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Seção atom – Posters
1. Espalhamento Elástico de Elétrons por Amino-Alcanos
*Flávio Matias da Silva, M. H. F. Bettega
Trabalhos anteriores revelaram que as seções de choque diferenciais DCSs
para espalhamento de elétrons por alcoois exibem um padrão de onda de
espalhamento do tipo f ou d, dependendo da posição do grupo funcional
OH. Nesses trabalhos, verificou-se que moléculas de cadeia linear exibem
um padrão de onda de espalhamento do tipo f para as DCSs entre 5 e 10
eV. Exceto para aquelas que não apresentam ligações C–C, onde exibem
um padrão de onda espalhamento do tipo d. Por outro lado, moléculas que
apresentam cadeia fechada, exibem um padrão de onda de espalhamento
do tipo d [1]. Motivados por estes resultados, estamos realizando cálculos
de espalhamento elástico para as moléculas de metilamina (CH3 NH2 ), etilamina (C2 H5 NH2 ), propilamina (C3 H7 NH2 ), n-butilamina (C4 H9 NH2 ) e
seus ismeros iso-butilamina, 2-butilamina e t-butilamina. Essas moléculas
apresentam o grupo funcional NH2 ao invés de OH. O método utilizado
para a descrição do espalhamento elástico foi o método Schwinger multicanal [2] com psedopotenciais [3] dentro das aproximações estático-troca
e estático-troca com polarização. Os resultados obtidos para as moléculas
metilamina, etilamina e propilamina, apresentam padrões de onda de espalhamento do tipo d (entre 5 e 6 eV) e f (entre 7 e 12 eV) nas DCSs.Para as
demais moléculas, os cálculos estão sendo concluı́dos.[1] M. H. F. Bettega,
C. Winstead and V. Mckoy, A. Jo, A. Gauf, J. Tanner, L. R. Hargreaves
e M. A. Khakoo, Phys. Rev. A 84, 042702 (2011).[2] K. Takatsuka e
V. McKoy, Phys. Rev. A 24, 2473 (1981); 30, 1734 (1984).[3] M. H. F.
Bettega, L. G. Ferreira e M. A. P. Lima, Phys. Rev. A 47, 1111 (1993).
2. Espectroscopia vibracional da N-trans-cafeoiltiramina
* P.M. Arruda, R.J. Prado, P.T.C Freire, C.L. Lima e D.L. Azevedo
As anonáceas são plantas largamente empregadas na etnofarmacologia devido as suas propriedades farmacológicas atribuı́das, principalmente, ás
acetogeninas, que possuem atividades antitumOral, pesticida, imunossupressora, citotóxica e antimicrobiana conhecidas. Neste trabalho realizouse a caracterização por espectroscopia vibracional (FTIR e FT-Raman) da
molécula de N-trans-cafeoiltiramina (C17H17NO4), uma amida extraı́da
da semente do fruto da Annona crassiflora Mart., vulgarmente conhecida
como Araticum, uma anonácea tı́pica do cerrado. Os espectros de FTIR
foram obtidos na região entre 4000 e 400 cm−1 e os de FT-Raman na região
de 3200 a 0 cm−1 . A identificação dos modos vibracionais foi realizada,
primeiramente, comparando-se os dados experimentais com encontrados
na literatura. Cálculos computacionais (DFT) também foram realizados
2
para auxiliar na análise dos espectros experimentais e identificação de um
maior número de modos normais de vibração da molécula. Os resultados
dos cálculos computacionais foram escalonados por um ajuste parabólico,
que se mostrou mais adequado que o tradicional ajuste linear, favorecendo
a comparação entre espectros experimentais e teóricos. A análise dos dados possibilitou a identificação de 67 modos normais de vibração de um
total de 111 modos previstos para a molécula analisada.
3. Ajustes de Curvas de Energias Potenciais de Sistemas
Diatmicos
*Jéssica Silvano Martins, Ricardo Gargano
Na Fı́sica Atmica e Molecular frequentemente recorre-se á aproximação
Born-Oppenheimer ao estudar quanticamente sistemas moleculares estáveis
e não-estáveis. Tal aproximação separa a equação de Schrdinger em duas
partes: uma eletrnica e outra nuclear. A parte eletrnica da equação de
Schrdinger fornece, entre outras propriedades, a energia potencial para
cada configuração nuclear, que influencia no movimento dos núcleos e
na dinâmica molecular como um todo. Tal propriedade é conhecida como
curva de energia potencial (CEP) para moléculas diatmicas, e superfı́cie de
energia potencial (SEP) para sistemas com mais átomos. Para resolver a
parte nuclear da equação de Schrdinger, responsável pela dinâmica molecular, é preciso primeiro conhecer a solução da parte eletrnica para várias
configurações nucleares. Para esse propósito, ajustam-se as soluções eletrnicas para uma forma analı́tica conhecida que entra por fim na hamiltoniana nuclear como uma CEP ou SEP. Desta forma, torna-se de fundamental
importância determinar a forma funcional que descreve a energia eletrnica
de um sistema molecular para qualquer geometria nuclear. As propostas
de novas formas de ajuste das CEPs foram feitas usando a molécula diatmica ionizada H2+ , por esse ı́on molecular, formado por um elétron e dois
prótons, ser o mais simples encontrado na natureza. Tal fato motivou
muitos estudos sobre a molécula H2+ , o que gerou valores experimentais
muito acurados na literatura das suas energias eletrnicas e constantes espectroscópicas. Esse ı́on molecular, por ser tão simples, também serve
de ponto de partida para o estudo e compreensão de moléculas diatmicas com estrutura eletrnica mais complexa. Portanto, a molécula H2+ se
tornou o sistema molecular perfeito para testar novas formas de ajuste
das curvas de energia potencial. Também foram calculadas as constantes
espectroscópicas rovibracionais do H2+ , que caracterizam como a molécula
vibra e rotaciona. Isso foi feito utilizando o método de Dunham e o método
de Representação da Variável Discreta (DVR). Os resultados obtidos para
as constantes pelos dois métodos diferentes foram analisados e comparados.
4. Propriedades Vibracionais da Base de Schiff (4E)-4(benzilidenoamino)-1,2-dihidro-2,3-dimetil-1-fenilpirazol-5-ona
3
(GM4)
*Andréia Fernandes da Silva; Ricardo Rodrigues de França Bento; Gisely
Miranda de Queiroz; Luiz Everson da Silva; Jorge Luiz Brito de Faria
As Bases de Schiff foram apresentadas inicialmente pelo quı́mico alemão
Hugo Schiff ao publicar um trabalho em 1864. Em linhas gerais, as Bases
de Schiff, são compostos que contém o grupo azometila (C=N), e são
preparadas a partir da reação de condensação de uma amina primária com
um grupo carbonila ativo. Estes compostos têm uma grande variedade
de aplicações, como por exemplo, farmacológica, quı́mica inorgânica e
analı́tica. Neste trabalho obtivemos e caracterizamos os espectros vibracionais do composto (4E)-4-(benzilidenoamino)-1,2-dihidro-2,3-dimetil-1fenilpirazol-5-ona (GM4), sintetizada no Laboratório de Pesquisa em Quı́mica
de Produtos Naturais da UFMT. O cristal de (4E)-4-(benzilidenoamino)1,2-dihidro-2,3-dimetil-1-fenilpirazol-5-ona (GM4) em temperatura ambiente pertence a estrutura Monoclı́nica com grupo espacial P 21/c com Z=4
◦
◦
◦
e parâmetros de rede a = 13.018(1) A, b=6.8834(8) A, c=17.229(2) A com
β=91.16(1)◦ . Medidas de espectroscopias FT-Raman e FT-IR foram investigadas á temperatura de 300 K. O número de onda vibracional e vetor
de onda foram cálculados usando a Teoria do Funcional da Densidade
(DFT), método hı́brido B3LYP e base 6-31G (d, p). A descrição dos modos normais foi realizada por meio da Distribuição da Energia Potencial
(PED). Os valores calculados usando DFT foram multiplicados por um
fator de escala (λ), estes valores escalonados comparados com os valores
da espectroscopia realizada, apresentaram boa concordância, o que permitiu identificar os números de onda de acordo com os movimentos atmicos
das moléculas, cujas frequências vibracionais mostraram uma aproximação
harmnica, uma otimização da geometria e energias mı́nimas.
5. Estudo das propriedades estruturais e vibracionais do
composto 2,2-dimetil-5-[(metil-tiazol-2-ilamino)-metileno]-1,3dioxano-4,6-diona por técnicas de espectroscopia Raman e
Infravermelho e cálculos tericos usando a Teoria do Funcional
da Densidade.
*Alessandro Henrique de Lima; Tarsila Marı́lia de Oliveira; Ricardo
Rodrigues de França Bento; Alexandre Magno Rodrigues Teixeira;
Gustavo Oliveira de Meira Gusmão; Paulo de Tarso Cavalcante Freire;
Luiz Everson da Silva
O composto de nome cientı́fico2,2-dimetil-5-[(metil-tiazol-2-ilamino)-metileno]1,3-dioxano-4,6-diona tem frmula molecularC11 H12 N2 O4 S. O grupo tiazlico está presente como subunidade em diversas moléculas biologicamente
ativas. Como exemplo, podemos mencionar o sultatiazol, um importate
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fármaco antimicrobiano e o ritonavir (Norvir) medicamento utilizado no
combate do vı́rus HIV 7 [1]. Estudos também indicam que compostos
derivados de anéis triazlicos estão associados com ação anti-inflamatria [2]
e também com atividades farmacolgicas, tais como: antiviral [3], analgésica
[4], antimicrobiana [5], antidepressiva [6] e antifúngica [7]. Neste trabalho
realizamos um estudo nesta nova substância sintética por espectroscopia
Raman com transformada de Fourier (TR-Raman) e Infravermelho com
transformada de Fourier (FT-IR) e cálculos computacionais usando a Teoria do Funcional da Densidade (DFT). O cristal da substânciaC11 H12 N2 O4 S
na temperatura ambiente pertence á estrutura monoclı́nica com grupo es◦
◦
pacial P21/c, com Z=4 e parâmetros de rede a=5.6384 A, b=18.562A,
◦
c=11.920Acom β = 103.140◦ [8]. Os espectros FT-IR e FT-Raman de
amostras policristalinas foram registrados á temperatura ambiente nas
regiões espectrais de 400 cm−1 a 4000 cm−1 e de 40 cm−1 a 4000 cm−1 , respectivamente. Usamos o programa Gaussian para realização dos cálculos
DFT para obter as propriedades estruturais e vibracionais deste cristal
molecular. Os espectros experimentais foram comparados com o terico.
Além disso, as vibrações moleculares foram analisadas em termos da Distribuição da Energia Potencial (PED), utilizando o programa GAR2PED.
As frequências calculadas estão em boa concordância com aquelas obtidas
experimentalmente. Este acordo permitiu atribuir os modos normais presentes nos espectros FT-IR e FT-Raman deste cristal. Para o melhor de
nosso conhecimento, este é o primeiro estudo onde uma atribuição completa das vibrações moleculares junto com a distribuição da energia potencial está sendo apresentado para esta substância sintética.[1] De Souza,
M.V.N., Quı́mica Nova, v. 28, p.77-84, 2005.[2]Gupta, A. K. and Bhargava, K. P. Pharmazie, 1978, 33, 430-431.[3] Jones, D.H., et al. J. Med.
Chem. 1965, 8, 676-680.[4] Sughen, J.K. amd Yoloye, T. Pharm. Acta
Helv. 1978, 58, 64-68.[5] Cansiz, A., et al. J. Chem. Soc. Pak. 2001,
23, 237-240.[6] Kane, J.M., et al. J. Med. Chem. 1988, 31, 1253-1258.[7]
Massa, S., et al. Eur. J. Med. Chem. 1992, 27, 495-502.[8] da Silva LE
et al. Acta Crystallographica Section E-Structure Reports Online, 2006,
62, O1163-O1164.
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Seção ensd – Posters
6. Projeto carrinho movido a luz
Daniel de Oliveira Damasceno, Paulo Alberto Avelino Andrade, Nórlia
Nabuco Parente
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É incrı́vel perceber como muitos alunos do ensino médio não apreciam o
ensino da fı́sica, alguns até fazem descaso com relação a esta disciplina
que praticamente movimenta o mundo tecnológico, simplesmente por não
dominarem bem o lado matemático ou por não se adaptarem a metodologia usada pelo docente. Mas é possı́vel perceber que muitos têm desejo de
aprender o manuseio das novas tecnologias, e alguns até tem vocação para
desenvolvê-la. Pensando no ensino convencional e no desejo de aprender
a trabalhar as tecnologias, nós, bolsistas do Programa de Bolsa de Inicialização a Docência PIBID e alunos do IFCE elaboramos um projeto
que tem como objetivo unir a fı́sica á tecnologia. O projeto consiste na
criação de um carrinho que se movimenta a partir da luz. Usando conceitos
básicos de eletrnica, proporcionaremos aos alunos o seu primeiro contato com o mundo das tecnologias e ao mesmo tempo estaremos trazendo
conteúdos de sala de aula para a prática. Conceitos como carga elétrica,
força elétrica, capacitores, corrente elétrica, resistores e circuito elétrico,
serão abordados de maneira bem simples e bastante pratica. Nosso objetivo maior é fazer com que o aluno visualize a importância dos conteúdos
da fı́sica para o mundo tecnológico, e assim este passe a ver esta importante disciplina com um olhar bem diferenciado e tenha maior apreço para
estuda-la. Vale ressaltar, que os alunos ao final da oficina de montagem
terão que desenvolver um novo projeto para visualizarmos o grau de aprendizagem e descobrirmos um futuro novo cientistas, pois é de iniciativas assim que muitos percebem a sua verdadeira vocação.ReferênciasBRASIL.
Secretaria de Educação Média e Tecnologia. Parâmetros Curriculares
Nacionais: Ensino médio: orientações Educacionais Complementares aos
Parâmetros Curriculares Nacionais: Ciências da Natureza, Matemática e
suas tecnologias. Brası́lia, DF: MEC, SEMTEC, 2002.FELICIO, C. M. [et
al.]. Gincana Lúdica Ambiental Interdisciplinar: Analisando Interações e
Movimentos. In: Anais do I Congresso Goiano de Educação Ambiental,
Goiânia, GO, 2008.RAMOS, E. M. de F. Brinquedos e jogos no Ensino
de Fı́sica, Dissertação de Mestrado em Ensino de Ciências (modalidade
Fı́sica), São Paulo: FE e IF USP, 1990.RAMOS, E. M. de F. Brinquedos e
jogos no Ensino de Fı́sica, Dissertação de Mestrado em Ensino de Ciências
(modalidade Fı́sica), São Paulo: FE e IF USP, 1990.
7. Existe fı́sica no seriado Dr. House?
*Thaianne Lopes de Souza, Paulo A. de Castro
Muitos pesquisadores como os célebres Leonhard Euler, Paul Erdős,Alfred
Rényi, Albert-László Barabási dentre outros, construı́ram e estudaram
teorias/modelos com o objetivo de mimicar sistemas fı́sicos (estáticos e
dinâmicos) de interesse da sociedade, por meio de grafos e/ou redes (complexas). As redes podem ser descritas, de maneira breve, como objetos
matemáticos utilizados na representação de elementos interagentes e suas
respectivas conexões, sendo as interações representadas por linhas e os elementos por nodos (nós). Em suma, as redes complexas são grafos que
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apresentam propriedades bastante particulares, como Barabási define O
termo redes complexas refere-se a um grafo que apresenta uma estrutura
topográfica não trivial, composto por um conjunto de vértices (nós) que
são interligados por meio de arestas. Em nosso trabalho o objetivo central é construir uma rede biológica, em que se possa estudar a relação
entre sintomas e doenças. Para iniciar esse trabalho foi preciso assistir
aos episódios do seriado de Dr. House, e a medida que assistı́amos fomos
fazendo anotações das doenças e sintomas que acometiam os pacientes
do Dr. House, e equipe, em cada episódio e Posteriormente foi montado
uma tabela com informações de doenças e sintomas citados na série acima
citada. Logo após a construção dessa tabela geramos uma rede bipartida,
chamada rede de doenças-sintomas (/bf DS) em que são representadas as
doenças e os sintomas. Da rede /bf DS construı́mos as redes unipartidas
de doenças-doenças (/bf DD) e sintomas-sintomas (/bfSS). Por exemplo,
a rede /bf DD é obtida fazendo a projeção da rede bipartida em uma
rede unipartida na qual uma doença é conectada á outra se elas têm ao
menos um sintoma em comum. O principal objetivo em nosso trabalho é
a determinação das quantidades, das redes /bf DS e /bf DD, usualmente
analisada no estudo de redes complexas tais como diâmetro, distribuição
de grau, o coeficiente de agregação e o comprimento médio do caminho
mais curto.
8. Trabalhando a Fı́sica através de gincanas
Daniel de Oliveira Damasceno, Nórlia Nabuco Parente
É comum ouvirmos que a Fı́sica é uma das disciplinas mais temidas pelos alunos do ensino médio. Sabe-se que a Fı́sica envolve fenmenos e
cálculos considerados complexos para a compreensão, contudo, o professor pode transformar essa opinião dos seus alunos planejando alunas mais
dinâmicas e trazendo experiências para demonstração desses conteúdos.
