Além de se expandir anisotropicamente, o universo pode também ser anisotrópico ao nível de sua curvatura (espacial). Em particular, modelos com curvatura anisotrópica explicam tanto a fenomenologia do modelo ΛCDM quanto a isotropia e homogeneidade da CMB em primeira aproximação (espaço-tempo de fundo). Assim, eles oferecem um exemplo interessante e viável onde o princípio cosmológico não é justificado a partir dos dados observacionais. Neste tra- balho extraímos a dinâmica linear das perturbações tensoriais em duas classes de cosmologias com curvatura espacial anisotrópica. Duas dificuldades surgem em comparação com o mesmo cálculo em cosmologias isotrópicas. A primeira delas vem do fato de que as duas polarizações do tensor não se comportam como um campo de spin-2, mas sim como os componentes irre- dutíveis de spin-0 e spin-1 de um campo tensorial simétrico, transverso e sem-traço, cada um com sua própria dinâmica. A segunda dificuldade acontece porque as perturbações métricas são algebricamente acopladas, e, portanto, não se pode ignorar modos escalares e vetoriais focando apenas nos modos tensoriais — mesmo que estejamos interessado neste último — sob o risco de se obter as equações de movimento erradas. Nós ilustramos nossos resultados encontrando soluções analíticas e avaliando os espectros de potência das polarizações tensoriais em um uni- verso dominado pela radiação. Concluímos com alguns comentários sobre como esses modelos poderiam ser confrontados com experiências futuras sobre polarização da CMB.

Este trabalho objetivou sintetizar nanofios de prata (AgNW) para utilização como substituto ao óxido de índio e estanho (ITO) na construção de eletrodos transparentes e flexíveis depositados sobre diferentes substratos. O ITO é o material geralmente utilizado na fabricação de eletrodos transparentes, contudo possui elevado custo de produção e baixa maleabilidade para utilização em dispositivos flexíveis. Os AgNW foram sintetizados pelo método poliol em etilenoglicol, com nitrato de prata (AgNO 3 ) como precursor, polivinilpirrolidona (PVP) como surfactante e cloreto de sódio (NaCl) como agente estabilizante. A purificação foi realizada em acetona e etanol. Os produtos resultantes das sínteses foram caracterizados, principalmente, pelas medidas de extinção óptica (absorção e espalhamento) em solução, usando a ressonância plasmônica para explicar os espectros obtidos. Imagens de microscopia eletrônica (MEV e MET) foram utilizadas para a caracterização estrutural das nanoestruturas produzidas. Como resultado, foi possível produzir AgNW com diâmetro médio de ~120 nm e comprimento de ~3 m. Filmes finos condutores e transparentes foram depositados via Barra Meyer e Spray. Após a deposição dos nanofios, sobre vidro ou polietileno tereftalato (PET), os filmes foram tratados termicamente a 150 ºC durante 40 minutos. A caracterização dos filmes foi realizada por medidas de resistência de folha usando o método de quatro pontas e por medidas de transmitância óptica. Assim, foram produzidos eletrodos com ampla faixa de transmitância óptica (35 – 75 %) e resistência de folha (3 – 76 Ω), possibilitando controlar essas propriedades físicas com a variação da concentração de nanofios no eletrodo.

Neste trabalho, estudamos como aplicar bosonização ao efeito Hall quântico. A bosonização consiste em descrever uma teoria quântica de campos de férmions em termos de bósons. Pro- vamos que os sistemas bosonizado e original levam às mesmas funções de correlação, com- provando o sucesso da técnica. Estudamos alguns sistemas, como o modelo de Thirring e o modelo de Schwinger, que podem se tornar mais fáceis de resolver após o uso da bosoniza- ção. Em seguida, prosseguimos com o estudo do efeito Hall quântico, caracterizado por valores quantizados da condutância de Hall os quais não são esperados pela teoria clássica. Utilizamos a abordagem microscópica e a abordagem efetiva, descrita pela teoria de Chern-Simons, para estudar o efeito Hall quântico inteiro e o efeito Hall quântico fracionário. Em seguida, des- crevemos o sistema Hall como uma matriz de fios quânticos sem spin em 1 + 1 dimensões e aplicamos bosonização no modelo. Observamos que o sistema bosonizado captura a física do efeito Hall quântico, bem como as características topológicas da teoria de Chern-Simons, o que leva a uma conexão direta entre os fios quânticos e a abordagem efetiva. Essa conexão gera um vínculo entre os graus de liberdade microscópicos e a teoria efetiva.

