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Development of nanostructured thin films for humidity and temperature sensors
Dissertação de mestrado em FísicaThis work aims to present the entire production and response process of a set of multifunctional films capable of sensing temperature or relative humidity produced using the Physical Vapor Deposition, (PVD)
with the assistance of the Glancing Angle Deposition technique - GLAD. In this work, two sets of thin films
were prepared (chromium nitride (CrN) and chromium oxinitride (CrNxOy) grown with a zigzag like
nanostructure, varying the amount of nitrogen and oxygen in order to obtain a variation in the electrical
response when subjected to a variation in temperature or relative humidity. The films produced were
analyzed by different characterization techniques in order to evaluate their structural, morphological and
electrical properties.
In order to obtain thin films with the capability to sense variations in temperature, a systematic study of
the thermo-resistive effect of chromium nitride (CrNx) thin films with negative temperature coefficient of
resistance (TCR) has been carried out. A systematic study of the thermoresistive effect of chromium nitride
(CrNx) thin films with negative temperature coefficient of resistance (TCR) has been carried out. CrNx
nanostructures were grown by reactive magnetron sputtering, with oblique angle deposition, under distinct
Ar+N2 conditions. This experimental setup enables to confer a zigzag columnar morphology to the CrNx
thin films and thus modify the structural, morphological and physical properties of the samples. X-ray
diffraction and Scanning Electron Microscopy allowed to evaluate the evolution of the structural and
morphological properties of the samples as a function of the N2 flux during the deposition. The thermoresistive
response was evaluated by measuring the electrical resistivity as a function of temperature by
the two-point method. The thin films with N2 flux between 4 and 8 sccm presented a negative TCR with
values ranging from 9.18×10-4 ± 2.47×10-6 ºC-1 to 1.48×10-2 ± 1.74×10-5 ºC-1, respectively, and a very stable
time response at a given temperature. The grain-boundary model was used to describe the experimental
results and, in particular, the negative TCR values of the samples.
In order to obtain thin films with relative humidity sensing capability, thin films based on chromium
oxynitride (CrNxOy) were prepared with zigzag nanostructures and varying the amount of nitrogen and
oxygen in order to enhance the humidity response. The obtained CrNxOy thin films show an increasing
amount of oxygen as the N2+O2 mixture flux increased, leading to a transition from chromium nitride to
chromium oxide. Further, a change from a BCC-Cr to a pure FCC-CrN phase is obtained as the oxygen in
the sample increases. The amount of oxygen present in the composition of the coating leads to high electrical resistivity, raging from 1.27×10-6 ± 5.02×10-8 Ω.m for the sample with 16 at.% of O2 to 4.50×109
± 4.20×107 Ω.m for the sample with 60 at.% of O2. The highest sensibility to the relative humidity (RH)
variation from 40 % to 80 % was 1.87×10-2 ± 7.00×10-5 (RH%)-1. The obtained results demonstrate the
potential of CrNx and of CrNxOy for sensor applications.Este trabalho visa apresentar todo o processo de produção e resposta de um conjunto de filmes finos multifuncionais com capacidade de sensorização de temperatura e/ou de humidade relativa produzidos
através da técnica de deposição física em fase de vapor (Physical Vapor Deposition, PVD) com auxílio do
sistema Glancing Angle Deposition - GLAD. Neste sentido, foram preparados dois conjuntos de filmes
finos: filmes de nitreto de crómio (CrN) e oxinitreto de crómio (CrNxOy). Durante a preparação dos filmes
nanoestruturados em ziguezague, foi variada a quantidade de oxigénio e azoto com a finalidade de se
obter uma variação na resposta elétrica quando sujeitos a uma variação de temperatura ou humidade
relativa. Os filmes produzidos foram sujeitos a diferentes técnicas de caracterização com o intuito de
avaliar as propriedades estruturais, morfológicas e elétricas.