Pensando nisso, durante minha atuação como bolsista do Programa Institucional de Bolsas de Iniciação á Docência PIBID, elaboramos um
projeto para tornar a aprendizagem de Fı́sica mais divertida. O projeto
consiste numa gincana que proporcionará aos alunos a oportunidade de
aprender os conteúdos da Fı́sica brincando e trabalhando em grupo. A gincana vai propor as seguintes dinâmicas: (1) passa ou repassa, que servirá
para analisarmos o conhecimento dos alunos sobre conteúdos trabalhados
nas aulas de Fı́sica; (1) jogos de raciocı́nio e lógica, que fazem com que
os alunos adquiram a habilidade de raciocinar mais rapidamente e com
maior eficácia; (3) criação de paródias, onde os alunos deverão associar os
conteúdos da Fı́sica com a música; (4) jogos de mı́mica, onde os alunos se
divertem e tentam associar a representação com o conteúdo visto em sala
de aula; (5) criação de desenhos, onde os alunos deverão representar graficamente questões de Fı́sica, o que facilitará e muito a resolução dos problemas; (6) fı́sica nos esportes, envolvendo exercı́cios como a corrida, levan7
tamento de peso e lançamento de objetos, que além de colocar o aluno literalmente em atividade, servirá para que eles calculem velocidades, forças
e tempos. Dessa forma, acreditamos que será possı́vel, de maneira simples,
atrair a atenção dos alunos para uma Fı́sica menos abstrata e teórica e
permitir a interação de alunos, professores e bolsistas. Esta é uma das
atividades que estamos planejando e desenvolvendo na escola, com o objetivo de envolver cada vez mais os alunos com as ciências, principalmente
com a Fı́sica, tentando desmistificar a visão de que a aprendizagem dos
conteúdos desta disciplina deve ser sempre árdua e enfadonha.Palavraschave: PIBID. Ensino de Fı́sica. Gincana.ReferênciasBRASIL. Secretaria de Educação Média e Tecnologia. Parâmetros Curriculares Nacionais: Ensino médio: orientações Educacionais Complementares aos
Parâmetros Curriculares Nacionais: Ciências da Natureza, Matemática
e suas tecnologias. Brası́lia, DF: MEC, SEMTEC, 2002.FELICIO, C. M.
[et al.]. Gincana Lúdica Ambiental Interdisciplinar: Analisando Interações
e Movimentos. In: Anais do I Congresso Goiano de Educação Ambiental,
Goiânia, GO, 2008.RAMOS, E. M. de F. Brinquedos e jogos no Ensino
de Fı́sica, Dissertação de Mestrado em Ensino de Ciências (modalidade
Fı́sica), São Paulo: FE e IF USP, 1990.
9. A contextualização no Ensino de Fı́sica.
*Kizzy Freitas Moreira e Weimar Silva Castilho.
Este artigo trata de uma pesquisa bibliográfica visando mostrar a importância da utilização da contextualização dos conteúdos estudados nas
aulas de Fı́sica do Ensino Médio com o cotidiano vivenciado pelo aluno.
Tendo em vista a dificuldade dos alunos em aprender a Fı́sica que é ensinada no Ensino Médio que atualmente se mostra direcionada apenas para
aulas cansativas visando a resolução de exercı́cios geralmente se utilizando
apenas de formulas e cálculos matemáticos com forte embasamento unicamente no livro didático, nota-se a importância da apresentação da Fı́sica
relacionada ao dia a dia dos alunos, pois a Fı́sica, acima de tudo é uma
Ciência que auxilia na compreensão do mundo que nos cerca, proporcionando assim ao aluno a capacidade de fazer um elo entre a teoria estudada e os fatos que ocorrem em sua vida, podendo identificar ao seu redor
o assunto que está sendo tratado na sala de aula, dando significado ao
mesmo, tendo como consequência melhor assimilação dos conteúdos aplicados, além de maior interessee atenção na disciplina. Com isso também
torna a disciplina mais chamativa para os alunos, utilizar fatos e conteúdos
relacionados ao cotidiano do aluno é uma das maneiras que tornam a Fı́sica
mais atrativa e indispensável para formar um cidadão capaz de atuar ativamente na sociedade.
10. O Processo de Ensino e Aprendizagem em Fı́sica
Jessyca Guimarães Delno*, Juliana Abrão Da Silva Castilho
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O presente trabalho visa apresentar os resultados de uma investigação
abordando a atual situação da educação básica no ensino de Fı́sica no
Brasil, baseando-se no desempenho do Exame Nacional do Ensino Médio,
assim como nos relatos encontrados em artigos dos primórdios dos estudos realizados no pas. Evidenciando os motivos que propiciaram o caos no
decit da aprendizagem da disciplina e partindo dessa problemática elaboramos uma pesquisa no nı́vel de ensino e aprendizagem da Fı́sica assim
como o engajamento do alunado com a disciplina em questão e os fatores
que evidenciam esta realidade. Tratando-se do ensino de Fı́sica a situação
se torna mais delicada, sabemos que o ı́ndice de professores licenciados na
área e baixo, afetando ainda mais o processo de ensino e aprendizagem, as
novas metodologias adotadas pelos docentes e muito importante para efetivar a aprendizagem em Fı́sica, sendo que os métodos didáticos podem ser
a chave de acesso ao interesse pela disciplina, obviamente que não se deve
transformar uma aula de Fı́sica em um show de luzes e sons mirabolantes,
porem trazer o lúdico para a sala de aula efetivara a aprendizagem dos
conteúdos estudados. A pesquisa realizada, nos leva a refletir sobre novas
práticas metodológicas para que assim o ensino e aprendizagem de Fı́sica
sejam mais significativos, dessa forma podemos traçar metas que pretendemos alcançar na nossa futura carreira docente, levando em consideração
a formação dos nossos futuros alunos, para que os mesmos possam ter
autonomia, ser crı́ticos e que tenham desenvolvimento intelectual.
11. As Dificuldades Encontradas no Ensino Aprendizagem da Fı́sica
Isa Michelle Bezerra Silva* e Weimar Silva Castilho
O presente trabalho faz um estudo sobre as principais dificuldades encontradas pelos professores no ensino da disciplina de Fı́sica, como também
as dificuldades encontradas na aprendizagem pelos educandos. Foram estudados diversos autores que trabalham nesta linha de pesquisa, acompanhado o processo de ensino aprendizagem nas salas de aula, realizada
observações e aplicado questionários com os professores e alunos. Com
isso foi possı́vel relacionar as deficiências para a efetivação de uma aprendizagem significativa na Fı́sica, onde se observa uma carência acentuada
pelo estimulo ao aprender. notória as dificuldades encontradas dentro
do ambiente escolar e a grande necessidade de se pensar em métodos de
ensino que facilitem a aprendizagem dos conteúdos estudados e alcance os
objetivos propostos pelo sistema de ensino. O processo de ensino aprendizagem requer habilidades que mostrem soluções para a sua melhoria.
É necessário, portanto, que primeiramente se tenha conhecimento das
reais dificuldades, para assim, lançarmos um olhar crı́tico e desenvolver
metodologias solucionadoras.
12. As dificuldades encontradas no ensino aprendizagem da Fı́sica
* Isa Michelle Bezerra Silva; Weimar Silva Castilho
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O presente trabalho faz um estudo sobre as principais dificuldades encontradas pelos professores no ensino da disciplina de Fı́sica, como também
as dificuldades encontradas na aprendizagem pelos educandos. Foram estudados diversos autores que trabalham nesta linha de pesquisa, acompanhado o processo de ensino aprendizagem nas salas de aula, realizada
observações e aplicado questionários com os professores e alunos. Com
isso foi possı́vel relacionar as deficiências para a efetivação de uma aprendizagem significativa na Fı́sica, onde se observa uma carência acentuada
pelo estimulo ao aprender. notória as dificuldades encontradas dentro
do ambiente escolar e a grande necessidade de se pensar em métodos de
ensino que facilitem a aprendizagem dos conteúdos estudados e alcance os
objetivos propostos pelo sistema de ensino. O processo de ensino aprendizagem requer habilidades que mostrem soluções para a sua melhoria.
É necessário, portanto, que primeiramente se tenha conhecimento das
reais dificuldades, para assim, lançarmos um olhar crı́tico e desenvolver
metodologias solucionadoras. O trabalho baseia-se em uma pesquisa de
campo e tem como foco identificar as reais dificuldades dos educadores e
educandos no processo de ensino aprendizagem da Fı́sica. Os resultados
aqui obtidos auxiliarão os professores em sua prática educativa e servirão
para um futuro trabalho no Centro de Ensino Médio Santa Rita de Cássia
na cidade de Palmas TO, onde através do projeto PIBID serão realizadas
atividades de apoio pedagógico baseadas nas dificuldades identificadas.
13. FMC por meio de atividade lúdica: As Crnicas dos Knowledge
Knights A Crnica de Albert.
*Gleidson Fernandes da Silva; Emiliano Luiz Neto; Raimundo Maia dos
Santos Junior; Rafael Moreira dos Santos; Thiago da Costa Araújo;
Vinı́cius Salomão Ribeiro Bardella; Sandra Hunsche; Sandra Gonçalves
Coimbra
A necessidade e a importância da inserção da Fı́sica Moderna e Contemporânea (FMC), no Ensino Médio, estão sendo defendidas, cada vez mais,
por diversos autores. Para Pietrocola (2010), a atual organização curricular, que reflete uma estrutura conceitual linear e hierárquica, não contribui
para o entendimento da FMC. Apesar de muitas pesquisas estarem sendo
desenvolvidas em torno deste tema, Pereira e Osterman (2009) destacam
que poucas são as propostas didáticas inovadoras que tratam deste tema.
Nesta perspectiva, este trabalho, que está no âmbito do Programa Institucional de Bolsa de Iniciação á Docência (PIBID/UCB), apresenta uma
proposta de inserção da FMC no Ensino Médio por meio de um texto
lúdico, no qual conta-se a estória de um personagem chamado Albert Einstein - que possui várias semelhanças com o renomado fı́sico - e propõe-se
que seja feita uma discussão sobre o impacto que a teoria da relatividade
causou na sociedqde e o papel do cientista e na ciência no nosso cotidiano.
Utilizamos do gênero literário RPG (Role Playing Game) para contrapor
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as ideias do senso comum e do senso crı́tico em uma linguagem e literatura
que os jovens alunos estejam familizarizados. Neste ı́nterim, há também
o propósito de criar reflexões nas mentes dos alunos sobre a humanização
do conhecimento, para que o papel da ciência não seja relegado a atos funestos como os do nazismo e da detonação das bombas atmicas sobre Hiroshima e Nagasaki. O texto elaborado pelos autores traz figuras lendárias
como os cavaleiros do conhecimento (cientistas) e demnios (a ignorância
do muindo) em uma eterna batalha onde as armas utilizadas pelos cavaleiros contra os demnios sao o conhecimento cientı́fico, ressalta-se que
este texto não foi implementado as teorias e a experimentação, buscando
desvendar os mistérios da Natureza de forma racional. Ressalta-se que
este texto ainda não foi implementado com alunos do Ensino Médio, contudo, foi trabalhado com licenciandos em Fı́sica na disciplina de Evolução
dos Conceitos da Fı́sica, por entender-se que tal abordagem é relevante
também no contexto da formação de professores. No entanto, existe uma
previsão de tal atividade ser desenvolvida com os alunos ainda este ano, esperando envolve-los e fasciná-los, elucidando-os acerca de acontecimentos
da FMC através de debates Posteriores á sua leitura, em uma abordagem
histórico-conceitual.
14. Termodinâmica A concepção dos alunos ao conceito de calor e
temperatura nos periódicos.
*Sebastião Leandro de Souza Brito; Alesandro Ferreira dos Santos
Este trabalho tem como objetivo realizar uma pesquisa sobre o ensino
e aprendizagem de termodinâmica no ensino médio e fundamental, mas
especificamente sobre os conceitos de calor e temperatura, a partir de
um levantamento dos artigos publicados nos periódicos: Investigações
no Ensino de Ciências e Revista Brasileira de Pesquisa em Educação
em Ciências, Revista Brasileira de Ensino de Fı́sica, Ciência e educação,
Caderno Brasileiro de Ensino de Fı́sica, Pesquisa em Educação em Ciência
nos quais, são apresentadas discussões sobre dificuldades de aprendizagem
dos alunos. Os artigos foram discutidos no grupo e destacados os pontos
principais da pesquisa que tratam dos seguintes assuntos: perfil conceitual
dos alunos para os conceitos de calor, concepções alternativas sobre calor e
temperatura, calor e temperatura curso com noções construtivistas para 8
serie, a influência da temperatura no comportamento elétrico dos materiais, a termometria nos séculos XIX e XX, possı́veis indicadores invariantes
operatórios apresentados dos estudantes em conceitos de termodinâmica,
medida de calor especı́fico e lei de resfriamento de Newton, analisando
uma situação de aula de termologia com auxı́lio de vı́deo. Dessa forma
esperamos chegar ao cerne das dificuldades dos aprendizes no assunto de
calor e temperatura de modo que tomem consciência dos diferentes pontos
de vista fazendo sua interdisciplinaridade. E também orientar de forma
correta os alunos para que compreendam significativamente os conceitos
fı́sicos aqui tratados deixando de lado as ideias fora de foco.
11
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Seção esol – Posters
15. Análise de Espectros de EXAFS do M oO3
Raquel Santos Silva, Laryssa Missias de Faria, Rodrigo Aparecido Lemos
Silva, Luciano Ribeir
Uma das principais caracterı́sticas das radiações sı́ncrotrons está na alta
intensidade, uma grande banda de energia, colimação vertical do feixe e entre outras. Essas caracterı́sticas são importantes para o estudo de absorção
de raios X em estruturas cristalinas. O objetivo desse trabalho se concentra nos dados de absorção do trióxido de molibdênio, que é um composto
quı́mico com a fórmula M oO3 e tem uma aplicação principal de oxidação
de catalisadores e usado como matéria-prima para a produção de metal
de molibdênio. Um conjunto interativo de programas em código aberto
foi utilizado nesse trabalho. São compostos pelo IFEFFIT que representa
uma coleção de algoritmos, procedimentos e programas para as análises
dos dados de XAFS, e são aceitos por toda a comunidade cientı́fica da
área. É projetado para ajustar espectros experimentais de XAFS, usando
os cálculos teóricos da FEFF. Este último é um algoritmo automatizado
para cálculos ab initio de espalhamentos múltiplos de estrutura fina de
absorção de raios X (EXAFS), e de espectros de absorção próxima da
borda de absorção (XANES) e outros espectros variados. O código de
espalhamento produz amplitudes e as fases utilizadas em muitos códigos
modernos de análise de XAFS, bem como várias outras propriedades. Para
tal foram adotados os procedimentos padrões na literatura para a técnica
de absorção de raios X sı́ncrotron, no estudo do M oO3 . São apresentados
os resultados das informações das regiões da primeira e segunda esfera de
coordenação dos átomos de molibdênio e oxigênio. Os números de coordenações, as distâncias médias entre os primeiros vizinhos e segundos
vizinhos, o fator de Debye-Waller, correções da energia da borda de absorção e outros resultados relacionados ao ajuste do sinal de EXAFS na
transformada de Fourier inversa.
16. Análise de Espectros de EXAFS do SnO2
Laryssa Missias de Faria, Raquel Santos Silva, Rodrigo Aparecido Lemos
Silva, Luciano Ribeiro
O estudo foi feito em cima de um o espectro de absorção do SnO2 que
mostra a relação da absorbância em função da energia dos fótons incidentes. O espectro de absorção de raios X sı́ncrotron (XAS) da borda K
do SnO2 é apresentado e foi dividido em três regiões principais: região de
12
pré-borda, borda de absorção e a região, chamada de XAFS é subdividida
em: região de XANES, de EXAFS. Concentramos na região do EXAFS
que basicamente aparece do processo fı́sico que envolve a interferência entre a onda emitida pelo átomo emissor e a onda retroespalhada pelo átomo
vizinho. Os resultados mostram a região, que ocorre a interferência entre
a onda do fotoelétron pelo átomo emissor e a onda retroespalhada pelo
átomo vizinho. Um conjunto interativo de programas em código aberto
foi utilizado nesse trabalho. São algoritmos, procedimentos e programas
para as análises dos dados de XAFS, e são aceitos por toda a comunidade
cientı́fica da área. É projetado para ajustar espectros experimentais de
XAFS, usando os cálculos teóricos. Usando a equação de EXAFS escrita
na forma,
X
sin [2kRj + Φij (k)]
χ(k) =
S02 · Nj · Fj (k) · exp(−2k 2 σj2 ) · exp(−2Rj /λ) ·
kRj2
j
foi possı́vel modelar os dados experimentais e assim obter algumas grandezas
estruturais da amostra.
17. Modos intrı́nsecos localizados ligados a uma impureza
*Patrı́cia Cardoso de Andrade; José Nicodemos Teixeira Rabelo
Neste trabalho, um método bem simples é proposto para descrever a interação entre um modo vibracional intrı́nseco localizado, também conhecido como discrete breather, e um defeito de substituição. Os modos intrı́nsecos são conhecidos em vários sistemas discretos e sua existência é devida apenas ás interações anarmnicas interatmicas, já os
modos extrı́nsecos aparecem na periferia de um defeito. Para isso, usamos uma cadeia linear com condições periódicas de contorno e com um
átomo de impureza quı́mica isolado. Os átomos na cadeia interagem com
seus primeiros vizinhos através de uma função potencial de invariância
translacional com um termo harmnico e um outro quártico anarmnico.
As equações clássicas de movimento foram resolvidas por meio de um
procedimento interativo numérico, e com isso obtivemos algumas soluções
estacionárias. Calculamos as frequências dos modos e os deslocamentos
dos átomos de suas posições de equilı́brio e discutimos a interação do
modo intrı́nseco com a impureza, com base nas alterações da frequência e
do perfil do modo quando o modo é colocado ao longo da cadeia passando
pela posição do defeito de substituição. Percebemos que a interação entre os modos intrı́nseco e extrı́nseco faz com um modo localizado apareça
próximo ao defeito, este modo se altera ao modificarmos a massa ou a
interação de primeira ordem do defeito.
