Tesis: "Espectroscopia de impedancia eléctrica"

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Salazar, Muñoz Yolocuauhtli. "Caracterización de tejidos cardíacos mediante métodos mínimamente invasivos y no invasivos basados en espectroscopia de impedancia eléctrica". Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2004. http://hdl.handle.net/10803/6187.

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Resumen

El objetivo de este trabajo es estudiar la viabilidad de utilizar, en la práctica clínica, métodos de medida mínimamente invasivos y no invasivos para contribuir al diagnóstico del infarto de miocardio y del rechazo de transplante, a partir de la medida de espectroscopia de impedancia eléctrica (EIE) obteniendo un estimador cuantitativo que nos permita conocer el estado del tejido de miocardio.
Para conseguir este objetivo, la tesis se ha dividido en tres fases dependiendo del grado de invasividad del método de medida empleado. La primera fase consistió en obtener las características eléctricas pasivas del tejido de miocardio, en tres estados: sano, isquemia aguda y cicatriz, a partir de medidas invasivas no transmurales, método a 4 electrodos con electrodos de aguja, y medidas invasivas transmurales, método a 3 electrodos con un catéter intracavitario. Estableciendo las diferencias entre cada estado del tejido de miocardio para cada uno de los métodos de medida.
A partir de estas medidas, y conociendo que era viable utilizar un método transmural para diferenciar el estado del tejido de miocardio, pasamos a la segunda fase. En esta fase construimos un modelo 3D de elementos finitos (EF) de una sección del tórax, que nos predijera la magnitud de los cambios que se podían esperar debido a la presencia de una cicatriz o de una isquemia aguda, además del efecto de movimiento y desplazamiento del catéter dentro de la cavidad. Así mismo, establecer las especificaciones del equipo de medida a utilizar.
Para validar las simulaciones se realizaron experimentos in vitro tanto con solución salina-agar y tejido de miocardio. Una aplicación en la práctica clínica fue realizar medidas de EIE en un grupo de pacientes sanos y otro grupo de pacientes con transplante de corazón, para establecer la viabilidad de la técnica en la detección del rechazo de transplante agudo.
En la tercera fase, se ha utilizado el modelo 3D de EF del tórax para optimizar la posición de 4 electrodos superficiales para la detección de una isquemia aguda. El modelo se simuló con una inyección de corriente detección de tensión adyacente-adyacente para una configuración de 16 electrodos que permitiera obtener las matrices de transimpedancia correspondientes y aplicar un algoritmo de optimización.
A partir de todos los resultados obtenidos, podemos establecer que las medidas de impedancia eléctrica, y principalmente su fase, es una herramienta que permite monitorizar eventos fisiológicos y caracterizar estados fisiopatológicos del tejido como la isquemia aguda, la cicatriz e incluso el rechazo en corazones transplantados. Esta caracterización es más fácil con medidas invasivas pero también es posible mediante medidas mínimamente invasivas utilizando catéteres intracavitarios siempre que se realice una calibración adecuada que permita reducir los artefactos presentes en las medidas. El estudio con modelos matemáticos de las técnicas no invasivas ha demostrado que, con cuatro electrodos superficiales, la caracterización del tejido con isquemia aguda requeriría unas prestaciones que no son factibles con la tecnología disponible actualmente.
Por lo tanto, las líneas de trabajo futuro deben enfocarse en diseñar un sistema cuya resolución y precisión permita realizar medidas de caracterización y monitorización del estado del tejido de miocardio on line. Y de esta forma tener una técnica atractiva en el ambiente hospitalario para monitorizar el tejido en la evolución del infarto de miocardio, en los procesos de ablación y en las biopsias endomiocárdicas de transplante de corazón.
The aim of this work is to study the viability to use minimally invasive and non invasive measurement methods, in the clinical environment, to contribute to the diagnosis of myocardium infarct and transplant rejection. We have used electrical impedance spectroscopy (EIS) measurements in order to obtain a quantitative estimator to know the state of the myocardium tissue.
In order to achieve this objective, the thesis has been divided in three phases depending on the degree of invasivity of the measurement method used.
The first stage consists on obtaining the passive electrical characteristics of the myocardium tissue, in three states: healthy, acute ischemia and scar. The invasive measurements are non transmural and transmural. The non transmural measurements are done with the 4 electrode method using needle electrodes, and transmural measurements are done with the 3 electrode method using an intracavitary catheter. It has been established in this stage the differences between each tissue state of the myocardium and for each measurement method.
The second stage started with the viability of the transmural method results of the first stage to differentiate the myocardium tissue state. In this stage we constructed a 3D finite element model of a thorax section. This model was used to predict the changes in magnitude that could be expected due to the presence of an acute ischemia or scar, including the effect of movement and displacement of the catheter within the cavity. Also, it has been established the specifications of the measuring equipment to use. In order to validate the simulations, in vitro experiments with saline solution-agar and myocardium tissue were made. It has been also done measurements in a group of healthy patients and another group of patients with heart transplant, in a clinical environment, to establish the viability of the technique in the detection of the rejection of acute transplant.
In the third stage, the 3D thorax model has been used to optimize the position of 4 superficial electrodes for the detection of acute ischemia. The model was simulated with a current-injection and voltage-detection with the adjacent-adjacent technique, for a configuration of 16 electrodes that allowed to obtain the transimpedance matrices and to apply an optimization algorithm.
From all the obtained results, we can establish that the measurements of electrical impedance, and mainly its phase angle, is an estimator for monitoring physiological events and to characterize physiopatological states of the tissue as acute ischemia, scar and even the rejection in transplanted hearts. This characterization is easier with invasive measurements but also it is possible by means of minimally invasive measurements using intracavitary catheters whenever a suitable calibration is made to reduce the artefacts present in the measurements. The study with mathematical models of the noninvasive techniques has demonstrated that, with four superficial electrodes, the characterization of the acute ischemia tissue would require performances that are not feasible with the technology available at this moment. Therefore, the lines of future work must focus on designing a system whose resolution and precision allows us to make measurements to characterize and monitor the myocardium tissue state on line. It would be possible to have an attractive technique, in the hospital environment, to monitor the evolution of the tissue in a myocardium infarct, in ablation processes and in endomyocardial biopsies of heart transplant.

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Calvo, Muñoz Clara. "Evaluación mediante el Método de Espectroscopia de Impedancia Eléctrica (EIE), del proceso de geopolimerización de pastas, morteros y hormigones en conglomerantes activados alcalinamente". Doctoral thesis, Universitat Politècnica de València, 2017. http://hdl.handle.net/10251/82601.

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Resumen

ABSTRACT The use of concrete as a building material is a very widespread practice throughout the world thanks to its high mechanical strength, versatility and low cost. Nevertheless, the production of one of its components, the Portland cement, involves a high environmental impact. It is not a recent or an exclusive problem of our country, but it is a global issue associated with the growth of population, among others. Through this approach and the fact that the consumption of cement will continue to increase, the scientific community is studying alternative materials, such as calcium sulfoaluminate cements, belitic cements, and alkali activated cements, also known as geopolymers. The latter acquire chemical and physical properties and many researchers consider them to be the third generation of building materials after lime and Portland cement. Materials made from Portland cement have distinctive properties such as mechanical strength and durability. These properties are related to the pore structure within the matrix. This structure depends on the pore volume, the size distribution, the connectivity and the percolation of the pores. These parameters can be determined by different methods, whose results vary depending on the technique used. There are different types of with a diameter based classification. Among them there are two main type, gel pores and capillary pores. An important aspect related to the porous microstructure that also affects the durability of the mortar or concrete matrix is the ionic transport; for this reason, there are non-destructive techniques such as electrical methods and Electrical Impedance Spectroscopy (EIS) for the characterization of this porous microstructure. In the current Doctoral Thesis, Electrical Impedance Spectroscopy (EIS) has been used in mortar and concrete of Portland cement and alkali activated mortars, to describe in detail its evolution in time by means of electrical parameters, from an Equivalent Electric Circuit (EEC) and to be able to relate the two types of porosity. In addition, the equivalent electrical circuit, which represents the electrical conductivity of mortars and concretes from more than a hundred days of curing, has been determined. The results show the variations produced in the hydration and geopolymerization process, and as well as they allow the separation of the components of electrical conductivity related to gel pores, capillary pores and the interface between them. Generally, two relaxations are obtained at medium and high frequency, in both mortars and concretes. The electrical resistivity is measured in direct current and it is related to the hydration of the cement and the process of geopolymerization of alkali activated materials. Moreover, this resistivity has been tried to correlate with the values of the mechanical resistance to compression and with its microstructural properties, obtained from tests by scanning electron microscopy (SEM), thermogravimetric analysis (TG) and Mercury Porosimetry techniques. Thus, in this Doctoral Thesis it was possible to develop a distinctive method of mortars and concretes, independently of the binder employed, either Portland cement or geopolymer matrixes, through the same type of electrical circuit.
RESUMEN La utilización del hormigón como material de construcción es una práctica muy extendida a lo largo de todo el mundo gracias a su gran resistencia mecánica, versatilidad y coste relativamente bajo. No obstante, la producción de uno de sus componentes, el cemento Portland, conlleva un alto impacto ambiental. No es un problema reciente ni exclusivo de nuestro país, sino que se trata de un asunto global asociado, entre otros aspectos, al crecimiento de la población. Tras este planteamiento y el hecho de que el consumo de cemento va a continuar aumentando, la comunidad científica está estudiando materiales alternativos, como pueden ser los cementos de sulfoaluminato de calcio, cementos belíticos, y los cementos activados alcalinamente, también conocidos como geopolímeros. Estos últimos adquieren propiedades químicas y físicas tales, que se consideran por muchos investigadores, la tercera generación de materiales de construcción tras la cal y el cemento Portland. Los materiales fabricados a partir del cemento Portland tienen unas propiedades características como son la resistencia mecánica y la durabilidad. Estas dos propiedades están relacionadas con la estructura de poros que se encuentra dentro de la matriz. Esta estructura depende del volumen de poros, de la distribución de tamaños, de la conectividad y de la percolación de los mismos. Estos parámetros pueden determinarse por diferentes métodos, cuyos resultados varían dependiendo de la técnica empleada. Existen diferentes tipos de poros cuya clasificación se basa en su diámetro, entre ellos se caracterizan dos tipos, los poros tipo gel y los poros capilares. Un aspecto importante relacionado con la microestructura porosa que también afecta a la durabilidad de la matriz de mortero u hormigón es el transporte iónico; por este motivo, para la caracterización de esa microestructura porosa existen técnicas de tipo no destructivo como son los métodos eléctricos y la Espectroscopía de Impedancia Eléctrica (EIE). En esta Tesis Doctoral, se ha utilizado La Espectroscopía de Impedancia Eléctrica (EIE) en morteros y hormigones de cemento Portland y morteros activados alcalinamente, para caracterizar su evolución en el tiempo por medio de unos parámetros eléctricos, a partir de un circuito eléctrico equivalente (CEE) y poder relacionar así los dos tipos de porosidad. Además, se ha determinado el circuito eléctrico equivalente, que representa la conductividad eléctrica de los morteros y hormigones desde el día 2 hasta más de 100 días de curado, mostrando las variaciones producidas en el proceso de hidratación y geopolimerización, y permitiendo separar los componentes de la conductividad eléctrica relacionados con los poros tipo gel, los poros capilares y la interfase entre éstos. Se obtienen, en general, dos relajaciones, a media y alta frecuencia, tanto en morteros como en hormigón. Se mide la resistividad eléctrica en corriente continua y se trata de relacionar con la hidratación del cemento y el proceso de geopolimerización de los materiales activados alcalinamente. Además, dicha resistividad se ha tratado de correlacionar con los valores de la resistencia mecánica a compresión y con sus propiedades microestructurales, obtenidas a partir de ensayos con microscopía electrónica de barrido (SEM), termogravimetría (TG) y Porosimetría de mercurio. De este modo, en esta Tesis Doctoral ha sido posible desarrollar un método de caracterización, de morteros y hormigones, independientemente del conglomerante empleado, ya sea cemento Portland o matrices geopoliméricas, mediante un mismo tipo de circuito eléctrico.
RESUM La utilització del formigó com a material de construcció és una pràctica molt estesa al llarg de tothom gràcies a la seua gran resistència mecànica, versatilitat I cost relativament baix. No obstant això, la producció d'un dels seus components, el ciment Portland, comporta un alt impacte ambiental. No és un problema recent ni exclusiu del nostre país, sinó que es tracta d'un assumpte global associat, entre altres aspects, al creixement de la població. Després d'aquest plantejament i el fet que el consum del ciment continuarà augmentant, la comunitat científica està estudiant materials alternatius, com poden ser els ciments de sulfoaluminat de calci, ciments belítics, I els ciments activats alcalinament, també coneguts com a geopolímers. Aquests últims adquireixen propietats químiques I físiques tals, que es consideren per molts investigadors, la tercera generació de materials de construcció després de la calç I el ciment Portland. Els materials fabricats a partir del ciment Portland tenen unes propietats característiques com són la resistència mecànica i la durabilitat. Aquestes dues propietats estan relacionades amb l'estructura de porus que es troba dins de la matriu. Aquesta estructura depén del volum de porus, de la distribució de grandàries, de la connectivitat i de la percolació d'aquests. Tals paràmetres poden determinar-se per diferents mètodes, els resultats dels quals varien depenent de la tècnica empleada. Existeixen diferents tipus de porus la classificació dels quals es basa en el seu diàmetre, entre ells es caracteritzen dos tipus, els porus de tipus gel i els porus capil·lars. Un aspecte important relacionat amb la microestructura porosa i que també afecta la durabilitat de la matriu de morter o formigó és el transport iònic; per aquest motiu, per a la caracterització d'aqueixa microestructura porosa existeixen tècniques de tipus no destructiu com són els mètodes elèctrics i l'Espectroscòpia d'Impedància Elèctrica (EIE). En aquesta Tesi Doctoral, s'ha utilitzat l'Espectroscòpia d'Impedància Elèctrica (EIE) en morters i formigons de ciment Portland i morters activats alcalinament, per a caracteritzar la seua evolució en el temps per mitjà d'uns paràmetres elèctrics, a partir d'un ircuit elèctric equivalent (CEE) i poder relacionar així els dos tipus de porositat. A més, s'ha determinat el circuit elèctric equivalent, que representa la conductivitat elèctrica dels morters i formigons des del dia 2 fins a més de 100 dies de guarit, mostrant les variacions produïdes en el procés d'hidratació i geopolimerització, i permetent separar els components de la conductivitat elèctrica relacionats amb els porus tipus gel, els porus capil·lars i la interfase entre aquests. S'obtenen, en general, dues relaxacions, a mitjana i alta freqüència, tant en morters com en formigó. Es mesura la resistivitat elèctrica en corrent continu i es tracta de relacionar amb la hidratació del ciment i el procés de geopolimerització dels materials activats alcalinament. A més, aquesta resistivitat s'ha tractat de correlacionar amb els valors de la resistència mecànica a compressió i amb les seues propietats microestructurals, obtingudes a partir d'assajos amb les tècniques de microscòpia electrònica d'escombratge (SEM), termogravimetria (TG) i Porosimetría de mercuri. D'aquesta manera, en aquesta Tesi Doctoral ha sigut possible desenvolupar un mètode de caracterització, de morters i formigons, independentment del conglomerant emprat, siga ciment Portland o matrius geopolimèriques, mitjançant un mateix tipus de circuit elèctric.
Calvo Muñoz, C. (2017). Evaluación mediante el Método de Espectroscopia de Impedancia Eléctrica (EIE), del proceso de geopolimerización de pastas, morteros y hormigones en conglomerantes activados alcalinamente [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/82601
TESIS

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Riu, Costa Pere Joan. "Detecció d'estructures estàtiques en el cos humà usant mètodes multifreqüència en Tomografia de impedància elèctrica". Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 1991. http://hdl.handle.net/10803/6360.

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Resumen

Se analiza la obtención de imágenes que representan la estructura de secciones del cuerpo humano por medio de la medida de impedancia eléctrica. El método propuesto se basa en el comportamiento frecuencial de la conductividad y permitividad de los tejidos biológicos.Para la obtención de las estructuras estáticas, y la diferenciación de los tejidos, se opta por la medida de impedancia eléctrica a diversas frecuencias. En una primera parte se demuestra la viabilidad del método propuesto basándose en el estudio del comportamiento frecuencial de diversos tejidos del cuerpo humano. Así mismo, se han utilizado modelos de elementos finitos para comprobar la validez de los métodos de reconstrucción de imágenes y la posibilidad de detectar estructuras internas.En una segunda parte se analizan los requerimientos para la obtención de las medidas y se presenta el diseño de un equipo para la obtención de las imágenes, tanto de la parte de adquisición como de reconstrucción de imágenes.Por ultimo, se presentan los resultados obtenidos en modelos físicos de elementos discretos, en disoluciones salinas y en medidas realizadas en humanos, mostrándose imágenes de secciones del abdomen a diversas frecuencias.

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Riu, Costa Pere J. (Pere Joan). "Detecció d'estructures estàtiques en el cos humà usant mètodes multifreqüència en Tomografia de impedància elèctrica". Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 1991. http://hdl.handle.net/10803/6360.

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Resumen

Se analiza la obtención de imágenes que representan la estructura de secciones del cuerpo humano por medio de la medida de impedancia eléctrica. El método propuesto se basa en el comportamiento frecuencial de la conductividad y permitividad de los tejidos biológicos.

Para la obtención de las estructuras estáticas, y la diferenciación de los tejidos, se opta por la medida de impedancia eléctrica a diversas frecuencias. En una primera parte se demuestra la viabilidad del método propuesto basándose en el estudio del comportamiento frecuencial de diversos tejidos del cuerpo humano. Así mismo, se han utilizado modelos de elementos finitos para comprobar la validez de los métodos de reconstrucción de imágenes y la posibilidad de detectar estructuras internas.

En una segunda parte se analizan los requerimientos para la obtención de las medidas y se presenta el diseño de un equipo para la obtención de las imágenes, tanto de la parte de adquisición como de reconstrucción de imágenes.

Por ultimo, se presentan los resultados obtenidos en modelos físicos de elementos discretos, en disoluciones salinas y en medidas realizadas en humanos, mostrándose imágenes de secciones del abdomen a diversas frecuencias.

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Prades, Tena Marta. "Materiales ferroeléctricos basados en BaTiO₃ y Ba₂(Nd,Sm)Ti₂Nb₃O₁₅. Caracterización eléctrica por espectroscopia de impedancia". Doctoral thesis, Universitat Jaume I, 2011. http://hdl.handle.net/10803/10552.

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Resumen

Esta tesis versa en la síntesis, mediante métodos de baja temperatura(sol-gel y solvotermal), la caracterización y el estudio de las propiedades eléctricas, mediante Espectroscopia de Impedancia, de dos tipos de materiales ferroeléctricos: el óxido mixto de titanio y bario, BaTiO₃(BT), dopado con diferentes iones (con estructura perovsquita), y la familia de compuestos Ba₂LnTi₂Nb₃O₁₅ (Ln = ión lantánido), con estructura de bronce de tungsteno tetragonal (TTB). Los principales
resultados en el primer sistema estudiado (BT) es el descubrimiento de un nuevo fenómeno en materiales dopados con iones aceptores relacionado con la respuesta no-óhmica de su resistencia al aplicar un pequeño voltaje dc, tanto de la frontera como del interior de grano, lo que los hace prometedores para aplicaciones tales como dispositivos de memoria (similares a los memristores), de protección o sensores. Respecto al segundo sistema estudiado (TTB), el principal resultado fue la inusual histéresis térmica en la transición ferroeléctrica y la gran diferencia entre la temperatura de transición y la temperatura de Curie-Weiss. En todos los materiales se ha analizado en detalle la relación
existente entre estructura, composición y propiedad.

