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Item Study of SERS-Active substrates for low-concentration detection(2023-08-31) Raniero, Leandro José; Dors Junior, Oli Luiz; Oliveira Filho, Irapuan Rodrigues de; Herreño Fierro, Cesar Aurelio; Espírito Santo, Ana Maria do; Murcia Correa, Luz Stefany; São José dos CamposSurface-enhanced Raman scattering (SERS) is a highly efficient technique due to its ability to detect several analytes at low concentrations, such as proteins, pesticides, heavy metals, environmental monitoring, food safety, biochemical sensing, and others. One of the most critical applications of SERS detection is herbicides. Glyphosate (GLP) is the herbicide with the highest global commercialization, and historical use (NOVOTNY, 2022; MARTINS-GOMES et al., 2022). Even though numerous studies have found the substance harmless, current research demonstrates that GLP might affect human health (RIVAS-GARCIA et al., 2022). For this reason, researchers are concentrating on alterna- tives for analytical quantification, such as SERS. In this work, DVD-R@AgNPs and PSi@AgNPs SERS-actives substrates were produced by the Cathodic Cage Plasma Deposition (CCPD) technique, which allowed a thin film layer deposition of silver nanoparticles (AgNPs) on the polycarbonate (PC) grating structure from Digital Video/Versatile Disc Recordable (DVD-R) and on the porous silicon (PSi) structure. Scanning Electron Microscopy with energy-dispersive X-ray spectroscopy was used to characterize the substrates and chemical changes on the surfaces after AgNPs de- position. DVD-R@AgNPs and PSi@AgNPs substrates were used to detect standard crystal violet (CV), standard GLP, and RoundupTM GLP (GLP-RU) using Raman Spectroscopy measurements. The CV was used as a control dye molecule to calculate the enhance- ment factors, which value was in the order of ~105 for both substrates. To evaluate the efficiency of the SERS substrates, the analytes limit of detection was calculated. For DVD-R@AgNPs, the lowest concentration detected was ~10-10 M for CV, 10-7 and 10-8 M for GLP and 10-6 M for GLP-RU. While for PSi@AgNPs, ~10-12 M for CV and 10-2 M for GLP-RU were the lowest concentrations obtained. Despite this value, PSi@AgNPs is a good SERS platform for AgNPs deposition, via CCPD, and it needs to enhance the sensitivity for herbicide traces detection as GLP-RU. Accordingly, the DVD-R@AgNPs SERS sensor is a low-cost and promising substrate that analyzes traces of commercial GLP, demonstrating high SERS sensitivities.Item Abundâncias químicas em galáxias Liner(2023-09-28) Oliveira Junior, Celso Benedito de; Krabbe, Ângela Cristina; Dors Junior, Oli Luiz; Oliveira Filho, Irapuan Rodrigues; Riffel, Rogemar André; Gonçalves, Denise Rocha; São José dos CamposDeterminações de abundâncias químicas em galáxias são essenciais para o estudo da evo- lução química destes objetos, e, consequentemente, do próprio Universo. O método ampla- mente aceito para tal estudo é o chamado método-T𝑒, ou método direto. Tal método utiliza os valores de temperatura eletrônica do gás, obtido por meio das linhas aurorais, para de- rivar a metalicidade do objeto. Ocorre que as linhas aurorais são de difícil medição, uma vez que podem ser até 100 vezes menos intensas do que linhas H𝛽, por exemplo, o que dificulta ou até mesmo impossibilita o uso deste método. Quando não é possível a aplica- ção do método direto, pode-se empregar o chamado método indireto (ou calibrações) para estimar a metalicidade de determinado objeto. Existem na literatura inúmeros calibradores para regiões de formação estelar e alguns poucos destinados aos núcleos Seyfert 2. Por ou- tro lado, nenhum calibrador de metalicidade é encontrado para núcleos de baixa ionização: os chamados LINERs (Low Ionization Nuclear Emission Regions). Isso pode ser em decor- rência da incerteza quanto a fonte ionizante destes objetos. Apesar de comuns no Universo próximo, ocorrendo em cerca de 1/3 das galáxias de baixo redshift, as LINERs ainda são alvo de intenso debate