Ciência dos materiais

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DOS MATERIAIS

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DOS MATERIAIS

Filmes finos nanoestruturados tem sido essenciais para o desenvolvimento de dispositivos moleculares, sensores e estudos de fármacos. Dentre os métodos de fabricação de filmes nanoestruturados, se destaca a técnica de produção de filmes automontados, onde dois polímeros com cargas opostas são depositados a partir de suas soluções sobre um substrato em camadas alternadas, de modo que uma camada se una a camada anterior via interação eletrostática. Trata-se de um método simples e versátil, podendo-se utilizar diferentes polianions e policátions ou materiais carregados. Além de ser muito simples, possui baixo custo de processamento, pois requer instrumentos e vidrarias simples de laboratório. O uso de polieletrólitos é muito vantajoso na fabricação dos filmes nanoestruturados, garantindo boa aderência e uma alta qualidade do filme, devido efeito de interação eletrostática entre polieletrólitos de cargas opostas.
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DOS MATERIAIS

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OLIVEIRA, V. A. “Síntese e caracterização de géis de acetato de celulose reticulado com dianidrido piromelítico e dianidrido do ácido 3,3’,4,4’ benzofenona tetracarboxílico. 2008. 137f. Dissertação (Mestrado em engenharia de Materiais). Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto. PANDEY, J. K.; LEE, C. S.; AHN, S.H. Preparation and Properties of Bio- Nanoreinforced Composites from Biodegradable Polymer Matrix and Cellulose Whiskers. Journal of Applied Polymer Science, v. 115, p. 2493 –2501, 2010. PENG, P.; BIAN, L.; SUN, R.C. Cereal straw as a resource for sustainable biomaterials and biofuels – chemistry, extractives, lignins, hemicelluloses and cellulose, Oxford, Elsevier, 2010, 293 p. Bibliografia:p. 69, ISBN: 978-0- 444-53234-3.
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DOS MATERIAIS

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Para caracterizar o crescimento dos filmes automontados de PAH/PEDOT:PSS empregou-se a espectroscopia UV-vis, baseada na absorção de energia luminosa na região do espectro visível e ultravioleta, pelos elétrons de valência na estrutura molecular. Devido à quantização, a energia necessária para excitar os elétrons de valência é a própria energia absorvida, e nesse sentido, o espectrofotômetro detecta a diminuição da energia radiante que teve fótons absorvidos [39]. Empregou-se um espectrofotômetro UV-vis do Programa de Pós-Graduação em Ciências dos Materiais PPGCM, da marca Thermo SCIENTIFIC, modelo Genesys 10 Uv. A Figura 2.9 ilustra um esquema do funcionamento de um espectrofotômetro UV-vis, no qual um feixe luminoso monocromático de intensidade I 0 e comprimento de onda parte do feixe é
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A microscopia Raman de alta resolução e suas aplicações na ciência dos materiais

A microscopia Raman de alta resolução e suas aplicações na ciência dos materiais

Os fundamentos mais importantes da microscopia de campo próximo foram discutidos neste capítulo. Os conceitos apresentados são importantes para a compreensão da microsco- pia de campo próximo sob os aspectos teóricos e também experimentais. O confinamento da fonte de excitação e a proximidade da ponta de prova com a amostra são alguns dos pontos mais importantes para se obter boas imagens de campo próximo. Abordamos estes conceitos e, dando continuidade, mostramos como ocorre a transferência de informação do campo próximo para o campo distante, onde ocorre a detecção da luz. Discutimos também as características das principais pontas de prova: com abertura, sem abertura, e um misto de ambas. Descreve- mos a distribuição dos campos eletromagnéticos em cada tipo de ponta, dada a importância do conhecimento prévio da polarização da luz que interage com a amostra. Vimos igualmente as limitações dos tipos de ponta de prova e concluímos que há muita perda na transmissão da luz nas pontas com abertura, dificultado a aquisição de imagens com maiores resoluções espaciais e o envio da luz espalhada para um espctrômetro, por exemplo. Tais problemas não ocorrem em TENOM e este é um dos modelos experimentais de campo próximo mais eficientes. Usando uma ponta sem abertura, a luz espalhada pode ser enviada para um monocromador e se obter, juntamente com a topografia, o espectro Raman do material investigado a altas resoluções (< 20 nm). Estudamos, então, como ocorre a ampliação da intensidade do efeito Raman e discutimos a facilidade decorrente do estudo de materiais unidimensionais, como nanotubos de carbono. Finalmente, descrevemos um equipamento usado em microscopia TERS similar ao que usamos na obtenção dos resultados deste trabalho.
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Licenciatura em Ciência dos Materiais

