Pervasive gaps in Amazonian ecological research

Biodiversity loss is one of the main challenges of our time,1,2 and attempts to address it require a clear un derstanding of how ecological communities respond to environmental change across time and space.3,4 While the increasing availability of global databases on ecological communities has advanced our knowledge of biodiversity sensitivity to environmental changes,5–7 vast areas of the tropics remain understudied.8–11 In the American tropics, Amazonia stands out as the world’s most diverse rainforest and the primary source of Neotropical biodiversity,12 but it remains among the least known forests in America and is often underrepre sented in biodiversity databases.13–15 To worsen this situation, human-induced modifications16,17 may elim inate pieces of the Amazon’s biodiversity puzzle before we can use them to understand how ecological com munities are responding. To increase generalization and applicability of biodiversity knowledge,18,19 it is thus crucial to reduce biases in ecological research, particularly in regions projected to face the most pronounced environmental changes. We integrate ecological community metadata of 7,694 sampling sites for multiple or ganism groups in a machine learning model framework to map the research probability across the Brazilian Amazonia, while identifying the region’s vulnerability to environmental change. 15%–18% of the most ne glected areas in ecological research are expected to experience severe climate or land use changes by 2050. This means that unless we take immediate action, we will not be able to establish their current status, much less monitor how it is changing and what is being lostinfo:eu-repo/semantics/publishedVersio

Pervasive gaps in Amazonian ecological research

Biodiversity loss is one of the main challenges of our time,1,2 and attempts to address it require a clear understanding of how ecological communities respond to environmental change across time and space.3,4 While the increasing availability of global databases on ecological communities has advanced our knowledge of biodiversity sensitivity to environmental changes,5,6,7 vast areas of the tropics remain understudied.8,9,10,11 In the American tropics, Amazonia stands out as the world's most diverse rainforest and the primary source of Neotropical biodiversity,12 but it remains among the least known forests in America and is often underrepresented in biodiversity databases.13,14,15 To worsen this situation, human-induced modifications16,17 may eliminate pieces of the Amazon's biodiversity puzzle before we can use them to understand how ecological communities are responding. To increase generalization and applicability of biodiversity knowledge,18,19 it is thus crucial to reduce biases in ecological research, particularly in regions projected to face the most pronounced environmental changes. We integrate ecological community metadata of 7,694 sampling sites for multiple organism groups in a machine learning model framework to map the research probability across the Brazilian Amazonia, while identifying the region's vulnerability to environmental change. 15%–18% of the most neglected areas in ecological research are expected to experience severe climate or land use changes by 2050. This means that unless we take immediate action, we will not be able to establish their current status, much less monitor how it is changing and what is being lost

Efeito de teores de Zr sobre as propriedades mecânicas e elétricas de ligas Al-Ec-Si aplicadas na elaboração de ligas para Tx e Dx de energia elétrica