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Hidalgo, Leon Ruben Lizandro. "Simulación de emulador de descarga para baterías de litio-ion basado en circuitos equivalentes eléctricos obtenidos con las técnicas de espectroscopia de impedancia electroquímica y extracción de parámetros en el dominio del tiempo". Tesis, Universidad de Chile, 2017. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/146593.

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Resumen

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Eléctrica
El presente documento muestra los resultados de las simulaciones de un emulador de descarga para baterías Litio-ion. La batería real (celda) estudiada es de 3,7V-4A.h. El emulador está conformado principalmente por: un modelo de batería en su configuración en línea y un conversor de voltaje boost tipo multifases. Existen diversidad de modelos de batería pero en el presente trabajo se utiliza el Thevenin-Shepherd el cual consta de un circuito eléctrico basado en Thevenin en conjunto con la ecuación modificada de voltaje de circuito abierto de Shepherd. Este tipo de modelo es adecuado para la representación de baterías reales de Litio-ion. Además, este modelo representa de mejor manera 4 importantes comportamientos de la batería real: la variación del voltaje de circuito abierto, la caída de voltaje a través de la resistencia interna, pérdidas por transferencia de carga y el efecto de capacitancia de doble capa. Estos comportamientos son representados por un circuito equivalente eléctrico (CEE) conformado por dos redes RC en serie con un resistencia. Las técnicas "Espectroscopia de la Impedancia Electroquímica (EIS siglas en ingles)" y "Extracción de Parámetros en el Dominio de Tiempo (EPDT)" son utilizadas para obtener el CEE de la batería real. La obtención adecuada de la resistencia interna de la batería real nos permite tener un modelo de batería con gran precisión. Además, el modelo permite establecer el nivel de SOC para los experimentos. Los valores de resistencias internas así como de los elementos de los CEE obtenidos son mantenidos constantes durante las simulaciones. Cabe indicar que, las pruebas experimentales fueron realizadas a temperatura constante, además las pérdidas de voltaje ocasionadas por fenómenos de difusión y en alta frecuencia no son analizadas en el presente trabajo. El software PLECS es utilizado para la realización de las simulaciones. El emulador con cada uno de estos CEE es evaluado comparando los resultados de sus simulaciones con varios perfiles de voltaje de descarga real. Estos perfiles son obtenidos de la aplicación de pulsos de corriente de descarga a una batería real en el respectivo banco de prueba. Cabe indicar que, para la reducción del nivel de rizado del voltaje de salida del emulador se utiliza el conversor de voltaje boost tipo multifases(3 fases). El control del conversor es realizado por controladores PI en conexión en cascada. Además, las ecuaciones del modelo y las funciones de transferencia de los controladores PI son llevados a un modelo discreto. La comparación entre las respuestas de voltaje simuladas y reales muestran que el emulador con un CEE obtenido mediante la técnica EIS tiene una mejor aproximación a los perfiles de voltaje de la batería real incluso cuando hay altas corrientes de descarga. Es importante destacar que, el banco de almacenamiento del vehículo eléctrico "Eolian" de la Facultad de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Chile está conformado por este tipo de batería.

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Rosell, Ferrer Francesc Xavier. "Tomografía de impedancia eléctrica para aplicaciones médicas". Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 1989. http://hdl.handle.net/10803/6371.

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Resumen

En esta tesis se analizan las bases de la Tomografía de Impedancia Eléctrica (TIE) desde los aspectos de campos electromagnéticos, los electrodos y las propiedades eléctricas de los tejidos en seres vivos. Se analizan los distintos tipos de sistemas electrónicos para poder obtener los datos de impedancia en sistemas multielectrodo para TIE y los métodos para obtención de imágenes. A partir de estos estudios se diseña e construye un sistema de TIE. Este sistema se verifica en maquetas resistivas y en medidas sobre humanos. Las contribuciones más relevantes son en el diseño del equipo (con soluciones inéditas como la realimentación activa y los algoritmos para calibración y detección de forma), el análisis de la sensibilidad para distintas estrategias de inyección y el estudio sobre impedancia de electrodos en diversas posiciones del cuerpo.
In this thesis we analyze the basic concepts of the Electrical Impedance Tomography (EIT), from electromagnetic field theory, electrodes and the electrical properties of biological tissues. We analyze different types of electronic systems to be able to obtain the information of impedance in multielectrode systems for TIE and the methods for obtaining images. From these studies, a TIE system is designed and constructed. This system is tested in resistive models and in measures on human beings. The most relevant contributions are in the design of the equipment (with innovative solutions like the active feedback and the algorithms for calibration and detection of the objects's shape section), the analysis of the sensitivity for different strategies of current injection and the study of electrode impedance in different body locations

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Rosell, Ferrer Javier. "Tomografía de impedancia eléctrica para aplicaciones médicas". Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 1989. http://hdl.handle.net/10803/6371.

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En esta tesis se analizan las bases de la Tomografía de Impedancia Eléctrica (TIE) desde los aspectos de campos electromagnéticos, los electrodos y las propiedades eléctricas de los tejidos en seres vivos. Se analizan los distintos tipos de sistemas electrónicos para poder obtener los datos de impedancia en sistemas multielectrodo para TIE y los métodos para obtención de imágenes. A partir de estos estudios se diseña e construye un sistema de TIE. Este sistema se verifica en maquetas resistivas y en medidas sobre humanos. Las contribuciones más relevantes son en el diseño del equipo (con soluciones inéditas como la realimentación activa y los algoritmos para calibración y detección de forma), el análisis de la sensibilidad para distintas estrategias de inyección y el estudio sobre impedancia de electrodos en diversas posiciones del cuerpo.
In this thesis we analyze the basic concepts of the Electrical Impedance Tomography (EIT), from electromagnetic field theory, electrodes and the electrical properties of biological tissues. We analyze different types of electronic systems to be able to obtain the information of impedance in multielectrode systems for TIE and the methods for obtaining images. From these studies, a TIE system is designed and constructed. This system is tested in resistive models and in measures on human beings. The most relevant contributions are in the design of the equipment (with innovative solutions like the active feedback and the algorithms for calibration and detection of the objects's shape section), the analysis of the sensitivity for different strategies of current injection and the study of electrode impedance in different body locations

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Teruya, Márcia Yumi. "Espectroscopia de impedância em soluções iônicas e mistura de etanol/água /". Presidente Prudente, 2008. http://hdl.handle.net/11449/100907.

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Orientador: José Alberto Giacometti
Banca: Neri Alves
Banca: Margarida Juri Saeki
Banca: Antonio José Felix de Carvalho
Banca: Luis Humberto da Cunha Andrade
O Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi da Unesp
Resumo: Apresentam-se medidas de espectroscopia de impedância elétrica, na faixa de frequência de 0,1 mHz a 10 MHZ, obtidas com a solução de KC1 em diferentes concentrações e com a mistura de etanol e água variando-se a porcentagem. Foram utilizados capacitores de placas paralelas e com eletrodos interdigitados. Os principais resultados experimentais obtidos com as soluções e as misturas, para o capacitor de placas paralelas, mostraram a existência de dois picos na curva da impedância imaginária em função da frequêcia: o da região de alta frequencia (região de MHz) e outro na região de baixa frequência (região de MHz) e outro na região de baixa frequência (região de mHz) que ainda não era conhecido na literatura. Nas medidas com a mistura de etanol/água usando capacitor com eletrodos interdigitados não foi observado o pico na região de baixa frequência. Os resultados experimentais foram interpretados usando-se circuitos equivalentes com o elemento de impedância de Cole-Cole (para representar a formação da dupla camada de cargas junto ao eletrodo) em série com o circuito RC em paralelo (para representar o volume da solução). O circuito com o elemento de Cole-Cole permitiu determinar com sucesso a mobilidade dos íons da solução e a espessura da dupla camada de cargas. O mesmo circuito foi usado para analisar os resultados da mistura de etanol e água obtendo-se grandezas adequadas para o volume da mistura, mas a espessura da dupla camada foi muito maior que o valor esperado. As medidas realizadas com o capacitor de eletrodos interditados para mistura de etanol/água foram analisadas substituindo-se o elemento de Cole-Cole pelo elemento CPE. Os resultados foram de grande importância para compreensão dos fenômenos físicos em sensores capacitivos e há um grande interesse do uso destes sensores para analisar a qualidade do etanol combustível.
Abstract: Electric impedance spectroscopy was employed to investigate ionic solutions of potassium chloride and mistures of ethanol-water in the frequency range from 0,1 mHz to 10 MHz. Experimental results obtained for the solutions and mixtures with a capacitor with parallel plates showed two peaks in imaginary impedance curves: one at high-frequency (at MHz range) and the other at low-frequency (mHz range). Such low-frequency peak was not observed in measurements performed with ethanol-water mixtures using an interdigitated capacitor. Impedance curves were analyzed employing equivalent circuits containing linear and non-linear impedance elements. A parallel RC circuit was used to represent the volume of the ionic solution and of the ethanol-water mixture. The Cole-Cole element, connected in series with the RC circuit, was used to represent the double layer of charges near the electrode. The equivalent circuit allowed us to obtain the mobility of the ions in the ionic solution and the thickness of the double layer. The same circuit was also used to analyze the results obtained for the ethanol-water mixtures giving a good description of the bulk properties but the thickness of the double layer was much larger than the expected one. Results of the measurements performed with the interdigitated capacitor for the ethanol-water mixtures were analyzed employing a circuit containing a constant-phase distribution element instead of the Cole-Cole one. Results presented here are of large importance for the comprehension of the physical-chemical phenomenona in capacitive sensors that have great interest to analyze the quality of the ethanol fuel.
Doutor

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MUCCILLO, ELIANA N. dos S. "Espectroscopia de impedancia e atrito interno de eletrolitos solidos de ZrOsub2:MgO". reponame:Repositório Institucional do IPEN, 1993. http://repositorio.ipen.br:8080/xmlui/handle/123456789/10334.

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Tese (Doutoramento)
IPEN/T
Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

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[UNESP], Tiago Azevedo Benites. "Estudo das propriedades dielétricas e de bloqueio das monocamadas automontadas". Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2013. http://hdl.handle.net/11449/88011.

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Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-08-16Bitstream added on 2014-06-13T18:50:17Z : No. of bitstreams: 1 benites_ta_me_araiq_parcial.pdf: 365660 bytes, checksum: 563ff4de53643caf527ab2319e2ffd76 (MD5) Bitstreams deleted on 2014-11-14T12:17:01Z: benites_ta_me_araiq_parcial.pdf,Bitstream added on 2014-11-14T12:17:46Z : No. of bitstreams: 1 000721769.pdf: 1532537 bytes, checksum: 1f1f903eabe42a2227cf65971f622a31 (MD5)
O estudo das propriedades dielétricas das monocamadas automontadas de alcanotióis sobre o ouro (SAMs) é importante no campo da biotecnologia, já que essas camadas proporcionam uma estrutura fundamental na construção dos eletrodos quimicamente modificados, com sua principal aplicação na confecção dos biossensores. A análise das propriedades de bloqueio pelas SAMs é frequentemente feita por meio de técnicas eletroquímicas e de resposta em frequência, pois são extremamente eficazes no entendimento das características físico-químicas interfaciais de modificação desses filmes, além de apresentarem praticidade e velocidade de realização. Uma forma bastante apropriada de analisar a capacidade dielétrica das SAMs é quantificando a velocidade de transferência eletrônica frente a uma espécie eletroativa. Nesse trabalho foram caracterizadas monocamadas de diferentes espessuras em um meio com espécie eletroativa em concentrações variadas, a partir do cálculo da constante de transferência heterogênea de elétrons, feitas pelas metodologias propostas por diferentes autores e por uma metodologia inédita que será detalhada no corpo do trabalho
The study of the dielectric properties of self-assembled monolayers of alkanethiols on gold (SAMs) is of paramount importance to biotechnology, as these layers provide a fundamental structure in the construction of chemically modified electrodes, with its main application in fabrication of biosensors. The analysis of the blocking properties of SAMs is often done by electroanalytical techniques and frequency response, as they are extremely effective in understanding the physico-chemical interfacial modification of these films, and offer convenience and speed of execution. A very appropriate manner of evaluating the blocking ability of SAMs is quantifying dielectric constant and the heterogeneous electron transfer rate across from one electroactive species in solution. In this study monolayers of different thicknesses were characterized in a medium with electroactive species in different concentrations to calculate of the heterogeneous electron transfer constant by classical methods which were compared with a new methodology detailed in the present work

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Teruya, Márcia Yumi [UNESP]. "Espectroscopia de impedância em soluções iônicas e mistura de etanol/água". Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2008. http://hdl.handle.net/11449/100907.

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Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:04Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-09-19Bitstream added on 2014-06-13T20:21:45Z : No. of bitstreams: 1 teruya_my_dr_bauru_prot.pdf: 1555610 bytes, checksum: 4e72f9966f56b27de35a9185bc4d9f95 (MD5)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Apresentam-se medidas de espectroscopia de impedância elétrica, na faixa de frequência de 0,1 mHz a 10 MHZ, obtidas com a solução de KC1 em diferentes concentrações e com a mistura de etanol e água variando-se a porcentagem. Foram utilizados capacitores de placas paralelas e com eletrodos interdigitados. Os principais resultados experimentais obtidos com as soluções e as misturas, para o capacitor de placas paralelas, mostraram a existência de dois picos na curva da impedância imaginária em função da frequêcia: o da região de alta frequencia (região de MHz) e outro na região de baixa frequência (região de MHz) e outro na região de baixa frequência (região de mHz) que ainda não era conhecido na literatura. Nas medidas com a mistura de etanol/água usando capacitor com eletrodos interdigitados não foi observado o pico na região de baixa frequência. Os resultados experimentais foram interpretados usando-se circuitos equivalentes com o elemento de impedância de Cole-Cole (para representar a formação da dupla camada de cargas junto ao eletrodo) em série com o circuito RC em paralelo (para representar o volume da solução). O circuito com o elemento de Cole-Cole permitiu determinar com sucesso a mobilidade dos íons da solução e a espessura da dupla camada de cargas. O mesmo circuito foi usado para analisar os resultados da mistura de etanol e água obtendo-se grandezas adequadas para o volume da mistura, mas a espessura da dupla camada foi muito maior que o valor esperado. As medidas realizadas com o capacitor de eletrodos interditados para mistura de etanol/água foram analisadas substituindo-se o elemento de Cole-Cole pelo elemento CPE. Os resultados foram de grande importância para compreensão dos fenômenos físicos em sensores capacitivos e há um grande interesse do uso destes sensores para analisar a qualidade do etanol combustível.
Electric impedance spectroscopy was employed to investigate ionic solutions of potassium chloride and mistures of ethanol-water in the frequency range from 0,1 mHz to 10 MHz. Experimental results obtained for the solutions and mixtures with a capacitor with parallel plates showed two peaks in imaginary impedance curves: one at high-frequency (at MHz range) and the other at low-frequency (mHz range). Such low-frequency peak was not observed in measurements performed with ethanol-water mixtures using an interdigitated capacitor. Impedance curves were analyzed employing equivalent circuits containing linear and non-linear impedance elements. A parallel RC circuit was used to represent the volume of the ionic solution and of the ethanol-water mixture. The Cole-Cole element, connected in series with the RC circuit, was used to represent the double layer of charges near the electrode. The equivalent circuit allowed us to obtain the mobility of the ions in the ionic solution and the thickness of the double layer. The same circuit was also used to analyze the results obtained for the ethanol-water mixtures giving a good description of the bulk properties but the thickness of the double layer was much larger than the expected one. Results of the measurements performed with the interdigitated capacitor for the ethanol-water mixtures were analyzed employing a circuit containing a constant-phase distribution element instead of the Cole-Cole one. Results presented here are of large importance for the comprehension of the physical-chemical phenomenona in capacitive sensors that have great interest to analyze the quality of the ethanol fuel.

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Domingues, Sylvia Regina. "Avaliação de revestimentos organicos atraves da tecnica de impedancia eletroquimica". [s.n.], 1994. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/263638.

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Orientador: Celia Marina de Alvarenga Freire
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica
Made available in DSpace on 2018-07-20T11:20:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Domingues_SylviaRegina_M.pdf: 21461765 bytes, checksum: 21ce6b8052b5daa17aeb6d25cc79762a (MD5) Previous issue date: 1994
Resumo: A Técnica de lmpedância Eletroquímica tem sido considerada uma poderosa ferramenta na avaliação de diversos materiais. Neste trabalho foram analisados 4 Sistemas de Pintura usados como revestimentos contra a corrosão: Epoxi / PU, Acrílico / Água, Epoxi / AI e o tradicional Alquímico. Estes Sistemas foram envelhecidos em câmara climática, na forma de filmes livres, durante 600 horas divididas em 5 ciclos iguais. Os resultados mostraram que não houve mudanças significativas quanto à capacidade de proteção dos revestimentos nesse período e que a Técnica de lmpedância é bastante adequada e sensível para avaliação desse tipo de material. Foram utilizadas as Técnicas de Espectroscopia de lnfravermelho e de Reflectância como técnicas auxiliares
Abstract: Electrochemical lmpedance Technique has been considered as a powerful tooI in evaIuation of severaI materiaIs. There were anaIysed, in this work, 4 Paint Systems used as coatings against corrosion process: Epoxy / PU, Waterborne Acrylic , Epoxy / AI and the traditional Alquidic System. These Systems were aged into a climatic chamber, as free films, during 600 hours divided in 5 equal cycles. Results showed that no significative changes concerning protective capacity of the coatings was detected and lmpedance Technique is suitable and sensitive enough to evaluate this kind of material. lt was also used lnfrared and Reflectance Spectroscopy as auxiliar tecniques
Mestrado
Mestre em Engenharia Mecânica

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Gonzalez, Yañez Hugo Cesar. "Diseño de un circuito integrado CMOS que varía la impedancia del receptor de un enlace inductivo de una interfaz neuronal implantada". Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/6643.

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Resumen

El presente trabajo de tesis consiste en el diseño de un circuito integrado CMOS que varía la impedancia del receptor de un enlace inductivo para una interface neuronal implantada con el fin de generar una variación de voltaje en el circuito emisor de esta. Este diseño se basó básicamente en la conmutación de valores de condensadores para generar la variación de voltaje en el emisor mediante la activación o desactivación de transistores los cuales funcionan como llave. A la entrada de estos transistores se implantaron unos buffer, los cuales mejoran la transición de voltaje y los tiempos de propagación de las señales. Se realizó el diseño del esquemático del circuito así como el diseño del layout mediante el software EDA (ElectronicDesignAutomation) CADENCE. El esquemático fue desarrollado considerando dispositivos de la tecnología denominada AMS0.35. Esta tecnología pertenece a la compañía AMS y permite la fabricación de transistores MOSFET con canales de 350 nm de longitud mínima. Para la elaboración del layout se utilizó la herramienta Layout XL de Cadence y se utilizó la herramienta ASSURA para validar cada uno de los bloques. En el diseño de los layout se corroboro el uso de las reglas de diseño con la herramienta DRC (Design Rule Check), la equivalencia entre el esquemático y el layout con la herramienta LVS (Layout Versus Schematic) y finalmente la extracción de elementos parásitos usando la herramienta Assura QRC. Se convalido el funcionamiento del circuito y el cumplimiento de los requerimientos mediante simulaciones. Los resultados más destacables son los de potencia en el cual obtuvimos un valor de 167.2uW, juntos con los resultados de modulación teniendo 4 bits o 16 números para realizar la conmutación y así poder tener 16 amplitudes diferentes en el emisor, los tiempos de propagación obtenidos de 618.5ps y 660ps.El área total del circuito modulador fue de 0.0942mm2.
Tesis

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Teixeira, Deiver Alessandro [UNESP]. "Estudo eletroquímico e computacional de inibidores voláteis de corrosão adsorvidos sobre zinco". Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2014. http://hdl.handle.net/11449/115719.