18. Um estudo da primeira esfera de coordenação do M oO3
Rodrigo Aparecido Lemos Silva, Raquel Santos Silva, Laryssa Missias de
Faria, Luciano Ribeiro
13
A primeira parte desse trabalho foi o estudo dos métodos e técnicas experimentais absorção de raios X sı́ncrotron e os procedimentos padrões adotados na análise pelo método experimental. Foi compreendido as diferenças
entre as regiões de XANES e EXAFS de um espectro de absorção, assim como as informações extraı́das de cada uma dessas regiões. O objetivo desse trabalho se concentra nos dados de absorção do trióxido de
molibdênio, que é um composto quı́mico com a fórmula M oO3 na região
de XANES. Nessa região o comprimento de onda do fotoelétron é da ordem das distâncias interatmicas e, portanto, o seu livre caminho médio é
longo o suficiente para que possam ocorrer espalhamentos múltiplos antes
que ele retorne ao átomo central. Um conjunto interativo de programas
em código aberto foi utilizado nesse trabalho. São algoritmos, procedimentos e programas para as análises dos dados de XAFS, e são aceitos
por toda a comunidade cientı́fica da área. É projetado para ajustar espectros experimentais de XAFS, usando os cálculos teóricos. Dessa maneira,
apresentamos informações cristaloquı́micas do átomo absorvedor, como
o estado de oxidação, a densidade de estados desocupados e a estrutura
cristalina em que está inserido o átomo absorvedor.
19. Estudo estrutural e óptico em função da composição do sistema
ternário SiO2-ZnO-TiO2
Michelly Patrı́cia S. de Almeida; Lauro J. Q. Maia; Liliane M. Nunes
Segundo relatos da literatura materiais titanatos de zinco tem apresentado diversas aplicações ópticas e eletrnicas e potencial uso em óptica
integrada. Visando o uso de filmes finos destes materiais como guias de
onda realizou-se a sı́ntese de sóis via processo quı́mico de baixo custo, deposição pela técnica spin-coating e estudos sobre as propriedades estruturais e ópticas em função da concentração relativa entre SiO2 e ZnO/T iO2 .
Inicialmente foram preparadas soluções com composições que variaram de
40 á 80% de sı́lica, dopada com 1% em mol de Európio (por se tratar
de um ı́on sonda e luminescente). Estas soluções foram utilizadas Posteriormente para preparação de pós e filmes de mesma composição. Após
processos de secagem e calcinação, os pós resultantes foram tratados termicamente entre 700 e 1100C para eliminação de compostos orgânicos residuais, densificação e cristalização. Difratogramas de Raios X apresentaram
diferenças estruturais e mistura de fases de acordo com o conteúdo de
sı́lica no sistema. Em compostos com maiores concentrações de sı́lica predominam fases de titanato de zinco, a medida que a concentração de sı́lica
diminui surgem fases de silicato de zinco juntamente com rutilo. A análise
de espectros do deslocamento Raman corroboração com as observações
dos difratogramas de raios X. Amostras contendo 60% de sı́lica foi escolhida para avaliação mais detalhada dos efeitos estruturais sobre as propriedades ópticas de emissão fotoluminescente dos ı́ons Eu+3 em função
14
da temperatura de tratamento térmico. Foram observadas emissões caracterı́sticas do Eu+3 entre 570 e 700nm, sendo as emissões de maior intensidade centradas em 590nm e 610nm referentes ás transições 5 D0 →7 F2 e
5
D0 →7 F1 , respectivamente.Estas transições se referem respectivamente
as emissões no laranja (Orange) e vermelho (Red), e indicaram uma vizinhança de baixa simetria em torno do ı́on Eu3+ . Estimou-se a razão (R/O)
entre estas transições, o maior valor foi obtido em 900C devido cristalização dos pós. Com esta proporção preparou-se também filmes finos por
spin-coating sobre substratos de sı́lica. Foi possı́vel obter filmes transparentes e livres de trinca após tratamentos térmicos. Os filmes tratados á
700 e 800C apresentaram um único modo guiado, sendo os mais indicados
para aplicação como guias de onda.
20. Estudo da Banda de Condução de Anéis Quânticos Acoplados:
Solução da Equação de Schrdinger através de Métodos de
Diferenças Finitas
*Leandro Tolentino Coutrim, Giovanni Piacente
Estudamos anéis quânticos acoplados verticalmente com hetero-estruturas
de InAs/GaAs, estes anéis Quânticos (AQs) de materiais semicondutor são
estrutura artificiais de dimensões nanmetricas, que confinam elétrons e buracos nas três dimensões espaciais. Os AQs são chamados muitas vezes de
átomos artificiais, devido as propriedades eletrnicas semelhantes áquelas
dos átomos. A fim de caracterizar uma nanoestrutura real e entender os
efeitos de assimetrias no crescimento de AQs acoplados, estudamos uma
molécula artificial heteronuclear constituı́da por dois AQs acoplados verticalmente com alturas diferentes. De acordo com algumas referências,
modelamos um elétron em AQs acoplados verticalmente através de um
potencial harmónico no plano e um poço duplo na direção vertical, e é
claro que a equação de Schrdinger não pode ser resolvida analiticamente
,por isso recoremos a métodos numérico, com base nos experimentos temos
que o confinamento vertical para nanoestruturas do tipo de anel é muito
mais forte que o confinamento lateral, isto justifica a escolha do potecial
como um potencial desacoplado em relação ao plano xy e á direção z. Para
resoler a equção no plano expandimos a função de onda em uma base de
Fock-Darwin, calculmos os elementos de matriz para obter os valores das
energias no plano. Para resolver a equção em z utilizamos uma técnica
de diferenças finitas com grade uniforme, compatı́vel com as condições de
contorno de Ben-Daniel e Duke. Nos casos simetricos analizamos os estados bonding e anti-bonding, no caso assimétrico vimos que e reduzida
a probabilidade de tunelamento e que o sistema se comporta mais como
um único anel do que com uma molécula artificial. Concluimos entre outras coisas que a presença de assimetria na geometria de heteroestrutura
afeta significativamente os nı́veis energético de um elétron na banda de
condução.
15
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Seção fbio – Posters
21. Fotobiorreatores para Cultura de Microalgas
*Gabriela Moura do Amaral, Maı́sa Rodrigues Campos, José Arlan
Ribeiro de Sá, Luiz Fernando Roncaratti Jr.
Neste projeto, elaboramos e construimos diversos Fotobiorreatores (FB)
básicos visando a manutenção de uma cultura estável de microalgas em
laboratórios, além do primeiro protótipo de um FB automatizado para
o estudo quantitativo da influência dos principais parâmetros fı́sicos e
quı́micos (temperatura,iluminação, densidade e meio de cultura) que condicionam o crescimento da cultura. Fotobiorreatores (FB) são utilizados
para o cultivo e estudo de organismos fotossintetizantes. As microalgas
são capazes de acumular grandes quantidades de ácidos graxos poliinsaturados. Ultimamente tem recebido enorme atenção devido ao seu papel na
ecologia terreste e aos impactos econmicos dos produtos delas derivados
como o biocombustı́vel. A espécie utilizada para este projeto é Nannoclorophis oculata. A partir de um concentrado de 500 ml o volume da
cultura foi duplicado a cada semana até atingirmos 6 litros. O meio de
cultura utilizado foi o Guillard F/2 em água marinha sintética. A cultura foi mantida em FBs básicos de diversas formas. Compressores,filtros
de carvão ativado e membranas de teflon foram utilizados para a circulação do ar. Para iluminação, lâmpadas fluorescentes e um timer para
o perı́odo claro/escuro (12/12hs). O primeiro protótipo de FB automatizado é contruido e acrı́lico, possuindo um sistema de controle de temperatura baseado em quatro módulos termoelétricos, termomêtros digitais,
módulo medidor de densidade e painel de iluminação LED. O sistema é
controlado via placa Arduino Mega e software desenvolvido no nosso laboratório.Vários modelos de FB básicos foram testados e utilizados para
estabelecer uma cultura estável (vários meses de vida) de microalgas da
espécie Nannochloropsis oculata. Amostras dessa cultura foram utilizadas
nas primeiras medidas experimentais realizados no protótipo do FB automatizado para a medida da taxa de crescimento (densidade) da cultura
ao longo de vários dias para diversas temperaturas.
22. Interaction of acetylsalicylic acidBSA complexes
* Tarquin F. Trescher, Filipe D.S. Gorza, Graciela C. Pedro, Adriele A.
de Almeida, Josmary R. Silva, Nara C. de Souza
Interaction between drugs and proteins has important implications for
processes directly related to health. The interaction can result in the formation of stable complexes that can have significant effects on the distribution, free concentration and biological activity. One way to investigate
16
the mechanisms of interaction between these molecules is to understand
the physical and chemical properties of these materials in the form of films.
Bovine serum albumin (BSA) was chosen as a model protein, because it is
one of the main components of blood, and it is widely used in diagnostic
applications. Drugs and other bioactive molecules bind to albumin and
consequently play an important role in investigations of drugprotein interactions. Acetylsalicylic acid is an antioxidant that may be effective in
reduction of risk of various cancers, including those of the colon and lung.
Drug-protein interaction may result in the formation of drug-protein complex. In this work we report spectroscopy analysis of BSA complex with
acetylsalicylic acid in aqueous solution. The interaction was examined at
various drug concentrations while keeping the protein concentration constant. Films were obtained by casting technique in order to investigate
the complex formation by optical microscopy. Structural information regarding the binding constants and the effects on the protein structure are
provided.
23. Spontaneous organization processes of proteins and small
organic molecules
*Adriele A. de Almeida, Douglas J.C. Gomes, Jackeline B. Brito,
Josmary R. Silva, Nara C. de Souza
The interactions between biological molecules have attracted interest because of their implications in a lot of processes, such as cellular organization and also due to their relevance in several applications in health care.
One way to try to understand the mechanisms of interaction which occurs
in different materials is to investigate the film-shaped molecule properties,
since though way we can use several techniques that are applied in solid
systems. In this work, bovine serum albumin, BSA, was used to produce
nanostructured films with crystals, spontaneously grown on a solid substrate using the casting technique. We have investigated the formation
process of crystalline layers of protein as well as its dependence on experimental variations, such as the drying time, temperature, concentration
and pH of the solution. We are interested in interactions of proteins with
dyes with different applications. Both the protein layer and the layer of
dye molecules were characterized in terms of their physicochemical properties. The films are investigated by techniques that provide information
about the properties of the system. For example, the wetting properties of
the films are analyzed using the wetting contact angle measurements. This
property is directly related to the morphology and chemical composition
variation of the surface. The morphological changes were accompanied
by optical microscopy. Using atomic force microscopy (AFM), we have
obtained roughness, which provides important information about the adsorption processes and allow a more detailed investigation of the formation
of the films with the dynamic scaling laws.
17
24. Estrutura Dinâmica de Modelos de Membranas Biológicas
Contendo Esfingomielina
*Fernando M. Carvalho, Ernanni D. Vieira, Antonio J. C. Filho, Sheila
G. C. Carvalho
A esfingomielina (SM) é um dos lipı́dios mais relevantes nas membranas
celulares, isso se deve a sua capacidade de se envolver na formação de
domı́nios lipı́dicos (rafts). Além disso, SM participa ativamente da sinalização celular e produtos do seu metabolismo, como ceramidas, atuam
como mensageiros no apoptose celular. Todavia, surpreendentemente,
pouca atenção experimental é voltada, até o momento, para as bicamadas de SM e como isso muitas das suas propriedades estruturais e
dinâmicas são ainda desconhecidas. Neste trabalho utilizamos a técnica
de Ressonância Paramagnética Eletrnica (RPE) aliada ao uso de marcadores de spin como ferramenta para o estudo da estrutura dinâmica de
vesı́culas multilamelares de palmitoil esfingomielina (PSM). Mudanças na
organização dos lipı́dios induzidas pela variação da temperatura, puderam
ser monitoradas. Além disso, uma análise mais quantitativa da estrutura
lipı́dica e de suas alterações pode ser alcançada através de simulações
espectrais baseadas na teoria estocástica de Liouville e modelos para a
dinâmica dos spins desenvolvidos por J. Freed e colaboradores. Nossas
análises mostram a coexistência de duas componentes espectrais para as
amostras de PSM/16-PC no intervalo de temperatura de 18,5 a 41,8◦ C, o
que sugere que nesta faixa de temperatura o sistema vesicular deva estar
na fase gel ripple. Uma pré-transição da fase gel lamelar para a fase gel
ripple em 18,6◦ C e outra transição da fase gel ripple para a fase liquido
cristalino em 41,8◦ C são também observadas. A construção de um gráfico
de Vant Hoff possibilitou a obtenção das variações de entalpia, entropia e
energia livre de Gibbs envolvidas nas transições de fase.
25. Um análogo mecânico para o modelo computacional de
neurnioLeak Integrate-and-Fire
*Emiliano Luiz Neto; Thiago Borduqui Ferrari
A partir da década de noventa, o modelo de neurnio Leak Integrate-andFire (LIF) e suas variações se tornaram muito populares quando neurocientistas teóricos começaram a estudar a dinâmica das redes de neurnios
pulsantes (BRUNEL, 2007). A implementação do LIF é fácil e eficiente,
e seu comportamento pode, em alguns casos, ser resolvido analiticamente
(Apud BURKITT, 2006). Este modelo simples pode ser descrito pela
membrana sendo carregada por correntes de ı́ons que fluem para dentro do neurnio até que um limiar seja alcançado, disparando assim um
potencial de ação, descarregando o neurnio e permanecendo em perı́odo
refratário durante um determinado tempo (STERRATT, 2011). Neste
18
trabalho propomos a construção de um aparato mecânico que seja capaz
de reproduzir caracterı́sticas da dinâmica do modelo LIF. Para isso, utilizamos um reservatório que se enche de água, sendo capaz de, automaticamente, despejar seu conteúdo quando atinge determinado limiar e se armar
para o próximo evento. Para caracterizar esta dinâmica, construı́mos uma
curva de frequência de resposta em função do estı́mulo (curva FxI) para o
aparato mecânico, comparando-a com curvas FxI obtida de neurnios LIF
simulados computacionalmente. Outro teste realizado foi a comparação
da altura da coluna de água no reservatório em função do estı́mulo externo, com o potencial de membrana de um neurnio LIF em função de
estı́mulo semelhante. Pudemmos concluir que o modelo mecânico tem boa
correspondência com o modelo comptacional, sendo possı́vel aprofundar
ainda mais sua implementação adicionando outros neurnios interligados
por sinapses com comportamento de inspiração biológica, formando pequenas redes, sendo possı́vel demonstrar fenmenos mais complexos como
a integração sináptica.
26. Supressão da Fluorescência da Clorofila Induzida por
Nanopartı́culas de Prata: Observação In Vivo
*FALCO, W. F.; FERNANDES, J.; BOTERO, E. R.; FALCãO, E. A.;
CAIRES, A. R. L.
A fluorescência da clorofila é uma técnica precisa e não destrutiva, que
pode ser usada para avaliar, direta ou indiretamente, alterações do estado
fisiológico das plantas e, consequentemente, contribuir na investigação de
impactos ambientais causados por fatores antropogênicos. Como o uso
de materiais nanoestruturados vem crescendo significativamente, a fluorescência da clorofila se torna uma técnica viável no estudo das implicações
que esses materiais causam em plantas. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo investigar a interação entre plantas de soja e
nanopartı́culas de prata, usando a espectroscopia de fluorescência. O
equipamento utilizado foi um espectrofluorı́metro portátil contendo um
laser em 405 nm usado como fonte de excitação, um monocromador (USB
2000-FL - Ocean Optics), uma fibra óptica tipo y e um laptop. Três grupos
de amostras foram analisados: as plantas livres de nanopartı́culas (NF)
que foi usado como um grupo controle, as amostras onde as nanopartı́culas
foram inoculadas nas sementes antes do plantio (NS), e as plantas onde
as nanopartı́culas foram aplicadas diretamente sobre as folhas de plantas
adultas (NL). Vinte plantas foram avaliadas por grupo e todas as medições
foram efetuadas á temperatura ambiente. Foi monitorada a emissão de fluorescência da clorofila no intervalo de 600 a 800 nm, para avaliar os efeitos
induzidos pela penetração de nanopartı́culas nas sementes e tecidos de
plantas in vivo. Os resultados revelaram que as nanopartı́culas de prata
induzem uma supressão da fluorescência da clorofila, o que indica que a
interação entre a luz e planta foi alterada na presença de nanopartı́culas
19
metálicas. Os resultados também sugerem que as nanopartı́culas de prata
foram capazes de penetrar nas sementes e nas folhas, induzindo mudanças
na atividade fotossintética das plantas.
27. Avaliação Do Processo De Extração Lı́quido-lı́quido Através Da
Técnica De Fluorescência Sincronizada (EFS) Na Análise Do
Benzo[a]pireno
RODRIGUES, J. M.; *FALCO, W. F.; SALMAZZO, G. R.; FALCãO, E.
A.; CAIRES, A. R. L.; BOTERO, E. R.
Entre os produtos originados pelo aumento do consumo de energia pelo
homem estão os Hidrocarbonetos Policı́clicos Aromáticos (HPAs). A emissão
destes compostos para o ambiente acontece por várias formas. Podem
ser de origem natural, como realizados por vulcões e/ou antropogênicas,
através de processos industriais, como exemplo [1,2]. E a presença destes
compostos orgânicos na água é conhecida, e em altas concentrações, em
sua maioria, podem ser tóxicos ou cancerı́genos, causando constantes preocupações. Portanto uma investigação quanto ao comportamento destes
poluentes em sistemas aquáticos naturais, tais como rios, lagos e aquı́feros,
é de grande importância na compreensão para uma melhoria na qualidade destes sistemas [3,4]. Desta forma, diferentes trabalhos em amostras
lı́quidas são realizados para a identificação de HPAs em baixas concentrações. O que se conhece atualmente são técnicas, como a cromatografia
lı́quida de alta eficiência com detector UV, onerosas e de grande complexidade. A técnica de espectroscopia de fluorescência se mostra útil para a
determinação de cadeias orgânicas em meios e é de baixo custo. Quando se
utiliza o método de espectroscopia por fluorescência sincronizada (EFS),
observa-se um aumento na sensibilidade e a seletividade na análise dos
compostos. Nesse contexto, rotas de extração lı́quido-lı́quido se mostram
interessantes no processo de pré-concentração destes compostos em amostras
bem diluı́das. Nesse trabalho foi utilizada uma metodologia de extração,
baseada na referência [5]. As análises foram realizadas com o Benzo[a]pireno
como agente contaminante (0,2 ng/mL) em alı́quotas de 300 mL de água
destilada, homogeneizados. O Benzo[a]pireno é um composto altamente
tóxico e carcinogênico. Amostras contaminadas com este HPA foi adicinado em erlenmeyer sob agitação magnética com quatro porções de 20
mL de hexano, durante 20 minutos cada. Devido á menor densidade da
camada de hexano e á forma do frasco, o solvente apolar foi facilmente extraı́do e transferido, juntamente com a adição de metanol, para o balão de
fundo redondo do evaporador rotativo. O extrato apenas com metanol foi
diluı́do em 5 mL de água deionizada na proporção 1/1 de água e metanol
para melhores condições para análise sincronizada. Como pode ser verificado ao final do processo 58,33
20
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Seção fest – Posters
28. Ergodicity in self-gravitating systems.
*Cı́nthia Helena C. Silvestre, Tarcı́sio Marciano da Rocha Filho.