Para os sensores de temperatura foram usados os filmes finos de CrNx, nos quais, as técnicas de difração
raio-X e de microscopia eletrónica de varrimento permitiram a avaliação das propriedades estruturais e
morfológicas das amostras de CrNx em função do fluxo de N2 durante a deposição. Efetuou-se um estudo
sistemático do efeito termorresistivo dos filmes finos de CrNx, de modo a determinar o coeficiente de
resistência de temperatura (TCR). A resposta termorresistiva foi avaliada medindo a resistividade elétrica
em função da temperatura através do método de duas pontas. Os filmes finos depositados com um fluxo
de N2 entre os 4 e os 8 sccm apresentaram um TCR negativo, com uma variação de 9.18×10-4 ± 2.47×10-
6 ºC-1 até 1.48×10-2 ± 1.74×10-5 ºC-1 e uma resposta elétrica estável ao longo do tempo para diferentes
estágios de temperaturas. O modelo teórico de fronteira de grão foi usado para descrever os resultados
experimentais obtidos.
Para os sensores de humidade foram utilizados os filmes finos de CrNxOy. Os resultados obtidos
demonstraram que com o aumento de oxigénio, à medida que o fluxo da mistura N2+O2 aumenta, ocorre
uma transição de fase de nitreto de crómio para oxido de crómio. Ao mesmo tempo ocorre uma mudança
na estrutura cristalina de cubica de corpo centrado do crómio (BCC-Cr) para uma estrutura cubica de
face centrada (FCC-CrN). A quantidade de O2 presente na composição dos revestimentos faz com que
exista um aumento da resistência elétrica, variando de 1.27×10-6 ± 5.02×10-8 Ω.m para a amostra com
uma percentagem atómica de O2 de 16 % até 4.50×109 ± 4.20×107 Ω.m para a amostra com uma
percentagem atómica de O2 de 60 %. A maior resposta do transdutor à variação de humidade relativa (RH) entre 40 % e 80 % foi de 1.87×10-2 ± 7.00×10-5 (RH%)-1 . Os resultados obtidos demonstram o potencial
de CrNx e de CrNxOy para aplicações de sensorização
INDICADORES E DISTORÇÕES NA QUALIDADE DO ENSINO MÉDIO NO AMAPÁ
Propomo-nos analisar como têm se desenvolvido o trabalho e a política educacional para o Ensino Médio na Amazônia, mediante a compreensão de indicadores sociais e educacionais no estado do Amapá. Os dados foram analisados de forma qualitativa, correlacionando-os para obtenção de sínteses necessárias. Com base nas distorções no IDH-E e entre os índices educacionais de escolas do campo e da cidade, revelamos que o Ensino Médio no Amapá, é marcado por contradições que aprofundam a condição dual e as desigualdades Educacionais.
Palavras-chave: Dualidade Educacional, Desigualdades sociais, Ensino Médio, Amapá, Índice de Desenvolvimento Humano
Phytosociological composition and floristic comparison of Cerrado of Paraopeba flora - MG
Foi conduzido um estudo fitossociológico no Cerrado sentido restrito da Floresta Nacional de Paraopeba, comparando-se os resultados (qualitativos) com os de outras amostras. Foram estabelecidas 10 parcelas de 0,1 ha (20 x 50 m), sendo incluídas no estudo todas as árvores (C30 > 15,7 cm). Foram registrados 1.990 indivíduos/ha (densidade total) e 18,13 m2/ha (área basal total). Os valores de riqueza (73 espécies/38 famílias), de diversidade Shannon (3,57) e de uniformidade (0,83) indicaram grande heterogeneidade e baixa dominânica ecológica. Leguminosae e Vochysiaceae foram as famílias mais ricas em espécies. O grupo das árvores mortas alcançou o maior valor de importância, seguido por Qualea parviflora, Pera glabrata, Erythroxylum suberosum e Qualea grandiflora. A análise comparativa de composições florísticas de 11 cerrados indicou uma forte influência da flora de Floresta Atlântica em Cerrado marginal do interior de São Paulo. Houve influência da localização geográfica na similaridade do Cerrado de Palmas, TO, com as outras áreas.A phytosociological study in the Cerrado "sensu strictu" of The Paraopeba Nacional Forest-MG was carried out, comparing the qualitative results with other samples. The Paraopeba National Forest suffered intense clearing in 1952, which motivated the phytosociological study of 1 hectare of woody vegetation and floristic comparison with others samples. Ten plots of 0.1ha (20x50m) were established and included in the study all trees with C30 > 15.7cm. A total of 1990 individuals/ha (total density) and 18.13m2/ha (total basal area) were recorded. The