quanto sua fonte ionizante. Neste trabalho, empregamos dados do survey MaNGA (Mapping Nearby Galaxies At Apache Observatory), compreendendo es- pectroscopia de campo integral no espectro ótico. Através dos dados observacionais de 43 LINERs e de modelos de fotoionização construídos utilizando o código CLOUDY, deriva- mos duas calibrações para determinação de metalicidade em núcleos LINER, empregando os índices 𝑁2 e 𝑂3𝑁2. Nossos resultados mostram que a abundância das LINERs anali- sadas variam entre 8.48 ≤ 12 + log(O/H) ≤ 8.84. Adicionalmente, estimamos a metali- cidade destes núcleos LINERs através do método de extrapolação do gradiente radial de metalicidade, obtendo boa concordância entre os valores obtidos por este método e pelas calibrações propostas. Ainda, por meio dos modelos construídos foi possível derivar uma calibração para determinação do parâmetro de ionização e a razão de linha [O III]/[O II]. Também por meio de modelos de fotoionização detalhados pode-se derivar a abundância de nitrogênio destes núcleos variando entre 7.6 ≤ 12 + log(N/H) ≤ 8.5 e, ainda, derivou-se uma calibração relacionando a abundância de oxigênio e a abundância de nitrogênio em núcleos LINERs.Item Identification of ocean-atmosphere and solar parameters in araucaria angustifolia growth ring chronologies : a comparison between cities in southern Brazil(2023-08-23) Muraja, Daniela Oliveira Silva; Oliveira, Virgínia Klausner de; Oliveira Filho, Irapuan Rodrigues de; Ojeda González, Arian; Oliveira, Luiz Eduardo de; Fernandes, Francisco Carlos Rocha; Echer, Mariza Pereira de Souza; Prestes, Alan; Aakala, Tuomas; São José dos Campos,Compreender o clima regional do sul do Brasil é de grande importância devido à alta variabilidade climática na região, que afeta o crescimento das árvores. A Dendrocronologia, que examina os anéis de crescimento das árvores, é uma ferramenta valiosa para estudar parâmetros climáticos e geofísicos que influenciam uma região. Isso permite o desenvolvimento de modelos matemáticos potenciais para reconstruir climas passados e até mesmo identificar ciclos solares antigos. Para este estudo, a espécie Araucaria angustifolia foi utilizada devido às suas características morfológicas e anatômicas, anéis de crescimento visíveis, longevidade e adequação para pesquisas dendrocronológicas e dendroclimáticas (sensibilidade climática). As amostras usadas neste estudo fazem parte de um banco de dados do Laboratório de Registros Naturais, onde algumas das quais foram previamente estudadas por outros pesquisadores. Além disso, uma nova série de amostras para a cidade de Canela (29 ° 19’ S lat and 50° 48’ lon) é introduzida e analisada nesta tese. Todas as séries passaram pelo mesmo método de remoção de tendências e correção da variância da cronologia média, e dados estatísticos expressando a qualidade das séries foram obtidos. A região de interesse para este estudo é o sul do Brasil, caracterizada por estações do ano bem definidas e influenciada pelos Oceanos Atlântico e Pacífico, que impactam o clima e os fenômenos atmosféricos na área. O principal objetivo é identificar a influência de parâmetros oceânicos-atmosféricos no crescimento das árvores, como o Índice de Oscilação Sul (IOS) e o NIÑO 3.4 (temperatura da superfície do mar no Oceano Pacífico), ligados à Oscilação Sul El Niño (ENSO). Esses parâmetros têm efeitos diretos nos níveis de precipitação, levando a condições anormalmente úmidas ou secas e impactos consequentes na agricultura, no meio ambiente e na economia. Além disso, outros parâmetros climáticos, como níveis de precipitação e temperaturas máximas, médias e mínimas para cada região, bem como a temperatura da superfície do mar do Oceano Atlântico (ATLSW), são avaliados. Além disso, o número de manchas solares (SUNSPOT) é considerado devido à influência da radiação solar na variação do clima da Terra. A identificação dos parâmetros nas cronologias regionais foi inicialmente realizada usando a correlação de Pearson, mas resultados insuficientes foram obtidos. Para