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Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:29Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-09-16Bitstream added on 2015-03-03T12:06:38Z : No. of bitstreams: 1 000794898_20161001.pdf: 710314 bytes, checksum: 3da031f936cc997a81459d88adbcd120 (MD5) Bitstreams deleted on 2016-10-03T12:15:45Z: 000794898_20161001.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-10-03T12:16:35Z : No. of bitstreams: 1 000794898.pdf: 13619655 bytes, checksum: dc479193360eb518c00181be0b020ef8 (MD5)
O presente estudo avaliou inibidores voláteis de corrosão (VCI) do grupo amino, mais especificamente a etanolamina, ciclohexilamina, diciclohexilamina e s eus respectivos sais benzoatos e caprilatos, para a prevenção de processos corrosiv os na superfície metálica do zinco. Para tanto foram utilizados métodos computa cionais em modelagem molecular, experimentais por medida de potencial em circuito aberto, espectroscopia de impedância eletroquímica, testes em câmara úmida segundo no rmas internacionais e microscopia eletrônica de varredura. Por modelagem molecular, o s VCIs foram avaliados quanto à estrutura molecular e interação com as superfí cies dos metais em nível quântico e pela metodologia ONIOM (QM/MM). Em ensaios eletroquímicos, a eficiência de inibição dos VCI foi avaliada pela medida do potencial em cir cuito aberto e pela resistência a polarização em concentrações variadas de VCI, o que pe rmitiu também a obtenção das isotermas de adsorção. As comparações entre cálculos teórico s e medidas experimentais permitiram indicar o VCI mais promissor e entender, pelo m enos em parte, seu mecanismo de reação.
This study evaluated volatile corrosion inhibitors (VCI) of the amino group, more specifically ethanolamine, cyclohexylamine and dicyclohexylamine, and their benzoate s and caprylates salts to prevent corrosion processes on the zinc surface. For this, computational methods in molecular modeling, and experimental methods s uch as open circuit potential measurements, electrochemical impedance spectroscopy, tests in humid chamber according to international standards and scanning electron microscopy we re used. By molecular modeling, VCIs were evaluated regarding the molecular structu re and interaction with the metals surfaces in quantum level and by the ONIOM method ology (QM / MM). In electrochemical tests, the efficiency of inhibition of the VCI was evaluated by measuring the open circuit potential, the polarization resistance at various VCI concentrations, which also enabled to obtain the adsorption isotherms. The comparisons between theoretical calculations and experimental measurements allowed indicating the most promising VCI and understanding, at least partly, its reaction mechanism.

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Teixeira, Deiver Alessandro. "Estudo eletroquímico e computacional de inibidores voláteis de corrosão adsorvidos sobre zinco /". Araraquara, 2014. http://hdl.handle.net/11449/115719.

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Orientador: Cecílio Sadao Fugivara
Co-orientador: Sebastião Claudino da Silva
Banca: Gustavo Troiano Feliciano
Banca: Elivelton Alves Ferreira
Banca: Roberto Zenhei Nakazato
Banca: Jorge Luiz Brito de Faria
Resumo: O presente estudo avaliou inibidores voláteis de corrosão (VCI) do grupo amino, mais especificamente a etanolamina, ciclohexilamina, diciclohexilamina e s eus respectivos sais benzoatos e caprilatos, para a prevenção de processos corrosiv os na superfície metálica do zinco. Para tanto foram utilizados métodos computa cionais em modelagem molecular, experimentais por medida de potencial em circuito aberto, espectroscopia de impedância eletroquímica, testes em câmara úmida segundo no rmas internacionais e microscopia eletrônica de varredura. Por modelagem molecular, o s VCIs foram avaliados quanto à estrutura molecular e interação com as superfí cies dos metais em nível quântico e pela metodologia ONIOM (QM/MM). Em ensaios eletroquímicos, a eficiência de inibição dos VCI foi avaliada pela medida do potencial em cir cuito aberto e pela resistência a polarização em concentrações variadas de VCI, o que pe rmitiu também a obtenção das isotermas de adsorção. As comparações entre cálculos teórico s e medidas experimentais permitiram indicar o VCI mais promissor e entender, pelo m enos em parte, seu mecanismo de reação.
Abstract: This study evaluated volatile corrosion inhibitors (VCI) of the amino group, more specifically ethanolamine, cyclohexylamine and dicyclohexylamine, and their benzoate s and caprylates salts to prevent corrosion processes on the zinc surface. For this, computational methods in molecular modeling, and experimental methods s uch as open circuit potential measurements, electrochemical impedance spectroscopy, tests in humid chamber according to international standards and scanning electron microscopy we re used. By molecular modeling, VCIs were evaluated regarding the molecular structu re and interaction with the metals surfaces in quantum level and by the ONIOM method ology (QM / MM). In electrochemical tests, the efficiency of inhibition of the VCI was evaluated by measuring the open circuit potential, the polarization resistance at various VCI concentrations, which also enabled to obtain the adsorption isotherms. The comparisons between theoretical calculations and experimental measurements allowed indicating the most promising VCI and understanding, at least partly, its reaction mechanism.
Doutor

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Silva, Jose Rocha Andrade da. "Avaliação do estado de carga de baterias chumbo-acidas por espectroscopia de impedancia eletroquimica". [s.n.], 2000. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/263659.

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Resumen

Orientador: Celia Marina de Alvarenga Freire
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica
Made available in DSpace on 2018-07-28T23:57:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_JoseRochaAndradeda_M.pdf: 3642803 bytes, checksum: e91a23ef6d38a032df085e07b32843f1 (MD5) Previous issue date: 2000
Resumo: Os acumuladores de energia estacionários devem ser periodicamente avaliados quanto à sua capacidade de carga, visando assegurar que sua energia acumulada poderá ser prontamente utilizada, quando das falhas do sistema de alimentação convencional. Normalmente, essas avaliações são realizadas através dos testes de capacidade, que apresentam como principais desvantagens, o fato do banco de baterias permanecer indisponível, durante a realização do teste, e o desperdício da energia acumulada nas baterias. Neste trabalho á avaliada a potencialidade do método de espectroscopia de impedância eletroquímica como ferramenta na determinação do estado-de-carga de baterias chumbo-ácidas, através da análise das relações dos seus parâmetros eletroquímicos e sua quantidade de carga armazenada
Abstract: Stationary lead-acid batteries must have their charge capacity periodically evaluated in order to assure that they are ready to supply energy during conventional supplier faults. Normally, these evaluations are conduct by capacity tests, which present these main disadvantages: batteries remain unavailable while tests are conducted and total energy accumulated in batteries is dissipate during the tests. In this work electrochemical impedance spectroscopy is evaluated as a tool to assess the lead., acid batteries¿ state-of-charge, by analysing the co-relations between battery electrochemical parameters and its stored energy
Mestrado
Materiais e Processos de Fabricação
Mestre em Engenharia Mecânica

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Chavero, Lucas Natálio. "Desenvolvimento e caracterização de plataformas nanoestruturadas de polipirrol para biossensores amperométricos não enzimáticos e enzimáticos". reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2013. https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/122656.

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Resumen

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2013.
Made available in DSpace on 2014-08-06T17:12:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 324662.pdf: 5228479 bytes, checksum: 2b26169526763f5792c3b33348a61b50 (MD5) Previous issue date: 2013

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Warren, Rodríguez Mark. "Electrical impedance of normal and ischemic myocardium. Role on the genesis of ST segment changes and ventricular arrhythmias". Doctoral thesis, Universitat Autònoma de Barcelona, 1999. http://hdl.handle.net/10803/3357.

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Resumen

Las propiedades eléctricas pasivas del tejido cardiaco tienen un papel importante en determinar la propagación del impulso eléctrico a través del miocardio normal y patológico. La medida de la impedancia eléctrica miocárdica es usada para evaluar el papel de los cambios de la propiedades eléctricas pasivas cardiacas en la arritmogénesis y en los cambios del segmento ST durante la isquemia miocárdica. La isquemia aguda aumenta la resistividad y el ángulo de fase al cabo de aproximadamente 30 minutos de oclusión coronaria; ambas magnitudes alcanzan un plató después de 1 hora de isquemia. La cicatriz del infarto de miocardio se caracteriza por tener una resistividad aproximadamente un 50% menor que el tejido normal, y un ángulo de fase cercano a cero. Además, ambas magnitudes muestran una falta de dependencia en frecuencia en el rango de 1 kHz a 1MHz. La incidencia máxima de arritmias ventriculares de la fase Ib coincide temporalmente con el incremento abrupto de resistividad y ángulo de fase tisular. Además, el precondicionamiento miocárdico retrasa la pendiente máxima del incremento de ambas magnitudes paralelamente con el pico de arritmias de la fase Ib. En cambio, el aumento de la resistividad miocárdica no se asocia con una disminución de la elevación del segmento ST epicárdico. Sin embargo, la baja resistividad del tejido infartado es responsable de favorecer la transmisión de pulsos de corriente aplicados a través del tejido necrótico, y esto reafirma la hipótesis de que durante la isquemia preinfarto, la elevación del segmento ST de electrodos epicárdicos en tejido infartado carente de células viables, es por transmisión eléctrica pasiva de corrientes de lesión generadas en la zona limítrofe del tejido isquémico y normal. Finalmente, la medida de la impedancia eléctrica con un catéter percutáneo intracavitario de contacto permite diferenciar áreas de infarto transmural del tejido normal gracias a su espectro de impedancia particular.
The passive electrical properties of cardiac tissue play a major role in determining the propagation of the electrical impulse across the myocardium in both normal and pathologic conditions. Measurement of whole tissue electrical impedance is used to asses the role of the changes in cardiac passive electrical properties in arrhythmogenesis and ST segment changes during myocardial ischemia. Acute ischemia increases both resistivity and phase angle after approximately 30 minutes of coronary occlusion, and both reach plateau values after 1 hour of ischemia. Healed infarcted myocardium is characterized by an approximately 50% lower than normal resistivity and close to zero phase angle value. Furthermore, both variables depict a lack of frequency response in the 1 kHz to 1 MHz range. The peak incidence of phase Ib ventricular arrhythmias temporally coincides with the sharp increase of tissue resistivity and phase angle. Furthermore, myocardial preconditioning delays the maximum slope of the increase of both magnitudes as well as the peak of phase Ib arrhythmias in a parallel manner. In contrast, a rise in tissue resistivity is not accompanied by a decrease in epicardial ST segment elevation. However, the low resistivity of the infarcted tissue is responsible for the enhanced transmission of current pulses applied across the necrotic myocardium, which supports the hypothesis that during periinfarction ischemia the ST segment elevation measured in epicardial electrodes overlying infarcted tissue devoid of viable cells, is by passive electrical transmission of injury currents that are generated in the border of the ischemic and normal tissue. Finally, measurement of myocardial impedance with a contact intracavitary percutaneous catheter permits differentiation of areas of transmural infarction from normal tissue by their particular impedance spectrum.

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Seribeli, Fábio Luiz [UNESP]. "Caracterização das interações moleculares em blendas ternárias etanol/biodiesel/óleo de soja na região de miscibilidade por espectroscopia de impedância e Infravermelho". Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2013. http://hdl.handle.net/11449/97781.

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Resumen

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-06-12Bitstream added on 2014-06-13T20:18:54Z : No. of bitstreams: 1 seribeli_fl_me_sjrp.pdf: 4029301 bytes, checksum: c9571088efa0daf5b4e1b295e33e27ca (MD5)
As blendas ternárias etanol/biodiesel/óleo de soja têm como objetivo reduzir a utilização do diesel e expandir nichos da matriz energética. No entanto, é necessária a análise da miscibilidade entre os componentes, etanol, óleo de soja e o biodiesel através da construção de um diagrama de fases ternário das blendas e a caracterização da interação entre eles para propor a melhora em suas características. O diagrama obtido apresentou uma região de imiscibilidade e outra com miscibilidade entre os componentes, característico de misturas entre dois pares miscíveis: biodiesel-etanol e biodiesel-óleo de soja e um par parcialmente miscível: etanol-óleo de soja. Os componentes das blendas contêm moléculas distintas em suas composições e em distintas frações relativas, o que permite diferentes propriedades. De particular interesse é a detecção do fenômeno de interação entre as moléculas de etanol, óleo de soja e do biodiesel. Neste sentido, as propriedades das blendas como o volume molar e parâmetros elétricos e dielétricos podem não ser regidas por simples regras de mistura, o que foi confirmado por propriedades de excesso que evidenciam interações intermoleculares, verificadas por picnometria, caracterização estrutural, elétrica e dielétrica das blendas ternárias. As técnicas de caracterização devem ser sensíveis às mudanças composicionais e ao caráter polar dos compostos presentes. A técnica de picnometria apresentou resultados que confirmam a existência de propriedades de excesso, verificadas pelos valores negativos de volume molar de excesso nas blendas. A caracterização estrutural das blendas ternárias é realizada por espectroscopia vibracional de absorção na região do infravermelho forneceu informações das ligações químicas, através de bandas de absorção de grupos funcionais...
The ternary blends of ethanol/biodiesel/soybean oil aim to reduce the use of diesel and expand niches of the energy matrix. However, it is necessary to analyze the miscibility between components ethanol, soybean oil and biodiesel by constructing a phase diagram of the ternary blends and characterization of the interaction between them to propose improvements in their characteristics. The diagram obtained has a region of miscibility and miscibility with other components, characteristic of miscible blends of two pairs: biodiesel, biodiesel and ethanol, soybean oil and partially miscible pair: ethanol soybean oil. Like diesel, the components of the blends contain different molecules and their compositions in different fractions on, allowing different properties. Of particular interest is the detection of the phenomenon of interaction between molecules of ethanol, soybean oil and biodiesel. In this sense, the properties of the blends as the molar volume and electrical and dielectric parameters can not be governed by simple mixing rules, which was confirmed by excess properties that show intermolecular interactions, verified by pycnometry, structural, electrical and dielectric of ternary blends. The characterization techniques should be sensitive to compositional changes and the polar character of the compounds present. The technique picnometry presented results confirm the existence of excess properties, verified by negative values of excess molar volume in the blends. The structural characterization of ternary blends is carried out by vibrational absorption spectroscopy in the infrared region of the chemical bonds information provided through absorption bands characteristic functional groups of molecules present in the ternary blend components. The evolution of the position of absorption bands demonstrated interactions... (Complete abstract click electronic access below)

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Seribeli, Fábio Luiz. "Caracterização das interações moleculares em blendas ternárias etanol/biodiesel/óleo de soja na região de miscibilidade por espectroscopia de impedância e Infravermelho /". São José do Rio Preto, 2013. http://hdl.handle.net/11449/97781.

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Resumen

Orientador: Marcos Augusto de Lima Nobre
Banca: Carlos José Leopoldo Constantino
Banca: Daniela Russo Leite
Resumo: As blendas ternárias etanol/biodiesel/óleo de soja têm como objetivo reduzir a utilização do diesel e expandir nichos da matriz energética. No entanto, é necessária a análise da miscibilidade entre os componentes, etanol, óleo de soja e o biodiesel através da construção de um diagrama de fases ternário das blendas e a caracterização da interação entre eles para propor a melhora em suas características. O diagrama obtido apresentou uma região de imiscibilidade e outra com miscibilidade entre os componentes, característico de misturas entre dois pares miscíveis: biodiesel-etanol e biodiesel-óleo de soja e um par parcialmente miscível: etanol-óleo de soja. Os componentes das blendas contêm moléculas distintas em suas composições e em distintas frações relativas, o que permite diferentes propriedades. De particular interesse é a detecção do fenômeno de interação entre as moléculas de etanol, óleo de soja e do biodiesel. Neste sentido, as propriedades das blendas como o volume molar e parâmetros elétricos e dielétricos podem não ser regidas por simples regras de mistura, o que foi confirmado por propriedades de excesso que evidenciam interações intermoleculares, verificadas por picnometria, caracterização estrutural, elétrica e dielétrica das blendas ternárias. As técnicas de caracterização devem ser sensíveis às mudanças composicionais e ao caráter polar dos compostos presentes. A técnica de picnometria apresentou resultados que confirmam a existência de propriedades de excesso, verificadas pelos valores negativos de volume molar de excesso nas blendas. A caracterização estrutural das blendas ternárias é realizada por espectroscopia vibracional de absorção na região do infravermelho forneceu informações das ligações químicas, através de bandas de absorção de grupos funcionais... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Abstract: The ternary blends of ethanol/biodiesel/soybean oil aim to reduce the use of diesel and expand niches of the energy matrix. However, it is necessary to analyze the miscibility between components ethanol, soybean oil and biodiesel by constructing a phase diagram of the ternary blends and characterization of the interaction between them to propose improvements in their characteristics. The diagram obtained has a region of miscibility and miscibility with other components, characteristic of miscible blends of two pairs: biodiesel, biodiesel and ethanol, soybean oil and partially miscible pair: ethanol soybean oil. Like diesel, the components of the blends contain different molecules and their compositions in different fractions on, allowing different properties. Of particular interest is the detection of the phenomenon of interaction between molecules of ethanol, soybean oil and biodiesel. In this sense, the properties of the blends as the molar volume and electrical and dielectric parameters can not be governed by simple mixing rules, which was confirmed by excess properties that show intermolecular interactions, verified by pycnometry, structural, electrical and dielectric of ternary blends. The characterization techniques should be sensitive to compositional changes and the polar character of the compounds present. The technique picnometry presented results confirm the existence of excess properties, verified by negative values of excess molar volume in the blends. The structural characterization of ternary blends is carried out by vibrational absorption spectroscopy in the infrared region of the chemical bonds information provided through absorption bands characteristic functional groups of molecules present in the ternary blend components. The evolution of the position of absorption bands demonstrated interactions... (Complete abstract click electronic access below)
Mestre

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FLORIO, DANIEL Z. de. "Estudos de sinterizacao e de envelhecimento termico de ceramicas de zirconia-itria por espectroscopia de impedancia". reponame:Repositório Institucional do IPEN, 1998. http://repositorio.ipen.br:8080/xmlui/handle/123456789/10700.

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Resumen

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Dissertacao (Mestrado)
IPEN/D
Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

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Santos, Liana Rita Marques dos. "Estudo da tecnica de espectroscopia de impedancia eletroquimica na analise dos copolimeros de enxerto PEBD-g-AAm". [s.n.], 1994. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/263628.