Systems with long range interactions have been extensively studied in
the last two decades as so. Examples include charged plasmas, selfgravitating systems and many different models such as Hamiltonian Mean
Field (HMF) model. For these systems, the potential decays at large
distances as r−α , with α ≤ d, where d is the spatial dimension. These
systems present many peculiar behaviors not observed for short-range interactions: negative heat capacity, anomalous diffusion, ensemble inequivalence, non-Gaussian quasi-stationary states and, particularly, violent relaxation, which is a very rapid evolution from the initial condition into a
quasi-stationary state, after this it evolves slowly until reaches the thermodynamic equilibrium. A relevant aspect of systems with long range
interactions is ergodicity and weak non ergodicity. To analyze these systems and their ergodic properties we use computational simulations with
different initial conditions for systems in two dimensions. We study some
properties of the systems with long range interactions as energy and velocity distributions. For the discussion of the problem of ergodicity we
considered the concept of the standard deviation for the time-average of
velocities over one single-particle and ensemble averages. If the standard
deviation is zero the system is ergodic. We analyze weak non ergodicity using Lévy truncated processes. Then, we verified that the ergodicity
condition is satisfied for times of order the time necessary to reach the
thermodynamic equilibrium, which is a possible explanation to the failure
in Lynden-Bell theory for violent relaxation.
29. Entropia e Lei de Arrhenius na transio de fase do modelo de
Kuramoto
Pedro D. Pinto*, Fernando A. Oliveira
O modelo de Kuramoto descreve a dinmica de um sistema de osciladores
de ciclo limite acoplados [1]. Nós investigamos, por meio do modelo de Kuramoto, a evoluo da entropia no tempo durante o processo de sincronizao.
Estudamos um sistema de 3000 osciladores no lineares para obter a evoluo
das fases e a entropia de Gibbs. A transio do comportamento desordenado
para o comportamento ordenado, nesse sistema de osciladores acoplados,
foi estudada utilizando mtodos previamente aplicados ao estudo da quebra de cadeias de polmeros [2]. Mostramos que para evoluir para um
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estado mais organizado o sistema deve superar uma barreira entrópica
∆Sb . Obtemos a taxa de reao para a transio e mostramos que o tempo
caracterstico segue uma lei de Arrhenius [3-4]. Este resultado muito similar ao que obtido quando ocorre uma fragmentao em uma cadeia de
polmeros [5]. Este trabalho parte de uma tentativa de encontrar a relao
da diminuio da entropia com a formao de padro no modelo de Kuramoto,
durante a sua transio de fase termodinmica [6].
[1] Y. Kuramoto, Chemical Oscillations, Waves and Turbulence (Springer
Series in Synergetics, Berlin, (1984).
[2] F. A. Oliveira, P. L. Taylor J. Chem. Phys. 101, 10118 (1994).
[3] P. Hannggi, P. Tuckner and M. Borkovec, Rev. of Mod. Phys. 62, 250
(1990).
[4] F. A. Oliveira, Phys. Rev. B 57, 10576 (1998).
[5] A. M. Maroja, F. A. Oliveira, M. Ciesla, and L. Longa, Phys. Rev. E
63, 061801 (2001).
[6] R. Morgado, F. A. Oliveira, G. G. Batrouni, and A. Hansen, Phys.
Rev. Lett. 89, 100601 (2002).
30. On the collsionless dynamics of systems with long-range
interactions
T. M. Rocha Filho, A. E. Santana, *J. R. Steiner, M. A. Amato, A.
Figueiredo
Long-range interacting systems are characterized by a binary potential
depending on space coordinates as rα where α is a positive quantity such
that α ≤ d, with d being the space dimension. This type of system includes, for instance, gravitational systems, two-dimensional vertices and
plasmas. Over the last decades a great deal of work has been performed in
order to analyze stellar systems. Such systems are recognizable as being
out of (Boltzmann-Gibbs) equilibrium, at least since the seminal paper by
Lynden-Bell. A central characteristic of a stellar systems is the long-range
nature of the gravitational interaction. In this work we discuss the validity
of the Vlasov equation as the kinetic equation describing the evolution of
long range interacting systems in the N → ∞ limit. We first rederive the
Vlasov equation for such systems starting from the Hamiltonian dynamics. This is acomplished using a diagramtic reprsentation for the solution
of the Liouville equation. The advantage of such approach rises in the fact
that the role of inter particle correlations are explicited. As an important
point, it is discussed that inter particle correlations do not invalidate the
use of the Vlasov equation, provided. They are dynamically created, and
this equation is valid only for a finite time window. Collisional corrections
acumulate over time slowly changing the distribution function, causing
stationay states to have a finite life time due to loss of Vlasov stability.
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We also show how the macroscopic propreties of such systems converge to
those obtained from the Vlasov equation by solving the N-particle dynamics for increasing N, and comparing the results so obtained to the numeric
solution of the Vlasov equation, for three model systems: the Hamiltonian
Mean Field, Ring Model and sheet models.
31. A emergência de sincronia neural em um modelo
computacional para o córtex cerebral
*Thiago da Costa Araújo; MsC. Thiago Borduqui Ferrari.
A necessidade e a importância dos estudos sobre a sincronia neural são evidenciadas á medida que estudos mostram que a transmissão de informação
no cérebro, desordens mentais e várias cognições podem estar ligadas a este
fenmeno.Redes artificiais de neurnios interconectados por sinapses produzem diversos padrões de oscilações. Enquanto no passado simplesmente
assistia-se tais oscilações em experimentos in vivo, hoje é possı́vel recrialas sob situações controladas em experimentos in silica. Estudos biofı́sicos
detalhados revelam que um único neurnio possui uma dinâmica complexa, incluindo habilidade intrı́nseca de ressonar e oscilar em múltiplas
frequências, o que sugere que uma sincronização precisa das atividades
dentro de uma rede neural pode representar informação (BUZSKI, 2004).
Estudos recentes também trazem implicações de que desordens mentais,
tais como esquizofrenia e autismo, estão relacionadas com sincronizações
neurais anormais. Contudo, tem sido uma tarefa elusiva demonstrar conclusivamente que processos cerebrais especı́ficos dependem causalmente
de determinadas oscilações (WANG, 2010).A sincronização de um circuito
depende criticamente das propriedades membranais dos neurnios que o
compõe. Tais propriedades fazem emergir estados de excitação ou de inibição neural. Sabe-se há muito tempo que os ritmos sı́ncronos podem ser
gerados a partir da ação recı́proca entre a excitação e a inibição. Segundo
Wang, os mecanismos básicos para sincronização de uma rede neural são:I)
Excitação mútua entre neurnios piramidais (excitatórios).II) Rede de interneurnios inibitórios.III) Retroalimentação entre neurnios excitatórios
e inibitórios.A partir da implementação de uma rede neural biologicamente plausı́vel, escrita em C++ e orientada ao objeto, com população de
neurnios do tipo Integra e Dispara inibitórios e excitatórios em proporção
biológica, totalmente conectados por sinapses AMPA, NMDA e GABAa,
onde foi considerada a influência do tempo de delay axonal estudamos
como certos parâmetros da rede podem influenciar a sincronia.Pudemos
verificar que o aumento do tempo de delay axonal, bem como a alteração
na proporção entre as populações desfazem o estado de sincronia.
32. Modelando a formação da memória de trabalho em redes de
neurnios I&F conectados por sinapses com plasticidade
*Tobias Pereira Soares Filho; Thiago Borduqui Ferrari
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Memória de trabalho refere-se á habilidade de se manter ativa a representação de uma memória a fim de se permitir a realização de cognições
mais complexas como tomar decisões, aprender, associar ou manipular
memórias. Outras caracterı́sticas desta habilidade são a manutenção da
atividade por um curto prazo de tempo (da ordem de segundos), capacidade reduzida de sustentar diversas representações ao mesmo tempo e
relativa estabilidade em relação a estı́mulos distratores. Diversos estudos
experimentais mostram que circuitos recorrentes localizados em áreas préfrontais do cérebro, como o córtex dorso-lateral, ficam ativas durante o
perı́odo de delay (o perı́odo que segue a apresentação de um estı́mulo)
em tarefas cognitivas que envolvem memória de trabalho. Este aumento
da frequência de disparo em regiões especı́ficas é atualmente considerado como sendo o substrato biológico da memória de trabalho.Estudos
empı́ricos mostram que a força entre as ligações de populações de neurnios
não são constantes, alterando ao longo do tempo a forma com interagem.
Esta é a caracteristica da plasticidade sináptica, a qual pode descrita pelo
mecanismo proposto por Donald Hebb. Este comportamento plástico
das redes neuronais é uma hipótese bem aceita de como populações de
neurnios armazenam memórias. Um dos tipos de plasticidade sináptica
é aquela que é dependente do tempo relativo entre o disparo do neurnio
pré e pós-sináptico, reforçando a ligação quando o neurnio pré-sináptico
dispara antes do pós (+, se pré primeiro que o pós), e a sinapse diminui
sua eficácia quando o pós dispara antes do pré-sináptico (-, se pós primeiro
que o pré).Este é um estudo sobre a evolução do comportamento coletivo
de neurnios do tipo Integrate-and-Fire, em uma rede recorrente, conectados por sinapses que podem se ajustar de acordo com a regra Hebbiana
Spike-Timing Dependent Plasticity (STDP). Nosso objetivo é identificar a
formação de populações neuronais seletivas a determinados estı́mulos que
foram previamente apresentados.O modelo é composto de duas populações
de neurnios, piramidais excitatórios (Ne = 400) e interneurnios inibitórios
(Ni = 100), seguindo a mesma proporção encontrada empiricamente em
redes corticais pré-frontais, estimulados por uma população externa (Next
= 800) com disparos que seguem uma distribuição de Poisson (3 Hz); neurotransmissores do tipo AMPA, NMDA e GABAa, com cinéticas próprias;
e tempo de delay axonal.
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Seção fint – Posters
33. Atividades Solares e Terremotos: Análise de Uma Possı́vel
Correlação
*Hermilton Manoel Alves de Lima; Claudio Manoel Gomes de Sousa;
Edson Benı́cio de Carvalho Júnior
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Neste trabalho realizou-se uma análise de dados sismológicos que tratam
de terremotos de alta intensidade e de dados astrofı́sicos que levam em
consideração as atividades solares, em especial o ciclo solar e as ejeções
de massa coronal, relacionando com suas intensidades e quantidades. O
objetivo principal é o de encontrar uma possı́vel correlação entre tais atividades solares e terremotos de alta magnitude. Para isso, em um primeiro
momento foi realizada uma revisão bibliográfica, que forneceu a fundamentação necessária ao trabalho. Em seguida, foi feita uma análise de
dados obtidos a partir de instrumentos situados na Terra, no caso dos terremotos cujos dados puderam ser acessados no site do Serviço Geológico
dos Estados Unidos (USGS), e no espaço, no caso das atividades solares cujos dados foram obtidos por sondas da Agência Espacial Norte Americana
(NASA). Nessa análise, a busca por uma correlação ocorreu observandose, primeiramente, as ejeções ocorridas em datas próximas á dos grandes
terremotos. Em seguida, foi feita uma comparação entre o ciclo solar e a
quantidade e magnitude dos terremotos. Por último foi feita uma média
aritmética da quantidade de ejeções ocorridas nos 15 dias anteriores aos
terremotos de grande magnitude. Concluiu-se na existência da correlação
qualitativa entre esses eventos.
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Seção fmat – Posters
34. O Top de Kovalevskaya como um Sistema Integrável
*Leonides da Rocha Mota, Harold Sócrates Blas Achic
PosterOs sistemas integráveis têm sua origem na mecânica clássica, na
busca pelas soluções exatas das equações de Newton. Além do problema de Kepler que foi resolvido pelo próprio Newton, depois de dois
séculos de pesquisas, somente alguns casos adicionais foram descobertos.
No século XIX, Liouville nalmente forneceu o critério geral para o estudo e caracterização dos sistemas onde as equações de movimento são
solúveis pelo método de ”quadraturas”. Todos os exemplos anteriores
pertenciam a este caso de integrabilidadade. O problema cou sem interesse para os fı́sicos e matemáticos até a segunda metade do século XX
quando Gardner, Greene, Kruskal e Miura inventaram o Método do Espalhamento Inverso para a equação de KdV (Korteweg-de Vries), a qual foi
introduzida na dinâmica de uidos. Na atualidade os sistemas integráveis
constituem-se uma área de estudo muito ativa com aplicações em todas
as áreas da fı́sica e matemática. Neste contexto, estudaremos o Top de
Kovalevskaya um dos exemplos mais simples e elegantes de sistemas integráveis. Este é o top para o qual os componentes do momento de inércia
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J1; J2 e J3 satisfazem á relação J1 = J2 = 2J3 e o centro de massa
pertence ao plano equatorial do corpo. Onde exploraremos, através da
fomulação de Lax e da estrutura de Poisson, as equações de movimento,
as grandezas conservadas e as simetrias do top. A compreensão qualitativa e quantitativa deste modelo clássico de sistemas integráveis é um
passo importante para a compreensão de uma variedade de técnicas para
solução de sistemas não-lineares. Pois o estudo de sistemas não-lineares
envolve formulação matemática no contı́nuo e sistema não-lineares discreto, clássico e quântico. Os sistemas integráveis e as teorias quânticas
de campo integráveis em dimensões 1 + 1 acumularam uma vasta quantidade de técnicas não-pertubativas extremamente poderosas nas últimas
duas dé- cadas e meia. Estas técnicas podem ser aplicadas com sucesso
a uma variedade de problemas, tais como sistemas magnéticos quânticos
de baixa-dimensionalidade, condutores em baixa-dimensionalidade fortemente correlacionados, nanotubos de carbono, polı́meros condutores, sistemas ópticos não-lineares, supercondutores a alta tensão, condensação de
Bose-Einstein, dentre outros.
35. Dinâmica rotacional de objetos com spin preferêncial
Luiz Fernando Guedes dos Santos*
Descrever o movimento de alguns objetos com comportamento peculiar,
denominados Wooblestone, Rattleback entre outros, é algo não trivial.
Tais objetos apresentam o seguinte comportamento tı́pico: dado um bloco
em forma de canoa sobre uma superfı́cie plana, existe uma direção para
qual, ao ser colocado para girar executa-se um movimento de rotação por
completo; porém, se colocado para girar o sentido contrário, ele começa
a oscilar verticalmente e volta a girar na outra direção. Explicar como
essa direção preferencial de spin não quebra a conservação do momento
angular, tal como intuitivamente esperada, e descrever seu movimento
analiticamente é algo nada simples e a falta de solução persistiu até 1986
quando Sir Hermann Bondi fora o primeiro a modelar o movimento da
canoa. Um outro exemplo de objeto com comportamento parecido é o
Tippe Top que é um objeto em forma de peão sem ponta, onde no lugar fica uma semi-esfera. Ao imprimir rotação a esse objeto e solta-lo, o
mesmo vira de pota cabeça e seu pino superior, utilizado inicialmente para
impulsionar a rotação, vira seu ponto de apoio. Nossa metodologia para
entender tal comportamento resumiu-se em duas abordagens: i) Experimental/qualitativa: realizada no inı́cio de nosso projeto, construı́mos objetos simples que apresentam direção prefencial de spin tal como a canoa
descrita acima e objetos similares; ii)Teórica/quantitativa: por meio do
trabalho de Bondi e sua extensões, partimos para uma descrição analı́tica
e computacional do fenmeno para corpos rı́gidos não simétricos que apresentam tais efeitos.
26
36. Modelo CATM e os Submodelos sine-Gordon e Thirring
Massivo
*Jorge Mauricio Jaramillo Monsalve,
Neste trabalho estudamos o modelo Afim de Toda Acoplado á matéria com
simetria Conforme [CATM] o qual exibepropriedades de simetria muito
importantes a serem descritas. Alem disto, através de uma fixação de
gauge entre oscampos que descrevem o modelo em estudo, campos espinoriais e os campos escalares, reduzimos o modelo CATMpara o modelo Afim
de Toda Acoplado á Matéria [ATM], seguidamente, mostraremos dois submodelo de ATM, obtidosatravés de uma re-parametrização dos campos,
esses submodelos são conhecidos na literatura como de modelo de Thirring
massivoe o outro modelo de o conhecido modelo de sine-Gordon, que tem
diversas aplicações em varias áreas da fı́sica, tal com em teoria de campos relativı́stica,fı́sica de estados sólidos e ótica não linear entre outras.
Despertamos grande interesse no modelo de sine-Gordon por apresentam
soluções do tipo kink e Antikink,as quais são discutidas em detalhe neste
trabalho.
37. Tı́tulo: Soluções Coreográficas para o problema de N-corpos
*Heliudson de Oliveira Bernardo, Clóvis Achy Soares Maia
Recentemente uma nova classe de soluções para o problema de N-corpos
foi descoberta por C. Moore e por A. Chenciner e R. Montgomery, a
das soluções coreográficas. Uma solução diz-se coreográfica quando as
condições iniciais geram uma mesma trajetória periódica para as N partı́culas,
que a percorrem com uma defasagem caracterı́stica do perı́odo da solução.