Licenciatura em Ciência dos Materiais

O estudo é constituído por diferentes etapas, como a escolha de um par de elétrodos adequado às técnicas de impressão a ser utilizadas; composição do eletrólito e montagem do dispositivo. Em primeiro lugar, foi estudado um dispositivo do tipo prata/papel/carbono através de testes de voltametria cíclica (VC), dos quais se pôde concluir a necessidade de um eletrólito e consequente encapsulamento do dispositivo de forma a prevenir que a evaporação da componente aquosa do eletrólito e, por consequência, perdesse a sua funcionalidade. NaCl foi testado como eletrólito para a definição do desenho, geometria e método de inserção do eletrólito no dispositivo. Diferentes materiais como prata, carbono, alumínio, níquel e zinco foram testados e analisados para a escolha do par de elétrodos que proporcionasse melhor desempenho em termos de capacitância. A pasta de zinco utilizada não demonstrou desempenho positivo em termos de condutividade, no entanto, mais tarde, o seu desempenho como camada ativa, entre o papel e o elétrodo, foi testado.
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DOS MATERIAIS

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A análise de perda de massa após tratamento térmico e as caracterizações realizadas com o MEV contribuíram para definir a melhor temperatura para se reciclar a fibra a par[r]

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Cálculo de funções de Wannier eletrônicas para aplicações em ciência dos materiais

Cálculo de funções de Wannier eletrônicas para aplicações em ciência dos materiais

S˜ao calculadas e analisadas as fun¸c˜oes de Wannier de localiza¸c˜ao m´axima para el´etrons em cristais unidimensionais. Essas fun¸c˜oes formam uma base apropriada para descrever estados eletrˆonicos localizados em materiais s´olidos. Para cristais com simetria de invers˜ao ´e utilizado o m´etodo desenvolvido por Bruno-Alfonso e Hai [J. Phys: Condensed Matter 15, 6701 (2003)]. Cada banda de energia ´e classificada segundo a simetria das fun¸c˜oes de Bloch nos pontos Γ e X da zona de Brillouin. Para cada classe de banda a fase das fun¸c˜oes de Bloch ´e escolhida para que as fun¸c˜oes de Wannier tenham localiza¸c˜ao m´axima. A simetria das ´ ultimas ´e determinada pelo tipo de banda. S˜ao apresentados resultados anal´ıticos e num´ericos para o modelo de Kronig-Penney obtidos atrav´es da t´ecnica da matriz de transferˆencia e do m´etodo tight binding. Posteriormente, apresenta-se um novo procedimento para calcular fun¸c˜oes de Wannier de localiza¸c˜ao m´axima em cristais sem simetria de invers˜ao. Para isso s˜ao utilizadas t´ecnicas do C´alculo Variacional. A teoria ´e aplicada para obter e analisar fun¸c˜oes de Wannier de el´etrons de condu¸c˜ao em duas super- redes de materiais semicondutores. Uma dessas estruturas tem simetria de invers˜ao e a outra, n˜ao. O comportamento assint´otico das fun¸c˜oes de Wannier ´e predito analiticamente e verificado atrav´es dos c´alculos num´ericos. As fun¸c˜oes de Wannier de localiza¸c˜ao m´axima mostram um decaimento exponencial multiplicado por um decaimento em lei de potˆencia, ambos isotr´opicos. O mesmo acontece com parte das fun¸c˜oes que n˜ao tem localiza¸c˜ao m´axima. Por´em, h´a outras que apresentam decaimento exponencial reduzido e anisotropia em seu decaimento em lei de potˆencia. Esses resultados novos s˜ao explicados levando em conta pontos de ramifica¸c˜ao da continua¸c˜ao anal´ıtica das fun¸c˜oes de Bloch sobre o plano de vetor de onda complexo.
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Departamento de Ciência dos Materiais

Departamento de Ciência dos Materiais

Os óxidos condutores e transparentes (normalmente designados por TCO, do inglês Transparent Conductive Oxides) são materiais vastamente estudados, nos últimos anos. O crescente interesse por estes materiais está relacionado com o seu potencial uso em diferentes áreas da microelectrónica e da optoelectrónica. Têm sido largamente utilizados em dispositivos como células solares, TFTs (Thin Film Transistors), LCDs (Liquid Crystal Display), OLEDs (Organic Light Emitting Diode), sensores, entre outros.