values of richness (73 species/38 families), of Shannon diversity (3.57) and the evenness (0.83) suggested great heterogeneity and low ecological dominance. Leguminosae and Vochysiaceae were the richest families in species. The group of dead trees reached the greater value of importance followed by Qualea parviflora, Pera glabrata, Erythroxylum suberosum and Qualea grandiflora. The floristic comparative analysis showed that the Atlantic Forest influenced the similarity values between Santa Bárbara´s Cerrado and the others. It was different for the Cerrado of Palmas, in which geographic distance was shown to be the most important factor influencing the floristic composition
LEGISLAÇÃO AMBIENTAL NO CONTEXTO EVOLUTIVO INTERNACIONAL E NACIONAL
A legislação ambiental está relacionada diretamente as atividades humanas, e foi criada para reduzir as consequências dos impactos dessas atividades. Destarte, as preocupações ambientais estão atreladas aos problemas advindos de atividades antrópicas, discussão que tomou maior amplitude em eventos globais, com influências iniciais em países desenvolvidos. Nacionalmente, mesmo com regulamentações desde o Brasil Colônia, o direito ambiental foi consolidado a partir da Constituição de 1988, e ainda possui falhas, em especial na execução. Portanto, é necessário aprimorar a fiscalização e monitoramento dos órgãos competentes para reduzir falhas e alcançar os objetivos das leis
Environmental legislation in the international and national evolutionary context
A legislação ambiental está relacionada diretamente as atividades humanas, e foi criada para reduzir as consequências dos impactos dessas atividades. Destarte, as preocupações ambientais estão atreladas aos problemas advindos de atividades antrópicas, discussão que tomou maior amplitude em eventos globais, com influências iniciais em países desenvolvidos. Nacionalmente, mesmo com regulamentações desde o Brasil Colônia, o direito ambiental foi consolidado a partir da Constituição de 1988, e ainda possui falhas, em especial na execução. Portanto, é necessário aprimorar a fiscalização e monitoramento dos órgãos competentes para reduzir falhas e alcançar os objetivos das leis.Environmental legislation is directly related to human activities, and was created to reduce the consequences of the impacts of these activities. Thus, environmental concerns are linked to problems arising from anthropic activities, a discussion that has taken on greater scope in global events, with initial influences in developed countries. Nationally, even with regulations from Brazil Colony, environmental law was consolidated from the 1988 Constitution, and still has flaws, especially in enforcement. Therefore, it is necessary to improve the supervision and monitoring of the competent bodies to reduce failures and achieve the objectives of the laws
Detecção de Helicobacter spp. em amostras de mucosa gástrica de cães assintomáticos e alterações histológicas associadas
O presente estudo teve por objetivo correlacionar o número de bactérias espiraladas e as alterações histológicas da mucosa gástrica em cães de vida livre. Foram analisadas biopsias gástricas endoscópicas de 28 cães assintomáticos. Para análise histológica, foi realizada avaliação qualitativa, onde foram atribuídos escores de 0 a 3, considerando a densidade de bactérias espiraladas por campo (400x), a presença de células inflamatórias, o número de agregados linfoides e a existência de alteração degenerativa glandular. A prevalência de Helicobacter spp, identificado pela histologia (Carbol-Fucscina) e positividade no teste da urease, foi de 100%. Dos 28 cães, 18 (64,3%) receberam escore 3 e 10 (35,7%) o escore 2 para a densidade de bactérias. O infiltrado inflamatório predominantemente linfoplasmocitário foi de grau leve (escore 1) em 17 (60,7%) cães e moderado em 6 (21,4%) cães. Dos 28 cães, 14 (50%) receberam escore 1 para degeneração glandular e 9 (32,1%), o escore 0. As regiões do corpo e antro apresentaram maior número de resultados positivos à histopatologia. Apesar do número elevado de bactérias encontrado nas amostras analisadas, as alterações histológicas foram classificadas como de grau leve na maioria dos animais. A presença do Helicobacter spp. não parece estar relacionado