Um exemplo de tal tipo de solução é a que N partı́culas percorrem uma trajetória em forma de oito. A caracterı́stica mais interessante das soluções
coreográficas é que, ao contrário das soluções particulares encontradas por
Euler e outros no passado, é possı́vel achar novas soluções coreográficas
de maneira sistemática, por meio da análise da simetria da Lagrangiana
do sistema. A minimização dessa Lagrangiana sob vı́nculos impostos por
essas simetrias nos leva a soluções periódicas relativamente simples, cuja
coreografia é consequência da simetria envolvida. Tal técnica permite
assim que se prove a existência dessas soluções e sua estabilidade, apesar das dificuldades de se prover soluções analı́ticas em situações de tal
complexidade. Não há um método geral para se encontrar soluções. Durante a pesquisa, algumas soluções coreográficas foram geradas utilizandose métodos numéricos, desenvolvidos a partir do Princı́pio de Hamilton.
Foi elaborado um método numérico que permite a transição do princı́pio
de Hamilton para as trajetórias fı́sicas em si. Ele se baseia na expansão em
série de Fourier das funções que descrevem as trajetórias das partı́culas e
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numa aproximação numérica para a integral da Lagrangiana. Utilizandoo, encontramos soluções coreográficas para os casos N=3, N=4 e N=5.
O método também pode ser usado para encontrar coreografias tridimensionais para um número arbitrário de corpos. Longe de ser um problema
de interesse unicamente matemático, espera-se que algumas soluções possam ser encontradas na natureza, principalmente as estáveis. Mesmo não
o sendo, as técnicas desenvolvidas podem ser usadas para caracterizar
algumas outras órbitas. O método desenvolvido pode facilmente ser adaptado para encontrar soluções para outros potenciais. Poderia ser usado,
por exemplo, para gerar coreografias em potencias pós-Newtonianos, onde
correções relativı́sticas tornam-se necessárias, ou em casos em que o sistema perde energia por emissão de ondas gravitacionais.
38. Equações de transporte com dependência logarı́tmica e
soluções invariantes
*Érica de Mello Silva, Tarcı́sio Marciano da Rocha Filho, Ademir
Eugênio de Santana
Neste trabalho, estendemos uma classe de equações de difusão com coeficiente de difusão logarı́tmico utilizando o método de simetrias de Lie.
Partindo inicialmente de uma equação de reação-difusão com álgebra 4dimensional conhecida, encontramos todas as equações em uma dada classe
que são invariantes por essa mesma álgebra de simetria. A classe que consideramos primariamente é a de equações de Fokker-Planck não-lineres em
que o termo de fonte é um monmio na função de distribuição. Também
utilizamos esse procedimento a fim de obter classes de equações de difusão
em meios porosos com dependência logarı́tmica no coeficiente de difusão e
nos termos de fonte não-lineares. Apresentamos soluções invariantes para
casos particulares das classes de equações obtidas.
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Seção fmed – Posters
39. Espalhamento Raman em tecido dentário
Layane Q. Schultz, J. L. B. de Faria, *E. A. de Oliveira, R. R. de F.
Bento
O esmalte dentário é o tecido mais mineralizado do corpo humano. A
sua composição é de 96 % de material inorgânico e 4 % de material
orgânico e água. Na dentina, o material inorgânico representa 70 %
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este material inorgânico é principalmente composto por um fosfato de
cálcio relacionado com a hidroxiapatita hexagonal, cuja fórmula quı́mica
é Ca10 (P O4 )6 (OH2 ) [1] . A cárie não é um problema em seu estágio
inicial, na qual a mesma pode ser revertida. Quando a desmineralização
do esmalte ocorre, minerais serão substituı́dos principalmente pela água.
O esmalte dentário apresenta um espectro Raman com forte polarização
anisotrópica. As lesões de carie do esmalte vão produzir uma alteração da
simetria local. Quando se tem a cárie, depois de retirada, o dente é reconstruı́do muitas das vezes com o uso de resinas compostas. O objetivo deste
trabalho é fazer uma análise comparativa entre tecido dentário e resinas
compostas, afim de estudar as causas da desmineralização, utilizando a
técnica de espectroscopia Raman.[1] Choo-Smith, L. P., Zhu, R., Hewko,
M., Dong, C., Cleghorn, B., Sowa, M.G.,Application of NIR Raman spectroscopy for detecting and characterizing early dentalcaries, Proceedings
of SPIE (2006)
40. Estudo de Dosimetria em Exames de Medicina Nuclear
*Halaine Cristine Mariano Silva, Agnaldo Rosa de Almeida, Araken
Werneck dos Santos Rodrigues
Ainda nos primórdios da descoberta da radioatividade, os efeitos da interação da radiação com as estruturas vivas estimularam diversas pesquisas
relacionadas á sua aplicação no diagnóstico e, Posteriormente, tratamento
de várias doenças. Atualmente, diversos procedimentos clı́nicos envolvem
a utilização das radiações ionizantes fazendo com que a fı́sica das radiações
se torne indispensável na medicina moderna. No entanto, ainda que
os benefı́cios trazidos pela aplicação das radiações, tanto no diagnóstico
quanto no tratamento de doenças, sejam relevantes para a medicina, seu
uso deve ser monitorado criteriosamente devido aos riscos que os pacientes
e profissionais da saúde estão sujeitos quando do uso de doses inapropriadas. Em certas circunstâncias, dependendo da dosagem e/ou do tempo
de exposição, as radiações ionizantes podem causar danos irreversı́veis á
saúde. Neste contexto, tendo em mente os riscos inerentes aos procedimentos radioterápicos que tanto os profissionais da saúde, quanto os pacientes
submetidos aos procedimentos clı́nicos são expostos, é indispensável conhecer medidas de proteção radiológica, para que possamos realizar procedimentos clı́nicos com maior eficiência e segurança. Ainda que os exames
de medicina nuclear apresentem uma importante riqueza de capacidade
diagnóstica, as doses de radiações utilizadas nesses tipos de exames são
definidas segundo padrões pré-estabelecidos, não personalizados. O presente trabalho tem por objetivo verificar a dosagem de radiação utilizada
em exames de medicina nuclear, analisando se a dosagem máxima pode
ser considerada como padrão universal, e apresentar alternativas para determinação de dosagens personalizadas.
29
41. Sistema de movimentação remota de detectores para
dosimetria de feixes radioterápicos
*Lucas Couto Lopes, Juliana Rosada Dias, Luis Felipe Oliveira e Silva,
Thyago Fressatti Mangueira
Para a dosimetria utiliza-se um detector de radiação, sendo as câmaras
de ionização as mais utilizadas, e as medidas são realizadas em objetos
simuladores de água. Durante este processo é necessário realizar medidas
em diferentes posições, o que requer uma série de alterações no arranjo
experimental. Para cada mudança no arranjo é necessário a interrupção
do feixe e a entrada e saı́da na sala, o que deixa o processo lento e exaustivo. Na maioria das vezes a entrada na sala deve-se a necessidade
da alteração da profundidade da câmara de ionização dentro do objeto
simulador. Em sistemas manuais a movimentação da câmara de ionização
se dá por uma plataforma ligada a um parafuso sem fim acoplado a um
hodmetro. A solução mais comum para reduzir o tempo de dosimetria é o
controle remoto da movimentação da câmara de ionização. Estes sistemas
de movimentação podem ser baseados em motores de passo, que são associados ao que há de mais moderno em sensores de localização e medição.
Estes equipamentos são desenvolvidos com o intuito de estabelecer as caracterı́sticas do feixe radioterápico e permanecem em contı́nuo desenvolvimento. Neste projeto inicialmente criamos um sistema baseado em um
motor de passo que futuramente será acoplado á manivela do parafuso
sem fim, sem modificar o sistema já existente. Também foram desenvolvidos o software de comunicação via USB, escrito em C++, o programa de
controle do motor de passo carregado em um PIC, os circuitos elétricos de
controle e uma interface computacional bastante amigável. Futuramente
será confeccionada a estrutura mecânica para o acoplamento do motor de
passo ao sistema dosimétrico manual e então o sistema será testado para
dosimetria em radioterapia.
42. Determinação do Fator Γ para cálculo da Taxa de Exposição
em Medicina Nuclear
*Gustavo Garcia de Melo, Araken dos Santos Werneck Rodrigues
Este é um trabalho de natureza experimental que visa determinar o fator
Γ para alguns radioisótopos de uso comum em medicina nuclear. Como
os raios gama e raios-x são emitidos isotropicamente, o modelo considera
que a taxa de exposição recebida é proporcional ao inverso do quadrado
da distância da fonte e á sua atividade. Seu conhecimento é importante
para radioproteção de fontes externas como, por exemplo, no descarte
de resı́duos, como seringas e frascos, e rejeitos de pacientes internados.
Fazem-se dois testes: no chamado direto um contador Geiger-Muller é
usado a um metro de cada uma das fontes, com atividades conhecidas, e
30
se obtém um valor para o fator Γ. Usando esse primeiro faz-se depois a
inversão do teste, que é usar a medida fornecida pelos aparelhos e assim estimar a atividade e a confrontar com a medida por um calibrador de dose,
todos os equipamentos possuindo certificação metrológica. O resultado
do experimento validou a metodologia proposta para usar adequadamente
cada um dos aparelhos. Fica evidente a necessidade de que as tabelas
padrão de consulta do fator gama devem explicitar para trabalhadores envolvidos com radioproteção o tipo de aparelho e quais eram as convenções
usadas para sua construção, dado que subdimensionar a exposição á radiação ionizante caracteriza um risco á saúde pública. O resultado final
obtido nesse projeto de iniciação cientı́fica é catalogar, em tabela, isótopos
de uso regular em medicina nuclear.
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Seção inst – Posters
43. O espalhamento de raios-X a baixos ângulos (SAXS)
* RAUL ROMERO AQUINO, ROGÉRIO JUNQUEIRA PRADO
No espalhamento de raios X a baixos ângulos (SAXS) um feixe de radiação incidente é espalhado elasticamente pela função densidade eletrnica
tridimensional do material analisado. Para que ocorra o espalhamento, é
necessário que haja variações de densidade eletrnica em escala nanométrica
(1-100 nm). A análise do perl de SAXS permite a obtenção de informações
morfoestruturais desses elementos espalhadores presentes nas amostras,
como sua forma, tamanho ou distribuição de tamanhos, concentração,
distância média de correlação, densidade eletrnica ou estrutura fractal dentro de um istema monodisperso e polidisperso. A técnica pode ser aplicada
a uma vasta gama de materiais (na forma de lmes nos, pós ou soluções
lı́quidas muito diluidas ou concantradas) e tem sido muito empregada na
elucidação estrutural de polı́meros, micelas, macromoléculas e partı́culas
em solução, cristais lı́quidos e sistemas fractais, materiais nanoestruturados e inomogeneidades em lmes nos. Neste trabalho ilustraremos alguns
dos principais aspectos teóricos e experimentais da técnica, destacando
principalmente sua grande potencialidade. Em particular, ilustraremos o
trabalho com resultados experimentais referentes a aplicações da técnica.
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Seção magn – Posters
31
44. Spin wave excitation in exchange-biased NiFe/IrMn bilayers
M. A. Sousa; *F. Pelegrini; J. Q. Marcatoma; W. Alayo; E.
Baggio-Saitovitch
In-plane Ferromagnetic Resonance (FMR) investigation of the magnetic
properties of exchange-biased Si(111)/ Ru(7nm)/ NiFe(t)/ IrMn(6nm)/
Ru(5nm) bilayers at microwave frequencies of 9.45 and 34.1 GHz, reveal
that spin wave and uniform resonance modes are excited by the microwave
field. The samples studied, with thickness tof the NiFe layer in the range
55-120 nm, were produced using the magnetron sputtering technique under constant Ar working pressure of 2×10−3 Torr and in the presence of an
applied magnetic field of 400 Oe to set the unidirectional anisotropy. The
FMR experiments were done at room temperature using a high sensitivity Bruker ESP-300 spectrometer operating with microwave frequencies
of 9.45 and 34.1 GHz, with swept static magnetic field and the usual
modulation and phase sensitive detection techniques. As the applied field
is swept, the parallel FMR spectra display a low field spin wave resonance mode and the uniform NiFe resonance mode. The study of the
in-plane resonance fields at microwave frequencies of 9.45 and 34.1 GHz
reveals for both modes the dependence on cosφ, where φ is the field angle with respect to the unidirectional anisotropy axis, and show that the
variation in resonance field for the spin wave resonance mode is twice
larger than the variation for the uniform NiFe resonance mode[1]; for the
Si(111)/Ru(7nm)/NiFe(65nm)/IrMn(6nm)/Ru(5nm) sample for example,
they are equal to 80 and 40 Oe, respectively, implying the presence of the
unidirectional anisotropy field of 20 Oe at the NiFe-IrMn interface . The
in-plane FMR measurements and simple spin wave resonance theory give
for the NiFe layer of this sample an exchange constant of 1.2×10−6 erg/cm
[2,3]. The results given by the in-plane measurements agree with the values of the exchange constants deduced from the absorption fields of the
spin wave and uniform resonance modes excited in perpendicular FMR at
a microwave frequency of 9.45 GHz.
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Seção matr – Posters
45. Estudo comparativo entre hipertermia magnética contı́nua e
pulsada
*M. S. Carrião; A. F. Bakuzis
32
O fenmeno de elevação de temperatura de um material magnético sob
ação de campo alternadoé denominado hipertermia magnética [1,2]. No
fim dos anos 50, este efeito começou a ser estudado visando sua aplicação
terapêutica [3] e atualmente figura como mecanismo proposto para diversos tratamentos e processos de administração controlada e vetorizada
de fármacos [4,5]. No entanto, os processos fı́sicos, os fatores de seleção
dos materiais magnéticos a serem utilizados e dos protocolos de exposição
ao campo ainda não são completamente compreendidos. A existência de
fenmenos de aquecimento paralelos (como as correntes parasitárias, a dissipação por efeito Joule nas bobinas etc.) também representam limitadores
da aplicabilidade e compreensão da hipertermia. Uma das estratégias para
minimizar a influência desses efeitos secundários pode ser a redução do
tempo de exposição ao campo alternado, passando de regimes contı́nuos
para pulsados [6]. Neste trabalho, o fenmeno de hipertermiaé estudado
por meio de uma modelagem matemática simples de resultados experimentais em um fluido de nanopartı́culas de maghemita recobertas com
tripolifosfato, com diâmetros da ordem de10 nm, em regimes de aplicação
de campo alternado de diferentes durações, com amplitudes de campo de
até 600 Oe e frequências próximas a 300 kHz.[1] VERDE, E.L. et al Journal of Applied Physics 111, 123902 (2012).[2] VERDE, E.L. et al AIP
Advances 2, 032120 (2012).[3] GILCHRIST, R.K. et al Annals of Surgery
146, 596 (1957).[4] GOYA, G.F. et al Current Nanoscience 4, 1 (2008).[5]
JORDAN, A. et al Journal of Magnetism and Magnetic Materials 201,
413 (1999).[6] IVKOV, R. et al Clinical Cancer Research 11, 7093s (2005).
46. Núcleo de excelência em deposição e sı́ntese de materiais
avançados
*Renan Moreira Costa Avila; Rogério Junqueira Prado
A maioria das técnicas utilizadas para a deposição de filmes finos pode ser
dividida em dois grandes grupos: a Deposição Fı́sica de Vapor (PVD) e a
Deposição Quı́mica de Vapor (CVD). Os processos CVD consistem, basicamente, na introdução de reagentes gasosos no interior de uma câmara
de deposição, onde as moléculas são quebradas, levando á ocorrência de
reações quı́micas na fase gasosa e na superfı́cie do material a ser revestido.
Este processo conduz ao crescimento ou deposição do filme fino (ou revestimento) na superfı́cie de um substrato. A Deposição Fı́sica de Vapor (PVD)
consiste num grupo de técnicas de deposição que têm em comum o fato de
permitirem o transporte de material entre o alvo (fonte) no estado sólido
e o substrato a ser revestido. Neste último caso o processo ocorre numa
câmara rarefeita ou em alto vácuo.Existem diversas aplicações tecnológicas
de filmes finos, sendo que estes podem desempenhar função essencial, por
exemplo, no recobrimento de superfı́cies e na confecção de dispositivos e
circuitos integrados. Com a implantação no IF-UFMT de um sistema de
deposição de filmes finos por PED (Pulsed Electron Deposition) tem-se
33
como objetivo principal a consolidação do Núcleo de Excelência em Deposição e Sı́ntese de Materiais Avançados, através da disponibilização de
uma infra-estrutura de deposição de filmes finos que preencherá a lacuna
local com relação á produção de amostras de interesse cientı́fico e tecnológico das áreas de Fı́sica e Engenharia dos Materiais. A natureza
pulsada do processo de PED permite a preparação de materiais complexos, como compostos polı́meros-metais e multicamadas de materiais
com propriedades totalmente diferentes, como supercondutor-magnético,
supercondutor-semicondutor e metal-semicondutor. Acessórios em fase
de aquisição, como um RHEED (Reflection High Energy Electron Diffraction), permitirão inclusive a deposição controlada de monocamadas. Ainda,
a deposição e/ou preparação de amostras em atmosfera controlada, inerte
ou alto vácuo torna possı́vel o ajuste das propriedades mecânicas (como
o stress, textura), ópticas (refletividade, absortividade) e/ou magnéticas
apenas variando-se o gás no interior da câmara e/ou a energia cinética
das partı́culas depositadas, o que é muito interessante do ponto de vista
de aplicações tecnológicas e industriais. Tudo isso faz com que o sistema
de PED adquirido seja suficientemente versátil para o desenvolvimento de
pesquisas de alta qualidade na área de multicamadas e filmes finos.