superar essa limitação, utilizou-se a análise de coerência cruzada de ondeletas (WTC), que forneceu periodicidades relacionadas aos parâmetros analisados. Os resultados foram primeiramente descritos por cidade para identificar todos os parâmetros que influenciam o crescimento das árvores em cada localização. Em seguida, utilizando a potência média normalizada das ondeletas, comparou-se as respostas das cidades a cada parâmetro. Os resultados mostraram uma influência significativa de parâmetros relacionados ao ENSO, bem como a influência solar nos sinais das cronologias médias de todas as cidades. Surpreendentemente, a precipitação e a temperatura não foram os principais fatores limitantes para as árvores estudadas, possivelmente devido à existência de outros fatores externos que influenciam o crescimento das árvores, e a atividades humanas (desmatamento, poluição, etc). Considerando o impacto humano no meio ambiente, mudanças nas características florestais e microclima podem ter um efeito profundo na sobrevivência das árvores, inclusive na Araucaria angustifolia, que já está em risco de extinção devido à atividades intensivas de exploração madeireira nas últimas décadas. Este estudo aprimora nossa compreensão dos parâmetros climáticos, oceânicos- atmosféricos e solares que influenciam o desenvolvimento dessa espécie na região sul do Brasil. Esta tese foi trabalhada com um intuito de gerar um manual com códigos em linguagem R para facilitar a acessibilidade de pesquisadores na área, em especial alunos iniciantes do Laboratório de Registros Naturais (LRN - UNIVAP).Item Produção e caracterização de revestimentos de carbono amorfo hidrogenado em cordas metálicas para violão visando proteção contra corrosão em meio de suor sintético(2023-10-06) Andrade, Camilo Andres Velasquez; Vieira, Lúcia; Oliveira, Virgínia Klausner de; Oliveira Filho, Irapuan Rodrigues de; Machado, João Paulo Barros; Alves Junior, Clodomiro; São José dos Campos,As cordas de guitarra tendem a se corroer devido à exposição à umidade atmosférica e ao contato com elementos como o suor das mãos. Além disso, a presença de níquel nas cordas de metal pode causar alergias em pessoas sensíveis. Este estudo propõe a aplicação de um revestimento de carbono tipo diamante (DLC) em cordas metálicas de violão usando o método de deposição de vapor químico assistido por plasma. O objetivo foi investigar se esse revestimento poderia melhorar a durabilidade e a antialérgica das cordas de violão sem comprometer a qualidade do som. Para isso, foram utilizadas cordas de violão SG String (Extra Light - Nickel Wound - definidas pelo fabricante como: cordas cilíndricas de aço/estanho com núcleo hexagonal. Enrolamento com revestimento de aço/níquel - NPS.) com variações de espessura e formato. As cordas "E", "B" e "G" tinham um formato cilíndrico uniforme, enquanto as cordas "D", "A" e "E" tinham um núcleo de enrolamento hexagonal. As cordas revestidas e não revestidas foram submetidas a testes de exposição ao suor sintético e, posteriormente, analisadas por microscopia eletrônica de varredura com espectrometria de energia dispersiva (SEM/EDX), espectrometria de fluorescência de raios X (XRF) e espectrometria de emissão óptica com plasma induzido por acoplamento (ICP-OES). O revestimento de DLC foi aplicado a segmentos de cordas para análise posterior, bem como a cordas completas, com testes de som realizados em um violão eletroacústico Tagima walnut- two folk series. Fragmentos e conjuntos completos de cordas, com e sem revestimento, foram submetidos à análise de espectroscopia Raman após a aplicação do DLC, confirmando a presença do revestimento de carbono amorfo hidrogenado. Após a imersão em suor sintético por 240 horas, observou-se que as variações de massa entre as cordas revestidas e não revestidas não foram significativas, sugerindo que as cordas revestidas têm durabilidade de corrosão semelhante às cordas não revestidas. Os testes de som revelaram que, em termos de timbre, as cordas revestidas se comportaram de forma