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DOS MATERIAIS

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A busca por materiais e combustíveis provenientes de fontes renováveis é uma alternativa amplamente difundida e que vêm sendo intensificada ao longo dos últimos anos. Um dos materiais mais estudados é um bio-polimero renovável proveniente das mais variadas fontes e mais abundante na natureza, denominado celulose. Em sua maioria está sendo utilizado como reforço estrutural em painéis termorrígidos (compósitos) pela indústria automobilística e aeroespacial, na confecção de tecidos usando a fibra de sisal, por exemplo, e fonte energética, esteja na forma in-natura ou após tratamentos físico- químicos. A biomassa lignocelulósica é constituída basicamente por celulose (dímero glicose-glicose, denominado celobiose), hemicelulose e lignina. Como resultado do processo de hidrólise ácida controlada da celulose obtêm-se vários produtos, dentre eles sacarídeos que podem ser recuperados ou tratados para se obter combustíveis. A geração de energia a partir de biocombustíveis é um salto enorme em direção à sustentabilidade energética, uma vez que tal energia é renovável. Ao sugerir soluções que não sejam dependentes das capacidades finitas do nosso planeta, estamos demonstrando além da necessidade real de uma alternativa para esse problema, uma sensibilidade ambiental que até pouco tempo raramente observávamos no topo das listas de prioridades. O objetivo central deste trabalho é a análise da composição química de uma planta estudada pelo nosso grupo de pesquisa, a Typha domingensis, quantificar a presença de glicose após o processo de hidrólise ácida controlada e verificar sua eventual potencialidade para recuperação do sacarídeo ou produção de biocombustível a partir do mesmo. Utilizando a técnica de planejamento fatorial, para determinar a linha de experimentos mais favorável, assim como dois métodos de quantificação, um inovador e outro tradicional, obtivemos como resultado a identificação da presença de glicose após o processo de hidrólise para obtenção de whiskers, a partir da amostra jovem da macrofita Typha domingensis. Foi possível obter um montante de solução residual que após a retirada das fibrilas contém glicose em concentrações próximas de 0,5 g.L -1 . Esses resultados revelaram um percentual de produtos valiosos com potencial de serem explorados.
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DOS MATERIAIS

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relacionados, respectivamente, ao movimento de estiramento das carbonilas presentes na estrutura do material e deformação angular fora do plano nas ligações =C-H. O movimento de estiramento das carbonilas, de acordo com SILVERSTEIN (2005) pode ser encontrado nas faixas de comprimento de onda que podem variar de 1870 cm -1 a 1540 cm -1 , essa variação na posição que a banda pode ser encontrada deve-se a alguns fatores, são eles: estado físico do material, efeitos eletrônicos e de massa de substituíntes, conjugação, ligações de hidrogênio (intermolecular e intramolecular) e deformação de anel. Em outro trabalho (MORAES, 2005) os valores encontrados para os mesmos materiais com análises de FTIR foram bem próximos aos encontrados nesse trabalho mesmo com os diferentes processso de preparação.
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Departamento de Ciência dos Materiais

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Sendo a soldadura com fusão de ligas de alumínio tão complexa e sensível a factores muitas vezes de difícil controle, estudos recentes [23] apontam a soldadura por fricção linear como o futuro da soldadura de ligas de alumínio, pois não envolvendo a fusão dos materiais, permite diminuir ou mesmo eliminar problemas como as porosidades e diminui também o impacto nas propriedades mecânicas das ligas tratáveis termicamente, por exemplo. Se se continuar a apostar na construção em alumínio, talvez seja de considerar a aposta neste processo que aparentemente traz algumas vantagens consideráveis, relativamente aos processos de soldadura com fusão convencionais.
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DOS MATERIAIS

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O funcionamento de um microscópio eletrônico de varredura está baseado na utilização de um feixe de elétrons com comprimento de onda extremamente curto, no lugar de fótons utilizados em um microscópio óptico convencional, para explorar a superfície de uma amostra. O feixe é acelerado pela alta tensão criada entre o filamento e o ânodo (1 a 50 kV) e, da interação com a amostra, são gerados elétrons e fótons que podem ser coletados e convertidos em um sinal de vídeo. A tensão de aceleração é crítica para a obtenção de imagens com boa qualidade e depende do tipo de material que está sendo investigado. Os materiais mais condutivos produzem melhores imagens (alta resolução e alta ampliação) quando submetidos a tensões mais altas. No entanto, nos materiais de baixa condutividade, como nos casos de polímeros e cerâmicas, a aplicação de tensões elevadas pode danificar rapidamente a amostra (CHENEY,B., 2014).
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Faculdade de Ciências e Tecnologia Departamento de Ciência dos Materiais

