Journal of Experimental Techniques and Instrumentation

Analysis of the polarization states of light through the experimental determination of the Stokes Parameters

Ricardo Vignoto Fernandes, Edson Laureto — Sun, 19 Dec 2021 19:04:00 +0000

Atualmente, fontes de luz polarizada encontram diversas aplicações em dispositivos optoeletrônicos, “displays”, em testes de tensões em peças mecânicas e até em estudos de mineralogia. Uma das principais necessidades é determinar o estado de polarização (linear, circular, elíptico, ou uma sobreposição destes) do feixe luminoso. Para este fim, aplicamos neste trabalho a técnica de Elipsometria de Emissão para investigar os estados de polarização de diferentes fontes de luz. Esta técnica está baseada na teoria de Stokes e os tipos de polarização estão correlacionados aos parâmetros de Stokes. Realizamos medidas em feixes de luz proveniente de um LASER polarizado, um LASER polarizado passando por um defasador quarto de onda a ± 45° (polarização circular), um LED despolarizado e, esse mesmo LED, com sua luz refletida sobre uma placa de vidro em diversos ângulos e inclusive no ângulo de Brewster. A montagem experimental é composta de um defasador quarto de onda, um polarizador linear e um detector de luz. Os resultados obtidos apresentaram um desvio de aproximadamente 1% em relação à polarização conhecida das fontes de luz. Desta maneira, foi possível constatar que a técnica de Elipsometria de Emissão pode ser aplicada para se determinar a polarização da luz proveniente de fontes luminosas em geral.

Desenvolvendo um protótipo microcontrolado de sonda espacial de baixo custo para trabalhos de termologia

Thaíse Silva Alves, Bruno Leonardo do Nascimento Dias — Sun, 19 Dec 2021 19:18:59 +0000

Embora o processo de prototipagem seja tradicionalmente associado à engenharia, hoje em dia, existem diversos projetos de áreas distintas sendo desenvolvidos a partir de sistemas microcontrolados. Este trabalho tem como objetivo descrever um protótipo de uma sonda espacial de baixo custo microcontrolada que possui aplicabilidade à área da Física e Astronomia. Os materiais utilizados para desenvolver o protótipo da sonda microcontrolada de baixo custo, foram uma placa de microcontrolador simples ESP32 e um sensor BME-280, que fornece dados de temperatura, pressão e umidade. O método para desenvolver a interlocução entre as estruturas de hardware e os componentes acoplados na sonda espacial simulada foi a linguagem de programação em C++. Por fim, com base nas estruturas que compõem o carrinho, que simula uma sonda espacial através de seus componentes, foi possível coletar dados satisfatórios referentes à temperatura, pressão e umidade, sendo comparadas com as condições ambientais fornecidas por institutos meteorológicos.

Exploring Torricelli's theorem with Arduino

Sun, 19 Dec 2021 19:22:01 +0000

Exploramos a dinâmica da água em um cano de PVC durante sua drenagem usando dois sensores independentes simultaneamente. Monitoramos a altura da coluna d'água e a velocidade de descarga da água através do furo feito na parte inferior da tubulação. Uma placa Arduino foi usada para controlar um sensor ultrassônico de distância e um medidor de vazão. Os dados adquiridos seguem os modelos teóricos mas, com coeficiente de descarga menor que 1.

Production of Complex Ceramic Films using domestic Inkjet Printers

Gisele de Souza, Claudio Carvalho, Rafael Zadorosny — Sun, 19 Dec 2021 19:27:14 +0000

The production cost is one of the issues for some complex ceramics applications, like the superconducting oxides. The main properties of such materials, i.e., zero electrical resistivity and perfect diamagnetism, make them attractive for several applications, including energy storage. Thus, in this work, we focus on the production and structural characterization of BSCCO superconducting films using a domestic inkjet printer. The precursor solution was prepared following Pechini's method, and it was used, such as the ink. Then, an E-shape film was printed over a SiO₂ substrate. The results show that the sample produced with 12 depositions presented a superconducting transition at 81 K and a critical current density of 9.68 A/cm² at 78 K.

Desenvolvimento do projeto mecânico conceitual de uma ferramenta didática para roleteamento cilíndrico ou plano

Anderson Júnior dos Santos — Sun, 19 Dec 2021 19:36:57 +0000

Nas últimas décadas, a operação de roleteamento tem ganhado relevância como um método de tratamento superficial de componentes mecânicos. O roleteamento é comumente utilizado após o processo de usinagem com objetivo de melhorar as propriedades da superfície e a resistência ao carregamento cíclico dos componentes mecânicos. O presente artigo descreve o desenvolvimento do projeto mecânico conceitual de uma ferramenta de roleteamento com finalidades didáticas por meio do software CAD (Desenho Assistido por Computador) Fusion 360. No desenvolvimento do projeto foram abordadas as etapas de pesquisa, entendimento do problema e cálculos necessários para execução do projeto, com todos os resultados levantados foi realizado o dimensionamento da mola helicoidal de compressão e dos parafusos utilizados no modelamento 3D da ferramenta de roleteamento. O projeto teve como finalidade desenvolver uma ferramenta didática confiável que apresente uma alternativa em relação aos equipamentos comerciais que apresentam sistemas que utilizam bombas de alta pressão ou cilindros de ar comprimido que elevam os custos do processo. Os resultados demonstraram que as ferramentas de roleteamento propostas tem a capacidade de suportar uma força de roleteamento de 880 N e uma pressão de roleteamento de 38,92 MPa o que apresenta a eficácia de execução e aplicabilidade do projeto quando comparada com ferramentas comerciais. Além disso, o projeto proposto viabiliza a construção e disseminação da tecnologia.

Interações químicas entre monômero e molécula molde em polímeros com impressão molecular, o EGDMA: 2-VP (4: 1) - estudo de caso MIP lumefantrina

Sun, 19 Dec 2021 00:00:00 +0000

Polímeros de impressão molecular (MIP) são materiais sintéticos usados como uma ferramenta para aumentar a seletividade em diferentes abordagens analíticas, como extração em fase sólida, cromatografia e dispositivos de detecção. Conhecer o mecanismo envolvido na interação entre a molécula molde e o monômero é essencial para uma futura aplicação bem-sucedida. No entanto, estudos sobre o tema são escassos. Este trabalho avalia os mecanismos envolvidos na interação molécula molde-monômero para um sistema MIP de lumefantrina, um antimalárico. Microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo, análise térmica, difração de raios-X e teoria da densidade funcional foram aplicadas para determinar o mecanismo envolvido em dois MIPs obtidos em condições diferentes. Um novo parâmetro, denominado Fator de Impressão Molecular (MIF), foi proposto para avaliar a contribuição de interações específicas na sorção do analito pela estrutura MIP. O MIF permite percepções diretas sobre ligações específicas, contribuições não específicas, natureza de interação, previsibilidade de comportamento, comportamento ácido-base do sistema, pré-triagem de pares potenciais e avaliação de afinidades de sítios de ligação. Dois tipos de interação foram observados, covalente e não covalente, quando ácido metacrílico e 2-vinil-piridina foram usados como monômeros, respectivamente. Portanto, o uso de ácido metacrílico formou um sorvente impróprio para extração em fase sólida, uma vez que a ligação é irreversível. Por outro lado, a ligação de 2-vinil-piridina-lumefantrina foi reversível, e MIF = 0,59 (59,02% de sorção em local específico) indica que o mecanismo predominante na sorção é específico.