A 3D printing application

Within UrbLog project, this dissertation first goal involves the development of a joint system concept to apply on the tubular internal structure of a hybrid airship prototype – Prototype 3. Such concept aims the application of additive manufacturing technologies, taking advantage of all benefits associated to this type of fabrication. Resorting then to the fused filament fabrication (one of the most common type of additive manufacturing technology), and after the development of several ideas using computer aided design software, a functional joint system concept was presented. The clamping mechanism capacity of the developed joint was validated by means of a suspension test. Taking into account a possible application of additive manufacturing technology, more specifically the fused filament fabrication, on Prototype 3 structure, it is necessary to conduct studies on the commercially available materials and on the different printing settings. Therefore, the following dissertation also aimed the execution of flexural and tensile trials to analyse both the mechanical properties of parts printed with three different materials – PLA, ABS, and Carbonfil-, and the impact of the infill printing setting (or in other words evaluate the impact of an internal mass reduction). The obtained results showed that all three materials produce parts with quite distinct characteristics. While PLA parts present the highest strength values, Carbonfil and ABS printed samples are respectively the stiffer and the most ductile. The internal mass reduction study was performed by comparing the mechanical properties of test samples with 100% and 50% infill percentages. For all materials, such reduction led to a decrease on both the stiffness and strength of the printed parts. Regarding, for example the tensile and flexural strength, 50% infill parts showed a reduction of respectively 34% and 19% when comparing with the completely solid samples. It was also observed within this trial, that the infill impact on parts strength is superior comparing with the specific modulus, and that such impact increases along the applied load.O primeiro objetivo desta dissertação surge no âmbito do projecto UrbLog. Mais especificamente, pretende-se desenvolver um conceito para um sistema de junção a aplicar na estrutura tubular de um protótipo de um dirigível híbrido – Protótipo 3. O desenvolvimento de tal conceito visa ao mesmo tempo aplicar tecnologias de fabricação aditiva (impressão 3D), tirando proveito dos vários benefícios associados. Assim sendo, após o desenvolvimento de várias ideias recorrendo a programas de desenho computacional, e usando uma das mais comuns técnicas de fabricação aditiva, Fused filament fabrication, foi possível apresentar um sistema de junção funcional. A execução de um teste de suspensão permitiu validar o mecanismo de aperto da junta desenvolvida. Tendo então em conta uma possível futura aplicação de fabricação aditiva, mais especificamente fused filament fabrication, na estrutura interna do Protótipo 3, torna-se necessário o estudo de diferentes materiais disponíveis no mercado e de várias possíveis configurações de impressão. Seguindo esta linha de pensamento, e através da execução de testes de flexão e tração, foi desenvolvido, na presente dissertação, um estudo das propriedades mecânicas de peças impressas em três materiais diferentes – PLA, ABS e Carbonfil - e também uma análise ao efeito que a definição infill (enchimento) tem nas propriedades de objetos impressos, isto é, uma análise do impacto provocado por uma redução do enchimento. Os resultados mostraram que os três materiais produzem peças com características bastante distintas. Por exemplo, enquanto o PLA produz partes mais resistentes, o Carbonfil e o ABS, tendem, respetivamente, a produzir partes mais rígidas e dúcteis. A análise do efeito que o enchimento tem sobre as pecas produzidas, foi executada comparando provetes de teste completamente sólidos (infill-100%) com provetes com um enchimento de 50% (infill-50%). Os resultados obtidos mostram, para todos os materiais testados, que tal redução de enchimento tem como consequência um deterioramento das propriedades mecânicas, mais especificamente uma redução da rigidez e da resistência dos materiais impressos. Tendo em conta por exemplo a resistência à flexão e à tração, um enchimento de 50% levou a uma diminuição em cerca de 34% da resistência à tração e em cerca de 19% da resistência à flexão. Foi também verificado com este teste que o impacto da redução de enchimento é superior na resistência que no módulo elástico dos materiais impressos, e que tal impacto aumenta conjuntamente com a força aplicada