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Resumen

Orientador: Celia Marina de A. Freire
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica
Made available in DSpace on 2018-07-21T13:14:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_LianaRitaMarquesdos_M.pdf: 11150649 bytes, checksum: cb87ec8d45d1aa87bac1599b9cf78df1 (MD5) Previous issue date: 1994
Resumo: Este trabalho apresenta o estudo da técnica de Espectroscopia de Impedância Eletroquímica - EIS - aplicada na análise de copolímeros obtidos pela enxertia de monômeros de acrilamida sobre matrizes de polietileno de baixa densidade (PEBD - g - AAm). Filmes de PEBD foram utilizados como substrato para enxertia da acrilamida a 5% (cinco), 20% (vinte) e 131% (cento e trinta e um). Os copolímeros de enxerto foram obtidos via radiação ionizante. A relação entre medidas de impedância em corrente alternada e o grau de enxertia foi realizada objetivando-se avaliar a eficiência da técnica EIS na caracterização dos copolímeros. A análise eletroquímica foi realizada em célula especialmente confeccionada para ensaio dos filmes, utilizando-se como eletrólito uma solução salina padrão. Paralelamente foi feita a caracterização dos filmes através das técnicas de Espectroscopia no Infravermelho por reflectância total atenuada (FTIR-A TR), análise topográfica por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e caracterização térmica por Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC). Os valores de impedância dos copolímeros de PEBD -g- AAm com 20 e 131 % diminuíram com o percentual de enxertia , exceto para a amostra de 5% de enxertia, a qual apresentou aumento significativo na impedância
Abstract: This work discribes the study of the Eletrochemical Impedance Spectroscopy technique -(EIS)-, applied to the analysis of copolymers prepared by grafting acrylamide monomers onto low density polyetilene matrices (LDPE -g-AAm). LDPE films were used as substract for acrylamide grafting at 5, 20, and 131%. The grafting copolymers were obtained by ionizing radiation. Alternating current impedance measurements against the grafting grade was performed for the purpose of analysing the efficiency of the EIS technique in the copolymers characterization. The eletrochemical analysis was performed in a eletrochemical cell specially made for testing polymeric films and using a saline buffer solution as electrolyte. The films were characterized by Infrared Spectroscopy using a reflection method (FTIR-A TR), topographic analysis by Scanning Electron Microscopy and thermal analysis by Differential Scaning Calorimetry. The impedance of the LDPE-g-AAm films decreased with the acrylamide grafting except for the five percent sample, which showed a significant increasing in the impedance measurements
Mestrado
Materiais e Processos de Fabricação
Mestre em Engenharia Mecânica

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Citolino, Lucas Vinicius de Lima. "Fabricação e caracterização elétrica de filmes mistos de politiofeno : espectroscopia de impedância /". Bauru, 2017. http://hdl.handle.net/11449/151580.

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Resumen

Orientador: Clarissa de Almeida Olivati
Banca: Deuber Lincon da Silva Agostini
Banca: Roberto Mendonça Faria
Resumo: O diodo Schottky orgânico permite o estudo da camada ativa e de efeitos de interfaces dos contatos elétricos, além da aplicação em estudos mais avançados, como por exemplo, em células solares, transistores e diodos orgânicos emissores de luz (OLEDs). Nestes dispositivos, dentre os parâmetros chave no funcionamento dos dispositivos destaca-se os tipos de eletrodos, a morfologia e a organização da camada ativa no estado sólido. Os politiofenos por apresentarem fácil processabilidade e notáveis propriedades do estado sólido, como aumento de condutividade elétrica, possuem grande utilização como camada ativa na forma de filmes finos. Assim a técnica de Langmuir-Schaefer (LS) se destaca, pois proporciona maior organização a nível molecular e controle na espessura e uniformidade nos filmes finos de politiofeno. Dentro deste contexto, o objetivo deste trabalho foi fabricar filmes LS de poli(3-hexiltiofeno) (P3HT) acrescido com ácido esteárico (SA), visando uma aplicação como camada ativa em diodos Schottky orgânicos para um estudo tanto das propriedades elétricas da camada ativa quanto das diferentes interfaces através das caracterizações elétricas. Para fabricação dos filmes finos e estudos das isotermas de pressão superficial (π-A) foi utilizada uma cuba de Langmuir KSV 5000. Os eletrodos inferiores (ITO, alumínio e ouro) e superiores (alumínio e ouro) foram obtidos por evaporação térmica a vácuo. As medidas de absorção, crescimento dos filmes e morfologia foram realizadas através... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Abstract: The organic Schottky diode allows the study of the active layer and effects at interfaces of electric contacts, besides the application in advanced studies, such as solar cells, transistors and organic light emitting diodes (OLEDs). In these devices, among the key parameters of the operation of the devices, stand out the electrode types, the morphology and the active layer organization in the solid state. The polythiophenes have wide use as active layer of organic devices in the form of thin films because of their easy processability and remarkable properties in solid state, such as increased electrical conductivity. The Langmuir-Schaefer (LS) technique is highlighted because it provides molecular organization and control in the thickness and uniformity in the fabrication of polythiophene thin films. In this context, the aim of this work was to fabricate LS films of poly (3-hexylthiophene) (P3HT) mixed with stearic acid (SA), to apply as an active layer in organic Schottky diodes in order to study the electrical properties of active layers and different interfaces through electrical characterization. A Langmuir trough KSV 5000 was used to fabricate the thin films (active layers) and to realize studies of pressure isotherms (π-A). By physical vapor deposition the bottom electrodes (ITO, aluminum and gold) and top electrodes (aluminum and gold) were obtained... (Complete abstract click electronic access below)
Mestre

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Góes, Márcio de Sousa [UNESP]. "Análise de nanoestruturas por espectroscopia de impedância para células fotoeletroquímicas". Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2010. http://hdl.handle.net/11449/101624.

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Resumen

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-02-26Bitstream added on 2014-06-13T20:02:11Z : No. of bitstreams: 1 goes_ms_dr_araiq.pdf: 3670097 bytes, checksum: d69a455bd6ce2d38167baa998e957859 (MD5)
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
Diferentes morfologias nanoestruturadas foram estudadas por Espectroscopia de Impedância visando ampliar as suas funcionalidades em células solares. As análises realizadas em células solares sensibilizadas por corante à base de nanotubos de ZnO são reportadas. Essas células exibiram uma alta eficiência para coleta dos elétrons ao longo dos nanotubos de ~64 μm de comprimento. A Espectroscopia de Impedância Eletroquímica, a análise de potencial de circuito aberto e de conversão dos fótons incidentes em corrente elétrica foram usados para estudar o transporte e o tempo de vida das cargas elétricas durante o processo de conversão de energia. Apesar de o fotoanodo ser relativamente extenso, o tempo de extração da carga foi muito mais rápido do que o observado para nanopartículas de TiO2 tradicionais aplicados a esse tipo de célula. A coleta rápida dos elétrons é de importância prática porque permite uma alternativa ao uso do par redox convencional ( ), uma vez que a dinâmica na intercepção do elétron é mais rápida ocasionando uma significativa redução de perda na fotocorrente. Em outra frente são relatadas as análises efetuadas em células à base de TiO2 recobertas com ZrO2 e que empregam Spiro-OMeTAD como molécula condutora de buracos. Filmes mesoporosos de TiO2 recobertos com ZrO2 foram utilizados como elétrodos ativos para aplicação em células solares do estado sólido, sendo que os dispositivos foram caracterizados por Espectroscopia de Impedância Eletroquímica. A técnica de deposição de camadas atômicas de ZrO2 foi usada com o intuito de passivar os estados de aprisionamento superficiais durante o funcionamento do dispositivo. Isso foi realizado mediante o recobrimento (precisão em Angström) dos filmes mesoporosos de TiO2 com óxido de zircônio. Foi possível verificar que o recobrimento produz um aumento no desempenho geral da...
Different nanostructured anode morphologies - aiming at extending the functionality in solar cells - had been studied by Electrochemical Impedance Spectroscopy. The analyses were carried out in dye-sensitized solar cells based on ordered arrays of polycrystalline ZnO nanotubes. These cells exhibit efficient electron collection over the entire photoanode of ~64 μm length. Electrochemical Impedance Spectroscopy, open circuit photovoltage decay and incident-photon-to-current efficiency spectra are used to quantify conductivity and lifetime. Although the photoanode used is relatively long, the extraction time was faster than in traditional photoanodes based on TiO2 nanoparticles. The fast collection of electrons is of practical importance; it allows an alternative to the use of the conventional redox electrolyte ( ), because electron-interception dynamics is faster, which reduces significantly the photocurrent loss. On the other hand, solid-state dye-sensitized solar cells based on TiO2/ZrO2 core/shell nanoparticles, using a hole transport molecule named Spiro-OMeTAD, were also characterized. The atomic layer deposition technique was used with the intention of passivating the TiO2 surface with ZrO2. It was observed that the coating enhances the general performance of the photoelectrochemical cell after two ZrO2 deposition cycles. The Electrochemical Impedance Spectroscopy measurements provided evidence that the ZrO2 coating reduces recombination losses at the TiO2/Spiro-OMeTAD interface. Besides, the technique showed that the ZrO2 coating reduces the inductive effect at low frequency, this reduction being attributed to the passivation of localized surface states. Finally, results on the study of the effect of the Spiro-OMeTAD concentration (5 to 25 %) in the fabrication of solar cells, are discussed. Variations in recombination and capacitance correlate well with the ... (Complete abstract click electronic access below)

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Martins, Grazieli Olinda [UNESP]. "Análise da interação intermolecular em blendas biocombustíveis/petrodiesel do sistema biodiesel-diesel-álcool etílico via propriedades de excesso, espectroscopia de infravermelho e impedância". Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2014. http://hdl.handle.net/11449/110685.

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Resumen

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-06-05Bitstream added on 2014-11-10T11:57:27Z : No. of bitstreams: 1 000790134.pdf: 4391137 bytes, checksum: 8b88d2da861263ede6d81429761fe86f (MD5)
Neste trabalho, propriedades físico-químicas de blendas combustíveis, do sistema ternário biodiesel-diesel-etanol (BDE), foram estudadas com o objetivo de detectar e correlacionar as propriedades de excesso baseadas em interações moleculares de blendas miscíveis. Estas foram obtidas por meio da atuação de um agente surfactante. O mecanismo de polarização é determinado pelo tipo de carga existente nas moléculas das blendas ternárias, pela aplicação de uma corrente elétrica alternada. O efeito da atuação do biodiesel como agente surfactante foi monitorado em função da miscibilidade do sistema ternário biodiesel-diesel-etanol, definido por um tempo mínimo de oitenta dias de estabilidade. O campo de miscibilidade foi obtido pela construção de um diagrama ternário constituído de 36 amostras. A densidade das blendas ternárias foi determinada pela técnica de picnometria. O intervalo de densidade das amostras é de 0,8333-0,8960 g/mL. Este valor está de acordo com o limite reportado na literatura referente ao diesel. Os métodos utilizados para a caracterização das interações intermoleculares são dados por espectroscopia vibracional na região do infravermelho (FTIR), a qual identificou a posição, deslocamento e variação de área das bandas e, espectroscopia de impedância, a qual determinou os parâmetros elétricos, frequência de relaxação (f0), resistência (R), resistividade (ρ’), capacitância (C), permissividade (), além de identificar a presença de apenas um mecanismo de polarização, a polarização orientacional. Este está associado à mobilidade de densidade de cargas que se concluiu devido à ausência de elétrons livres e espécies ionizáveis nas blendas combustíveis. Fenômenos de propriedades de excesso foram encontrados para as seguintes propriedades: densidade (ρE), volume (VE), resistividade elétrica (ρ’E), capacitância elétrica (CE) e frequência de relaxação (f0E). Para a ...
In this work, the physicochemical properties of fuel blends, the ternary system biodiesel-diesel–ethanol (BDE), were studied with the purpose to detect and correlate the properties of excess based on the intermolecular interactions in miscible blends. These were obtained by the action of a surfactant agent. The mechanism of polarization is determined by type of charge existing in ternary blends, by applying an alternating electric current. The effect of the performance of biodiesel as a surfactant agent was monitored as a function to the miscibility of the ternary system biodiesel-diesel-ethanol, defined by a minimum period of eighty days of stability. The field of miscibility was obtained by constructing of a ternary diagram consisting of 36 samples. The density of the ternary blends was determined by a pycnometer. The density range of the samples is 0.8333 to 0.8960 g/ml. This value is consistent with the limit reported in the literature pertaining to diesel. The methods used for the characterization of intermolecular interactions are given by vibrational infrared region spectroscopy (FTIR ), which identified the position, displacement, area variation of the band and impedance spectroscopy, which determined the electrical parameters, relaxation frequency (f0), resistance (R), resistivity (ρ'), capacitance (C), permittivity () besides to identify the presence of only one mechanism of polarization, orientational polarization. This is associated with the mobility of charge density which ended due to the absence of free electrons and ionized species in the fuel blends. Phenomena of excess properties were found for the following properties: density (ρE), volume (VE), electrical resistivity (ρ'E), electrical capacitance (CE) and relaxation frequency (f0E). For most fuel blends, all parameters excess property resulted in negative values. This fact, among others, concluded the existence of intermolecular interaction in the fuel system ...

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Martins, Grazieli Olinda. "Análise da interação intermolecular em blendas biocombustíveis/petrodiesel do sistema biodiesel-diesel-álcool etílico via propriedades de excesso, espectroscopia de infravermelho e impedância /". São José do Rio Preto, 2014. http://hdl.handle.net/11449/110685.

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Resumen

Orientador: Marcos Augusto de Lima Nobre
Banca: Daniela Russo Leite
Banca: Carlos José Leopoldo Constantino
Resumo: Neste trabalho, propriedades físico-químicas de blendas combustíveis, do sistema ternário biodiesel-diesel-etanol (BDE), foram estudadas com o objetivo de detectar e correlacionar as propriedades de excesso baseadas em interações moleculares de blendas miscíveis. Estas foram obtidas por meio da atuação de um agente surfactante. O mecanismo de polarização é determinado pelo tipo de carga existente nas moléculas das blendas ternárias, pela aplicação de uma corrente elétrica alternada. O efeito da atuação do biodiesel como agente surfactante foi monitorado em função da miscibilidade do sistema ternário biodiesel-diesel-etanol, definido por um tempo mínimo de oitenta dias de estabilidade. O campo de miscibilidade foi obtido pela construção de um diagrama ternário constituído de 36 amostras. A densidade das blendas ternárias foi determinada pela técnica de picnometria. O intervalo de densidade das amostras é de 0,8333-0,8960 g/mL. Este valor está de acordo com o limite reportado na literatura referente ao diesel. Os métodos utilizados para a caracterização das interações intermoleculares são dados por espectroscopia vibracional na região do infravermelho (FTIR), a qual identificou a posição, deslocamento e variação de área das bandas e, espectroscopia de impedância, a qual determinou os parâmetros elétricos, frequência de relaxação (f0), resistência (R), resistividade (ρ'), capacitância (C), permissividade (), além de identificar a presença de apenas um mecanismo de polarização, a polarização orientacional. Este está associado à mobilidade de densidade de cargas que se concluiu devido à ausência de elétrons livres e espécies ionizáveis nas blendas combustíveis. Fenômenos de propriedades de excesso foram encontrados para as seguintes propriedades: densidade (ρE), volume (VE), resistividade elétrica (ρ'E), capacitância elétrica (CE) e frequência de relaxação (f0E). Para a ...
Abstract: In this work, the physicochemical properties of fuel blends, the ternary system biodiesel-diesel-ethanol (BDE), were studied with the purpose to detect and correlate the properties of excess based on the intermolecular interactions in miscible blends. These were obtained by the action of a surfactant agent. The mechanism of polarization is determined by type of charge existing in ternary blends, by applying an alternating electric current. The effect of the performance of biodiesel as a surfactant agent was monitored as a function to the miscibility of the ternary system biodiesel-diesel-ethanol, defined by a minimum period of eighty days of stability. The field of miscibility was obtained by constructing of a ternary diagram consisting of 36 samples. The density of the ternary blends was determined by a pycnometer. The density range of the samples is 0.8333 to 0.8960 g/ml. This value is consistent with the limit reported in the literature pertaining to diesel. The methods used for the characterization of intermolecular interactions are given by vibrational infrared region spectroscopy (FTIR ), which identified the position, displacement, area variation of the band and impedance spectroscopy, which determined the electrical parameters, relaxation frequency (f0), resistance (R), resistivity (ρ'), capacitance (C), permittivity () besides to identify the presence of only one mechanism of polarization, orientational polarization. This is associated with the mobility of charge density which ended due to the absence of free electrons and ionized species in the fuel blends. Phenomena of excess properties were found for the following properties: density (ρE), volume (VE), electrical resistivity (ρ'E), electrical capacitance (CE) and relaxation frequency (f0E). For most fuel blends, all parameters excess property resulted in negative values. This fact, among others, concluded the existence of intermolecular interaction in the fuel system ...
Mestre

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Gasulla, Forner Manuel. "Obtención de imágenes de la distribución de impedancia eléctrica del subsuelo. Aplicación a la detección de objetos locales". Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 1999. http://hdl.handle.net/10803/6316.

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Resumen

El objetivo de este trabajo es la obtención de imágenes de la distribución de impedancia eléctrica en el subsuelo a partir de medidas realizadas desde la superficie. El estudio se centra en la localización de objetos locales a una profundidad de pocos metros y cuyas dimensiones sean incluso del orden de decenas de centímetros (tuberías, restos arqueológicos, etc.). El trabajo se ha dividido en tres partes principales: problema directo, instrumentación y problema inverso.

En el problema directo se estudia el potencial originado en la superficie (anomalías) debido a la presencia de objetos esféricos y cilíndricos inmersos en un suelo homogéneo. Esto permite estimar la influencia de varios parámetros geométricos y físicos del objeto a detectar, como el tamaño, la profundidad y la resistividad. La detectabilidad de los objetos dependerá en gran parte de la anomalía producida y del nivel de ruido presente en las medidas. Se proponen varias configuraciones multielectródicas basadas en las configuraciones electródicas clásicas y se comparan las ventajas e inconvenientes de cada una. Se proponen también nuevas expresiones para determinar la profundidad y el radio de objetos esféricos y cilíndricos cuando los electrodos de inyección están cerca del objeto.

Se han implementado varios sistemas de medida automáticos, dos para las medidas realizadas en el laboratorio y uno para las medidas de campo, permitiendo cualquier combinación de electrodos inyectores y detectores sobre una agrupación de 16 electrodos y 8 electrodos respectivamente. La señal inyectada es alterna y la detección es síncrona para evitar los errores provocados por el potencial de electrodo y por la interferencia a 50 Hz y las corrientes telúricas. La frecuencia máxima utilizable viene limitada por la profundidad de penetración y por el acoplamiento electromagnético entre el inyector y el detector. Uno de los sistemas implementados permite obtener la parte real e imaginaria de la impedancia medida. Se proponen nuevas técnicas de medida para evitar los errores originados por los acoplamientos capacitivos e inductivos. Para evitar los problemas de la elevada tensión de modo común la masa del detector es diferente a la del generador.

En el problema inverso se han comparado diferentes algoritmos para la obtención de imágenes "reales" 2D y 3D de la distribución de la resistividad eléctrica del subsuelo y se han determinado los más adecuados para la detección de objetos locales. Esta comparación se realiza utilizando datos sintéticos (provenientes de las soluciones analíticas del problema directo). Se ha obtenido que el método de Marquardt-Levenberg es superior a los demás para la detección de objetos locales. Además, el algoritmo utilizado es de un solo paso, lo que reduce su complejidad y el tiempo de cálculo.