Faculdade de Ciências e Tecnologia Departamento de Ciência dos Materiais

O objectivo principal deste trabalho foi estudar a imobilização de bionanoconjugados de AuNP CALNN e TYR sobre uma superfície de Au, de modo a obter depósitos [r]

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A Mecânica e o Gosto pela Experimentação. A Minha Última Aula

A Mecânica e o Gosto pela Experimentação. A Minha Última Aula

APLICAÇÕES MULTIDISCIPLINARES.. ESTÁTICA DINÂMICA MECÂNICA DOS SÓLIDOS CIÊNCIA DOS MATERIAIS ANALISE DE TENSÕES PROJECTO E DESIGN ... FORMA FORÇAS MOVIMENTO MATERIAIS RESISTÊNCIA MECANIS[r]

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Polímeros  vol.15 número2

Polímeros vol.15 número2

O 7º CECEMM será realizado de 1 a 5 de agosto/2005, na UFRGS, em Porto Alegre/RS pelo CEEMA (Centro dos Estudantes de Engenharia de Materiais) da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, dando continuidade à im- portante interação entre estudantes, pesquisadores e pro- fissionais atuantes na área de ciência dos materiais.

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Cerâmica  vol.43 número281282

Cerâmica vol.43 número281282

Embora o autor tenha escrito este livro pensando nos iniciantes da Ciência dos Materiais, e aqui se incluem, além dos graduandos de Engenharia Metalúrgica e de Materiais, estudantes de Física, Química, Biologia, Ciências Médicas e de outras Enge- nharias, percebe-se claramente um direcionamento para a prática, isto é, uma preocu- pação tanto a nível de processamento como de utilização dos materiais. Isto parece-me bastante ligado à formação do autor e é neste sentido que considero este livro de grande valia para os estudantes de outras formações. Como o livro é introdutório e o autor não se preocupou em apresentar, por exemplo, uma abordagem termodinâmica dos defeitos cristalinos e dos fenômenos abordados, isto permite ao estudante complementá-lo com o conhecimento adquirido na sua formação específica. Por exemplo, o estudante de Física poderá utilizar a Termodinâmica Estatística para relacionar o comportamento mi- croscópico dos constituintes dos materiais conferido pela Mecânica Quântica, às gran- dezas termodinâmicas macroscópicas (calor específico, entropia etc.). Outros conceitos bastante familiares dos graduandos acima mencionados, como o de equilíbrio químico, que pode ser utilizado para fazer uma analogia entre a lei de ação das massas e a difusão, considerando esta última como uma reação entre entidades que difundem nos materiais. É neste sentido que vejo a importância do livro pois, apesar do caráter introdutório e, por isso mesmo, mais informativo que dedutivo, ele apresenta uma série de dados bibliográficos e técnicos, que podem orientar o estudante no aprofundamento de certos temas e na aplicação dos processos e dos materiais.
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Cerâmica  vol.61 número357

Cerâmica vol.61 número357

- Parabenizamos o pesquisador brasileiro Dr. Ricardo R. H. Castro, Prof. Associado do Departamento de Engenharia Química e Ciência dos Materiais da Universidade da Califórnia em Davis, EUA, pelo Global Young Investigator Award concedido pela American Ceramic Society em 2015. O prêmio foi entregue durante a 39 th International Conference and Exposition on Advanced Ceramics and Composites em Daytona Beach, FL, EUA, em janeiro deste ano. Na ocasião, o Dr. Castro proferiu a palestra intitulada "Nanocrystalline ceramics: a thermodynamic perspective to enable design and control". O Dr. Castro já havia recebido em 2014, da mesma sociedade, o prêmio Robert L. Coble, por sua contribuição na área de sinterização de materiais cerâmicos.
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Tese de Doutorado "SELEÇÃO DE MATERIAIS E ANÁLISE DE VALOR: METODOLOGIA BALANCED