O poder combinatório da teoria de partições permite calcular os parâmetros termodinâmicos dos sistemas físicos. Em particular, a teoria das partições é especialmente útil para contar os estados que são especificados pela aplicação dos operadores de criação. Também derivamos e refinamos a fórmula de Hardy-Ramanujan através da Mecânica Estatística.

A demanda crescente por baterias com altas densidades de energia, para dispositivos portáteis e veículos elétricos, esbarra na origem esgotável dos materiais atualmente empregados. A previsão de esgotamento das reservas de cobalto, principal componente das baterias de íon lítio, é entorno de cinquenta anos. Os óxidos de metais de transição ternários do tipo lamelar com parcial substituição do cobalto em sua composição (LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 ) são os compostos mais promissores para substituírem os eletrodos ricos em cobalto (LiCoO 2 ), e isso já vem acontecendo comercialmente. Contudo, a eficiência desse material como eletrodo não é plenamente alcançada devido à instabilidade dos eletrólitos nos altos potenciais de oxidação requeridos nos processos de carga. Nesse trabalho, filmes finos foram depositados por RF sputtering com objetivo de compreender como as propriedades cristalográficas e morfológicas dos eletrodos ternários podem impactar na otimização da sua eficiência eletroquímica. Os parâmetros de deposição que influenciam na estequiometria, morfologia superficial e rendimento eletroquimico foram investigados utilizando-se um planejamento fatorial de experimentos do tipo 2 2 , sendo a composição atômica, a caracterização cristalográfica, a morfológica, e a eletroquímica dos filmes ternários caracterizadas respectivamente por fluorescência de raios X, difração raios X, espectroscopia no infravermelho, microscopia de força atômica, e cronopotenciometria. Cada experimento do planejamento mostrou filmes relativamente diferentes tanto em morfologia como em composição química. As medidas de difração e fluorescência de raios X indicam, respectivamente, eletrodos parcialmente cristalinos com pronunciada orientação preferencial e concentrações maiores de manganês em relação aos outros metais, para todos os filmes depositados por sputtering. Os estudos topográficos exibiram filmes com morfologia granular e tamanhos de grãos diferentes, diretamente dependentes da potência de deposição. A capacidade de carga dos filmes sofre forte influência da potência de deposição, que produz filmes subestequiométricos e com maior rugosidade superficial. O valor da capacidade de carga para o filme depositado com 100 W e 5 mL/min foi de aproximadamente 250 mAh/g, valor superior ao encontrado na literatura para eletrodos convencionais em pó com aditivos que é de 200 mAh/g. Esses resultados revelaram que os caminhos a serem trilhados para se aumentar a capacidade de carga dos eletrodos de baterias recarregáveis de íon lítio com óxidos ternários, que mais se relaciona com as características morfológicas e cristalográficas do que com a concentração de metais.

Os materiais resinosos compostos utilizados em Medicina Oral e Restauradora requerem propriedades microestruturais que lhes confiram os requisitos necessários para o sucesso clínico. O objetivo desta pesquisa é estudar a influência do tempo e da potência de irradiação nas propriedades microestruturais de compósitos fotoativados do tipo Bulk Fill (RCBF). Para isso, três RCBF foram estudadas em função do protocolo de fotoativação (P) utilizado. Os materiais estudados foram: Tetric N-Ceram- TNF, Opus Bulk Fill- OBF e Filtek Bulk Fill Flow- FBFF, separadas em três grupos em função de P: 𝑃 0 – grupo controle; 𝑃 1 - 1000 𝑚𝑊 ⁄ 𝑐𝑚 2 , 20 seg; e 𝑃 2 – 3200 𝑚𝑊 ⁄ 𝑐𝑚 2 , 6 seg. As propriedades microestruturais como: grau de conversão (GC), perfil de porosidade, contração de polimerização, tensão de contração, grau de cristalinidade e morfologia das partículas poliméricas (ou aglomerados), foram estudadas por médio da espectroscopia por Transformada de Fourier, Microtomografia de raios-X (micro-CT), Difração de Raios-X (DRX), e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), respectivamente. Os dados foram tabulados e tratados estatisticamente. Os resultados mostraram que GC foi máximo para OBF e mínimo para TNF, isto independente de P. 𝑃 1 resultou em maiores valores de GC para as três RCBF analisadas. Todas as RCBF exibiram contração de polimerização e tensão de contração independente de P, tendo a FBFF exibido os maiores valores entre as amostras, ambos para 𝑃 1 e 𝑃 2 . 𝑃 2 apresentou maiores valores de contração para todas as RCBF. TNF mostrou maior porosidade absoluta, independente de P. Não foi evidenciada alteração da cristalinidade das RCBF em função de P. A morfologia das RCBF foi influenciada por P. Para 𝑃 1 as RCBF apresentaram uma morfologia menos homogênea e com tamanho maior nas partículas. Pode-se concluir que os protocolos de fotoativação afetam as propriedades microestruturais, de forma que 𝑃 1 resulta em, propriedades físico-mecânicas mais desejáveis para a aplicação clínica.