com sintomatologia de gastrite.The objective of the present study was to establish a relationship between the number of spiral bacteria and gastric mucosa histological alterations in mongrel dogs. Endoscopic biopsies of 28 asymptomatic dogs were analyzed. Qualitative evaluation was performed for histological analysis, in which scores from 0 to 3 were attributed, considering the density of spiral bacteria per field (400x), presence of inflammatory cells, number of lymphoid aggregates and existence of gland degenerative alteration. The prevalence of Helicobacter spp., identified by hystological technique (Carbol – fuchsine) and positive urease test, was100%. Eighteen (64.3%) of the 28 dogs presented score 3, and 10 (35.7%0), score 2 for the density of bacteria. The inflammatory infiltrate, predominantly lymphocytic, was slight (score 1) in 17dogs (60.7%) and moderate in 6 (21.4%). From the 28 dogs, 14 (50%) scored 1 for glandular degeneration and 9 (32.1%) scored 0. The body and antrum regions presented the highest positive result to histopathology. Despite the high number of bacteria found in the analyzed samples, the histological alterations have been classified as slight in most of the animals. The presence of Helicobacter spp. apparently does not produces gastritis symptoms
RELAÇÃO DA CONVERGÊNCIA OCULAR COM EQUILIBRIO E RISCO DE QUEDAS EM IDOSOS: ESTUDO TRANSVERSAL
O envelhecimento é um processo fisiológico no qual há uma diminuição contínua da funcionalidade do indivíduo. Um fator que merece atenção é a visão e os movimentos oculares, visto que sua atuação é necessária para a conservação do equilíbrio. O objetivo do estudo foi avaliar a relação entre convergência ocular com o equilíbrio e risco de quedas em idosos. Estudo transversal com 26 idosos de ambos os sexos. A convergência ocular foi avaliada pela Medida do Ponto Próximo de Convergência e Questionário de Insuficiência de Convergência, o equilíbrio pelo Minibest Teste e o risco de quedas pelo Quick Screen. A relação entre as variáveis foi verificada por meio do coeficiente de correlação de Pearson/Spearman com nível de significância de p<0,05. Foi encontrada uma relação negativa, forte e significante entre o ponto próximo de convergência e o equilíbrio (ρ= -0,530; p=0,005). Não foram encontradas relações entre o ponto próximo de convergência com o risco de quedas (r= 0,182; p=0,585) e entre os sintomas de insuficiência de convergência com o equilíbrio (ρ= -0,253; p=0,213) e risco de quedas (r= -0,253; p=0,212). Conclui-se que existe uma relação entre a convergência ocular e o equilíbrio de idosos, sendo que, quanto maior a distância do ponto próximo de convergência, pior o equilíbrio. Sugere-se que a mensuração da distância seja mais importante que a avaliação dos sintomas de convergência ocular. Essa variável deve ser incorporada na avaliação dos diferentes profissionais de saúde que trabalham com essa população
Apresentação
Em sua primeira edição, a Revista Eletrônica Discente História.com materializa um projeto de árdua luta, mas acima de tudo, possível. Este periódico é um canal de publicação de produção acadêmica de discentes que atuam na área de História e demais Ciências Humanas e Sociais que dialoguem e contribuam para o campo da prática historiográfica.Para esse número, a presente edição recebeu trabalhos que foram submetidos à avaliação de seus pareceristas oriundos de várias universidades federais e estaduais do Brasil, fato que demonstra a lacuna que uma revista discente como esta preenche no meio acadêmico e o quanto discentes e seus respectivos orientadores acreditaram na credibilidade da proposta deste meio de divulgação do conhecimento científico.As contribuições dos autores para o entendimento de diversos períodos da história é uma realidade nesta edição. Espera-se que os trabalhos selecionados e publicados sejam estimuladores de discussões e produções de conhecimentos. Este é um dos ideais em que a Revista Eletrônica Discente História.com se ancora, seguindo o ideal acadêmico de que ela deve servir não apenas para a divulgação de trabalhos, mas como meio de disseminação e apropriação de conhecimentos, além de ser um canal de diálogo entre os estudiosos do país.
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