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Sensores de fibra ótica para meios desafiantes
With the present work, the development of fiber optic sensor solutions for the
application in challenging media was intended. New sensor structures based
on the post-processing of optical fibers were addressed, taking into account
their sensitivity to variations in the external environment.
In a first stage, fiber Bragg gratings were embedded in lithium batteries, to
monitor temperature in situ and operando. Due to the harsh chemical
environment of the battery, fiber optic sensors revealed to be the most
advantageous alternative, when comparing to the electronic sensors. Fiber
sensors exhibited good sensitivities and fast responses, besides being less
invasive, thus they did not compromise the battery response. Furthermore, they
were chemically stable.
Still in the framework of this theme, and with the objective of monitoring
possible strain and pressure variations inside the batteries, new sensors based
on in-line Fabry-Perot cavities have been proposed. These sensors were
characterized in lateral load, strain, and temperature.
In a later stage, the study focused on the development of configurations that
allowed to obtain high-resolution and/or sensitivity sensors. One of such
configurations was obtained by creating a hollow microsphere at the fiber tip.
The sensor was used to detected concentration variations and refractive index
of glycerin and water mixtures. The influence of the diaphragm size in the
sensor response was also studied, as well as the temperature response.
New sensors based on multimode interference have also been characterized,
using a coreless silica fiber tip. First, the influence of different parameters, such
as length and diameters were analyzed. The sensors were tested in different
solutions of glucose and water. It was observed that the sensor diameter is a
decisive factor in obtaining devices that are more sensitive to refractive index
and, consequently, to concentration.
The determination of the thermo-optic coefficient of water/ethanol mixtures was
also addressed using a multimode fiber interferometer sensor.
Finally, a multimode interferometer sensor was functionalized by depositing
agarose throughout the structure, allowing to optimize the response of the
sensors to the external environment.Com o presente trabalho pretendeu-se explorar soluções de sensores em fibra
ótica para a aplicação em meios desafiantes. Novas estruturas sensoras
baseadas em pós-processamento de fibra ótica foram abordadas, tendo em
consideração a sua sensibilidade a variações do meio externo.
Numa primeira etapa, foram embebidas redes de Bragg no interior de baterias
de lítio, para monitorizar variações de temperatura in situ e operando. Devido
ao complexo meio químico da bateria, os sensores em fibra ótica revelaram
ser uma alternativa mais vantajosa em relação aos sensores elétricos, não só
pela sensibilidade e rápida resposta, mas também pelo fato de não afetarem o
desempenho da bateria. Além disso, os sensores usados revelaram ser pouco
invasivos e quimicamente estáveis.
Ainda no âmbito deste tema, e com o objetivo de monitorizar possíveis
deformações e variações de pressão no interior da bateria de lítio, foram
desenvolvidos novos sensores baseados em cavidades de Fabry-Perot do tipo
in-line. Esses sensores foram caraterizados em pressão lateral, deformação e
temperatura.
Numa fase posterior, o estudo centrou-se no desenvolvimento de
configurações que permitissem a obtenção de sensores com elevada
resolução e/ou sensibilidade. Uma das configurações consistiu na formação de
uma microesfera oca na ponta de uma fibra ótica. Esse sensor foi utilizado
para detetar variações de concentração e índice de refração de misturas de
glicerina e água. A influência do tamanho do diafragma na resposta do sensor
também foi estudada, assim como a resposta em temperatura.
Em seguida, desenvolveram-se novos sensores baseados em interferência
multimodo, utilizando para tal uma ponta de fibra de sílica sem núcleo. Numa
primeira abordagem analisou-se a influência de diferentes parâmetros, como o
comprimento e o diâmetro dos sensores. Os sensores foram expostos a
diferentes soluções de glucose e água. Verificou-se que o diâmetro do sensor
é um fator decisivo para a obtenção de dispositivos mais sensíveis ao índice
de refração e, consequentemente, à concentração.
Foi também desenvolvido um sensor baseado em interferência multimodo que
permitiu determinar o coeficiente termo-ótico de misturas de etanol e água.
Por fim, procedeu-se à funcionalização de um sensor baseado em interferência
multimodo através da deposição de agarose ao longo da estrutura, permitindo
assim otimizar a sua resposta a variações do meio externo.Programa Doutoral em Engenharia Físic
A iniciação à prática profissional no curso de Educação Básica: uma reflexão sobre a experiência da Escola Superior de Educação de Viseu
Os cursos de Educação Básica (EB) integram, de acordo com a legislação em vigor, uma componente de Iniciação à Prática Profissional (IPP). A forma de organizar essa componente da formação, embora regulamentada por alguns princípios consignados nos documentos legais, é da responsabilidade de cada uma das instituições de ensino superior que ministram o curso.
Neste artigo, apresentamos um estudo que tem como objetivos: (i) refletir sobre o modelo de organização e funcionamento da componente de formação da Iniciação à Prática Profissional que implementamos na Escola Superior de Educação de Viseu (ESEV); (ii) conhecer as perspetivas dos alunos do curso da licenciatura em Educação Básica sobre a IPP. Este estudo ocorre no momento em que o terceiro grupo de estudantes está a terminar o curso de Educação Básica (2010, 2011 e 2012) e em que os primeiros estudantes terminaram ou estão a terminar os seus mestrados profissionalizantes no âmbito da formação de professores e educadores de infância (cursos que permitem dar seguimento ao curso de EB).
O estudo adota uma metodologia de natureza interpretativa. Participam no estudo alunos (finalistas da licenciatura de EB) e diplomados em EB (a frequentar os mestrados de formação de professores). Os dados foram recolhidos através de inquérito, por questionário e por entrevista, e análise SWOT.
Os resultados do estudo apontam para uma boa aceitação por parte dos alunos do modelo de IPP, reconhecendo a importância de contactarem com os três níveis de ensino, em instituições educativas diversas. Para além disso, valorizam as tarefas desenvolvidas no âmbito da IPP, assim como o apoio da equipa multidisciplinar
Characterisation of microbial attack on archaeological bone
As part of an EU funded project to investigate the factors influencing bone preservation in the archaeological record, more than 250 bones from 41 archaeological sites in five countries spanning four climatic regions were studied for diagenetic alteration. Sites were selected to cover a range of environmental conditions and archaeological contexts. Microscopic and physical (mercury intrusion porosimetry) analyses of these bones revealed that the majority (68%) had suffered microbial attack. Furthermore, significant differences were found between animal and human bone in both the state of preservation and the type of microbial attack present. These differences in preservation might result from differences in early taphonomy of the bones. © 2003 Elsevier Science Ltd. All rights reserved