La detección de objetos locales se valida experimentalmente con medidas de laboratorio sobre un modelo analógico compuesto por una cubeta de plástico (40 cm ´ 35 cm ´ 20 cm) llena de agua en la que se introducen objetos esféricos y cilíndricos. Los objetos se localizan correctamente hasta una profundidad igual a cuatro veces su radio. Las medidas de campo realizadas en un terreno agrícola situado en Santa Eulalia de Ronçana (Barcelona), han permitido detectar una tubería de plástico de 8 cm de radio, 1,06 m de largo, previamente enterrada a una profundidad de 24 cm. Tanto en las medidas de laboratorio como en las medidas de campo se ha de utilizar una medida de referencia para eliminar los efectos no debidos al objeto que se quiere detectar (inexactitud en la posición de electrodos, presencia de capas y paredes laterales, etc.).
The aim of this work is to obtain 2-D and 3-D subsurface electrical impedance images to locate small local objects (tens of centimeter). An analytical solution for a spherical object embedded in a homogeneous medium yields synthetic data. A 16-electrode surface linear array yields 104 independent measurements. Shifting the electrode array parallel to it-self permits us to obtain 3-D images. Because the sensitivity matrix is ill-conditioned, so we have to use regularization techniques. We use a single-step Marquardt-Levenberg method where a regularization parameter is calculated automatically by the L-curve method.
Experimental measurements involving spherical and cylindrical objects immersed in a water tank validate the proposed algorithm. We have implemented an automated electrical impedance-measuring system in order to speed the measurement and interpretation processes. The PROGEO system permits to choose any electrode pair for injection and detection from a 16-electrode array and obtains the real and imaginary parts of the soil impedance. We use dipole-dipole and Schlumberger-based electrode arrays. Images deteriorate for deeper targets. Taking a reference measurement before immersing the objects into the water tank reduces errors in the reconstructed image because of the uncertainty in electrode positioning and the finite dimensions of the tank.
A field survey carried out on a farm field has permitted us to detect a 1 m plastic tube 8 cm in radius, buried at a 24 cm depth. A custom-built detector reduces the effect of capacitive and inductive coupling between the injecting and detecting wires by synchronously sampling square waveforms. The reconstruction algorithm is fast because it is non-iterative and takes only a few seconds to image the subsurface on a portable personal computer

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Casas, Piedrafita Óscar. "Contribución a la obtención de imágenes paramétricas en tomografía de impedancia eléctrica para la caracterización de tejidos biológicos". Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 1998. http://hdl.handle.net/10803/6344.

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Resumen

El objetivo de la tesis es el desarrollo de métodos para el análisis tanto in vivo como in vitro de la composición y estructura de los tejidos biológicos mediante técnicas basadas en la medida a distintas frecuencias de la impedancia eléctrica, uniendo los campos de la espectroscopia y tomografía de impedancia mediante la representación de las imágenes paramétricas y validando la posibilidad de la aplicación médica de los diversos equipos y métodos de medida empleados.

Para conseguir este objetivo se ha dividido la tesis en tres fases diferentes. En la primera fase se han realizado los estudios teóricos de las dos técnicas de medida de impedancia utilizados. En espectroscopia se han estudiado los requerimientos necesarios para realizar las medidas en nuestra banda frecuencial de interés, de 100 Hz a 1 MHz, acotando y reduciendo las principales fuentes de errores, y realizando la modelización de los datos medidos. En tomografía de impedancia eléctrica se han estudiado los problemas directo e inverso. El primer estudio nos ha permitido hallar la estrategia de inyección óptima y comparar los límites teóricos en tomogafía con las diferentes inyecciones, mientras que con el estudio del problema inverso se han presentado los errores que los algoritmos de reconstrucción imponen en la cuantificación de los cambios de impedancia. El último punto ha sido la obtención de los algoritmos a aplicar a las imágenes multifrecuencia para la obtención de las paramétricas.

La segunda fase es propiamente la de diseño y validación del sistema de medida. En la fase de diseño, el estudio más profundo se ha realizado sobre la demodulación de la señal.

La tercera fase es la aplicación de los sistemas y métodos desarrollados en la obtención de resultados experimentales que permitan su validación. Con las medidas de espectroscopia se han caracterizado diferentes tejidos de un modelo porcino, destacando el estudio realizado sobre el tejido miocárdico. En tomografía el objetivo es obtener imágenes paramétricas in vivo.

Como conclusión es posible decir que con los equipos y métodos desarrollados en espectroscopia de impedancia eléctrica se ha podido caracterizar con medidas in-vivo los diferentes tejidos, comprobándose cuál es la velocidad en la evolución de su isquemia, y su influencia en los diferentes parámetros de los modelos aplicados sobre las medidas. Así mismo, estos resultados nos han permitido comprobar las limitaciones de las medidas in-vitro para la caracterización de tejidos in-vivo. Estas medidas, así como las realizadas sobre el tejido miocárdico, nos inducen a pensar en el gran interés de la aplicabilidad de los métodos empleados en el campo de la medicina, ya sea en operaciones de transplantes de órganos, como en el estudio de cardiopatías en pacientes. Las imágenes paramétricas obtenidas han permitido la distinción cualitativa de los tejidos medidos, pero se ha comprobado no cuantificacan correctamente los valores de los parámetros representados. Esta limitación viene dada principalmente por la influencia, en la cuantificación de los cambios de impedancia, de los errores del sistema de adquisición y del algoritmo de reconstrucción. Es por ello que las líneas de trabajo futuro pasan por la solución de estos problemas, y por el estudio de nuevas estrategias de inyección que permitan focalizar las medidas de impedancia en zonas concretas. La solución de estos problemas haría esta técnica atractiva en ámbientes hospitalarios en aplicaciones como puede ser la distinción del tejido miocárdico sano, isquémico y cicatricial.

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Rodrigues, Jose Roberto Pereira. "Monitoramento da presença de hidrogenio atomico na superficie de aço carbono atraves da espectroscopia de impedancia eletroquimica". [s.n.], 2004. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/263626.

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Resumen

Orientador: Celia Marina de Alvarenga Freire
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica
Made available in DSpace on 2018-08-04T01:41:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rodrigues_JoseRobertoPereira_D.pdf: 3724399 bytes, checksum: 1161f0c5a69391add4650fafcaccd795 (MD5) Previous issue date: 2004
Resumo: A presença de hidrogênio na estrutura de aços, mesmo em pequenas quantidades , pode provocar modificações de suas propriedades mecânicas. Os danos causados pela presença do hidrogênio atômico em solução sólida em materiais, oriundo dos processos de fabricação ou mesmo do seu uso em serviço, representam uma preocupação com a integridade mecânica desses sistemas. Em refinarias de petróleo este fato é muito importante, uma vez que os equipamentos operam em meios corrosivos, que levam à geração de hidrogênio atômico sendo este absorvido pelas paredes internas dos equipamentos levando a danificação destes. Neste trabalho procurou-se desenvolver um método mais eficiente em termos de resposta e sensibilidade que permitisse o monitoramento on-line da presença do hidrogênio durante o processo de corrosão. Utilizou-se a técnica de permeação eletroquímica de hidrogênio para se determinar o coeficiente de difusão do hidrogênio e a Espectroscopia de Impedância Eletroquímica para a realização das medidas do sinal de resposta do hidrogênio na interface de saída. Os ensaios foram realizados no aço ASTM 516 grau 60 imerso em solução de NaOH (O,lN). Os resultados obtidos mostram que a técnica de Espectroscopia de Impedância Eletroquímica pode ser usada para detectar a presença de hidrogênio atômico na superfície de metais
Abstract: The aetion ofhydrogen in the steel that constitute the vessel building ofpetroleum catalytic units, provokes modifications of its mechanical properties. Even in small amounts the hydrogen modifies significant1y the mechanical properties of the material besides to cause the arising of differentiated interstitial small sites, that ean be oceupied by hydrogen. The hydrogen produced in the manufaeture processes of materiaIs or during their use in service may be present in solid solution in the materiaIs miero-structure and may affect their mechanical properties.In petroleum plants this fact is very important, once equipments operate in corrosive environrnent where atomic hydrogen generation takes place and can be absorbed in the equipment internal walls, leading to equipment failure. This work presents a study about the deteetion of hydrogen in 516 ASTM grade 60 steel immersed in NaOH (0,1N) solution, using electrochemical impedance speetroscopy (EIS). The main purpose oí this study is to verify the possibility of construetion of a hydrogen sensor based on EIS measurements
Doutorado
Materiais e Processos de Fabricação
Mestre em Engenharia Mecânica

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Delfino, Fabiana Antonia Arena [UNESP]. "Espectroscopia de impedância eletroquímica da biodissolução da calcopirita na presença de íons ferrosos". Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2015. http://hdl.handle.net/11449/124525.

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Resumen

Made available in DSpace on 2015-07-13T12:10:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-03-16. Added 1 bitstream(s) on 2015-07-13T12:24:11Z : No. of bitstreams: 1 000834690_20170316.pdf: 53099 bytes, checksum: 3116bb3f57a438d640b98a830e17cec6 (MD5) Bitstreams deleted on 2017-03-17T12:38:03Z: 000834690_20170316.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2017-03-17T12:39:06Z : No. of bitstreams: 1 000834690.pdf: 1310240 bytes, checksum: cd41b918b2e37a3878059733c8f58a6d (MD5)
No presente trabalho é apresentado um estudo eletroquímico utilizando eletrodo de pasta de carbono com calcopirita (CuFeS2) contendo 50% em massa do mineral (tamanho de partícula < 38 mm) e grafite (tamanho de partícula: 20 mm) em solução salina ácida (pH 1,8) naturalmente aerada na ausência e presença de diferentes concentrações de íons ferrosos para avaliar a influência desses íons na resposta eletroquímica do sulfeto mineral na presença e ausência da bactéria Acidithiobacillus ferrooxidans. O potencial de circuito aberto (EOC) foi lido antes de cada medida de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS). Os ensaios de EIS foram realizados em diferentes tempos até 97 horas com eletrodo estático ou rotatório (1500 rpm). Alguns ensaios foram feitos aplicando potencial constante durante 4 horas seguidas de medidas de EIS. A análise qualitativa dos diagramas de impedância mostra duas constantes de tempo atribuídas ao processo de transferência de carga e de difusão, que podem ser alteradas pela presença de óxidos na superfície do mineral ou modificações da superfície da calcopirita produzidas durante o ensaio. A resposta com eletrodo rotatório mostrou menores arcos capacitivos do que na ausência de rotação sugerindo que o transporte de massa diminui a resistência de transferência de carga. Porém, nestes experimentos o arco capacitivo sempre aumentou com o tempo indicando possível modificação da superfície da calcopirita. A presença de bactéria juntamente com íons ferrosos elevou EOC e indicou a formação de um filme/biofilme na superfície do eletrodo, o qual não alterou significativamente o diâmetro do arco capacitivo, indicando que tais modificações não passivaram a superfície do eletrodo. Para uma análise quantitativa dos resultados obtidos com eletrodo estático foram sugeridos diferentes circuitos elétricos equivalentes (EEC) com arranjos de duas...
We present an electrochemical study using carbon paste electrode modified with chalcopyrite (CuFeS2) containing 50 wt% of the mineral (particle size < 38 mm) and graphite (particle size @ 20 mm) in salt acid solutions (pH 1.8) naturally aerated with different ferrous ions concentrations to evaluate the influence of these ions on the electrochemical behavior of the mineral sulfide in the absence and presence of the bacteria Acidithiobacillus ferrooxidans. The open circuit potential was read before each measuring electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The impedance tests were performed at different times up to 97 hours with static or rotating electrode (1500 rpm) by applying EOC. Some tests were performed by applying constant potential for 4 hours followed by EIS measurements. The qualitative analysis of the impedance diagrams show two time constants assigned to charge transfer and diffusion processes, which may be modified by the presence of oxides on the surface of the mineral or by chalcopyrite surface modifications produced during the test. The response with rotating disc electrode showed smaller capacitive arc than with static electrode suggesting that the mass transport decreases the charge transfer resistance. However, in these experiments the capacitive arc always increased with time indicating a possible modification of the surface of chalcopyrite. The presence of bacteria along with ferrous ions raised EOC and indicated the formation of a film / biofilm on the electrode surface, which did not significantly alter the diameter of the capacitive arc, showing that the modification did not passivate the electrode surface. For a quantitative analysis of the results obtained with a static electrode different equivalent electrical circuits (EEC) with two or three time constants have been suggested various, which were associated with the charge transfer process involving chalcopyrite, oxygen...

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Silva, Everlin Carolina Ferreira da. "Espectroscopia de impedância em Fe3O2BO3 e α-MnO2 dopado com cobre /". Rio Claro, 2016. http://hdl.handle.net/11449/138037.

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Resumen

Orientadora: Lygia Christina de Moura Walmsley
Banca: Giovani Gozzi
Banca: Ernesto Chaves Pereira de Souza
Resumo: A técnica de espectroscopia de impedância foi aplicada para caracterizar um monocristal da ludwigita homometálica Fe3O2BO3, em que uma transição de ordenamento de carga (CO) ocorre em temperatura ambiente (~ 300 K) conforme reportada na literatura. Utilizando diferentes valores de amplitude do sinal AC aplicado, pudemos pelo estudo do comportamento da condutividade AC identificar nessas medidas o fenômeno de soltura de ondas de densidade de carga (CDW) e usamos a teoria de Bardeen, na faixa de temperatura em que foi possível aplica-la, para obter a razão entre a massa do condensado MF e a massa m do elétron, da ordem de 109 - 107. As características deste material foram comparadas a uma amostra de um sistema sem ordenamento de carga reportada, uma pastilha prensada de α-MnO2 dopado com cobre. Para ambos os materiais informação sobre o comportamento da constante dielétrica também foi obtido
Abstract: The impedance spectroscopy technique was applied to the characterization of a single crystal of the homometallic ludwigite Fe3O2BO3, in which a charge ordering transition (CO) occurs around room temperature (~ 300K), as reported in the literature. By using different values of the AC amplitude signal we could study the AC conductivity behavior and identify the depinning of the charge-density wave phenomenon (CDW). Applying the Bardeen theory, in a proper temperature range, to obtain the rate of the mass of the condensate MF in relation to that of the electron m, we found a ratio the order of 109 - 107 . The characteristics of this material were compared with a system without reported charge ordering transition, Cu doped α-MnO2 pressed pellets. For both materials, information about the behavior of the dielectric constant was also obtained
Mestre

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Malpartida, Contreras Lorenzo. "Estudio de la interacción hiperfina eléctrica en la graftonita sintética por espectroscopia Mössbauer". Bachelor's thesis, Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 1985. https://hdl.handle.net/20.500.12672/6331.

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Resumen

Desarrolla el estudio de las características, de tres disposiciones de los ligandos PO3-4 a través de la interacción hiperfina eléctrica con el Fe2t en (A)Fe3 (PO4)2. En la estructura de la fase graftonita del Fe3 (PO4)2, mientras que la estructura nuclear del nucleido FE57 se mantiene constante, la configuración electrónica del ión Fe2t sí cambia significativamente, según las disposiciones distintas de los ligandos PO3-4, dando lugar a las variaciones apreciables de la interacción hiperfina, posibles de ser medidas por espectroscopía Mossbauer. Se observa que el orden creciente de las contribución de la interacción cuadropolar eléctrica es como sigue: D5h, D3h, C4v, mientras que, la contribución creciente e interacción monopolar eléctrica ws D5h, C4v, D3h.
Tesis

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Balleza, Ordaz José Marco. "Monitorización del patrón ventilatorio (PV) mediante tomografía por impedancia eléctrica (TIE) en paciente con enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC)". Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2012. http://hdl.handle.net/10803/101508.

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Resumen

El objetivo de esta investigación fue obtener un modelo matemático de calibración que permita estimar cuantitativamente el patrón ventilatorio (PV), en términos de volumen, en un grupo de voluntarios sanos y pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC). Todo ello a partir de la información regional de la variación temporal de impedancia eléctrica obtenida con el equipo TIE4sys (sistema de tomografía por impedancia eléctrica), prescindiendo de la calibración individual con un neumotacómetro. Para lograr este objetivo la presente investigación se dividió en dos etapas. La primera etapa consistió en obtener y evaluar un grupo de ecuaciones de calibración utilizando 7 regiones de interés (ROI) en un grupo de voluntarios sanos (hombres y mujeres). La primera ROI incluyó todos los elementos de la imagen TIE. Dos ROI fueron definidas usando solamente los pixeles con variación superior al 70% y 30% de la máxima (método porcentajes). Dos fueron obtenidas definiendo el contorno de forma manual (método mouse) usando como referencia las ROI anteriores. Las dos últimas fueron máscaras elípticas con excentricidad 0,8 y eje mayor de 32 y 25 pixeles, respectivamente. En el caso de hombres, la media del coeficiente de determinación (R2) de las ecuaciones de calibración fue de 93 ± 5%. Los parámetros comunes en todas ellas fueron el pliegue subescapular y peso. Las menores dispersiones en la estimación de volumen se obtuvieron usando todos los elementos de la imagen, la ROI reducida al 70% con el método porcentajes y ambas máscaras elípticas. El valor medio de dichas dispersiones fue del 8%. En el caso de mujeres se analizaron 4 grupos: el grupo total y 3 que resultaron de estratificar la muestra en función al IMC. La media del R2 de todas las ecuaciones de calibración fue del 58 ± 12%. El parámetro más significativo en todas ellas fue la edad. En todos los grupos de mujeres se obtuvieron dispersiones en la estimación de volumen muy elevadas cuyo valor medio fue del 28 ± 5%.
The goal of this research is to obtain a mathematical calibration model to estimate, in a quantitative way and in terms of volume, the ventilatory pattern in a group of healthy volunteers and chronic obstructive pulmonary disease (COPD) patients. Several models were built from the changes on the regional electrical impedance obtained by TIE4sys (electrical impedance tomograph), without requiring an individual calibration with a pneumotachometer. In order to achieve this aim, the research was divided into 2 parts. The first part involved obtaining and assessing a set of calibration equations, using 7 regions of interest (ROI), in a group of healthy volunteers (males and females). The first ROI included all EIT image elements. Two ROI were defined by only including the pixels displaying changes larger than 70% and 30% of the maximum value of pixel change (percentage method). Two were determined by defining the region boundaries manually (mouse method), using as a reference the above ROI. The remaining two were elliptical masks with eccentricity of 0,8 and major axis of 32 and 25 pixels, respectively. In the case of healthy males, the mean value of the determination coefficients (R2) of all calibration equations was 93±5%. The parameters appearing in all of them were the subscapular skinfold and the weight. The smallest volume estimation dispersions obtained with TIE4sys were those using all elements of ROI, the reduced ROI by percentage method to 70% and both elliptical masks. The mean value of these volume estimation dispersions was of 8%. The group of female volunteers was further divided in 4 groups, one including all females and 3 groups obtained from the stratification of the sample according to BMI. The mean value of R2 of all calibration equations was of 58±12%. The most significant parameter involved in all of them was the age. The dispersion in the estimation of volume for all groups was of 28±3%.The second part involved the assessment of the previous healthy male calibration equations in a group of COPD patients. Preliminary results showed an underestimation of volume estimations obtained by TIE4sys. Due to this fact, a set of adjustment mathematical models were obtained in order to improve the estimation of volume. The mean value of R2 of all adjustment equations obtained in this group was 87±7%. The most significant parameters involved in these equations were subscapular skinfold and weight. The smallest volume estimation dispersions by TIE4sys were obtained by using the elliptical mask with major axis of 25 pixels. The mean value of these dispersions was 14±1%. Furthermore, a subgroup of patients for which all pulmonary function tests (PFT) were available, was analyzed. The mean value of R2 of all adjustment equations obtained in this sample was 88±6%. From all PFT parameters, only the pressure of carbon dioxide in arterial blood (PCO2) was involved in 4 of 7 adjustment equations obtained in this group. The mean value of volume dispersions obtained by TIE4sys, using this 4 equations, was of 19±6%. This value is higher than the one obtained for the whole group. Conclusion. The mathematical adjustment of the calibration equations for healthy males was better than the one obtained for females. This fact highlighted that the anthropometric parameters used in the male group were statistically significant, while they were not for females. For this reason, larger volume estimation dispersions were obtained in this latter group. In the case of COPD patients, all healthy male calibration equations were improved by a mathematical adjustment model. In this case, the smallest volume estimation dispersions were obtained by using the elliptical mask with major axis of 25 pixels. The results obtained in the group of healthy males and COPD patients have been encouraging and it leads us to think that EIT technique can become part of PFT. In the case of females additional efforts should be made to find a calibration equation

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Góes, Márcio de Sousa. "Análise de nanoestruturas por espectroscopia de impedância para células fotoeletroquímicas /". Araraquara, 2010. http://hdl.handle.net/11449/101624.