47. Estudo de nanocompósitos formados por partı́culas de óxidos
de ferro e polı́meros por meio da espectroscopia Raman
*M. R. Campos; C. J. Letti; L. G. Paterno; E. C. D. Lima; M. A. G Soler
Ultimamente os materiais nanoparticulados, tais como os óxidos de ferro
superparamagnéticos, têm recebido atenção crescente em diferentes áreas
devido ás suas múltiplas aplicações, tais como em óleos magnéticos para
transformadores e sistemas de transporte e liberação de drogas para diagnóstico ou terapia de câncer. Esse grande interesse se deve ás suas
propriedades não usuais e melhores, quando comparados com os mesmos materiais na forma bulk. As partı́culas de óxidos de ferro superparamagnéticas são empregadas como dispersões coloidais formando uma
única fase lı́quida ou incorporadas em matrizes.Os materiais hı́bridos formados por matrizes poliméricas e partı́culas coloidais inorgânicas têm
dado uma contribuição adicional para a produção de novos nanomateriais.Neste estudo a técnica de automontagem camada por camada foi utilizada para a produção de nanocompósitos hı́bridos na forma de filmes ultrafinos compostos de nanopartı́culas (NPs) de óxidos de ferro e polı́meros.
Filmes compostos por maguemita e maguemita coberta com citrato, ou
por maguemita e poli(estireno sulfonato de sódio) - PSS foram preparados
em diferentes condições. Durante o processo de deposição, as NPs tiveram
seus momentos magnéticos orientados perpendicular ou paralelamente á
superfı́cie do substrato, devido á aplicação de um campo magnético externo. Os filmes produzidos foram caracterizados por meio das técnicas
de espectroscopia Raman e UV-vis. A sı́ntese de NPs de magnetita foi
34
realizada por meio da técnica quı́mica de coprecipitação, em seguida,
foram oxidadas pelo método de borbulhamento de oxigênio para produzir
nanopartı́culas de maguemita. As partı́culas de maguemita sintetizadas
foram dispersas em meio ácido ou cobertas com citrato e dispersas em
meio aquoso com pH neutro, originando os coloides magnéticos. A técnica
de automontagem baseia-se na atração eletrostática dos entes a serem depositados. Resumidamente, consiste em imergir o substrato devidamente
tratado em uma solução de polieletrólito ou de partı́culas. Após os processos de lavagem e secagem, esse mesmo substrato é imerso em outra solução
de polieletrólito ou de partı́culas de carga contrária á das primeiras. Este
ciclo forma a primeira bicamada do filme. Repetindo-se esse procedimento,
obtêm-se filmes com a quantidade de bicamadas ou espessura desejada.
48. Devitrificação de vidro telurito para partculas com diferentes
tamanhos
Salmo Moreira Sidel, Keizo Yukimitu, João Carlos Silos Moraes
Com a evoluição das comunicaç oes, devido á utilizaç ao de dispositivos ópticos, muitas pesquisas concentram-se principalmente no estudo
de novos materiais. Esses materiais, em sua maioria, são vidros cujas propriedades possibilitam sua aplicação nessas novas tecnologias ou
at mesmo os torna opo para substituir alguns sistemas vtreos utilizados atualmente. Assim, o estudo das propriedades termodinâmicas de
vidros teluritos é importante na determinação da estabilidade térmica e da
cinética de formação dos vidros, bem como, no entendimento do mecanismo de nucleação e crescimento de cristais. A devitrificação do vidro
80T eO2 − 20Li2O foi acompanhada pelo método de análise exploratiória
diferencial (DSC) não-isotérmico para diferentes taxas de aquecimento
(2.5, 5.0, 7.5, 10.0e12.5Kmin−1 ). Deste modo, a amostras de vidro foram
preparadas e selecionadas em diferentes tamanhos de partcula sendo submetidas s medidas de DSC. A partir das curvas de DSC determinou-se a
energia de ativação (E) utilizando o método de Kissinger, as temperaturas
de transição vı́trea (Tg ), inı́cio de cristalização (Tx ) e pico de cristalização
(Tp ). Os parâmetros (Tg ) , (Tx ) e (Tp ) ocorrem em temperaturas menores
para partı́culas com tamanho < 38µm, pois, quanto menor o tamanho de
partı́cula maior a área superficial, assim, maior será a taxa de transferência
de calor tornando mais rápido o processo de devitrificação.
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Seção opti – Posters
49. Evoluções do estado coerente
35
* Danilo P. Valverde, Célia M. A. Dantas
Com a quantização do campo eletromagnético surgiu a óptica Quântica,
que estuda a luz utilizando um tratamento puramente quântico. Esta teoria ganhou grande importância a partir de 1977 com a descoberta de alguns fenmenos puramente quânticos. Um desses fenmenos ficou conhecido
através da experiência de Kimble, Dagenais e Mandel, que verificaram o
efeito chamado de antiagrupamento de fótons em luz fluorescente, a qual
é emitida por átomos de sódio excitado por luz laser. Antes da descoberta
dos fenmenos puramente quânticos da luz, os trabalhos na óptica eram
direcionados para estados ditos semi-clássicos, onde podemos citar como
exemplo o Estado Coerente, objeto central deste nosso trabalho. Investigamos as propriedades e algumas peculiaridades do Estado Coerente,
assim como discutiremos e mostraremos alguns dos estados da luz que
são obtidos a partir dele. Entre eles podemos citar: o Estado Coerente
Comprimido, o Estado de Número Deslocado e o estado de Superposição
de dois estados coerentes com uma diferençade fase π entre eles, o qual é
chamado de Estado Coerente Par. As peculiaridades do estado coerente
e dos estados que são evoluções do estado coerente, são obtidas a partir
da investigação das suas propriedade estatı́sticas: Distribuição de número
de fótons e Função de Husime, que é uma das funções de distribuição no
espaço de fase.
50. Localização de Anderson em um Arranjo de Guias de Onda.
*Thais de Lima Silva, Ardiley Torres Avelar
O efeito de localização de Anderson consiste na localização de ondas em
meios naturalmente dispersivos quando algum tipo de desordem se faz
presente. Foi primeiramente demonstrado pelo fı́sico estadunidense Philip
W. Anderson para função de onda de elétrons em 1958. Apenas em 1982,
o efeito foi verificado experimentalmente para a luz. Um possı́vel sistema
utilizado para a investigação de tal fenmeno em ondas eletromagnéticas é
um arranjo de guias de onda acoplados por campos evanescentes. Nesse
sistema, a desordem pode ser inserida através do coeficiente de acoplamento ou do coeficiente de detuning β de cada guia. Nesse trabalho
utilizou-se a segunda alternativa, com coeficientes tomados em uma distribuição gaussiana. Os campos são descritos através dos operadores de
aniquilação e criação de fótons que podem ser encontrados solucionando-se
a equação de Heisenberg para cada um. De posse dessa solução pode-se
analisar as intensidades médias dos guias, a função de correlação de segunda ordem de Glauber e a correlação entre as intensidades de saı́da de
dois guias. A solução foi obtida de forma numérica, para um arranjo com
100 guias e luz injetada apenas no guia central nos estados coerente, coerente complementar, comprimido e térmico. A localização é observada ao se
analisar a intensidade da luz na saı́da do arranjo e aumenta para aumento
36
da desordem. O grau de desordem pode ser obtido por uma razão entre
a variância da distribuição de β pelo coeficiente de acoplamento. O efeito
é ainda observado pela correlação entre as intensidades de saı́da e pela
distribuição de probabilidade de intensidade no guia central. Há, no entanto, observação de que os estados de entrada perdem sua caracterı́stica
quântica ao sair do aparato.
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Seção parc – Posters
51. Oscilação dos neutrinos solares em um espaço-tempo curvo
com rotação
Welton Alves Gonçalves de Moraes*, Adellane Araujo Sousa.
Segundo a teoria de oscilações de neutrinos, um neutrino com sabor fixo,
que é emitido pelo sol torna-se uma superposição de três neutrinos, ou
seja, eles se misturam durante a propagação. Neste caso, mesmo que apenas um tipo de neutrino seja emitido pelo Sol, á probabilidade de medir
outro tipo de neutrino na terra não seria zero. Isto é a ”oscilação dos
neutrinos”. O ponto de partida da teoria de oscilação de neutrinos é que
autoestados de sabor são diferentes dos autoestados de massa, sendo que
cada sabor associado aos autoestados é uma superposição linear de autoestados de massa. Abordamos a oscilação dos neutrinos solares para
investigarmos se a curvatura somada á rotação do espaço-tempo pode influenciar a fase do neutrino. Partindo da Teoria da Relatividade Geral
de Einstein, adotamos a métrica de Lense-Thirring para o espaço-tempo
em coordenadas cartesianas, a qual é uma linearização da métrica de Kerr
para campos fracos, que descreve o espaço-tempo sofrendo arrasto devido
á rotação de um corpo de massa M (no nosso caso o Sol). Na literatura
encontramos algumas consequências da métrica de Lense-Thirring, como o
efeito geodético e o arrasto de referenciais (Frame-dragging), efeitos esses
que foram investigados para o problema do neutrino solar. Para a determinação da Hamiltoniana do sistema adotamos a equação de Dirac no
espaço-tempo curvo, a qual necessita de um campo de tétradas, que foi determinado através da fixação de um observador estático no espaço-tempo.
Verificamos dois casos distintos de propagações dos neutrinos: propagação
equatorial e propagação axial. Na diferença de fase encontrada para a
propagação equatorial fica evidente a contribuição gravitacional não só
para os neutrinos de spin com polarização oposta, mais também os de
spins com mesma polarização. Devemos ressaltar que para a diferença de
fase com spins opostos existe uma grande contribuição do arrasto de referenciais e do efeito geodético para a oscilação do neutrino solar, destacando
37
um termo imaginário relacionado com o momento angular do Sol e a Energia do neutrino. Na diferença de fase para a propagação axial o termo
imaginário é ausente, porém temos termos relacionados com efeitos gravitacionais. O termo imaginário na fase do neutrino indica que a rotação
do Sol tende a suprimir as transições entre neutrinos.
52. Descrição Microscópica de Entropia de Espaços Tipo Kerr-de
Sitter Tridimensionais
*Neymar J. N. Cavalcante e Prof. Dr. Francisco A. Brito.
No presente estudo vamos essencialmente considerar o emprego da teoria de cordas e teoria de campos conforme na descrição microscópica de
buracos negros ou mais precisamente de espaços tipo Kerr-de Sitter em
três dimensões. Esses espaços são assintoticamente de Sitter ou anti-deSitter tridimensionais (dS3 /ADS3 ), os quais possuem descrição equivalente em uma teoria de campos conforme bidimensional (CF T2 ). Na
última parte desse trabalho, consideramos a imersão dessas soluções em
quatro dimensões através de uma 2-brana. Notamos que no regime em que
a gravidade em quatro dimensões é dominante, conseguimos estabelecer
uma correspondência entre a entropia desses espaços tridimensionais e a
entropia de um buraco negro de Schwarzschild em quatro dimensões.
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Seção smes – Posters
53. Magnetic properties of gold coated Fe3O4 nanoparticles
*L. León Félix,J. Chaker, M. Parise, J. A. H. Coaquira, L. De Los Santos
Valladares, A. Bustamante, V. K. Garg, A. C. Oliveira and P. C. Morais
Synthesis of core/shell Fe3O4 nanostructures are of great interest in magnetic, optical, and biomedical applications, because of the unique combination of the nanoscale magnetic core and the functional shell. In special, gold (Au) coated magnetite NPs with high moment magnetic are attractive composites. Several methods have been developed to synthesize
Fe3O4/Au composites attempting to control the particle size, shape, and
surface properties. In this work, we present the structural, microscopic
and magnetic study of uncoated and Au-coated Fe3O4 NPs. Fe3O4 NPs
were synthesized by a coprecipitation method and the gold coating process
was performed using a similar protocol described in Ref. 1. The analysis of X-ray diffraction patterns reveals the formation of the magnetite
38
phase with a mean crystallite size of 8 nm. This particle size has been
corroborated by TEM images. The analysis of DC magnetization data
(carried out using a PPMS equipment), suggest the occurrence of strong
surface effects. Zero-field-cooled (ZFC) and field-cooled (FC) curves show
features associated with a thermal blocking process of interacting particles, whose interaction seems to be weakened in Fe3O4/Au NPs due to
the presence of the Au shell. In order to better understand the nature of
the particles interaction, AC susceptibility (AC) measurements as a function of the temperature and varying the AC excitation frequency have
been done. The AC vs. T curves show a maximum ( ) which position
depends on the AC frequency (). The figure of merit has been determined
from the data analysis. This value is the range of values describing the
dynamics of strongly interacting magnetic nanoparticles. Those results
are consistent with DC magnetization measurements and Mssbauer spectroscopy results which will be discussed in this work.[1] O. A. Loaiza,
E.Jubete, E.Ochoteco, G.Cabaero, H. Grande, J. Rodriguez, Biosensors
and Bioelectronics, 26 (2011) 21942200.
54. Growth and morphology of magnetite and polymer nanofilms
*C. J. Letti; N. C. Oliveira; A. G. Queiroz; L. G. Paterno; P. C. Morais;
M. A. G. Soler
Hybrid materials displaying magnetic properties are of great interest, especially those embodyingSPIO nanoparticles embedded in polymeric matrices have been focus of intensive investigations due to potential applications, as for instance EMI shielding, spintronics and sensors. Ultra-thin
films composed by magnetite nanoparticles and polymers can be produced
by layer-by-layer (LbL).Despite its simplicity, theLbL approach hasthe
ability to conformally coat virtually any substrate,providing high control
over film thickness and the end properties. The LbL technique is based
on the sequential adsorption driven by electrostatic attraction of different
electrolyte materials, from a liquid phase onto solid substrates. The aim of
this study is to synthesize magnetite nanoparticles and assemble them into
solid films with polyelectrolytes. Magnetite nanoparticles were synthesized
via co-precipitation of Fe (II) and Fe (III) ions in alkaline medium, and
suspended in aqueous acidic medium. The hydrodynamic radium (38.09
nm) and Z-potencial (46.0 mV) were measured using dynamic light scattering, nanoparticle average diameter (≈ 8 nm) was estimated using transmission electron microscopy. The as-prepared acid colloidal suspensions
comprising magnetite nanoparticles were employed as a source of cations
for the LbL assembly with sodium sulfonated polystyrene (PSS) used as
a polyanion. The film growth was monitored by UV-vis spectroscopy, and
morphological properties were attained using atomic force microscopy.
55. Exchange-spring behavior in
bimagneticCoFe2O4/CoFe2nanocomposite.
39
*Leite, C.P.G., Chagas, E. F., Terezo, A. J., Pereira, R., Alzamora,
M.,Baggio-Saitovitch, E.
In this work we report a study of the magnetic behavior of ferrimagnetic
oxide CoF e2 O4 and ferrimagnetic oxide/ferromagnetic metal CoF e2 O4 /CoF e2
nanocomposites. The latter compound is a good system to study hard
ferrimagnet/soft ferromagnet exchange coupling. Two steps were used
to synthesize the bimagnetic CoF e2 O4 /CoF e2 nanocomposites: (i) first
preparation of CoF e2 O4 nanoparticles using the a simple hydrothermal
method and (ii) second reduction reaction of cobalt ferrite nanoparticles using activated charcoal in inert atmosphere and high temperature.
The phase structures, particle sizes, morphology, and magnetic properties
of CoF e2 O4 nanoparticles have been investigated by X-Ray diffraction
(XRD), Mossbauer spectroscopy (MS), transmission electron microscopy
(TEM), and vibrating sample magnetometer (VSM) with applied field
up to 3.0 kOe at room temperature and 50K. The mean diameter of
CoF e2 O4 particles is about 16 nm. Mossbauer spectra reveal two sites
for F e3+ . One site is related to Fe in an octahedral coordination and
the other one to the F e3+ in a tetrahedral coordination, as expected for
a spinel crystal structure of CoF e2 O4 . TEM measurements of nanocomposite show the formation of a thin shell of CoF e2 on the cobalt ferrite
and indicate that the nanoparticles increase to about 100 nm. The magnetization of nanocomposite showed hysteresis loop that is characteristic
of the exchange spring systems. A maximum energy product (BH)max
of 1.22 MGOe was achieved at room temperature for CoF e2 O4 /CoF e2
nanocomposites, which is about 115
56. Estudo das propriedades estruturais e vibracionais de
nanopartı́culas deSnO2dopadas com Gd.
*Horácio Coelho Júnior; Fermı́n Fidel Herrera Aragón; José Antonio
Huamanı́Coaquira; Sebastião W. da Silva; Paulo César de Morais.
O composto SnO2 é um importante semicondutor tipo n com uma ampla
banda de gap (Eg ∼ 3,6 eV a 300 K), sendocaracterizado por uma estrutura cristalina tetragonal tipo rutilo. Reportes publicados na literatura,
tanto experimentais quanto teóricos, indicam que o SnO2 dopado com
diferentes elementos quı́micos(metais de transição e terras raras) mostra
propriedades ferromagnéticas acima da temperatura ambiente, alta condutividade elétrica, alta transparência na região do visı́vel e alta estabilidade
térmica, elevando este composto como promissor para o desenvolvimento
de dispositivos multifuncionais magneto-óptico-eletrnicos. Este trabalho
envolve o estudo das propriedades estruturais de pós nanoparticulados de
dióxido de estanho (SnO2 ) dopados com Gd, preparados pelo método de
precursores poliméricos (método de Pechini). A análise dos difratogramas
de raios X indica a formação de fase cristalina única nas amostras e um
40
decrescimento do tamanho médio do cristalito ao aumentar a concentração
de Gd. O estudo das propriedades vibracionais foi feito via espectroscopia
Raman á temperatura ambiente e na faixa de 200 a 850 cm−1 . A análise
dos espectros indicam a presença de modos vibracionais compatı́veis com
a estrutura rutilo (A1g , Eg , B2g ). Além desses modos foram observadas
três bandas (S1, S2, S3) na região de 400 a 700 cm−1 , que foram atribuı́das
á desordem superficial na nanopartı́cula [1]. O pico de maior intensidade
(A1g ) mostra um deslocamento na direção de frequências menores quando
a quantidade de Gd é incrementada. Além disso, a largura a meia altura
(FWHM) mostra um crescimento na faixa de concentrações de Gd estudada, o que se encontra em concordância com a diminuição de tamanho
observada por DRX.[1] F. H. Aragón, J. A. H. Coaquira, P Hidalgo, S.
