available systems were too complex to be used by these group of people. The system that was developed (i.e., CogHelper) has an adapted interface, which uses augmented reality to provide the orientation to the user. It has also a real-time localization feature where caregivers may know the user location. Our focus was not on the user interface, since it was already studied, but on how to provide the necessary information to the user. Thus, the path followed by the user is adapted to his preferences. In order to avoid mistakes during the traveling path, the system may calculate possible locations in which the user takes the wrong turn and alert him to keep on the correct path. These features are based on a pattern mining module (to provide the preferred path) and on a speculative computation approach (to anticipate possible user mistakes).The work of João Ramos is supported by a doctoral grant by FCT - Fundação para a Ciência e a Tecnologia (SFRH/BD/89530/2012)

Sistema de geo-localização referencial para pessoas com perdas cognitivas

Dissertação de mestrado em Engenharia BiomédicaA tecnologia tem revelado avanços significativos ao longo dos anos. Porém os desenvolvimentos não se focaram apenas na área da computação, expandido-se para outras áreas como a saúde, permitindo o desenvolvimento de novas técnicas de diagnóstico ou o aperfeiçoamento das existentes. Desta forma a qualidade de vida e os cuidados de saúde disponibilizados pelas instituições às pessoas foram melhorados. No entanto, estes progressos não permitem a total supressão de patologias, existindo algumas sem uma cura efetiva como é o caso das perdas cognitivas. O diagnóstico de perdas cognitivas pode potenciar algumas modificações na vida do paciente como, por exemplo, a presença de uma pessoa prestadora de cuidados, provocando a perda de independência do doente. De forma a diminuir a invasão de privacidade, vários investigadores desenvolveram projetos para permitir a orientação destas pessoas, porém exigiam algum esforço mental que pontualmente se poderia tornar demasiado complexo. O projeto desenvolvido pretende orientar as pessoas com perdas cognitivas, permitindo que estas tenham uma vida mais independente. Por outro lado, a pessoa prestadora de cuidados pode desenvolver outro tipo de atividade sem descurar o tipo de serviço que presta através de aplicações que lhe permitem conhecer a posição atual da pessoa a seu cargo. Com este projeto pretende-se que a pessoa com perdas cognitivas tenha uma maior independência tanto em trajetos comuns como em percursos de lazer. Este grau de independência é possível através da utilização de uma aplicação informática para dispositivos móveis que permite a seleção de diversos pontos de interesse e posterior orientação até estes. Este projeto utiliza conceitos de realidade aumentada e sinal GPS para aquisição da localização atual, indicando o caminho através de símbolos simples. Numa outra aplicação para dispositivos móveis o percurso pode ser visualizado em tempo real possibilitando uma constante monitorização da pessoa com perdas cognitivas. No caso de ocorrer alguma eventualidade é possível consultar os últimos pontos frequentados por esta.The technology has shown significant progress over the years. This progress was not exclusive to computers, expanding to other areas such as Health. The use of technology in this field enabled the development of new diagnostic technics or the enhancement of existing ones. Thus the life quality and healthcare provided by institutions to the people were also improved. However, all the progress has not suppressed diseases. There are a few that do not have an effective cure such as cognitive disabilities. When a patient is diagnosed with cognitive disabilities his life quality may suffer some changes. One of the major alterations is the presence of a caregiver. Thus, the patient incurs in a decrease of its independence. In order to reduce this privacy invasion, researchers have developed several projects to enable the orientation of these people, but some of these projects may require some mental effort that sometimes could become very complex. The developed project intends to guide people with cognitive disabilities in a simplistic way, allowing them to become more independent. Moreover, the caregiver may develop another type of activity without neglecting the type of service provided due to the applications that let him/her know the current position of the person with cognitive disabilities. With this project it is intended to provide a greater independence to the person with cognitive disabilities in common paths and leisure travels. This improvement in the independence of the person is achieved through an application for mobile devices that allows the selection of several points of interest and further orientation. This project uses concepts of augmented reality and the GPS signal to get the user current location. Through simple symbols the path is indicated. In another application for mobile devices the route can be viewed in real time enabling a constant monitoring of the person with cognitive disabilities. This application also provides the caregiver the visualization of the last points frequented by the person with cognitive disabilities