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Resumen

Orientador: Paulo Roberto Bueno
Banca: Assis Vicente Benedetti
Banca: Germano Tremiliosi Filho
Banca: Neyde Yukie Murakami Iha
Banca: Sixto Giménez Juliá
Resumo: Diferentes morfologias nanoestruturadas foram estudadas por Espectroscopia de Impedância visando ampliar as suas funcionalidades em células solares. As análises realizadas em células solares sensibilizadas por corante à base de nanotubos de ZnO são reportadas. Essas células exibiram uma alta eficiência para coleta dos elétrons ao longo dos nanotubos de ~64 μm de comprimento. A Espectroscopia de Impedância Eletroquímica, a análise de potencial de circuito aberto e de conversão dos fótons incidentes em corrente elétrica foram usados para estudar o transporte e o tempo de vida das cargas elétricas durante o processo de conversão de energia. Apesar de o fotoanodo ser relativamente extenso, o tempo de extração da carga foi muito mais rápido do que o observado para nanopartículas de TiO2 tradicionais aplicados a esse tipo de célula. A coleta rápida dos elétrons é de importância prática porque permite uma alternativa ao uso do par redox convencional ( ), uma vez que a dinâmica na intercepção do elétron é mais rápida ocasionando uma significativa redução de perda na fotocorrente. Em outra frente são relatadas as análises efetuadas em células à base de TiO2 recobertas com ZrO2 e que empregam Spiro-OMeTAD como molécula condutora de buracos. Filmes mesoporosos de TiO2 recobertos com ZrO2 foram utilizados como elétrodos ativos para aplicação em células solares do estado sólido, sendo que os dispositivos foram caracterizados por Espectroscopia de Impedância Eletroquímica. A técnica de deposição de camadas atômicas de ZrO2 foi usada com o intuito de passivar os estados de aprisionamento superficiais durante o funcionamento do dispositivo. Isso foi realizado mediante o recobrimento (precisão em Angström) dos filmes mesoporosos de TiO2 com óxido de zircônio. Foi possível verificar que o recobrimento produz um aumento no desempenho geral da ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Abstract: Different nanostructured anode morphologies - aiming at extending the functionality in solar cells - had been studied by Electrochemical Impedance Spectroscopy. The analyses were carried out in dye-sensitized solar cells based on ordered arrays of polycrystalline ZnO nanotubes. These cells exhibit efficient electron collection over the entire photoanode of ~64 μm length. Electrochemical Impedance Spectroscopy, open circuit photovoltage decay and incident-photon-to-current efficiency spectra are used to quantify conductivity and lifetime. Although the photoanode used is relatively long, the extraction time was faster than in traditional photoanodes based on TiO2 nanoparticles. The fast collection of electrons is of practical importance; it allows an alternative to the use of the conventional redox electrolyte ( ), because electron-interception dynamics is faster, which reduces significantly the photocurrent loss. On the other hand, solid-state dye-sensitized solar cells based on TiO2/ZrO2 core/shell nanoparticles, using a hole transport molecule named Spiro-OMeTAD, were also characterized. The atomic layer deposition technique was used with the intention of passivating the TiO2 surface with ZrO2. It was observed that the coating enhances the general performance of the photoelectrochemical cell after two ZrO2 deposition cycles. The Electrochemical Impedance Spectroscopy measurements provided evidence that the ZrO2 coating reduces recombination losses at the TiO2/Spiro-OMeTAD interface. Besides, the technique showed that the ZrO2 coating reduces the inductive effect at low frequency, this reduction being attributed to the passivation of localized surface states. Finally, results on the study of the effect of the Spiro-OMeTAD concentration (5 to 25 %) in the fabrication of solar cells, are discussed. Variations in recombination and capacitance correlate well with the ... (Complete abstract click electronic access below)
Doutor

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Rocha, Carolina Gomes da. "Desenvolvimento de imunossensor impedimétrico para detecção do corante disperso Red 1 /". Araraquara, 2014. http://hdl.handle.net/11449/116056.

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Resumen

Orientador: Hideko Yamanaka
Co-orientador: Antonio Aparecido Pupim Ferreira
Banca: Assis Vicente Benedetti
Banca: Zeki Naal
Resumo: Os corantes azo estão entre os mais utilizados pela indústria têxtil brasileira, representando de 20-40% dos corantes empregados para tingir algodão, rayon, nylon, seda, lã e couro. Um fator preocupante relacionado a estas substâncias é que estudos utilizando microorganismos e células de mamíferos têm demonstrado que diversos corantes azo apresentam atividade genotóxica, mesmo em baixas concentrações. Além disso, atualmente ainda não estão vigorando métodos oficiais para efetiva remoção dos corantes presentes nos efluentes gerados no processo de tingimento dos tecidos, e isso faz com que essas substâncias possam chegar à agua destinada ao consumo, e assim, o desenvolvimento de dispositivos sensores para o monitoramento dos corantes em água se torna de grande importância. Diante disso, o presente trabalho versa sobre o desenvolvimento de um imunossensor impedimétrico para detecção e quantificação do corante azo Disperso Red 1 (DR1) em baixos níveis de concentração em água tratada e para tal, duas estratégias metodológicas foram estudadas. A primeira delas se fundamentou na construção do imunossensor empregando eletrodos impressos de ouro modificados com monocamadas auto-organizadas. Monocamadas tioladas de cistamina, ácido lipóico e p-aminotiofenol foram estudadas para promoção do acoplamento dos anticorpos sobre a superfície do eletrodo. Caracterizações realizadas por voltametria cíclica (VC) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) demonstraram a efetiva imobilização dos anticorpos sobre a superfície dos eletrodos impressos, com aumento sucessivo do recobrimento e no valor de resistência de transferência de carga (Rct), respectivamente. No entanto, para todas as rotas estudadas encontraram-se dificuldades em se obter adequada repetibilidade entre as diferentes medidas e estabilidade das etapas de modificação, além de não ser observada...
Abstract: Azo dyes are among the most used by Brazilian textile industry, representing 20-40% of dyes used for dyeing cotton, rayon, nylon, silk, wool and leather. A worrying factor related to these substances is that studies using micro-organisms and mammalian cells have shown that many azo dyes have genotoxic activity, even at low concentrations. Besides, currently there are not oficial methods for effective removal of dyes present in the effluents generated in the dyeing process, and this leads these substances can reach the water for consumption, and thus the development of sensor devices for monitoring the dyes in water becomes of great importance. Therefore, this project is focused on development of an impedimetric immunosensor for detection and quantification of the azo dye Disperse Red 1 (DR1) at low concentration levels in treated water and for this, two methodological strategies were studied. The first one was based on the construction of the immunosensor employing gold printed electrodes modified with self-assembled monolayers. Thiolated monolayers of cystamine, lipoic acid and p-aminothiophenol were studied to promote the coupling of the antibodies on the electrode surface. Characterizations performed by cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) demonstrated the effective immobilization of antibodies on the surface of the printed electrodes, with successive increase in the surface coverage and in the charge transference resistance (Rct), respectively. However for all ways investigated, difficulties in obtaining adequate repeatability between measures of stability and modification steps were observed, as well a non-linear relationship between the values of ΔRct and the concentration of antigen DR1, which was due by the heterogeneity of the surface of different printed electrodes. Thus, the second strategy employed glassy carbon electrode for immunosensor construction...
Mestre

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Silva, Fernando Santos da. "Avaliação das propriedades mecânicas e de resistência à corrosão de revestimentos à base de alumínio, carbetos de tungstênio e cobre obtidos por aspersão fria /". Araraquara, 2017. http://hdl.handle.net/11449/151738.

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Resumen

Orientador: Assis Vicente Benedetti
Banca: Roberto Zenhei Nakazato
Banca: Nerilso Bocchi
Banca: Paulo Bocchi
banca: Patricia Hatsue Suegama
Resumo: Este trabalho teve como objetivo investigar a microestrutura, resistência à corrosão e propriedades mecânicas de revestimentos produzidos por Aspersão Fria (AF) a base de: (I) pó de alumínio (Al), com ou sem alumina (Al2O3), depositados sobre aço comum; (II) revestimentos metálico-cerâmicos de WC-12Co e WC-25Co depositados sobre a liga Al7075-T6 e (III) revestimentos de cobre depositados sobre aço e obtidos a partir de pós submetidos a diferentes tratamentos. A análise dos materiais de partida e dos revestimentos, antes e após os ensaios de corrosão, foi realizada por difração a laser (DL), microscopia óptica (OM), microscopia eletrônica de varredura (SEM) acoplado a um sistema de espectroscopia de dispersão de energia de raios X (EDS) e difração de raios X (DRX). Foram realizadas medidas de dureza e ensaios de resistência ao desgaste por abrasão (Rubber Wheel) e por deslizamento (Ball on disk). A resistência à corrosão dos revestimentos foi avaliada por medidas eletroquímicas em meio de NaCl 3,5% e testes de névoa salina. Foram realizadas medidas de potencial em circuito aberto (ECA), espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) e curvas de polarização linear e cíclica. As imagens de SEM da secção transversal mostram que os revestimentos são densos, não possuem porosidade interconectada e nem trincas. Os resultados eletroquímicos e de névoa salina mostram que todos os revestimentos investigados protegem o substrato por longos tempos de imersão por serem compactos quando ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Abstract: The purpose of this work was to investigate the microstructure, corrosion resistance and mechanical properties of coatings prepared by Cold Gas Spray (CGS) based on: (I) aluminum (Al) powder with or without alumina (Al2O3), deposited on common steel; (II) WC-12Co and WC-25Co metallic-ceramic coatings deposited onto Al7075- T6 alloy and (III) copper coatings deposited onto common steel and obtained from powders submitted to different treatments. The analysis of the feedstock materials and the coatings before and after the corrosion tests were performed by laser diffraction (LD), optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM) with energy dispersive X-ray spectroscopy system (EDS) and X-ray diffraction (XRD). Hardness measurements, abrasion testing (Rubber Wheel) and sliding wear test (Ball on disk) were performed. The corrosion resistance of the coatings was evaluated by electrochemical measurements in 3.5% NaCl medium, and salt fog tests. Open circuit potential (EOC), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), linear and cyclic polarization measurements were performed. SEM images of the cross section showed that coatings are dense, without interconnected porosity and cracks. Electrochemical and salt fog results show that all investigated coatings protect the substrate during long immersion times because they are compact when obtained by CGS technology. For the aluminum based coatings, the studies show that the electrolyte reaches the substrate at some points only after 2000 h of immersion and the wear tests show that the Al-Al2O3 composite coating has better mechanical properties. For the metal-ceramic coatings, the WC-25Co coating show higher thickness and corrosion protection up to 2000 h of immersion when compared to WC-12Co. Copper coatings characterization clearly shows that the different treatments of the feedstock materials exert influence on the deposition efficiency, coating formatio...
Doutor

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Moura, Gustavo Berger. "Propriedades elétricas de revestimentos produzidos por oxidação eletrolítica com plasma sobre ligas de alumínio /". Bauru, 2015. http://hdl.handle.net/11449/154689.

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Resumen

Orientador: Nilson Cristino da Cruz
Banca: Francisco Trivinho Strixino
Banca: José Roberto Ribeiro Bortoleto
O Programa de Pós Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi
Resumo: Neste trabalho, a oxidação eletrolítica assistida por plasma (PEO) foi utilizada para produzir um revestimento cerâmico na superfície de substratos da liga (AA 5052) de alumínio. As propriedades elétricas deste revestimento foram analisadas através da espectroscopia de impedância elétrica (EIE). As espessuras dos revestimentos foram determinadas pelo método de correntes parasitas e microscopia eletrônica de varredura (MEV). O MEV foi empregado também na avaliação da topografia dos revestimentos. Para a determinação da estrutura e composição químicas foram empregadas as espectroscopias de absorção no infravermelho (IRS) e de energia dispersiva de raios x (EDS). As estruturas cristalinas foram determinadas pela técnica da difração de raios x. Os resultados revelaram que as superfícies foram recobertas por um revestimento complexo, contendo principalmente alumínio, oxigênio e silício, que aumento a resistividade elétrica 10-10 vezes em comparação com o alumínio como recebido
Abstract: In this work, plasma electrolytic oxidation (PEO) has been used to produce ceramic coating on AA 5052 aluminum alloy substrates. The electrical properties of coatings were analyzed using electrical impedance spectroscopy (EIS). The thickness of the coatings was determined by the eddy current method and scanning electron microscopy (SEM). SEM was also used to evaluate the topography of the coatings. Infrared absorption (IRS) and energy dispersive x-ray (EDS) spectroscopy have been employed to determine structural and the chemical composition and the crystalline structures were determined by X-ray diffraction. The results have revealed that the surfaces were covered by complex coatings, composed by aluminum, oxygen and silicon, which increased the electrical resistivity by 1010 times in comparison with the as-recebived aluminum
Mestre

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Benites, Tiago Azevedo. "Estudo das propriedades dielétricas e de bloqueio das monocamadas automontadas /". Araraquara, 2013. http://hdl.handle.net/11449/88011.

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Orientador: Paulo Roberto Bueno
Coorientador: Márcio de Sousa Góes
Banca: Antonio Pupim
Banca: Ernesto Chavez
Resumo: O estudo das propriedades dielétricas das monocamadas automontadas de alcanotióis sobre o ouro (SAMs) é importante no campo da biotecnologia, já que essas camadas proporcionam uma estrutura fundamental na construção dos eletrodos quimicamente modificados, com sua principal aplicação na confecção dos biossensores. A análise das propriedades de bloqueio pelas SAMs é frequentemente feita por meio de técnicas eletroquímicas e de resposta em frequência, pois são extremamente eficazes no entendimento das características físico-químicas interfaciais de modificação desses filmes, além de apresentarem praticidade e velocidade de realização. Uma forma bastante apropriada de analisar a capacidade dielétrica das SAMs é quantificando a velocidade de transferência eletrônica frente a uma espécie eletroativa. Nesse trabalho foram caracterizadas monocamadas de diferentes espessuras em um meio com espécie eletroativa em concentrações variadas, a partir do cálculo da constante de transferência heterogênea de elétrons, feitas pelas metodologias propostas por diferentes autores e por uma metodologia inédita que será detalhada no corpo do trabalho
Abstract: The study of the dielectric properties of self-assembled monolayers of alkanethiols on gold (SAMs) is of paramount importance to biotechnology, as these layers provide a fundamental structure in the construction of chemically modified electrodes, with its main application in fabrication of biosensors. The analysis of the blocking properties of SAMs is often done by electroanalytical techniques and frequency response, as they are extremely effective in understanding the physico-chemical interfacial modification of these films, and offer convenience and speed of execution. A very appropriate manner of evaluating the blocking ability of SAMs is quantifying dielectric constant and the heterogeneous electron transfer rate across from one electroactive species in solution. In this study monolayers of different thicknesses were characterized in a medium with electroactive species in different concentrations to calculate of the heterogeneous electron transfer constant by classical methods which were compared with a new methodology detailed in the present work
Mestre

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Gomes, Tiago Carneiro [UNESP]. "Dispositivos MIS à base de Ftalocianina e óxido de alumínio produzidos por impressão jato de tinta em substrato flexível". Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2014. http://hdl.handle.net/11449/99702.

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Resumen

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-01-22Bitstream added on 2014-06-13T19:39:44Z : No. of bitstreams: 1 gomes_tc_me_bauru.pdf: 1832045 bytes, checksum: 276d97de5e1a56b67c714776210760a3 (MD5)
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
Visando investigar as propriedades semicondutoras de ftalocianina tetrassulfonada de cobre (TsCuPc) e avaliar sua aplicabilidade em transistores de efeito de campo e sensores baseados na estrutura metal-isolante-semicondutor (MIS), desenvolveu-se um capacitor MIS flexível, usando o óxido de alumínio (AI2O3) e a TsCuPc como camadas isolante e semicondutora, respectivamente. O AI2O3 foi obtido pela anodização de uma camada de alumínio metalizada sobre um substrato de polietileno tereftalato (PET) e a TsCuPc foi depositada sobre o AI2O3 por impressão jato de tinta. O AI2O2 foi caracterizado por espectroscopia de impedância (EI), apresentado constante dielétrica aproximadamente igual a 11 e boa estabilidade térmica. Para que a impressão de TsCuPc resultasse em filmes adequados para aplicação de campo elétrico foi necessário adicionar polivinilalcool (PVA) à solução de TsCuPc em água (0,5 mg/5 mg/1 ml). Em medidas de capacitância e perda dielétrica de filmes de TsCuPc/PVA observou-se a relaxação Maxwell-Wagner, sugerindo que o PVA e a TsCuPc formam fases distintas. Através da caracterização DC do filme de TsCuPc/PVA, constatou-se que o transporte de carga é compatível com o modelo de injeção Shocttky e que em ambientes secos apresentam um coeficiente positivo de variação de condutividade em função da temperatura, característico de um material semicondutor. No capacitador MIS, as medidas de capacitância e perda dielétrica versus frequencia foram realizadas em diferentes voltagens de polarização do gate, a partir das quais se determinou os valores de densidade de portadores e mobilidade do filme de TsCuPc/PVA a 303 K, como sendo 3,7.108 cm-3 e 3,5.10-9 cm2V-1s-1, respectivamente. Mostrou-se que é viável o uso de TsCuPc para a preparação de dispositivo MIS por impressão, desde que esteja associado à um plastificante como o PVA e, também, que os efeitos elétricos adivindo das propriedades semicondutoras...
Aiming to investigate the semiconductor properties of the tetrasulfonated copper phthalocyanine (TsCuPc) and evaluate its applicability in organic field effects transistors and sensors based in metal-insulator-semiconductor (MIS) devices, it was developed a flexible MIS capacitor, using aluminium oxide (AI2O3) and TsCuPs, as insulator and semiconductor layers, respectively. The oxide was grown by anodization of an aluminum layer deposited onto PET substrate and the TsCuPc was printed by inkjet printing on the AI2O3 film. The AI2O3 was characterized by impedance spectroscopy (El) having a dielectric constant of 11, approximately, and good thermal stability. To printing the TsCuPc, resulting in appropriated films to apply electrical field, it was added polyvinyl alcohol (PVA) into the TsCuPc aqueous solution (0,5 mg/5 mg/1 ml). By performing measurements of capacitance and dielectric loss in TsCuPc/PVA films it was observed a Maxwell-Wagner relaxation, suggesting that the TsCuPc and the PVA keeps as two distinct phases and it was seen that in dry environments it show a positive coefficient of conducativity versus temperature, typical of a semiconductor material. In a MIS capacitor, the capacitance measurements and dielectric loss versus frequency were performed at different bias voltages of the gate, from which it was determined the values of carrier density and mobility of the film TsCuPc (303 k), as 3,7.108 cm-3 e 3,5.10-9 cm2V-1s-1, respectively. It was show that it is feasible to use TsCuPc for preparting MIS devices, by printing, if it is associated with a plasticizer such as PVA and, also, that the electrical effects arising from the TsCuPc as semiconducting material can only be observed in environments free of moisture

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Rocha, Carolina Gomes da [UNESP]. "Desenvolvimento de imunossensor impedimétrico para detecção do corante disperso Red 1". Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2014. http://hdl.handle.net/11449/116056.