W. da Silva, S. L. M. Brito, D. Gouvêa, P. C. Morais,Evidences of the
evolution from solid solution to surface segregation in Ni-doped SnO2
nanoparticles using Raman spectroscopy,Journal of Raman Spectroscopy
42 (5) (2011) 1081-1086.
57. Investigação da molécula da Alumı́nio-Cloro-Ftalocianina por
meio da técnica SERS
Aline B. Veloso*, Sebastião W. da Silva, Camila M. B. Santos, João P.
F. Longo, Ricardo B. Azevedo, Paulo C. Morais.
Ftalocianinas metálicas (Metal Phtalicyanines - MPcs) tem dispertado
bastante interesse no meio cientı́fico e industrial nos últimos anos. Devido
a sua alta estabilidade térmica e molecular, as MPcs vem sendo amplamente usadas como corantes e pigmentos, fotossensibilizadores e cristais
lı́quidos. A Alumı́nio-Cloro-ftalocianina (AlCl-Pc) têm mostrado grande
aplicabilidade no campo farmacêutico como fotossensibilizadores para terapia fotodinâmica (Photodinamic theripy- PDT ). O seu elevado coeficiente
de absorção molar na região vermelha do espectro (640-710 nm) e sua
baixa toxicidade tornam a AlCl-Pc promissoras para a aplicação da PDT.
Nesse trabalho foi investigado a AlCl-Pc em pó e diluidas em água, PBS e
alcool por meio das espectrocopias Raman e Raman Amplificada por Superfı́cie (Surface Enhanced Raman Spectroscopy- SERS ). Para isso foram
ultilizados filmes eletrodeposto de prata e coloide de prata como substratos
SERS. Os espectros Raman da AlCl-Pc em pó mostra grande concordância
com o encontrado na literatura. No entanto, os espectros das amostras
de AlCl-Pc em diferentes soluções apresentaram uma banda larga de fluorescência que se sobressaiam aos picos Raman, prejudicando seu estudo.
Por outro lado, nos espectros SERS, uma grande intensificação Raman foi
observada. Essa intensificação é ainda maior no filme de prata. Apesar
de mostrar grande similaridades entre os espectros SERS obtidos com o
coloide de prata, verificou-se que os espectros obtidos por meio do filme de
prata apresentaram diferenças significativas. O destaque foi o da amostra
AlCl-Pc diluı́do em alcool. Neste caso observou-se um intensificação muito
41
superior as demais. Este comportamento provavelmente se deve a maior
solubilidade da AlCl-Pc em alcool do que em água e/ou PBS. Foi verificado
que os diferentes solventes influencia ás energias vibracionais da molecula
AlCl-Pc quando depositada sobre o filme de prata. Como continuação
deste trabalho, será analisado, por meio da técnica SERS, os efeitos do
tratamento de células de câncer de boca por AlCl-Pc
58. Study of the structural, vibrational and magnetic properties of
Mn-doped ZnO nanoparticles
* J. E. Ramos, M. Montero-Muoz, J. A. H. Coaquira, J. E.
Rodrı́guez-Paéz
Oxide-diluted magnetic semiconductors (ODMS) have attracted a great
deal of attention because of their application in magnetic semiconductor
devices. In particular, ZnO-based ODMS have been predicted to show
ferromagnetic order above room temperature and a large saturation magnetization, which makes them promising candidates for the next generation of spintronic devices. Reports indicate that the high-temperature
ferromagnetism observed in Zn1−x M nx O nanoparticles was strongly related to defects in ZnO. The experimental results have been supported
by theoretical predictions which indicate that ZnO doped with magnetic
elements (Co, Mn, or Fe) would show ferromagnetic behavior with a Curie
temperature (TC ) above room temperature. Despite the intense research
in this system, the origin of the ferromagnetism remains a controversial
topic. In this work, we present the study of Mn-doped ZnO nanoparticles
synthetized by a controlled precipitation method. After the synthesis, the
samples were submitted to a thermal treatment at 300o C for two hours
in order to warrant the phase formation. ZnO nanoparticles doped with
Mn contents in the range from 0 to 10mol% were obtained. The analysis
of X-ray diffraction (XRD) data indicates the formation of the wurtzite
phase. For ZnO nanoparticles doped with 10mol% Mn, the rising of additional Bragg reflections with weak intensities suggests the formation of
the M n3 O4 phase. The intensities of the Bragg reflections of this second
phase become stronger after calcinating the sample at 500 and 900o C. Raman spectroscopy measurements show the presence of vibrational modes
consistent with the wurtzite phase of ZnO and an additional peak centered at ≈ 647cm−1 which was assigned to a local vibrational mode of
Mn-O bonds. The temperature dependence of the magnetization carried
out from 5 to 300 K shows a Curie-Weiss behavior. The effective magnetic
moments are smaller than that expected for the M n+2 (µef f = 5.9µB )
and the Curie-Weiss temperatures (θ) show negative values which become more negatives as the Mn content is increased. The latter result
indicates the presence of antiferromagnetic interactions between magnetic
ions which become stronger as the Mn content increases. Magnetization
vs. magnetic field curves (M vs. H curves) obtained at 5 K show non-zero
42
coercive fields, whose values increase as the Mn content increases. At 300
K, very small coercive fields are observed in the M vs. H curves for some
Mn-doped ZnO nanoparticles.
59. Estudo das propriedades estruturais de nanopartı́culas de
CoF e2 O4 dopadas com ZnO
* T. J. Castro, S.W. da Silva, F. Nakagomi, N. S. Moura, A. Franco Jr,
V. K. Garg , A. C. Oliveira and P.C. Morais
Semicondutores hı́bridos e nanoestruturas magnéticas atualmente são um
foco de investigação devido ás suas potenciais aplicações em optoeletrnica,
spintrnica e em biomedicina. O óxido de zinco (ZnO) é um semicondutor
de bandgap de energia largo (Eg = 3, 37eV ) com aplicações em dispositivos ópticos, eletrnicos e acústicos. Por outro lado, ferritas espinélio
tem formidáveis propriedades, como alta resistividade elétrica, dureza
mecânica, estabilidade quı́mica etc. Portanto, a combinação da ferrita
de cobalto e do óxido de zinco em um compósito fará com que este tenha
múltiplas propriedades. Neste trabalho, compósitos de x(CoF e2 O4 ) + (1 − x)ZnO
com x variando de x = 0.5 − 40% foram preparados pelo aquecimento de
seus componentes a 1000 ◦ C por 2h em atmosfera aeróbica. Inicialmente,
o óxido de zinco e a ferrita de cobalto foram preparados pelo método da
reação de combustão. O Método de Rietveld foi empregado para quantificar os parâmetros de rede, os tamanhos das partı́culas, strain, e as
frações de fase. Verificou-se que o parâmetro de rede a da fase ferrita
decresce quando a concentração de CoF e2 O4 aumenta de x = 0.5 para
x = 40%. Este comportamento indica uma troca de átomos de zinco entre
as fases wurtzita e espinélio, resultando em uma ferrita Zn(CoF e2 )(1−x) O4 .
Observou-se também que os parâmetros de rede, a e c da fase ZnO exibem comportamentos opostos. A troca de átomos de zinco entre as fases
wurtzita e espinélio foi demonstrada também por espectroscopias Raman e
Mssbauer. Os espectros Mssbauer, a temperatura ambiente, das amostras
com x = 20% e 40% mostraram a presença de forte dubleto, indicando
a presença da fase Zn(CoF e2 )(1−x) O4 . Espectros de Raman a temperatura ambiente no intervalo de 200 − 800cm−1 são associados aos modos
vibracionais das fases wurtzita e Zn(CoF e2 )(1−x) O4 .
60. Thermal annealing effects on the structural and magnetic
properties of Fe-doped SnO2 nanoparticles
F.H. Aragón, P. Hidalgo, J.A.H. Coaquira
The oxide semiconductor SnO2 doped with transition metals (TM) has
attracted considerable attention due to the possibility of obtaining ferromagnetic materials with a Curie temperature (Tc) above the room temperature, which is important for spintronic applications. Fe- and Cr- doped
43
SnO2 systems of rutile structure have been reported as ferromagnetic materials with a TC above room temperature [1]. It is known from previous work that thermal annealing treatments increase the size of the
nanoparticles [2]. This increase in the particle size drastically modifies
their magnetic properties because of the thermal annealing process seems
to rearranges the TM ions in the SnO2 matrix. In order to study the
magnetic properties of TM-doped SnO2, in this work is presented the experimental results of Sn0.9Fe0.1O2 nanoparticles, which were synthesized
by a polymer precursor method. Studies were performed in the asprepared and thermally treated samples. By using energy dispersive X-ray
spectroscopy technique we were able to confirm the nominal content of Fe
in the Fe-doped SnO2 nanoparticles. The analysis of the X-ray diffraction
(XRD) patterns shows the formation of the rutile-type structure (space
group, P42/mnm) in the as-prepared and the thermally treated samples
without the formation of any other additional phase, within the detection
limits. The Rietveld refinements of the XRD patterns show an increase of
the mean particle size from 4nm, for the as-prepared sample, to 17nm,
for the thermally annealed samples and a clear reduction of the residual
strain is determined. Magnetic measurements were performed by using a
Physical Property Measurement System (PPMS). Room-temperature M
vs. H curves shows the coexistence of ferromagnetism and paramagnetism
phases although the latter becomes less evident after the thermal treatment. M vs. T curves shows a Curie-Weiss behavior for the as-prepared
and thermally treated samples. From the data fit an effective moment
of 4.29B is obtained for the as-prepared sample and this value becomes
3.05B for the thermally treated sample. This result is in agreement with a
reduction of the paramagnetic contribution and the consequent enhancement of the ferromagnetic strength.[1] W. Wang, Z. Wang, Y. Hong, J.
Tang, and M. Yu, J. Appl. Phys. 99, 0M115 (2006).[2] F.H. Aragón, R.
Cohen, J.A.H. Coaquira, G.V. Barros, P. Hidalgo, L.C.C.M. Nagamine
and D. Gouvêa, Hyperfine Interact, 202, 73 (2011).
61. Characterization of nanostructured films from chlorophyll
prepared by layer-by-layer and casting techniques
*Graciela C. Pedro, Filipe D.S. Gorza, Adriele A. de Almeida, Nara C.
de Souza, Josmary R. Silva
Chlorophyll (Chl) molecules are important because they can act as a natural light-harvesting devices during the photosynthesis. In addition, they
have potential for application as component of solar cell. Chlorophyll
molecules exist in two forms, namely chlorophyll a (C55H72MgN4O5)
and chlorophyll b (C55H70MgN4O6), having a ring structure with a central ion of Mg. In general, solar cells are fabricated from silicon-based
which provides high photoelectric conversion efficiencies. An alternative
to the silicon is using dye-sensitized solar cells (DSSCs). Several studies on chlorophyll-based solar cell prepared by the techniques of layer-by44
layer, langmuir-blodgett, spin-coating and casting have been performed.
In this work, we prepared layer-by-layer and casting films from chlorophyll
(Chl) with polyallylamine hydrochloride (PAH). In order to investigate
the growth process of the films, we analyzed their adsorption kinetics by
UVVis spectroscopy. We have shown that Chl interact with PAH and
depends on the conditions of the solution concentration used in on the
preparation of the films. Adsorption isotherms of Chl with PAH, determined experimentally, indicated that amount of Chl adsorbed on PAH
increases approximately linearly for the concentrations evaluated. Optical
microscopy was used to characterize the samples obtained by casting or
layer-by-layer techniques for different solution concentration and irradiation periods. Furthermore, we have explored the surface morphology of
the films by using fractal concepts.
62. Estudo SERS do arranjo molecular do ancoramento da
Rifampicina adsorvida em nanopartı́culas magnéticas
Q. S. Ferreira*, da Silva S. W , Santos C. M. B. , P. C. Morais, L. R.
Guilherme
Rifampicina é um bactericida, pertencente á famı́lia dos antibióticos ansamicinas [1], que inibe a RNA polimerase dependente do DNA das microbactérias através da formação de um complexo fármaco-enzima estável
que acarreta na supressão da formação da cadeia de RNA. Ela é um dos
agentes antituberculosos ativos mais conhecidos. Porém, para a cura é
necessária a ingestão da mesma por muito tempo pelo individuo podendo
acarretar alguns efeitos adversos, o efeito mais grave relacionado á rifampicina são os danos causados aos fı́gados. Assim de modo a buscar uma
maneira que minimize esses efeitos adversos pesquisas têm sido realizadas
com o intuito de desenvolver sistemas de entrega de drogas, com o qual
seja possı́vel controlar a concentração de droga no local desejado e melhorar a eficiência do tratamento. Com o objetivo de desenvolver sistemas de
entrega de drogas, busca-se a produção de um sistema de entrega de drogas
baseado na associação da rifampicina com nanopartı́culas magnéticas. No
entanto, é essencial conhecer as propriedades fı́sico-quı́micas da interface
partı́culas/cobertura desses sistemas de entrega de drogas. Neste contexto a espectroscopia Raman tem se apresentado com uma técnica muito
promissora [2] na análise de materiais biológicos, principalmente após o
surgimento da técnica SERS (Surface Enhanced Spectroscopy). Neste
trabalho foi utilizada a técnica SERS no estudo da possı́vel variação na
conformação da rifampicina pura (RIF) e associada com nanopartı́culas
magnéticas (FMRIF) após serem expostas a temperatura ambiente e a
luz. Como resultado foi verificado que após as exposições os espectros
exibiram mudanças na conformação da rifampicina para a rifaximina.[1]
B. D. Howes, S. Scatragli, M. P. Marzocchi and G. Smulevich, ”Surfaceenhanced resonance Raman spectroscopy of rifamycins on silver nanopar45
ticles: insight into their adsorption mechanisms,”Journal of Raman Spectroscopy, vol. 37, p. 900-909, 2006.[2] K. Guze, M. Short, H. Zeng, M.
Lerman and S. Sonis, ”Comparison of molecular images as defined by Raman spectra between normal mucosa and squamous cell carcinoma in the
Oral cavity,”Journal of Raman Spectroscopy, vol. 42, p. 12321239, 2011.
63. Synthesis and characterization of zinc oxide nano-powders
synthetized by controlled precipitation method
*M. Montero-Muoz, J. E. Ramos, J. A. H. Coaquira, J. E.
Rodrı́guez-Paéz
In this work we present the synthesis and characterization of ZnO nanoparticles synthetized using controlled precipitation method. Zn(CH3 COOH)2
has been used as the precursor and ethanol as the solvent. In order to control the pH, amounts of N H4 OH have been added to the solution. The
resulting products were washed up to 5 times using distilled water and
ethanol in order to control the morphology and particle size. Thermal
treatments at 300o C for one hour have been applied to the samples in order to warrant the phase formation. The phase evolution was monitored
using infrared (FTIR) and Raman spectroscopy. Structural characterization and crystallite size estimation have been carried out using X-ray
powder diffraction (XRD) technique. The morphology has been studied
using scanning electron microscopy (SEM). The analyses of FTIR and
Raman spectra indicate that the presence of ZnO bands is accompanied
by additional bands whose presence depends on the number of washings
and the product used to wash. These results were corroborated by XRD
results which indicate the formation of ZnO with a wurtzite phase. A
single-phase sample is obtained after 2 washings with ethanol, but it is
necessary to wash for 5 times when distilled water is used. The mean
particle size is estimated to be ≈ 30nm. On the other hand, SEM images
reveals that the ZnO powders washed with water show a bar-like shape
with a hexagonal base and those ZnO powders washed with ethanol show
an oblate spheroid shape.
64. Determinação do Ponto Isoelétricode Nanopartı́culas de
Coloides Magnéticos Aquosos por Acustoforese
Atailson Oliveira da Silva* e Alex Fabiano Cortez Campos
O processo de estabilização de nanocoloides aquosos envolve um balanço
de interações, principalmente de origemeletrostática, que depende fortemente da densidade de carga superficial das partı́culas e da força inica do
meio. A estabilidade dosistema é usualmente descrita em termos do potencial zeta, de modo que o conhecimento das propriedades de carregamento
das partı́culas é fundamental na prepararação desses tipos de coloides.
46
Dependendo da região de pH da amostra, as nanopartı́culas podem apresentar carga positiva, negativa ou neutra, o que impacta diretamente
em sua estabilidade. Neste contexto, o presente trabalho objetiva a determinação do ponto isolétrico de nanopartı́culas de maguemita estabilizadas
em meio aquoso, a partir de medidas de acustoforese. Ainda, propõe-se a
caracterização da dependência do potencial zeta das nanopartı́culas com
o pH, por meio medidas eletroquı́micas. Para determinar o potencial zeta
e a densidade de carga superficial das nanopartı́culas em estudo, foram
efetuadas medidas de zetametria no curso de titulações potenciométricas
e condutimétricas do tipo ácido-base simultâneas em amostras de coloides
magnéticos aquosos, baseados em nanopartı́culas de maguemita. A densidade de carga e sua dependência com o pH foram determinadas com
os resultados das titulações, empregando-se o balanço de massa e o modelo de 2-pK [1]. As dependências do potencial zeta e da densidade de
carga superficial com pH mostraram um perfil análogo. A partir dos pontos de equivalência das curvas de titulação e da equação de HendersonHasselbalch, foram calculados os pKs da superfı́cie das nanopartı́culas,
bem como o valor de saturação da densidade de carga superficial e o
ponto de carga nula (PCN = 7,0). O ponto isoelétrico (PIE) obtido da
curva de zetametria foi igual a 7,7. A discrepância entre os valores de
PCN e PIE revela a presença de adsorção especı́fica de ı́ons á superfı́cie
das nanopartı́culas, provavelmente Na+ resultantes da adição de NaOH
padrão titulante. Esse resultado está em pleno acordo com a literatura
[1], em que se verificou o mesmo tipo de fenmeno por medidas condutimétricas no caso de nanopartı́culas de ferrita de cobalto.[1] Campos, A.