This paper aims to develop an analysis of the influence of Zr in the modification of important characteristics of Al-EC-Si alloys used in electrical conductors, aiming to obtain heat resistant properties. For this study, the alloys were obtained by direct casting in a U-shaped ingot mold, from the Al-EC, with a base Si content of 0,7%, and then varying with different amounts of Zr. Intending o precipitate second phase particles called dispersoid, whose main characteristic is the retention of the deformed microstructure when exposed to high temperatures, it was necessary to submit the alloys to a heat treatment of 310 ºC for 24 hours in order to cause the appearance of fine dispersoids of Al3Zr. Two steps were established to obtain the results: The Step I was composed of solidification, machining and deformation obtained with the alloys, generating the wires used in all tests. The Step II repeats the same processes adopted in the Step I, however a heat treatment of 310 ºC for 24 hours was made before deformation. The heat resistance characterization of the specimens of each alloy followed the requirements of COPEL (Companhia Paranaense de Energia Elétrica ) when submitted to temperatures of 230 ºC for 24 hours, and heat treatments at temperatures of 310 ºC and 390 ºC were also made to evaluate the thermal stability of the alloys. In general, it was observed that crescent contents of Zr results in a grain refinement and a increase of the Ultimate Tensile Strength and thermal stability of the alloy, both in the Step I and Step II. It was also observed that in Step I, the electrical conductivity was severely affected by the Zr contents and the addition of heat treatment in Step II increased the electrical conductivity of the alloy, particularly to diameters that suffered higher deformation.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoEste trabalho objetiva desenvolver uma análise da influência do Zr na modificação de características importantes em ligas de Al-EC-Si para aplicação como condutor de energia elétrica, almejando obter-se propriedades termorresistentes. Para a realização deste estudo, as ligas foram obtidas por fundição direta em lingoteira metálica em formato “U”, a partir do Al-EC, fixando-se na base o teor de 0,7% de Si, e em seguida, variando-se diferentes teores de Zr. Com o intuito de precipitar as partículas de segunda fase chamadas de dispersóides, que tem como principal característica a retenção da microestrutura deformada quando exposta a altas temperaturas, foi necessário submeter as ligas a um tratamento térmico de 310 ºC durante 24 horas afim de provocar o surgimento dos finos dispersóides de Al3Zr. Foram estabelecidas duas etapas para obtenção dos resultados: A ETAPA I composta da solidificação, usinagem e deformações obtidas com as ligas, gerando os fios que foram utilizados em todos os ensaios. A ETAPA II repete os mesmos procedimentos adotados na ETAPA I, porém é feito um tratamento térmico de 310ºC por 24 horas antes da deformação. A caracterização das amostras dos fios de cada liga quanto à termorresistividade, que obedeceu a exigência da COPEL (Companhia Paranaense de Energia), sendo submetidos à temperatura de 230 ºC por uma hora e foram feitos também tratamentos térmicos na temperatura de 310 e 390ºC, com a finalidade de se avaliar a estabilidade térmica das ligas estudadas. Verificou-se de maneira geral que teores crescentes de Zr provocam um refinamento de grão e aumentam o LRT e a estabilidade térmica da liga, tanto na ETAPA I quanto na ETAPA II. Foi observado ainda que na ETAPA I, a condutividade foi bastante afetada pelos teores de Zr, e que a inserção do tratamento térmico da ETAPA II melhorou a capacidade de conduzir energia elétrica na liga, particularmente para o diâmetro que sofreram maior deformação

Microstructures solidification, mechanical properties and alloys wettability Zn-Sn for welding