In this work it is explored the use of two mixed organic dyes, Kremer Blue (Kb) and Coumarin 7 (C7), to design optical filters for applications in the P 3HT : P C 61 BM Or- ganic Photovoltaic device. The use of the filter was intended to increase the External Quantum Efficiency of the device by means of the Luminescent Down-Shifting (LDS) effect, at the same time that is expected to be used for preventing fast UV degradation of the solar cell. It was found that the sample Kb 92.5 C7 7.5 dissolved in a PMMA solu- tion (3 mg/mL) has a PLQY of 93.6%, the highest value obtained in the optimization process. Figures of merit of this material, accompanied by simulations of the EQE us- ing the Rothemund model reveal that this sample would contribute to an increment of 19.8% in the photo-generated current of the device. The I-V characteristic curve was measured for eight devices and the average change in current density obtained was 18.6%. Time-resolved PL results show a decrease in the lifetime of samples with different con- centrations of C7, compared to the lifetime of single Kb samples. This result suggest that exist an energy transfer process, presumably mediated by a Föster mechanism. The photo-generated current was measured upon solar exposure, with and without the LDS filter, for non encapsulated devices. It was found that during the first 3 hours of solar exposure, the samples with the LDS filter present higher photo-generated current values when compared to devices without the filter. However, upon longer exposure, a rapid drop in the generated current for both devices (with and without filter) was observed. Although increments in the photo-generated current were achieved by means of the LDS filter, further improvements are needed in order to enhance the lifetime of the device.

Na década de 80, na Rússia, um detector de neutrinos montado próximo a um reator nuclear conseguiu demonstrar que a medida do fluxo de antineutrinos provenientes deste reator daria informações sobre a potência térmica e sobre a composição do combustível nuclear durante a queima. Desde então inúmeros experimentos vêm sendo desenvolvidos com o objetivo de monitorar reatores nucleares de forma não invasiva e com o intuito de colaborar com os propósitos da Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA) para o desenvolvimento de novas técnicas para o controle da não-proliferação de armas nucleares. O Experimento Neutrinos Angra visa colaborar com desenvolvimento de sal- vaguardas nucleares e para isso montou um detector a base de água dopada com cloreto de gadolínio ao lado do reator nuclear de Angra II, em Angra dos Reis. O detector está contido em um container na superfície do lado de fora do edifício do reator, possibilitando também contribuir com a física de neutrinos à nível de superfície. Neste trabalho, reali- zamos simulações de eventos de partículas incidindo no alvo do detector e observamos os resultados destas interações. O objetivo destas simulações é obter informações e usá-las como parâmetros de corte para dados reais obtidos experimentalmente com o detector.

Sabe-se que o Efeito de Volume Parcial (EVP) deve ser levado em consideração em toda e qualquer análise de imagens digitais. Diversos autores propõem avaliações e correções deste efeito em imagens de Tomografia de Emissão de Pósitrons (PET) e em outras metodologias. Porém, uma parte minoritária de trabalhos disponíveis na literatura científica trabalha com o EVP em imagens de microtomografia. Tem-se como objetivo observar a influência do EVP sobre o volume de objetos que representam espaço sólido das espumas de carbeto de silício industrializadas, avaliar a influência que este efeito tem sobre a porosidade e, por fim, sugerir um método de correção. As imagens foram adquiridas pelo microtomógrafo SkyScan 1173 nas resoluções espaciais de 29,9; 14,9 e 7,4 µm. Nenhum filtro foi aplicado no processo de reconstrução e, sobre subvolumes idênticos, verificou-se (através de cinco operadores e dos algoritmos de Otsu e adaptative) a precisão intra e interoperadores, analisou-se o EVP sobre os volumes de objetos sólidos gerados e sobre a porosidade e, por fim, apresentou-se uma sugestão de correção de EVP para imagens de microtomografia. As análises das precisões via ANOVA e Coeficiente de Correlação Intraclasse (CCI) mostraram que para os diferentes operadores/algoritmos os mesmos volumes foram gerados. A comparação via teste-t entre subvolumes de uma mesma espuma, em resoluções espaciais diferentes, mostrou que há volumes superestimados para resoluções espaciais altas. Este fato gerou porosidades maiores para espumas adquiridas em resoluções espaciais menores. Por fim, para o método de correção sugerido, mostrou-se que áreas menores são geradas em comparação aos métodos de Otsu e adaptative.

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