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Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-08-19Bitstream added on 2015-03-03T12:06:47Z : No. of bitstreams: 1 000810546_20160801.pdf: 1088702 bytes, checksum: cd367dff4dec1ca6d3501d00abf21caa (MD5) Bitstreams deleted on 2016-08-01T11:30:00Z: 000810546_20160801.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-08-01T11:30:56Z : No. of bitstreams: 1 000810546.pdf: 2492702 bytes, checksum: b28dd413d4faa07c29c95b215497fd1a (MD5)
Os corantes azo estão entre os mais utilizados pela indústria têxtil brasileira, representando de 20-40% dos corantes empregados para tingir algodão, rayon, nylon, seda, lã e couro. Um fator preocupante relacionado a estas substâncias é que estudos utilizando microorganismos e células de mamíferos têm demonstrado que diversos corantes azo apresentam atividade genotóxica, mesmo em baixas concentrações. Além disso, atualmente ainda não estão vigorando métodos oficiais para efetiva remoção dos corantes presentes nos efluentes gerados no processo de tingimento dos tecidos, e isso faz com que essas substâncias possam chegar à agua destinada ao consumo, e assim, o desenvolvimento de dispositivos sensores para o monitoramento dos corantes em água se torna de grande importância. Diante disso, o presente trabalho versa sobre o desenvolvimento de um imunossensor impedimétrico para detecção e quantificação do corante azo Disperso Red 1 (DR1) em baixos níveis de concentração em água tratada e para tal, duas estratégias metodológicas foram estudadas. A primeira delas se fundamentou na construção do imunossensor empregando eletrodos impressos de ouro modificados com monocamadas auto-organizadas. Monocamadas tioladas de cistamina, ácido lipóico e p-aminotiofenol foram estudadas para promoção do acoplamento dos anticorpos sobre a superfície do eletrodo. Caracterizações realizadas por voltametria cíclica (VC) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) demonstraram a efetiva imobilização dos anticorpos sobre a superfície dos eletrodos impressos, com aumento sucessivo do recobrimento e no valor de resistência de transferência de carga (Rct), respectivamente. No entanto, para todas as rotas estudadas encontraram-se dificuldades em se obter adequada repetibilidade entre as diferentes medidas e estabilidade das etapas de modificação, além de não ser observada...
Azo dyes are among the most used by Brazilian textile industry, representing 20-40% of dyes used for dyeing cotton, rayon, nylon, silk, wool and leather. A worrying factor related to these substances is that studies using micro-organisms and mammalian cells have shown that many azo dyes have genotoxic activity, even at low concentrations. Besides, currently there are not oficial methods for effective removal of dyes present in the effluents generated in the dyeing process, and this leads these substances can reach the water for consumption, and thus the development of sensor devices for monitoring the dyes in water becomes of great importance. Therefore, this project is focused on development of an impedimetric immunosensor for detection and quantification of the azo dye Disperse Red 1 (DR1) at low concentration levels in treated water and for this, two methodological strategies were studied. The first one was based on the construction of the immunosensor employing gold printed electrodes modified with self-assembled monolayers. Thiolated monolayers of cystamine, lipoic acid and p-aminothiophenol were studied to promote the coupling of the antibodies on the electrode surface. Characterizations performed by cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) demonstrated the effective immobilization of antibodies on the surface of the printed electrodes, with successive increase in the surface coverage and in the charge transference resistance (Rct), respectively. However for all ways investigated, difficulties in obtaining adequate repeatability between measures of stability and modification steps were observed, as well a non-linear relationship between the values of ?Rct and the concentration of antigen DR1, which was due by the heterogeneity of the surface of different printed electrodes. Thus, the second strategy employed glassy carbon electrode for immunosensor construction...

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Piccoli, Júlia Pinto [UNESP]. "Desenvolvimento de biossensores capacitivos constituídos de monocamadas peptídicas nanometricamente estruturadas". Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2015. http://hdl.handle.net/11449/124407.

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Made available in DSpace on 2015-07-13T12:10:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-02-27. Added 1 bitstream(s) on 2015-07-13T12:25:39Z : No. of bitstreams: 1 000835304_20160227.pdf: 212015 bytes, checksum: 4239a29974e7283099c5644a6d4c1cab (MD5) Bitstreams deleted on 2016-02-29T12:16:25Z: 000835304_20160227.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-02-29T12:17:24Z : No. of bitstreams: 1 000835304.pdf: 777267 bytes, checksum: b62e29e562e8912b4690345d42ebc6e1 (MD5)
O diagnóstico precoce desempenha um papel importante no sucesso do tratamento da maioria das doenças. O desenvolvimento de dispositivos label free aliados às técnicas eletroanalíticas permite o desenvolvimento de métodos rápidos e de baixo custo para avaliar o estágio de doenças e/ou a eficácia do tratamento. Biossensores redox capacitivos foram recentemente introduzidos como uma plataforma de ensaios eletroanalíticos com grande potencial para o desenvolvimento deste tipo de dispositivo. No presente trabalho foram sintetizados peptídeos marcados com uma sonda redox, no caso o ferroceno (fc), capazes de formarem monocamadas auto-organizadas em interfaces metálicas, para utilização em ensaios de diagnósticos. Os peptídeos de sequências: Ac-Cys-Ala-Ala-Lys(fc)-Ala-Ala-COOH e Fc-Lys-Ala-Ala-Cys-NH2, foram sintetizados em fase sólida de modo que: 1) a cadeia lateral do resíduo de cisteína foi ligada covalentemente ao eletrodo de ouro (grupo enxofre); 2) a extremidade C-terminal ou a cadeia lateral do resíduo de Lys foram responsáveis, individualmente, pelo acoplamento do anticorpo anti-CRP; 3) a cadeia lateral do resíduo de Lys ou a extremidade N-terminal foram utilizadas, individualmente, para fixar o grupo ferroceno na cadeia peptídica. Apesar das sínteses terem mostrado dificuldade, os peptídeos puderam ser obtidos com sucesso. Após a fixação do peptídeo contendo ferroceno ao ouro, o anticorpo, que identifica a proteína C-reativa, foi acoplado ao sistema. A proteína C-reativa é importante, pois age como um biomarcador de processos inflamatórios e doenças cardiovasculares. Técnicas eletroquímicas como voltametria cíclica, espectroscopia de impedância e capacitância eletroquímica foram utilizadas para a caracterização do sistema e para a determinação da ligação da proteína ao anticorpo. O sistema desenvolvido utilizando a capacitância foi eficaz...
Early diagnosis plays an important role in the successful treatment of diseases. The development of label free devices, coupled with the electroanalytical techniques allows the development of low cost and fast methods for evaluating the stage of disease and/or treatment efficacy. Redox capacitive biosensors have recently been introduced as a platform of electroanalytical assays with great potential for the development of this type of device. In this study peptides labeled with a redox probe, in the case ferrocene (fc), were synthesized capable to form self-assembled monolayers on metal interfaces for use in diagnostic assays. The sequences of peptides: Ac-Cys-Ala-Ala-Lys(fc)-Ala-Ala-Fc-COOH and Lys-Ala-Cys-NH2 were synthesized on solid phase: 1) the side chain of the cysteine residue is covalently bound to the gold electrode (sulfur group); 2) the C-terminal or side chain of Lys accounted individually by coupling the anti-CRP; 3) the side chain of Lys or the N-terminal were used individually to fix the ferrocene group in the peptide chain. Despite the syntheses have shown difficulty, the peptides were successfully obtained. After peptide attachment to gold containing ferrocene, the antibody which identifies C-reactive protein, was attached to the system. C-reactive protein is important because it is a biomarker of inflammation and cardiovascular disease. Electrochemical techniques such as cyclic voltammetry, electrochemical impedance and capacitance spectroscopy were used to characterize the system and determinate the protein binding to the antibody. The system was developed using the capacitance to detect C-reactive protein, detection limits of 0.8 nmol L-1 and 0.31 nmol L-1 were found for the peptides Ac-Cys-Ala-Ala-Lys(fc)-Ala-Ala-Fc-COOH and Fc-Lys-Ala-Ala-Cys-NH2, respectively, and stable redox capacitive signal. Thus, the number of amino acids that forms the monolayer has shown a correlation...

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Cecchetto, Juliana [UNESP]. "Desenvolvimento de biossensor eletroquímico para diagnóstico de dengue". Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2014. http://hdl.handle.net/11449/115620.

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Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-09-26Bitstream added on 2015-03-03T12:07:20Z : No. of bitstreams: 1 000810636_20150926.pdf: 759916 bytes, checksum: d4b5292c2aac0b9890748c7d6629af0f (MD5) Bitstreams deleted on 2015-09-28T16:42:47Z: 000810636_20150926.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-09-28T16:43:42Z : No. of bitstreams: 1 000810636.pdf: 1721873 bytes, checksum: 20210132a4c05e6c94ac03533459759a (MD5)
A dengue é uma doença infecciosa, não contagiosa, causada por um Flavivirus, transmitido pela picada do mosquito Aedes aegypti infectado. Sua evolução é rápida, o diagnóstico é baseado em sintomas clínicos imprecisos e laboratorial demorado e inespecífico, o tratamento é paliativo, trata-se os sintomas e não a infecção. Neste contexto, a proteína NS1, glicoproteína não estrutural do vírus da dengue, tem sido utilizada comercialmente como alvo para diagnóstico, pelo método ELISA. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um biossensor eletroquímico para diagnóstico da dengue baseado na detecção da proteína NS1, por técnica impedimétrica e capacitiva. Pela técnica impedimétrica, monocamadas auto-organizadas de alcanotióis, sobre os eletrodos de ouro, formadas pelo ácido 11-mercaptoundecanóico e 6-mercapto-1-hexanol foram usadas para ancorar o anticorpo anti-NS1 e minimizar o impedimento estérico entre as proteínas, respectivamente. Esta camada funcionalizada e sua interação com o analito, proteína NS1, geram um bloqueio para reações redox da espécie eletroativa [Fe+2(CN)6]4-/Fe+3(CN)6]3- contidas na solução de PBS, resultando em um aumento da resistência a transferência de carga em função da concentração do analito alvo. Para a abordagem capacitiva, foram utilizados os alcanotióis ácido 16-mercaptohexadecanoico e 11-ferrocenil-undecanotiol sobre o eletrodo de ouro para ancorar o anticorpo anti-NS1 e as medidas foram realizadas em TBAClO4 dissolvido em acetonitrila. Nesta técnica, esta camada funcionalizada e sua interação com o analito, proteína NS1, geram uma variação do sinal de capacitância redox ( ). Por Espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) e Voltametria Cíclica (CV), pôde-se verificar que a capacidade impedimétrica à transferência de carga foi gradativamente aumentada pela construção da monocamada, imobilização do anticorpo...
Dengue is a non-contagious infectious disease caused by a Flavivirus transmitted by a bite of infected mosquito Aedes aegypti. The evolution is fast, the diagnosis is based on clinical symptoms inaccurate and prolonged and nonspecific laboratory, the treatment is palliative, is treated the symptoms and not the infection. In this context, NS1 protein, nonstructural glycoprotein of dengue virus has been used commercially as a diagnostic target by ELISA. The aim of this study was to develop an electrochemical biosensor for dengue diagnosis based on the detection of this protein, by impedimetric and capacitive technique. Through impedimetric technique, self-assembled monolayers of alkanethiols on gold electrodes formed by 11-mercaptoundecanoic acid and 6-mercapto-1-hexanol were used to anchor the anti-NS1 antibody and minimize steric hindrance between the proteins, respectively. This functionalized layer and its interaction with the analyte, the NS1 protein, generate a lock for redox reactions of electroactive species [Fe+2(CN)6]4-/Fe+3(CN)6]3- contained in the PBS solution, resulting in an increase in charge transfer resistance due to the concentration of the target analyte. For capacitive approach, alkanethiols acid 16-mercaptohexadecanoico and 11-ferrocenyl-undecanotiol on gold electrode were used to anchor the anti-NS1 antibody and measurements were performed in TBAClO4 dissolved in acetonitril. In this technique instead of a steric hindrance, this functionalized layer and its interaction with the analyte, the NS1 protein, generate a variation of signal redox capacitance ( ). Initially ELISA test was performed to verify and confirm the specificity of interaction anti-NS1 by NS1. Through Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and cyclic voltammetry (CV) can be verified that impedimetric ability to transfer load was gradually increased by the construction of the monolayer, immobilization of...

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Cecchetto, Juliana. "Desenvolvimento de biossensor eletroquímico para diagnóstico de dengue /". Araraquara, 2014. http://hdl.handle.net/11449/115620.

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Orientador: Paulo Roberto Bueno
Co-orientador: Fernanda Carvalho
Banca: Hideko Yamanaka
Banca: Ronaldo Censi Faria
Resumo: A dengue é uma doença infecciosa, não contagiosa, causada por um Flavivirus, transmitido pela picada do mosquito Aedes aegypti infectado. Sua evolução é rápida, o diagnóstico é baseado em sintomas clínicos imprecisos e laboratorial demorado e inespecífico, o tratamento é paliativo, trata-se os sintomas e não a infecção. Neste contexto, a proteína NS1, glicoproteína não estrutural do vírus da dengue, tem sido utilizada comercialmente como alvo para diagnóstico, pelo método ELISA. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um biossensor eletroquímico para diagnóstico da dengue baseado na detecção da proteína NS1, por técnica impedimétrica e capacitiva. Pela técnica impedimétrica, monocamadas auto-organizadas de alcanotióis, sobre os eletrodos de ouro, formadas pelo ácido 11-mercaptoundecanóico e 6-mercapto-1-hexanol foram usadas para ancorar o anticorpo anti-NS1 e minimizar o impedimento estérico entre as proteínas, respectivamente. Esta camada funcionalizada e sua interação com o analito, proteína NS1, geram um bloqueio para reações redox da espécie eletroativa [Fe+2(CN)6]4-/Fe+3(CN)6]3- contidas na solução de PBS, resultando em um aumento da resistência a transferência de carga em função da concentração do analito alvo. Para a abordagem capacitiva, foram utilizados os alcanotióis ácido 16-mercaptohexadecanoico e 11-ferrocenil-undecanotiol sobre o eletrodo de ouro para ancorar o anticorpo anti-NS1 e as medidas foram realizadas em TBAClO4 dissolvido em acetonitrila. Nesta técnica, esta camada funcionalizada e sua interação com o analito, proteína NS1, geram uma variação do sinal de capacitância redox ( ). Por Espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) e Voltametria Cíclica (CV), pôde-se verificar que a capacidade impedimétrica à transferência de carga foi gradativamente aumentada pela construção da monocamada, imobilização do anticorpo...
Abstract: Dengue is a non-contagious infectious disease caused by a Flavivirus transmitted by a bite of infected mosquito Aedes aegypti. The evolution is fast, the diagnosis is based on clinical symptoms inaccurate and prolonged and nonspecific laboratory, the treatment is palliative, is treated the symptoms and not the infection. In this context, NS1 protein, nonstructural glycoprotein of dengue virus has been used commercially as a diagnostic target by ELISA. The aim of this study was to develop an electrochemical biosensor for dengue diagnosis based on the detection of this protein, by impedimetric and capacitive technique. Through impedimetric technique, self-assembled monolayers of alkanethiols on gold electrodes formed by 11-mercaptoundecanoic acid and 6-mercapto-1-hexanol were used to anchor the anti-NS1 antibody and minimize steric hindrance between the proteins, respectively. This functionalized layer and its interaction with the analyte, the NS1 protein, generate a lock for redox reactions of electroactive species [Fe+2(CN)6]4-/Fe+3(CN)6]3- contained in the PBS solution, resulting in an increase in charge transfer resistance due to the concentration of the target analyte. For capacitive approach, alkanethiols acid 16-mercaptohexadecanoico and 11-ferrocenyl-undecanotiol on gold electrode were used to anchor the anti-NS1 antibody and measurements were performed in TBAClO4 dissolved in acetonitril. In this technique instead of a steric hindrance, this functionalized layer and its interaction with the analyte, the NS1 protein, generate a variation of signal redox capacitance ( ). Initially ELISA test was performed to verify and confirm the specificity of interaction anti-NS1 by NS1. Through Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and cyclic voltammetry (CV) can be verified that impedimetric ability to transfer load was gradually increased by the construction of the monolayer, immobilization of...
Mestre

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Piccoli, Júlia Pinto. "Desenvolvimento de biossensores capacitivos constituídos de monocamadas peptídicas nanometricamente estruturadas /". Araraquara, 2015. http://hdl.handle.net/11449/124407.