Stress tests on european banks: determinants of banking failure

Banks are very unique entities essential to the actual society, since generally every single individual needs one at least once in his life. Besides being a rare event, banking failures consequences are quite dramatic do society. A bank failure is different from a non-financial corporation failure, since the impact to society is bigger. With a bank failure, arises the possibility of a contagion effects and the possibility of destruction of clients’ trust in the whole sector. Banks are also the main financing source of both families and companies. Stress tests started to be executed by large financial institutions to trading books, in order to assess their potential losses under extremely adverse market conditions. The emergence of several crises, namely the recent sovereign debt crisis, changed stress tests from a small-scale exercise to a bigger-scale exercise and gave them an important role in policy. This dissertation identifies the determinants of stress tests results in Europe. To achieve this goal, a Pooled Logit model was estimated with stress tests results as dependent variable and using as explanatory variables bank specific variables, like financial ratios, and macroeconomic variables of the bank’s home country. The results showed that both financial and macroeconomic variables influence the probability of stress tests failure. However, with the overcoming of the economic crises that haunted Europe in the last decade, and with the growth of banking regulation/supervision, the probability of a European bank failing stress tests and consequently having problems that could cause bankruptcy, has decreased.Os bancos são entidades únicas e essenciais para a sociedade atual. Apesar de ser um evento raro, a falência de bancos tem um enorme impacto na sociedade. É este impacto que distingue a falência de um banco e a falência de uma empresa não financeira, uma vez que o impacto para a sociedade é maior no primeiro caso. Com a falência de um banco, surge a possibilidade de efeitos de contágio e de destruição da confiança dos clientes no setor, sendo os bancos a principal fonte de financiamento de particulares e empresas. Os testes de stress começaram a ser desenvolvidos por grandes instituições financeiras, que os aplicavam a "trading books". Com o surgir de várias crises, nomeadamente com a recente crise das dívidas soberanas, os testes de stress passaram de um exercício em pequena escala para um exercício de grande escala, começando ainda a ter um importante papel na política. Para identificar os determinantes que explicam os resultados dos testes de stress à banca europeia, foi estimado um modelo "Pooled Logit" utilizando os resultados dos testes como variável binária dependente e como variáveis explicativas variáveis específicas dos bancos, como rácios financeiros, e variáveis macroeconómicas do país de cada banco. Os resultados mostram que quer os rácios financeiros, quer as variáveis macroeconómicas, influenciam a probabilidade de falha nos testes de stresss. No entanto, com o ultrapassar das crises económicas e com o crescimento da supervisão bancária, a probabilidade de um banco falhar nos testes, e de poder vir a falir, diminuiu

Interafacial tension and surfactant stabilisation during membrane emulsification

A new insight on the interaction between complex fluids and solid surfaces is given in this study. It is demonstrated how these liquid-solid interactions can greatly influence the droplet generation during membrane emulsification and, therefore, resultant emulsion size and uniformity. These aspects of the process are often underestimated and poorly comprehended by, specially, industrial colleagues. Thus, that unawareness can lead to poor results and to a disbelief in this upcoming technology. A novel membrane emulsification system is reported consisting of a tubular metal membrane, periodically azimuthally (tangentially) oscillated with frequencies up to 50 Hz and 7 mm displacement in a gently cross flowing continuous phase. Using an azimuthally oscillating membrane, oil-in-water (o/w) emulsions were experimentally produced with a diameter of 20 120 µm, and a coefficient of variation (CV) of droplet size of 8%. The drop size was correlated with shear stress at the membrane surface using a force balance. In a single pass of continuous phase, it was possible to achieve high dispersed phase concentrations up to 38% v/v. A vertical oscillation membrane emulsification was used to study the influence of dynamic interfacial tension in membrane emulsification: drop size can be tuned between 35 and 85 µm by changing the surfactant concentration in the continuous phase. In addition, a method to determine the percentage of active pores during membrane emulsification is demonstrated. This method links knowledge acquired in the surfactant adsorption dynamics and drop expansion rate. This study reinforces the importance of dynamic interfacial tension which must be considered in process design, and modelling purposes, particularly in two liquid phase systems using membranes such as membrane emulsification at high injection rates. Hydrophobization of metal surfaces is reported based on silanization reactions to broaden the use of metal porous membranes to water-in-oil (w/o) emulsion production. The developed procedure is shown to be a straightforward hydrophobization method, with minimal cost to apply, reproducible, stable and the possibility of reuse of the membrane after losing hydrophobicity by simply reapplying the hydrophobization method. On the other hand, formation of water-based droplets can be achieved using a hydrophilic porous metal membrane. To investigate this, water-based droplets were produced using a hydrophilic membrane and wetting experiments were also carried out: sessile droplets were used to determine static contact angles and a rotating drum system was used to determine contact angles under dynamic conditions. In the latter case the three-phase contact line was observed between the rotating drum and two immiscible liquids. It was observed that the oil phase can preferably wet a hydrophilic surface in case when a surfactant is present in the oil phase, and above a certain concentration, even in the presence of the water phase. Apart from membrane emulsification, spontaneous formation of water droplets in kerosene was observed, facilitated by the presence of an oil soluble surfactant: Span® 80. This process was characterized and the influence of chemical potential between both phases was evaluated. Nano-sizing analyses were performed for a set of experiments, where the influence of the surfactant concentration in the organic phase, as well as the influence of NaCl concentration in the aqueous phase, was studied. Water droplets between 100 and 400 nm were measured in kerosene. Interfacial tension between both phases, was not lower than 4 mN/m. Therefore, ultra-low interfacial tension was not required for this process to occur spontaneously. Continuous production of spherical polymeric particles, via membrane emulsification, was demonstrated. An o/w emulsion was used as precursor and, by solvent removal, solid particles were obtained. In addition, production of polycaprolactone (PCL) particles containing encapsulated (entrapped) protein model was also demonstrated via a double emulsion method