Tese de Doutorado "SELEÇÃO DE MATERIAIS E ANÁLISE DE VALOR: METODOLOGIA BALANCED

compósitos poliméricos, é superior à dos materiais tradicionais. Este peso reduzido permite um melhor aproveitamento da capacidade estrutural do elemento e a adoção de um sistema estrutural mais eficiente. As características de um plástico podem ser desenvolvidas a partir das necessidades de projeto, sendo esta possibilidade uma diferença básica perante os materiais tradicionais, que normalmente requerem que os projetos sejam adequados às propriedades mecânicas disponíveis comercialmente. Os termoplásticos possuem o comportamento dependente da temperatura e da taxa de deformação. A temperatura pode ser considerada um fator limitante. Nos materiais viscoelásticos, à medida que se aumenta a temperatura, diminui o seu módulo de elasticidade. Em se tratando de materiais estruturais, a perda de rigidez torna-se crítica, pois é indesejável o surgimento de deformações excessivas causando desconforto aos usuários e até mesmo o colapso da estrutura. Antes de se projetar uma estrutura de plástico, deve-se observar com que intensidade os elementos estruturais estarão expostos ao calor, fazendo-se o dimensionamento para a pior condição possível, ou seja, a maior temperatura, levando em consideração a inflamabilidade dos plásticos. Para que o material plástico possa ser utilizado com segurança em edificações, devem ser utilizadas normas que prevejam o cuidado com a inflamabilidade dessas estruturas e, até mesmo, o emprego de instalações especiais de combate ao incêndio. A adição de produtos químicos retardantes de chama é uma forma de se atenuar o perigo de incêndio em estruturas com elementos de material plástico. Outra solução é a utilização de uma camada protetora, de material isolante. Portanto, a pesquisa desses autores é um exemplo de como a ciência dos materiais agrega valor para a sociedade e para o meio ambiente.
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REPOSITORIO INSTITUCIONAL DA UFOP: Um modelo de seleção de materiais com abordagens complementares : o uso da logística aplicada a empresas do setor minero metalúrgico.

REPOSITORIO INSTITUCIONAL DA UFOP: Um modelo de seleção de materiais com abordagens complementares : o uso da logística aplicada a empresas do setor minero metalúrgico.

Este estudo tem como objetivo apresentar o desenvolvimento de um modelo de seleção de materiais metálicos que considera os aspectos logísticos no processo de seleção. Inicialmente, foi desenvolvido um estudo teórico sobre Ciência dos Materiais, Engenharia de Materiais, seleção de materiais, logística, sistema de informação gerencial e sistema de informação logística. No estudo sobre a seleção de materiais foram explorados os modelos desenvolvidos por Ashby, Dieter e Callister, com o propósito de investigar as características de cada um, no sentido de subsidiar a elaboração do modelo proposto. O modelo de Ashby, pela aplicabilidade, tornou-se referência para este estudo, pois o pesquisador e sua equipe desenvolveram o software educacional CES EduPack 2005 direcionado ao processo de seleção de materiais, adaptável também para o setor industrial. Para o desenvolvimento do modelo, foi aplicada uma metodologia baseada em um fluxograma, com o intuito de facilitar o processo de elaboração do modelo, da elaboração do instrumento de coleta de dados e da discussão das informações que consolidaram o estudo. Utilizou-se para o desenvolvimento do modelo uma adaptação das redes de indicadores genérica e PERT (Program Evaluation and Review Technique) para relacionar os indicadores da variável Seleção de Materiais com os indicadores da variável Logística com o propósito de elaborar o modelo teórico em forma de fluxograma. O modelo foi então implementado e comparado ao software educacional CES EduPack 2005, desenvolvido por Ashby e sua equipe. Confirmou-se que o CES EduPack 2005 de fato não inclui os aspectos logísticos no processo de seleção. Aplicou-se a especialistas de quatro empresas do setor minerometalúrgico um questionário, para buscar entender o processo de seleção de materiais metálicos, e constatou-se que nenhum fornecedor disponibilizou catálogos com informações do material juntamente com as informações logísticas. Os especilistas relataram que suas empresas não possuem um sistema gerencial que realize o processo de seleção utilizando as informações do material com as informações logísticas. Assim, consideraram que o modelo proposto neste trabalho torna-se para as empresas um importante instrumento de tomada de decisão gerencial.
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Construção de um espectrômetro de ressonância magnética nuclear (RMN) de banda larga....

Construção de um espectrômetro de ressonância magnética nuclear (RMN) de banda larga....

de Souza, pelo apoio, incentivo e pela acolhida no Departamento de Fisica e Ciência dos Materiais do IFQSC/USP.. Ao Prof.[r]

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