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Orientador: Eduardo Maffud Cilli
Co-orientador: Paulo Roberto Bueno
Banca: Eduardo Maffud Cilli
Banca: Saulo Santerro Garrido
Banca: Thatyane Morimoto Nobre Pavinatto
Resumo: O diagnóstico precoce desempenha um papel importante no sucesso do tratamento da maioria das doenças. O desenvolvimento de dispositivos "label free" aliados às técnicas eletroanalíticas permite o desenvolvimento de métodos rápidos e de baixo custo para avaliar o estágio de doenças e/ou a eficácia do tratamento. Biossensores redox capacitivos foram recentemente introduzidos como uma plataforma de ensaios eletroanalíticos com grande potencial para o desenvolvimento deste tipo de dispositivo. No presente trabalho foram sintetizados peptídeos marcados com uma sonda redox, no caso o ferroceno (fc), capazes de formarem monocamadas auto-organizadas em interfaces metálicas, para utilização em ensaios de diagnósticos. Os peptídeos de sequências: Ac-Cys-Ala-Ala-Lys(fc)-Ala-Ala-COOH e Fc-Lys-Ala-Ala-Cys-NH2, foram sintetizados em fase sólida de modo que: 1) a cadeia lateral do resíduo de cisteína foi ligada covalentemente ao eletrodo de ouro (grupo enxofre); 2) a extremidade C-terminal ou a cadeia lateral do resíduo de Lys foram responsáveis, individualmente, pelo acoplamento do anticorpo anti-CRP; 3) a cadeia lateral do resíduo de Lys ou a extremidade N-terminal foram utilizadas, individualmente, para fixar o grupo ferroceno na cadeia peptídica. Apesar das sínteses terem mostrado dificuldade, os peptídeos puderam ser obtidos com sucesso. Após a fixação do peptídeo contendo ferroceno ao ouro, o anticorpo, que identifica a proteína C-reativa, foi acoplado ao sistema. A proteína C-reativa é importante, pois age como um biomarcador de processos inflamatórios e doenças cardiovasculares. Técnicas eletroquímicas como voltametria cíclica, espectroscopia de impedância e capacitância eletroquímica foram utilizadas para a caracterização do sistema e para a determinação da ligação da proteína ao anticorpo. O sistema desenvolvido utilizando a capacitância foi eficaz...
Abstract:Early diagnosis plays an important role in the successful treatment of diseases. The development of "label free" devices, coupled with the electroanalytical techniques allows the development of low cost and fast methods for evaluating the stage of disease and/or treatment efficacy. Redox capacitive biosensors have recently been introduced as a platform of electroanalytical assays with great potential for the development of this type of device. In this study peptides labeled with a redox probe, in the case ferrocene (fc), were synthesized capable to form self-assembled monolayers on metal interfaces for use in diagnostic assays. The sequences of peptides: Ac-Cys-Ala-Ala-Lys(fc)-Ala-Ala-Fc-COOH and Lys-Ala-Cys-NH2 were synthesized on solid phase: 1) the side chain of the cysteine residue is covalently bound to the gold electrode (sulfur group); 2) the C-terminal or side chain of Lys accounted individually by coupling the anti-CRP; 3) the side chain of Lys or the N-terminal were used individually to fix the ferrocene group in the peptide chain. Despite the syntheses have shown difficulty, the peptides were successfully obtained. After peptide attachment to gold containing ferrocene, the antibody which identifies C-reactive protein, was attached to the system. C-reactive protein is important because it is a biomarker of inflammation and cardiovascular disease. Electrochemical techniques such as cyclic voltammetry, electrochemical impedance and capacitance spectroscopy were used to characterize the system and determinate the protein binding to the antibody. The system was developed using the capacitance to detect C-reactive protein, detection limits of 0.8 nmol L-1 and 0.31 nmol L-1 were found for the peptides Ac-Cys-Ala-Ala-Lys(fc)-Ala-Ala-Fc-COOH and Fc-Lys-Ala-Ala-Cys-NH2, respectively, and stable redox capacitive signal. Thus, the number of amino acids that forms the monolayer has shown a correlation...
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Gomes, Tiago Carneiro. "Dispositivos MIS à base de Ftalocianina e óxido de alumínio produzidos por impressão jato de tinta em substrato flexível /". Bauru, 2014. http://hdl.handle.net/11449/99702.

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Orientador: Neri Alves
Coorientador: Carlos J. L. Constantino
Banca: Lucas Fugikawa Santos
Banca: Fernando Josepetti Fonseca
O Programa de Pós Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem carater institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi
Resumo: Visando investigar as propriedades semicondutoras de ftalocianina tetrassulfonada de cobre (TsCuPc) e avaliar sua aplicabilidade em transistores de efeito de campo e sensores baseados na estrutura metal-isolante-semicondutor (MIS), desenvolveu-se um capacitor MIS flexível, usando o óxido de alumínio (AI2O3) e a TsCuPc como camadas isolante e semicondutora, respectivamente. O AI2O3 foi obtido pela anodização de uma camada de alumínio metalizada sobre um substrato de polietileno tereftalato (PET) e a TsCuPc foi depositada sobre o AI2O3 por impressão jato de tinta. O AI2O2 foi caracterizado por espectroscopia de impedância (EI), apresentado constante dielétrica aproximadamente igual a 11 e boa estabilidade térmica. Para que a impressão de TsCuPc resultasse em filmes adequados para aplicação de campo elétrico foi necessário adicionar polivinilalcool (PVA) à solução de TsCuPc em água (0,5 mg/5 mg/1 ml). Em medidas de capacitância e perda dielétrica de filmes de TsCuPc/PVA observou-se a relaxação Maxwell-Wagner, sugerindo que o PVA e a TsCuPc formam fases distintas. Através da caracterização DC do filme de TsCuPc/PVA, constatou-se que o transporte de carga é compatível com o modelo de injeção Shocttky e que em ambientes secos apresentam um coeficiente positivo de variação de condutividade em função da temperatura, característico de um material semicondutor. No capacitador MIS, as medidas de capacitância e perda dielétrica versus frequencia foram realizadas em diferentes voltagens de polarização do gate, a partir das quais se determinou os valores de densidade de portadores e mobilidade do filme de TsCuPc/PVA a 303 K, como sendo 3,7.108 cm-3 e 3,5.10-9 cm2V-1s-1, respectivamente. Mostrou-se que é viável o uso de TsCuPc para a preparação de dispositivo MIS por impressão, desde que esteja associado à um plastificante como o PVA e, também, que os efeitos elétricos adivindo das propriedades semicondutoras...
Abstract: Aiming to investigate the semiconductor properties of the tetrasulfonated copper phthalocyanine (TsCuPc) and evaluate its applicability in organic field effects transistors and sensors based in metal-insulator-semiconductor (MIS) devices, it was developed a flexible MIS capacitor, using aluminium oxide (AI2O3) and TsCuPs, as insulator and semiconductor layers, respectively. The oxide was grown by anodization of an aluminum layer deposited onto PET substrate and the TsCuPc was printed by inkjet printing on the AI2O3 film. The AI2O3 was characterized by impedance spectroscopy (El) having a dielectric constant of 11, approximately, and good thermal stability. To printing the TsCuPc, resulting in appropriated films to apply electrical field, it was added polyvinyl alcohol (PVA) into the TsCuPc aqueous solution (0,5 mg/5 mg/1 ml). By performing measurements of capacitance and dielectric loss in TsCuPc/PVA films it was observed a Maxwell-Wagner relaxation, suggesting that the TsCuPc and the PVA keeps as two distinct phases and it was seen that in dry environments it show a positive coefficient of conducativity versus temperature, typical of a semiconductor material. In a MIS capacitor, the capacitance measurements and dielectric loss versus frequency were performed at different bias voltages of the gate, from which it was determined the values of carrier density and mobility of the film TsCuPc (303 k), as 3,7.108 cm-3 e 3,5.10-9 cm2V-1s-1, respectively. It was show that it is feasible to use TsCuPc for preparting MIS devices, by printing, if it is associated with a plasticizer such as PVA and, also, that the electrical effects arising from the TsCuPc as semiconducting material can only be observed in environments free of moisture
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Moura, Gustavo Berger [UNESP]. "Propriedades elétricas de revestimentos produzidos por oxidação eletrolítica com plasma sobre ligas de alumínio". Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2015. http://hdl.handle.net/11449/154689.

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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
Neste trabalho, a oxidação eletrolítica assistida por plasma (PEO) foi utilizada para produzir um revestimento cerâmico na superfície de substratos da liga (AA 5052) de alumínio. As propriedades elétricas deste revestimento foram analisadas através da espectroscopia de impedância elétrica (EIE). As espessuras dos revestimentos foram determinadas pelo método de correntes parasitas e microscopia eletrônica de varredura (MEV). O MEV foi empregado também na avaliação da topografia dos revestimentos. Para a determinação da estrutura e composição químicas foram empregadas as espectroscopias de absorção no infravermelho (IRS) e de energia dispersiva de raios x (EDS). As estruturas cristalinas foram determinadas pela técnica da difração de raios x. Os resultados revelaram que as superfícies foram recobertas por um revestimento complexo, contendo principalmente alumínio, oxigênio e silício, que aumento a resistividade elétrica 10-10 vezes em comparação com o alumínio como recebido
In this work, plasma electrolytic oxidation (PEO) has been used to produce ceramic coating on AA 5052 aluminum alloy substrates. The electrical properties of coatings were analyzed using electrical impedance spectroscopy (EIS). The thickness of the coatings was determined by the eddy current method and scanning electron microscopy (SEM). SEM was also used to evaluate the topography of the coatings. Infrared absorption (IRS) and energy dispersive x-ray (EDS) spectroscopy have been employed to determine structural and the chemical composition and the crystalline structures were determined by X-ray diffraction. The results have revealed that the surfaces were covered by complex coatings, composed by aluminum, oxygen and silicon, which increased the electrical resistivity by 1010 times in comparison with the as-recebived aluminum

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Delfino, Fabiana Antonia Arena. "Espectroscopia de impedância eletroquímica da biodissolução da calcopirita na presença de íons ferrosos /". Araraquara, 2015. http://hdl.handle.net/11449/124525.

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Resumen

Orientador: Assis Vicente Benedetti
Co-orientador: Denise Bevilaqua
Banca: Hideko Yamanaka
Banca: Ana Teresa Lombardi
Banca: Zeki Naal
Banca: Patrícia Hatsue Suegama
Resumo: No presente trabalho é apresentado um estudo eletroquímico utilizando eletrodo de pasta de carbono com calcopirita (CuFeS2) contendo 50% em massa do mineral (tamanho de partícula < 38 mm) e grafite (tamanho de partícula: 20 mm) em solução salina ácida (pH 1,8) naturalmente aerada na ausência e presença de diferentes concentrações de íons ferrosos para avaliar a influência desses íons na resposta eletroquímica do sulfeto mineral na presença e ausência da bactéria Acidithiobacillus ferrooxidans. O potencial de circuito aberto (EOC) foi lido antes de cada medida de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS). Os ensaios de EIS foram realizados em diferentes tempos até 97 horas com eletrodo estático ou rotatório (1500 rpm). Alguns ensaios foram feitos aplicando potencial constante durante 4 horas seguidas de medidas de EIS. A análise qualitativa dos diagramas de impedância mostra duas constantes de tempo atribuídas ao processo de transferência de carga e de difusão, que podem ser alteradas pela presença de óxidos na superfície do mineral ou modificações da superfície da calcopirita produzidas durante o ensaio. A resposta com eletrodo rotatório mostrou menores arcos capacitivos do que na ausência de rotação sugerindo que o transporte de massa diminui a resistência de transferência de carga. Porém, nestes experimentos o arco capacitivo sempre aumentou com o tempo indicando possível modificação da superfície da calcopirita. A presença de bactéria juntamente com íons ferrosos elevou EOC e indicou a formação de um filme/biofilme na superfície do eletrodo, o qual não alterou significativamente o diâmetro do arco capacitivo, indicando que tais modificações não passivaram a superfície do eletrodo. Para uma análise quantitativa dos resultados obtidos com eletrodo estático foram sugeridos diferentes circuitos elétricos equivalentes (EEC) com arranjos de duas...
Abstract: We present an electrochemical study using carbon paste electrode modified with chalcopyrite (CuFeS2) containing 50 wt% of the mineral (particle size < 38 mm) and graphite (particle size @ 20 mm) in salt acid solutions (pH 1.8) naturally aerated with different ferrous ions concentrations to evaluate the influence of these ions on the electrochemical behavior of the mineral sulfide in the absence and presence of the bacteria Acidithiobacillus ferrooxidans. The open circuit potential was read before each measuring electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The impedance tests were performed at different times up to 97 hours with static or rotating electrode (1500 rpm) by applying EOC. Some tests were performed by applying constant potential for 4 hours followed by EIS measurements. The qualitative analysis of the impedance diagrams show two time constants assigned to charge transfer and diffusion processes, which may be modified by the presence of oxides on the surface of the mineral or by chalcopyrite surface modifications produced during the test. The response with rotating disc electrode showed smaller capacitive arc than with static electrode suggesting that the mass transport decreases the charge transfer resistance. However, in these experiments the capacitive arc always increased with time indicating a possible modification of the surface of chalcopyrite. The presence of bacteria along with ferrous ions raised EOC and indicated the formation of a film / biofilm on the electrode surface, which did not significantly alter the diameter of the capacitive arc, showing that the modification did not passivate the electrode surface. For a quantitative analysis of the results obtained with a static electrode different equivalent electrical circuits (EEC) with two or three time constants have been suggested various, which were associated with the charge transfer process involving chalcopyrite, oxygen...
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Volpati, Diogo. "Filmes nanoestruturados aplicados ao sistema de língua eletrônica : um estudo de interfaces /". Presidente Prudente : [s.n.], 2012. http://hdl.handle.net/11449/103769.

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Resumen

Orientador: Carlos José Leopoldo Constantino
Banca: Dante Luis Chinaglia
Banca: Marcelo Mulato
Banca: Leonardo Giorano Paterno
Banca: Fernando Vieira Paulovich
Resumo: Neste trabalho foram combinadas técnica de projeções, análise de componentes principais (PCA) e correlações de Pearson, além das técnicas de espalhamento Raman e microscopia de força atômica (AFM), para abordar algumas questões relacionadas às línguas eletrônicas baseadas em filmes finos e espectroscopia de impedância. Foram preparadas unidades sensoriais compostas por eletrodos interdigitados (EID) de platina recobertos por filmes finos formando duas línguas eletrônicas. Na primeira abordagem (língua eletrônica 1) foi avaliado o papel desempenhado pela espessura do filme que compõe a unidade sensorial. Para isso optou-se por fixar o tipo do material que dá origem ao filme (perileno) e variar a espessura, desde uma monocamada até 120 nm. Na segunda abordagem (língua eletrônica 2) foi avaliado o papel desempenhado pelo tipo do material que dá origem ao filme e pela técnica de processamento empregada para crescer o filme. Para isso foram escolhidos diferentes materiais, como semicondutores (perileno e duas ftalocianinas metálicas), isolante (lignina) e lipídios utilizados como sistemas miméticos de biomembranas (DPPG e DODAB), os quais foram processados na forma de filmes finos pelas técnicas Langmuir-Blodgett (LB), Layer-by-Layer (LbL) e evaporação térmica a vácuo (PVD). As duas línguas eletrônicas foram utilizadas para detectar Cu2+, o azul de metileno (fármaco) e sacarose em soluções aquosas com concentrações que variaram de 10 nM até 1 mM. Os dados de capacitância em função da frequência, obtidos a partir de medidas da impedância, foram analisados por métodos de visualização de informações (técnica de projeções), PCA e correlação de Pearson. A partir dos resultados foi verificado que o uso de filmes finos - até cerca de 10 nm de espessura - pode aumentar a... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Abstract: This work combined projection techniques, principal component analysis (PCA) and Pearson's correlation, as well as micro-Raman scattering and atomic force microscopy (AFM), to address some issues regarding electronic tongue based on thin films and impedance spectroscopy. Sensing units were composed by interdigitated electrodes (EID) covered by thin films, forming two electronic tongues. In the first approach (electronic tongue 1) it was studied the role played by the film thickness. For this purpose it was fixed the material (perylene) used to grow the film and varied the thickness of the films since from one monolayer to 120 nm. In the second approach (electronic tongue 2) it was studied the role played by both the materials and the technique used to grown the films. For this propose it was deliberately chosen different materials as organic semiconductors (perylene and two metallic phthalocyanines), insulator (lignin) and lipids applied as biomembrane mimetic systems (DPPG and DODAB) to be processed in form of thin films by Langmuir-Blodget (LB), Layer-by-Layer (LbL) and physical vapour deposition (PVD) techniques. The sensing units fabricated by both approaches were used to detect Cu2+, methylene blue and saccharose in aqueous solutions since 1 mM down to 10 nM, and the capacitance data obtained from impedance were analyzed by multivariate projection technique, PCA and Pearson's correlation. It was found that thin films - up to ca. 10 nm - can enhance the sensitivity of electronic tongues and they are also less susceptible to structural changes when immersed in solutions, compared to thicker films. It was also verified that to low concentrations of Cu2+ and methylene blue (up to 1 μM) or to all concentrations of saccharose, the electrical responses were governed by the thin film (material type... (Complete abstract click electronic access below)
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Santos, Adriano dos. "Desenvolvimento de biossensor impedimétrico/capacitivo para detecção de biomarcadores de importância clínica /". Araraquara, 2017. http://hdl.handle.net/11449/150274.

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Resumen

Orientador: Paulo Roberto Bueno
Coorientador: Maria Del Pilar Taboada Sotomayor
Banca: Hideko Yamanaka
Banca: Emanuel Carrilho
Banca: Marcelo Mulato
Banca Mauro Bertotti
Resumo: A técnica de espectroscopia de capacitância eletroquímica foi recentemente utilizada com sucesso para detecção de biomarcadores de interesse clínico, como o caso da proteína C-reativa (CRP), que está relacionada com doenças cardíacas e processos inflamatórios. Nesta tese, esta técnica foi utilizada para desenvolver dispositivos eletroanalíticos com possíveis aplicações para a detecção de trombose, utilizando a proteína biomarcadora D-dímero; câncer de próstata, por meio da detecção da enzima fosfatase ácida prostática (PAP), e glicoproteína HRP, para possível detecção de células tumorais e como modelo para o estudo da interação lectina-glicoproteína. Além, no último caso, utilizaram-se também as funções de imitância como sinal transdutor como possível aplicação em glycoarray. Para a construção da superfície receptora sobre eletrodo de ouro, foram utilizadas duas moléculas diferentes de tiol (R-SH, sendo R uma cadeia carbônica genérica). A primeira, que contém em sua estrutura o grupo terminal carboxílico, foi utilizada com o objetivo de imobilizar o material biológico para reconhecimento do analito (i.e., anticorpos ou lectina) via protocolo EDC/NHS. A segunda, com o grupo redox terminal (11-ferrocenil-undecanotiol, 11Fc), foi utilizada com o intuito de fornecer o sinal transdutor. As monocamadas bifuncionais obtidas pela adsorção conjunta de ambas as moléculas apresentam densidade molecular superficial na ordem de 5 x 10-10 mol/cm2. A imobilização do anticorp... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Abstract: The electrochemical capacitance spectroscopy technique has been recently applied to detect biomarkers of clinical interest, such as C-reactive protein (CRP) which is related to heart disease and inflammatory processes. Herein, this technique was used to develop electroanalytical approaches with potential applications for thrombosis diagnosis by detecting D-dimer biomarker protein; prostatic cancer, using prostatic acid phosphatase (PAP) enzyme as target; and glycoprotein assay, for possible detection of tumor cells and as a model for studying lectin-glycoprotein interaction (using ArtinM lectin and HRP glycoprotein). In addition, in the latter case, immittance functions were used as transducer signals as possible application for glycoarray. For the construction of the receptor surface on gold electrodes, two different thiol molecules (R-SH, being R a generic carbonic chain) were used. The first, which contains the carboxylic terminal group, was applied to immobilize the biological material for target recognition (i.e., either antibodies or lectin) via EDC/NHS protocol. The second molecule contains a terminal redox group (11-ferrocenyl-undecanethiol, 11Fc) in order to provide the transducer signal. The bifunctional monolayers obtained herein present high surface coverage, ≈ 5 x 10-10 mol/cm2. The immobilization of the antibody to PAP detection (anti-PAP) was investigated by QCM, and it was verified that saturation occurs in approximately 1 h, yielding a surface coverage of ≈ 3.7 mg/m2, suggesting "end on" orientation. Using the electrochemical capacitance signal, it was possible to develop an approach for PAP detection with limit of detection (LD) and quantification (LQ) of 9 pmol/L and 28 pmol/L, respectively, applied to a PAP clinically useful concentration range of 50-1000 pmol/L in phosphate buffered saline (PBS, pH 7.4). The relative standard deviation obtained was 9.5%, and showed specif...
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Tesis sobre el tema "Espectroscopia de impedancia eléctrica"

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