Orientador: Amauri GarciaTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia MecânicaResumo: Ligas de alguns sistemas metálicos particulares, que são caracterizados por reações invariantes tais como eutéticas, peritéticas e monotéticas, têm sido foco de frequentes investigações em função da diversidade de microestruturas que podem ser formadas durante a solidificação transiente. Essas pesquisas têm dado sustentação a crescentes aplicações práticas, como por exemplo, em processos de soldagem e em componentes resistentes ao desgaste. Com as recentes restrições ao uso de Pb em ligas de soldagem, devido à sua toxicidade, estão sendo buscadas ligas alternativas que possam substituir ligas de soldagem contendo Pb(Sn¿40Pb, Pb¿10SnePb¿3Sn), as quais vinham sido utilizadas com sucesso em várias aplicações de microeletrônica. Várias ligas alternativas livres de Pb foram propostas para aplicação como ligas de soldagem de altas temperaturas, entretanto, nenhuma delas parece atender todas as características exigidas para plena substituição das ligas de alto conteúdo de Pb. Quatro famílias de ligas podem ser consideradas como ligas alternativas de soldagem de alta temperatura: Zn-Sn, Au-Sn, Sn-Sb e ligas à base de Bi. Cada uma apresenta um tipo de característica particular superior bem como com algum tipo de desvantagem. O presente estudo pretende contribuir nesse sentido, com investigações focadas em ligas de soldagem Zn-Sn através do desenvolvimento de uma análise detalhada da evolução microestrutural durante a solidificação transiente, similar às condições observadas em escala industrial. A microestrutura (morfologias, escala, distribuição de fases) pode ser fortemente influenciada por condições variáveis de crescimento, que são controladas por parâmetros térmicos tais como a velocidade de solidificação (VL) e a taxa de resfriamento . As microestruturas que resultaram da solidificação unidirecional das ligas Zn-Sn no presente estudo são formadas por uma fase rica em Zn na forma de placas celulares, com uma mistura eutética nas regiões intercelulares. Os resultados obtidos permitiram estabelecer leis experimentais de crescimento relacionando o espaçamento celular experimental com VL e ?. Foram determinadas propriedades mecânicas para cada composição das ligas analisadas experimentalmente, através de ensaios de dureza e de tração, e leis experimentais de correlação entre a escala da microestrutura e essas propriedades foram determinadas. A molhabilidade, que tem papel fundamental na integridade mecânica das juntas soldadas, foi determinada experimentalmente para cada liga através de medidas de ângulos de contato liga/substrato (?) utilizando-se de um goniômetro. Perfis térmicos experimentais registrados durante a solidificação foram usados na solução do problema inverso de condução térmica para a determinação de expressões de coeficientes de transferência de calor liga/substrato (hg) em função do tempo, para cada liga analisada, permitindo a proposição de um método térmico alternativo de avaliação da molhabilidade liga de soldagem/substrato. Os resultados mostraram que tanto hg quanto ? apontam para melhora na molhabilidade com a diminuição do teor de Sn da ligaAbstract: Alloys of some particular metallic systems, which are characterized by invariant reactions such as eutectic, peritectic and monotectic, have been frequently investigated by the variety of microstructures that can be formed during transient solidification giving rise to increasingly practical applications, such as in soldering processes and in wear-resistant components. With recent restrictions to the use of Pb in solders, due to its toxicity, the search for alternative alloys to replace Pb-containing solders (Sn¿40Pb, Pb¿10Sn andPb¿3Sn), which have been successfully used in various microelectronics applications, are being made. Several Pb-free candidate alloys have been proposed as alternatives to high temperature high-Pb solders, however, none of them can fulfill all the requirements to replace the current high-Pb solders. Four major family of candidate alloys can be considered as high temperature solders: Zn-Sn, Au-Sn, Sn-Sb, and Bi-based alloys. Each has its own superior characteristics as well as some drawbacks. The present study aims to contribute to the investigations of Zn-Sn solders (Zn-10%Sn; Zn-20%Sn; Zn-30%Sn and Zn-40%Sn) by developing a detailed analysis of the microstructural evolution during transient directional solidification, which is very similar to the conditions observed in the industrial scale. The microstructure (morphology, scale, distribution of phases) may be strongly influenced by altered growth conditions, governed by thermal solidification parameters such as the growth rate(VL) and the cooling rate .The microstructures that prevailed along the directionally solidified Zn-Sn alloys is shown to be characterized by plate-like cells of Zn-rich phase, and a eutectic mixture in the intercellular regions. The results permitted experimental growth laws relating the experimental cellular spacing to VL and ? to be proposed. Mechanical properties of the hypoeutectic Zn-Sn alloys examined were determined by tensile and hardness tests, and experimental laws correlating the microstructure scale to these properties have been determined. The wettability, which plays an important role in the integrity of solder junctions, was experimentally determined for each alloy composition by measuring the solder/substrate contact angle (?) using a goniometer. Experimental thermal profiles collected during solidification were used as input data to solve the inverse heat conduction problem and to determine expressions of metal/substrate heat transfer coefficients (hg) as a function of time for each alloy examined, thus permitting an alternative thermal approach to evaluate solder/substrate wettability to be established. It is shown that both hg and ? indicated improvements in wettability with the decrease in the alloy Sn contentDoutoradoMateriais e Processos de FabricaçãoDoutor em Engenharia Mecânica149841/2012-4CNP

Influence on microstructure and hardness resulting from the addition of 4% ag in the alloy al-4% cu solidified unidirectionally