semelhante às cordas não revestidas, com uma leve diferença de timbre devido ao aumento de uma oitava nas frequências das cordas revestidas, o que, no entanto, não afetou significativamente a qualidade final do som percebida pelos músicos, pois o som resultante é uma combinação das frequências naturais e secundárias das cordas.Item Caracterização e Modelagem das Camadas E-Esporádicas (Es) em Estações de Baixa-Latitude no Setor Brasileiro(2023-06-02) Fontes Neto, Pedro Alves; Muella, Marcio Tadeu de Assis Honorato; Ojeda González, Arian; Pillat, Valdir Gil; Lima, Lourivaldo Mota; Moro, Juliano; Chagas, Láysa Cristina Araujo Resende; São José dos CamposAs camadas E-esporádicas (Es) são finas e densas camadas com alta ionização observadas entre cerca de 100 e 140 km de altitude na região E. A formação das camadas Es em baixas latitudes estão associadas, principalmente, ao fenômeno de cisalhamento dos ventos neutros. Com esse mecanismo, os íons moleculares e metálicos são impulsionados a convergirem para um ponto onde as velocidades das componentes dos ventos são nulas. As componentes diurna, semidiurna e terdiurna das marés atmosféricas são forçantes importantes para potencializar o mecanismo de cisalhamento de vento nas regiões de baixa latitudes. Além disso, as perturbações nas ondas planetárias (PWs) causadas por eventos de aquecimento súbito da estratosfera (SSW) podem provocar interação não linear entre as marés e essas PWs, alterando a dinâmica da mesosfera e termosfera inferior (MLT), causando modificações nas camadas Es. Neste trabalho de pesquisa foram realizados três estudos. O primeiro estudo analisou a relação entre a ocorrência das camadas Es com o ciclo de atividade solar. Para isso, empregou-se dados das ionossondas de Palmas (PAL, 10,17° S; 48,33° W; dip lat. -7,31?) e São José dos Campos (SJC, 23,18º S; 45,89º W; dip lat. -19,35º). No segundo estudo, investigou-se o efeito da maré terdiurna na ocorrência/formação das camadas Es observadas sobre PAL. Nestes dois primeiros estudos foram empregados dados coletados entre dezembro/2008 e novembro/2009, e entre dezembro/2013 e novembro/2014. Além disso, dados de radar meteórico e simulações obtidas do Modelo Ionosférico da Região E (MIRE) foram utilizados para se investigar o efeito da maré terdiurna sobre o perfil de densidade eletrônica da camada Es. Finalmente, em um terceiro estudo, pesquisou-se o efeito de três eventos de SSW ocorridos no hemisfério Norte sobre a influência na dinâmica das camadas Es no hemisfério Sul, especificamente nas latitudes de Araguatins (ARA, 5,65º S; 48,12º W; dip lat. -5,44º) e SJC. Foram analisados os eventos de SSW ocorridos no hemisfério Norte durante o inverno de 2018, de 2018/2019 e de 2020/2021. Os resultados dos estudos mostraram, primeiramente, uma anticorrelação entre a ocorrência das camadas Es com a atividade solar sobre PAL e SJC. Porém, a anticorrelação não foi evidente no período noturno do inverno em ambas as localidades. Os demais períodos sazonais apresentaram uma anticorrelação tanto no período diurno quanto noturno, mais expressivamente em SJC que em PAL. Os resultados mostraram também que a modulação em amplitude da maré terdiurna estão presentes nas taxas de ocorrência das camadas Es durante todos os períodos sazonais. Além disso, os resultados de simulações da densidade eletrônica das camadas Es concordaram melhor com as medidas quando a componente da maré terdiurna foi inserida no modelo. Por fim, foi observado que ocorreu um aumento expressivo das frequências de topo (ftEs) e das densidades das camadas Es durante os eventos de SSW analisados, com resultados mais significativos para a estação de ARA que está mais próxima do equador, do que para a estação de baixa latitude de SJC.Item Determinação de metalicidade em núcleos de galáxias seyfert 2(2018-03-15) Castro, Claudio de Sousa; Dors Junior, Oli Luiz; Krabbe, Angela Cristina; Fernandes, Francisco Carlos Rocha; Riffel, Rogemar André; Rodriguez Ardila, Alberto; Cardaci, Monica Viviana; São José dos CamposAo