F. C. et. al Eur. J. Phys. E 2001, 6, 29.
65. Pós Nanoestruturados e Filmes Finos do sistema ternário
SiO2 − Al2 O3 − GeO2 dopados com ı́ons érbio
*F.M. Faria Filho e L. J. Q. Maia
Materiais germanossilicatos são muito usados para fabricação de guias de
ondas devido a sua alta transmissão óptica na faixa do visı́vel e do infravermelho. Além disso, possui fotossensibilidade á radiação ultra-violeta, o que
permite a foto-inscrição por modulações do ı́ndice de refração e superfı́cie
[1,2]. Esses guias tem sido dopados com ı́ons de érbio (Er3+ ) pelo fato de
emitirem no infravermelho [3]. Por outro lado, a inclusão de Al2 O3 permite
um aumento da solubilidade dos ı́ons Er3+ e consequentemente aumentar
as emissões ópticas em torno de 1530nm [4]. No presente trabalho utilizouse uma rota mista entre o processo sol-gel e o método Pechini, preparou-se
amostras com composições (1−x)[0, 70SiO2 +0, 30Al2 O3 ]+xGeO2 , sendo
x = 0, 05; 0, 10; 0, 20; 0, 30; 0, 40 e 0, 50 e dopadas com 1% em mol de
Er3+ . A partir das soluções transparentes resultantes, as amostras passaram por gelificação (hidrólise e condensação) e calcinaçãoquando aquecidas á 150 e 400C durante 24 horas. Posteriormente as amostras foram
47
separadas e tratadas termicamente á 800, 850, 900, 950, 1000 ou 1050C
resultando em um pó de coloração branca. Obteve-se também filmes finos pela técnica de evaporação por feixe de elétrons utilizando os pós
obtidos acima como fonte dos óxidos. Os materiais em pó e os filmes finos foram caracterizados por Difração de Raios X (DRX), Espectroscopia
Vibracional no Infravermelho (FTIR) e por Microscopia de Transmissão
Eletrnica (MET). As propriedades ópticas foram analisadas por medidas
de fotoluminescência na região do infravermelho, o tempo médio de vida
do estado metaestável 4 I13/2 dos ı́ons de Er3+ e a largura da meia altura foram determinados. As amostras em pó apresentaram uma fase
amorfa rica em sı́lica e nanocristalitos com estrutura ortorrmbica de fase
Al6 Ge2 O13 . Sob excitação com laser de diodo operando em 977nm, as
amostras apresentaram uma banda de emissão com largura a meia altura
de aproximadamente 46nm e centrada em torno de 1530nm e tempo de
vida médio de 5, 6ms referente á transição 4 I13/2 →4 I15/2 . Os filmes finos
não apresentaram fase cristalina e sob excitação em 977nm apresentaram
uma largura da meia altura em torno de 51nm, além de alta transparência
óptica nas regiões do visı́vel e infravermelho próximo. Os compostos sintetizados possuem potencial para serem utilizados como amplificadores
ópticos na região do infravermelho em sistemas ópticos miniaturizados.[1]
C. Jing, J. Hou and Y. Zhang. Journal of Physics D: Applied Physics 39
(2006) 1174-1180.[2] J. H. Jang, J. Koo and B.-S. Bae. Journal of NonCrystalline Solids 259 (1999) 144-148.[3] C. L. Heng, T. G. Finstad, Y.
J. Li, A. E. Gunns, A. Olsen and P. Stors. Microelectronics Journal 36
(2005) 531-535.[4] Q. Xiang, Y. Zhou, B. S. Ooi, Y. L. Lam, Y. C. Chan
and C. H. Kam. Thin Solids Films 370 (2000) 243-247.
66. Caracterização de nano-partı́culas do tipo Core-Shell por
espalhamento de raios-X a baixos ângulos (SAXS)
Ana Paula Araújo de Albuquerque*, Victor Romero Raul Aquino,
Rogério Junqueira Prado, Andris Figueiroa Bakuzis e Marcelo Henrique
Sousa
Aplicações biomédicas de nanopartı́culas magnéticas são alcançadas através
da preparação de um colóide magnético estável em pH fisiológico. Tal estabilidade é obtida por meio da adsorção de moléculas biocompatı́veis
pela superfı́cie das nanopartı́culas. Estas nanopartı́culas formam uma
estrutura do tipo core-shell,que tem recebido grande atenção devido ás
suas propriedades quı́micas e fı́sicas melhoradas em comparação com as
de seus componentes individuais, bem como na busca de uma melhor biocompatibilidade.Particularmente, a técnica de SAXS permite a obtenção
de informações morfológicas e estruturais de dimensões nanométricas em
sistemas dos mais variados, que contenham variações de densidade eletrnica (por exemplo, poros, partı́culas e/ou inomogeneidades). Esta técnica
é, portanto, fundamental para a caracterização de nanosistemas e/ou
48
sistemas que contenham estruturas nanométricas (com pelo menos uma
dimensão entre 1 e 200 nm). Especificamente, neste trabalho, propomos utilizar a técnica de SAXS para o estudo de nanopartı́culas do tipo
”core-shell”formadas por um núcleo metálico ou magnético revestido por
uma camada molecular protetora e biocompatı́vel. A finalidade maior
é a caracterização morfoestrutural desses sistemas, que serão utilizados
no desenvolvimento de aplicações médicas nanobiotecnológicas no tratamento de câncer e transporte de fármacos, visto que várias de suas propriedades são diretamente vinculadas á morfoestrutura. Temos também
como meta deste projeto a instalação na Região Centro-Oeste de um
equipamento de SAXS dedicado á pesquisa acadêmico-cientı́fica, e sua
utilização na formação de profissionais qualificados para o planejamento,
proposição e análise de dados de SAXS de temas de interesse da Região e
dos pesquisadores que nela se encontram.
67. Sı́ntese e caracterização de nanoestruturas intermetálicas á
base de TiFe1-xNix com potencial uso como armazenadores de
hidrogênio
*M. A. Rodriguez-Martinez, José André-Filho, J. A. H. Coaquira, José
Mestnik-Filho
O hidrogênio como fonte de combustı́vel tem despertado um enorme interesse da comunidade cientı́fica nos últimos anos. O desenvolvimento de
tecnologias, tais como células-combustı́vel, demanda que sejam encontrados meios seguros, práticos e de baixo custo de armazenar hidrogênio. Entre as tecnologias existentes, o armazenamento do hidrogênio em matrizes
de estado sólido (metálicas ou intermetálicas) tem se apresentado como
candidato promissor. Existem diversas famı́lias de ligas intermetálicas capazes de absorver hidrogênio tais como a ABn (n=1, 2 ou 5). Estas ligas
são extraordinariamente versáteis porque os seus átomos constituintes A
e B podem ser substituı́dos por diferentes outros nos sı́tios cristalinos das
respectivas subredes. Estas substituições são realizadas não somente para
aumentar a capacidade de absorção, mas também para alterar as suas
propriedades fı́sicas. Apesar da intensa pesquisanestes armazenadores de
estado sólido, a capacidade de armazenar hidrogênio destes materiais é
ainda baixa. Uma das formas de melhorar a capacidade de armazenamento das matrizes é utilizando materiais intermetálicos nanoestruturados. Neste trabalho, éapresentado o estudo das propriedades estruturais
e magnéticas denanopartı́culas de TiFe1-xNix (x=0.0-1.0) antes e após
a absorção de hidrogênio. Estas ligas intermetálicas são produzidas em
forno de arco e moinho de bolas em atmosfera de argnio. A hidrogenação
destas ligas é feita pelo método de Sievert usando hidrogênio de alta
pureza (99.9999%). As propriedades estruturais são caracterizadas por
difração de raios X, as propriedades magnéticas são estudadas através de
medidas de magnetização e as propriedades hiperfinas,por Espectroscopia
49
Mssbauer. As análises dos difratogramas de raios X indicam a formação
da fase cristalinadesejadaem todas as amostras. O parâmetro de rede da
célula unitária mostra-se dependenteda variação da concentração de Ni.
Tem-se determinado que uma ligeira deficiência de Ti no cálculo estequiométrico possibilita a formação de uma segunda fase, TiFe2em 2-5%.
A entrada dos átomos Hnos sı́tios intersticiais da matriz intermetálica produz uma expansão do volume da célula unitária proporcional á quantidade
de átomos H absorvidos. Tal absorção de H produz mudanças não somente
nas propriedades estruturais, mas também nas propriedades magnéticas e
hiperfinas as quais serão discutidas neste trabalho.
68. Implementao de algoritmos massivamente paralelizados para
descontaminao da Radiao Cósmica de Fundo em micro-ondas
Parte I: Algoritmo de separao de componentes
*Lucas dos Santos Althoff, Ivan Soares Ferreira
Nesse artigo lidamos com o principal observável cosmológico, a radiação
cósmica de fundo (RCFM), utilizando os dados obtidos pelo telescópio
espacial WMAP. Implementamos diferentes mtodos computacionais de
filtragem dos contaminantes astrofı́sicos encontrados na literatura. Que
percebemos ser uma etapa importante pois limita as possveis afirmações
cosmológicas dependentes de tais informações. Em especı́fico, os métodos
implementados foram o de análise de componentes principais e a análise
de componentes independentes. Como resultado da aplicação do segundo
método, obtivemos mapas separados da diferentes fontes que compoem
o sinal medido, e pudemos associá-los com fontes astrofı́sicas e ruı́do de
fundo ou instrumental. Verificamos também o tempo de execução do algoritmo para cada resolução angular do conjunto de dados, e vimos que
pode chegar a 81 horas para os dados da missão Planck, em operação atualmente, o que justifica a paralelização do código na próxima etapa deste
trabalho.
69. Interaction and stability of ChlorophyllBSA complexes
* Filipe D.S. Gorza, Graciela C. Pedro, Adriele A. de Almeida, Tarquin
F. Trescher, Josmary R. Silva, Nara C. de Souza
Interactions between proteins and drugs, which can lead to formation of
stable drug-protein complexes, have important implications on several processes related to health. Consequently, these interactions can affect the
distribution, free concentration, biological activity and metabolism of the
drugs in blood stream. One approach to investigate the interaction mechanisms between proteins and drugs is to study the physical-chemical properties of a solid state system model such a casting film. Bovine serum albumin (BSA) is a principal extracellular protein with a high concentration in
50
blood plasma. The multiple binding sites associated to exceptional ability
of BSA to interact with many organic and inorganic molecules, become
this protein an important regulator of intercellular fluxes as well as the
pharmacokinetic behavior of many drugs. Chlorophyll (Chl) has been used
historically in the treatment of several human conditions with no evidence
of human toxicity. Recently, it has been shown to exert antimutagenic
behavior against a wide range of potential human carcinogens. Here, we
report on the UV-visible spectroscopic examination about the interaction
of BSA with Chl in aqueous solution at physiological conditions. Structural information regarding the binding constants and the effects on the
protein structure are provided. Films were obtained by casting technique
in order to investigate the complex formation by optical microscopy.
————————————
Seção supe – Posters
70. Layer-by-layer films from carbon structures obtained by voltaic
arc
*Valdeson J. Magalhães, Romário J. da Silva, Kennedy C.S.
Corrêa,Adriele A. de Almeida, Josmary R. Silva, Nara C. de Souza
We have used a simple apparatus based on the voltaic arc technique to obtain carbon structures from graphite in ambient conditions. The project
aimed to build the voltaic arc and obtain conductive carbon structures
for electrical and morphological characterization. This technique is very
employed with controlled atmosphere to produce nanotubes, C60 and
fullerenes under high electrical field, so it seemed likely that other novel
forms of carbon might be formed at the same time. The structures obtained by the arc evaporation were sonicated in a solution of acetic acid
to achieve dispersion. Layer-by-layer (LbL) films were successfully selfassembled demonstrating the suitability of this method to form films as
a result of the mild conditions associated with the LbL technique. The
films were adsorbed on BK7 optical glass, quartz substrates, or interdigitated gold electrodes. The adsorption of the structures was followed by
measuring the UVVis absorption spectra and the morphology investigated
by atomic force microscopy. We report on the investigation of the surface
morphology and DC conductivity of nanostructured layer-by-layer (LbL)
films from carbon structures obtained by the apparatus of voltaic arc. We
have explored the surface morphology of the films by using fractal concepts. Room temperature conductivities were found be ca. 102 S/m for
layer-by-layer films.
51
71. Magnetoconductance of the Corbino disk in graphene:
Spin-orbit effects
*Jorge L. Huamanı́Correa, L. Villegas-Lelovsky, and Fanyao Qu
Investigations of the low-energy properties of graphene, governed by the
massless Dirac equation, constitute new and thriving subarea of condensed
matter research. Particularly striking feature of clean, undoped graphene
samples is that zero density of states is accompanied by a nonzero universal value of the conductivity (4e2 /πh). This is a basic signature of the
so-called pseudodiffusive regime, in which transport properties of graphene
are indistinguishable from those of a classical diffusive conductor. Driven
by the prospects of using this material in spintronic applications, the study
of spin transport is one of the most active field in graphene research. Several experiments have recently demonstrated spin injection, spin-valve effect, and spin-coherent transport in graphene, with spin relaxation length
of the order of few micrometers. In this work, we analyze theoretically
magnetoconductance of the Corbino disk in graphene in the presence of
uniform magnetic field, intrinsic spin-orbit interaction. At the Dirac point,
we observe conductance oscillations with the flux piercing the disk area
characterized by the period Φ0 = 2(h/e) ln(R0 /Ri), where R0 and Ri are
the outer and inner disk radius, respectively. We also find that the SOI
and the substrate strongly influence on these oscillations. To deeply understand the spin-transport properties of graphene, other physical quantities
such as shot noise and Fano factor have also been evaluated.
72. Effects of spin-orbit interaction on characteristics of massless
Fermion states in graphene
*Alexandre Cavalheiro Dias, L. Villegas-Lelovsky and Fanyao Qu
Graphene has attracted considerable attention due to its remarkable electronic and transport properties with promising technological applications
in designing new nanoelectronic devices. Most of its intriguing spin and
electronic properties arise as a consequence of the zero energy gap between
the valence and conduction bands and the linearity of the low-lying energy
dispersion relations. Thus the physical behaviors of massless Fermions in
graphene are described by Dirac equation instead of Schrdinger equation.
The search for bound states in a usual non-relativistic quantum mechanics
is a well known task, but it becomes a challenge for the Dirac equation
due to the quasi-bound states and chirality which leads to several coupled
equations to be solved simultaneously. In this work, we have systematically studied the single-particle states in graphene quantum rings under a
magnetic field, emphasizing effects of intrinsic spin-orbit interaction (SOI)
and substrate-induced bandgap opening in epitaxial graphene. We have
derived analytical results for single particle bound states and find out that
52
changing confinement potential of the graphene ring and/or varying the
interaction strength between the graphene layer and the substrate, several phases (spreading waves, tunneling states and bound states) emerge.
In addition, the SOI shifts the diagram of the phases and changes theirs
shapes turning them asymmetric.
73. Sı́ntese de filmes poliméricos de PPV+corantes convertidos a
baixas temperaturas
*Marcella Ferraz Sawata; Luiz Carlos Poças; Edson Laureto; Marco
Aurélio Toledo da Silva; Bruno Rostirolla; Ricardo Vignoto Fernandes
As propriedades ópticas e elétricas de polı́meros conjugados têm sido extensivamente investigadas nos últimos anos devido ao interesse tecnológico
na aplicação em dispositivos optoeletrnicos. Em particular, o poli(pfenilenovinileno (PPV) apresenta-se como um candidato promissor para
aplicação, como camada ativa, em dispositivos eletroluminescentes, tais
como o diodo emissor de luz (polymer light-emitting diodes) PLEDs e
células fotovoltaicas. Isto se tornou possı́vel devido ao significante progresso obtido na rota de sı́ntese do PPV via um polı́mero precursor não
conjugado, o poli(cloreto de tetraidrotiofeno de xililideno) (PTHT). Depois de processado, os filmes de PTHT são convertidos em PPV usando
um passo de eliminação térmica, para eliminar o grupo lateral tetraidrotiofeno do PTHT, geralmente, em temperaturas elevadas (¿200 oC) e durante longos tempos ( 6 h), sobre vácuo. Este procedimento, contudo, não
é compatı́vel com a as etapas de processamento de dispositivos, a base de
PPV, envolvendo múltiplas camadas poliméricas e altas temperaturas de
conversão, especialmente nos casos em que materiais com diferentes propriedades térmicas são empregados. Recentemente, uma rota alternativa
de conversão do PPV, á baixa temperatura, foi desenvolvida e consiste
em substituir o contra-ı́on Cl- do polı́mero precursor, o PTHT, pelo sal
do ácido dodecilbenzenosulfonado de sódio (DBS). Utilizando este procedimento é possı́vel se obter filmes de PPV convertidos a mais baixa
temperatura ( 100C) em apenas 30 min sob ambiente atmosférico e sem
comprometer as propriedades ópticas do PPV, o que abre a possibilidade
de sua utilização como camada ativa em dispositivos PLEDs de múltiplas
camadas. No presente trabalho, a rota alternativa de sı́ntese do PPV será
utilizada, através da substituição do contra-ı́on Cl- do polı́mero precursor
(PTHT), por vários corantes sintéticos, ao invés do DBS. Para investigar
os efeitos da redução da temperatura e do tempo de tratamento térmico do
PPV, os filmes automontados, casting de PPV+CORANTES serão convertidos á baixa temperatura (110 C) e caracterizados através das técnicas
de absorção e emissão ópticas. Um dos objetivos principais deste trabalho
é o de estudar as propriedades ópticas de filmes nanométricos de PPV,
utilizando diferentes corantes sintéticos e, neste sentido, serão utilizadas
as técnicas de fotoluminescência (PL) em função da temperatura entre
53
10 K e 300 K e de absorção óptica. Além de estudar a influência da
adição dos corantes nos espectros de emissão do polı́mero PPV, outro objetivo deste trabalho é o de estudar os processos foto-fı́sicos nos filmes de
PPV+corantes, através dos processos de transferência de energia do PPV
para os corantes.
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Seção de Posters

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