Discretization-dependent model for weakly connected excitable media

Pattern formation has been widely observed in extended chemical and biological processes. Although the biochemical systems are highly heterogeneous, homogenized continuum approaches formed by partial differential equations have been employed frequently. Such approaches are usually justified by the difference of scales between the heterogeneities and the characteristic spatial size of the patterns. Under different conditions, for example, under weak coupling, discrete models are more adequate. However, discrete models may be less manageable, for instance, in terms of numerical implementation and mesh generation, than the associated continuum models. Here we study a model to approach discreteness which permits the computer implementation on general unstructured meshes. The model is cast as a partial differential equation but with a parameter that depends not only on heterogeneities sizes, as in the case of quasicontinuum models, but also on the discretization mesh. Therefore, we refer to it as a discretization-dependent model. We validate the approach in a generic excitable media that simulates three different phenomena: the propagation of action membrane potential in cardiac tissue, in myelinated axons of neurons, and concentration waves in chemical microemulsions.We acknowledge the support from CAPES, grant 88881.065002/2014-01 of the Brazilian program Science without borders, FAPEMIG, CNPq, UFJF, and from MINECO of Spain under the Ramon y Cajal program, grant number RYC-2012-11265Peer ReviewedPostprint (published version

Avaliar o estado ecológico das albufeiras através da modelação da dinâmica das populações de zooplâncton

O trabalho apresentado tem como objetivo avaliar a aplicabilidade de métodos estocásticodinâmicos na previsão de tendências dos grupos mais abundantes de zooplâncton que ocorrem na Albufeira do Azibo. Apesar de preliminares, os resultados obtidos são encorajadores, pois parecem demonstrar a ocorrência os padrões de variação das comunidades zooplanctónicas face às mudanças ambientais

Monitorização da comunidade zooplanctónica da albufeira da Aguieira (bacia do Mondego, Portugal): que fatores a influenciam?

A presente investigação foi realizada na albufeira da Aguieira com o propósito de caracterizar a composição da comunidade zooplanctónica e avaliar a influência de vários parâmetros ambientais na dinâmica desta comunidade. São de salientar a ocorrência de variações sazonais na temperatura, clorofila a, condutividade, pH e na transparência da água. A albufeira foi considerada mesotrófica em janeiro de 2011 e em março de 2010 e eutrófica em maio e setembro de 2010. As flutuações no nível da água, o aumento do estado trófico e o aparecimento de florescências de cianobactérias explicam a predominância dos Rotifera e Copepoda e também a reduzida abundância de zooplâncton herbívoro macrofiltrador (e.g. género Daphnia) nas amostras de maio e setembro. Alterações na qualidade da água e na integridade ecológica das albufeiras refletem-se na composição da comunidade zooplanctónica. Assim, a monitorização desta comunidade é crucial para detetar precocemente sinais de degradação ambiental e para obter dados que permitam desenvolver medidas de gestão adequadas a estes ecossistemas