longo das últimas décadas o trabalho envolvendo os objetos conhecidos como Active Galactic Nuclei (AGNs) vem ganhando cada vez mais atenção de diversos autores, no sentido aprimorar os conhecidos já adquiridos, mas também aprimorar esse conhecimento. Esses conhecimentos permeiam desde o entendimento dos processos físicos que nestes ocorrem, bem como aumentar a contribuição para um melhor mapeamento do Universo. A proposta inicial do projeto da tese partiu do fato de se explorar os valores tanto de metalicidade ( Z ) quanto do parâmetro de ionização (U ) dos AGNs disponíveis na literatura por meio das intensidades dos valores de suas linhas de emissão na faixa do espectro do infravermelho, ótico e ultravioleta. Após a obtenção destes valores, compará-las com os valores preditas por uma grade de modelos de fotoionização, construídos com o código CLOUDY. Até o ínicio deste trabalho de tese haviam na literatura apenas três calibrações (teóricas) para os AGNs relacionando as intensidades das linhas de emissão e aqueles obtidos pelo código, uma na faixa do ultravioleta e duas na faixa do ótico. Dentre os tipos de AGNs classificados, foi escolhido para esta análise as chamadas galáxias Seyfert. No primeiro momento, o trabalho se deu na região do ótico e foi obtida uma calibração entre a metalicidade (Z ) e as intensidades das razões de linhas de emissão N2O2 = log([NII]l6584/[OII]l3727) para uma mostra de ? 60 objetos. Para essa região do espectro eletromagnético a calibração ( Z N2O2 ) para os núcleos das galáxias Seyfert selecionadas da amostra uma larga faixa de metalicidades (0, 30 ? Z/Z ? 2, 00), com um valor médio de < Z >? Z . Estes valores obtidos da calibração foram comparados com outros fatores físcos (exemplo, luminosidade) para verificar se havia ou não alguma correlação. Seguindo o mesmo procedimento, partiu-se para a análise da região do ultravioleta e a calibração obtida entre a metalicidade (Z ) e as intensidades das razões com as linhas de emissão C43 = log[(CIVl1549+ CIII]l1909)/HeIIl1640], para uma amostra de ? 10 objetos, obtendo a calibração Z C43. Dessa calibração foi obtida uma faixa mais estreita de metalicidades ( 1, 00 ? Z/Z ? 1, 75), com um valor médio de < Z >? 1, 4Z . Finalmente, buscou-se comparar estes valores de metalicidades obtidos da calibração com os valores da luminosidade destes. Vale lembrar que as calibrações foram obtidas da comparações dos valores das intensidades de linhas de emissão das galáxias Seyfert escolhidas das amostras com os valores das grades construídas pelo CLOUDY por meio de interpolação linear entre estes valores através dos chamados "diagramas de diagnóstico"e que desta mesma maneira pode-se obter também, os valores dos parâmetros de ionização.Item N2, um indicador de metalicidade para AGN(2020-10-15) Carvalho, Sarita Pereira de; Dors Junior, Oli Luiz; Oliveira Filho, Irapuan Rodrigues de; Bergmann, Thaisa Storchi; Riffel, Rogemar André; Krabbe, Ângela Cristina; São José dos CamposNeste trabalho apresentamos uma calibração semi-empírica entre a metalicidade (Z) de Núcleos Ativos de Galáxias tipo Seyfert 2 e a razão de intensidade de linhas de emissão N2=log([N II] lambda6584/H alpha). Esta calibração foi derivada utilizando um diagrama [O III] lambda 5007/[O II] lambda3727 versus N2 contendo dados observacionais e resultados de modelos de fotoionização construídos com o código Cloudy. A amostra observacional consiste em 463 núcleos Seyfert 2 (redshift z ? 0.4) obtidos do banco de dados do Sloan Digital Sky Survey DR7. A relação obtida Z-N 2 é válida para o intervalo 0.3 ? (Z/Z?) ? 2.0 a qual corresponde -0.7 ? (N 2) ? 0.6. Os efeitos da variação do parâmetro de ionização (U), densidade eletrônica e a inclinação da distribuição espectral de energia nas estimativas de Z são da ordem da incerteza produzida pelo erro observacional de N2. Este resultado indica a grande confiabilidade de nossa calibração Z -N 2. Obtivemos uma relação entre U e a razão de linhas [O III]/[O II], quase independente de outro parâmetro nebular.