Diversas aplicações industriais, tais como nos setores automotivo e aeronáutico, que necessitam de resistência e tenacidade, utilizam ligas do sistema Al-Cu. As ligas do sistema ternário Al-Cu-Ag são empregadas como modelo para o estudo de ligas eutéticas ternárias, além do uso em certo número de aplicações técnicas. Estudos relacionados aos efeitos da adição de Ag em ligas do sistema Al-Cu solidificadas em regime transitório, sob aspectos microestruturais e de microdureza, não são encontrados na literatura. Nesse sentido, o objetivo principal deste trabalho consiste na investigação dos efeitos da adição de 4%Ag na liga Al-4%Cu solidificada unidirecionalmente no sentido vertical ascendente em regime transitório, abordando análises de microestrutura, microdureza e parâmetros de solidificação dados pela velocidade de crescimento (VL) e pela taxa de resfriamento (Ṫ). São apresentadas leis experimentais para as ligas Al-4%Cu e Al-4%Cu-4%Ag que correlacionam os espaçamentos dendríticos primário (λ1) e secundário (λ2) com VL e Ṫ. Foram realizadas análises de Difração de Raios-X (DRX) para a caraterização das fases cristalinas dos compostos presentes na microestrutura das ligas. O difratograma da liga binária mostrou a presença dos intermetálicos θ-Al2Cu, Al-Cu, Al4Cu9 e Al6Fe e, para o caso da liga ternária, adicionalmente foi detectado o intermetálico µ-Ag3Al. Composições químicas de regiões do contorno da dendrita, assim como de seu interior, foram obtidas com o auxílio de um microscópio eletrônico de varredura (MEV) acoplado a um sistema de análise por energia dispersiva (EDS). Diversas posições ao longo do lingote foram analisadas através da técnica de Fluorescência de Raios-X (FRX) com objetivo de se detectar a existência de macrossegregação. Constatou-se que a microdureza não é influenciada pelas duas formas de espaçamentos da matriz rica em Al. Os intermetálicos ρ-Ag2Al e µ-Ag3Al são responsáveis pelo aumento de dureza devido a sua interação com o espaçamento dendrítico terciário e outros intermetálicos204CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQFUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULO - FAPESP2012/08494-0; 2013/09267-0; 2013/23396-7Al-Cu alloys are used in several industrial applications, such as automotive and aerospace manufacturing, which demand mechanical strength and toughness performances. The Al-Cu-Ag ternary alloy system has been investigated to obtain a better understanding on ternary eutectic alloys besides its inherent applications. However, studies concerning the effects on microstructure and hardness due to Ag addition on Al-Cu alloys solidified under transient conditions, are not found in literature. In this sense, the main objective of this work consists in investigating the solidification parameters such as growth (VL) and cooling (Ṫ) rate, microstructure and microhardness regarding the effects of adding 4wt% Ag on a Al-4wt%Cu alloy unidirectionally solidified vertically upwards under unsteady-state solidification conditions. Experimental growth laws correlating the primary (λ1) and secondary (λ2) dendritic spacings with growth and cooling rate are proposed for Al-4wt%Cu and Al-4wt%Cu-4wt%Ag alloys. X-Ray Diffraction (XRD) analyses were performed in order to determine the crystalline phases of the compounds present in the alloys microstructure. The diffractogram of the binary alloy showed the presence of θ-Al2Cu, Al-Cu, Al4Cu9 and Al6Fe intermetallics and, for the case of the ternary alloy, the µ-Ag3Al intermetallic was detected. Chemical compositions at the boundary regions of the dendrite as also inside the dendrite were obtained using scanning electron microscope (SEM) connected to an Energy-Dispersive Spectrometer (EDS) system. Several positions along the ingot were analyzed through the X-Ray Fluorescence (XRF) technique permitting the detection of macrosegregation occurrence. It is shown that the microhardness is not influenced by both spacing patterns of the Al-rich matrix. The ρ-Ag2Al and µ-Ag3Al intermetallics are responsible for the increase in hardness due to the interaction with ternary dendrite arm spacing and other intermetallicsOs autores agradecem ao IFSP, CNPq e à FAPESP (processos 2012/08494-0, 2013/09267-0, 2013/23396-7) pelo apoio dado a este trabalh