Implementação de um compressor JPEG em FPGA

Este documento descreve a implementação com pipeline de um compressor JPEG em FPGA. Para isso, apresenta-se a funcionalidade e implementação dos blocos principais da arquitectura do compressor. O destaque vai para a DCT 2-D, implementada com 2 blocos DCT 1-D e um buffer de transposição. O componente mais crítico em termos de espaço e desempenho é o multiplicador da DCT 1-D, que por ser usado para multiplicar um inteiro por uma de 4 constantes reais possui uma arquitectura baseada em 4 barrel shifters, e é aqui apresentado em maior detalhe

Serão as comunidades zooplanctónicas boas indicadoras da degradação ambiental em albufeiras? O caso da Albufeira da Aguieira

A Diretiva Quadro da Água (2000/60/CE) transposta para o Direito Intemo português pela Lei n° 58/2005 tem como objetivo que os ecossistemas aquáticos atinjam o bom estado ecológico. Para tal prevê a monitorização não só de parâmetros ambientais mas também de várias comunidades bióticas: fitoplâncton. macrófitas aquáticas, macro-invertebrados e peixes. Inexplicavelmente a monitorização do zooplâncton não é contemplada por esta legislação. apesar das interações que estas espécies estabelecem com os níveis inferiores e superiores das reias alimentares e da sua sensibilidade e rápida resposta às variações ambientais. factores que as tomam excelentes "sentinelas" de eventuais alterações na qualidade da água e na integridade ecológica das albufeiras. No presente trabalho são analisadas as respostas da comunidade zooplanctónica às variações sazonais da qualidade da água e da integridade ambiental na Albufeira da Aguieira (Bacia elo Mondego. latitude 40° 20' 26.604" N: longitude 8° 11 ' 48 .15" W). Esta albufeira entrou em funcionamento em 198 I. destinando-se quase exclusivamente à produção hidroeléctrica. Durante o inverno e primavera é considerada meso-eutrófica. enquanto, no verão e no outono é classificada como eutrófica. ocorrendo t1utuações ele grande amplitude no nível da água e blooms de cianobactérias. Verificou-se que no inverno e primavera a comunidade zooplanctónica era dominada por organismos típicos ele sistemas pouco perturbados. No verão dominavam as espécies típicas de sistemas perturbados e degradados. Os resultados mostraram que a monitorização das comunidades zooplanctónicas fornece indicações válidas acerca do estado ecológico das albufeiras, podendo ser utilizadas para a tomada ele decisões ele gestão destes sistema

Got my γδ17 T cells to keep me warm

© 2018 Nature America Inc., part of Springer Nature. All rights reservedγδ T cells accumulate with age in adipose tissue and produce the cytokine IL-17, which controls the homeostasis of regulatory T cells and adaptive thermogenesis. Thus, maintenance of core body temperature unexpectedly relies on these adipose tissue–resident γδ17 T cells.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Acoustic methods for assessment of bubbles produced by marine plants

The aim of this dissertation is to evaluate different acoustic methods to characterise air bubbles and their application in the estimation of oxygen bubbles produced by marine plants during the photosynthesis process. Several methods are described in the literature to estimate the amount and distribution of air bubbles in marine waters however, the existing methods focus essentially on bubbles at the ocean’s surface. Under certain conditions, the oxygen released by marine plants during photosynthesis occurs in the form of bubbles. The estimation of this bubbles is difficult and is often considered underestimated by conventional methods. Acoustic methods can be used to estimate the production of bubbles with greater precision and, moreover, to learn the dynamics of their production. It is necessary to evaluate the oxygen transfer process of the plants to the water, the model of acoustic propagation in seagrass fields, the configuration of the system, methods to filter the influence of unwanted parameters on the received signal (e.g., temperature changes, noise, tide, sound speed, salinity), and, to characterise environmental and biological noise. In this work, I propose to evaluate a suitability and generic bubble estimation method described in the literature, or the development of new methods for the monitoring of bubbles released by marine plants, in particular, seagrass Cymodocea Nodosa. The reliability of a generic bubble estimation method described in the literature, as well as, new methods for monitoring the bubbles released by marine plants will be tested. All the tests were conducted with the Cymodocea Nodosa seagrass species, in tanks on IPMA-EPPO. Combining acoustic with other techniques (CTD data, tide height) will allow the development of a robust and accurate acoustic measurement system. The acquired signals can be processed to estimate the amount of oxygen bubbles produced in that environment. With the use of this measurement system, I believe that this innovative acoustic method can be used to accurately quantify the ecosystem metabolism and that it will represent an important tool to manage and monitor the production of coastal areas by integrating spatial and temporal scales