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Estudo numérico e biomecânico da prótese do joelho
Full text linkA artroplastia do joelho é um procedimento essencial para restaurar a funcionalidade em pacientes com desgaste avançado da articulação. Este estudo realiza uma análise numérica e biomecânica de uma prótese de joelho de revisão, projetada especificamente apresentam complicações, como desgaste excessivo ou instabilidade. As próteses de revisão são concebidas para oferecer maior estabilidade e durabilidade em comparação com as próteses primárias, sendo especialmente indicadas para pacientes com maior exigência funcional ou desgaste ósseo. O objetivo deste estudo é avaliar o desempenho estrutural da prótese de revisão sob diferentes ângulos de carga, simulando condições que representem o uso quotidiano e
atividades de maior exigência biomecânica. Utilizando o método dos elementos finitos no software Ansys, foi analisado o comportamento do conjunto prótese-osso, com o componente femoral em Ti-6Al-4V, o componente de polietileno em UHMWPE e osso cortical para simular a estrutura óssea. As simulações avaliaram o deslocamento total, as tensões equivalentes de von Mises e as tensões de corte na prótese, considerando cargas aplicadas em ângulos de 0°, 10° e 20°. Os resultados indicaram que ângulos e cargas mais elevados provocaram um aumento nas tensões e nos deslocamentos, destacando os pontos de maior esforço na prótese durante o uso.
Conclui-se que a prótese de revisão estudada apresenta um desempenho estrutural adequado e seguro nas condições simuladas, sugerindo a sua aplicabilidade em artroplastias de joelho de revisão, com potencial para suportar cargas e movimentos típicos de um uso prolongado e repetitivo.Knee arthroplasty is an essential procedure to restore functionality in patients with advanced joint wear. This study performs a numerical and biomechanical analysis of a revision knee prosthesis designed specifically for cases where previous replacements have failed or have complications such as excessive wear or instability. Revision prostheses are designed to offer greater stability and durability compared to primary prostheses and are especially indicated for patients with greater functional demands or bone wear. The objective of this study is to evaluate the structural performance of the revision prosthesis under different load angles, simulating conditions that represent everyday use and activities with greater biomechanical demand. Using the finite element method in the Ansys software, the behavior of the prosthesis-bone assembly was
analyzed, with the femoral component in Ti-6Al-4V, the polyethylene component in UHMWPE and cortical bone to simulate the bone structure. The simulations evaluated the total displacement, von Mises equivalent stresses and shear stresses in the prosthesis, considering loads applied at angles of 0°, 10° and 20°. The results indicated that higher angles and loads caused an increase in tensions and displacements, highlighting the points of greatest stress on the prosthesis during use. It is concluded that the revision prosthesis
studied presents adequate and safe structural performance under simulated conditions, suggesting its applicability in revision knee arthroplasties, with the potential to withstand loads and movements typical of prolonged and repetitive use
Perfil mineral e fitoquímico de microvegetais de acelga biofortificados com selénio
Full text linkO selénio (Se) é um micronutriente essencial nos mamíferos, desempenhando um papel crucial no funcionamento normal da tiroide e no fortalecimento do sistema imunológico [1]. Embora necessário em pequenas quantidades, a ingestão inadequada de alimentos ricos em Se está associada a graves problemas de saúde [1]. Além disso, quando o teor de selénio no solo agrícola é baixo, as colheitas apresentam inevitavelmente uma menor concentração deste mineral. A biofortificação de alimentos surge, portanto, como uma estratégia para mitigar a deficiência de selénio na dieta. Este estudo teve como objetivo produzir microvegetais de acelga (Beta vulgaris subsp. cicla) biofortificados com selénio em sistemas de agricultura vertical. Os microvegetais foram produzidos numa câmara climática de dimensões “walk-in”, com condições controladas de luz, temperatura e humidade, e suplementados com uma solução nutritiva contendo diferentes concentrações de selenato e selenito de sódio. Quatorze dias após a sementeira, os microvegetais foram colhidos, desidratados e submetidos a extração sólido-líquido com etanol a 80% para obtenção de extratos para análise. Os perfis de compostos fenólicos, betalaínas, ácidos orgânicos, açúcares livres e elementos minerais foram determinados através de diferentes técnicas, incluindo métodos cromatográficos e espectroscópicos. As análises permitiram identificar ácido oxálico, sete betalaínas e até oito compostos fenólicos; porém, não foram detetados açúcares solúveis. Por outro lado, os microvegetais biofortificados com selenato de sódio apresentaram teores mais elevados de selénio, potássio, cálcio e ferro, em comparação com aqueles biofortificados com selenito de sódio. Os resultados indicaram que a fonte inorgânica de selénio utilizada na biofortificação influencia o perfil mineral e fitoquímico dos microvegetais de acelga, sendo o selenato de sódio a fonte mais eficiente para a acumulação de nutrientes essenciais.Os autores agradecem à Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) pelo apoio financeiro através de fundos nacionais FCT/MCTES (PIDDAC): CIMO UIDB /00690/2020 (DOI: 10.54499/UIDB/00690/2020) e UIDP/00690/2020 (DOI: 10.54499/ UIDP/00690/2020); e SusTEC LA/P/0007/2020 (DOI: 10.54499/LA/P/0007/ 2020). Financiamento nacional pela FCT, no âmbito da bolsa de doutoramento (2023.00954.BD) de A.P e do contrato (10.54499/CEECINST/00016/2018/CP1505/CT0004) de M.I.D.info:eu-repo/semantics/publishedVersio
Separation of branched alkanes feeds by a synergistic action of zeolite 5A and metal-organic framework MIL-160(Al)
Full text linkThe total isomerisation process (TIP) developed by the universal oil products (UOP) for upgrading the octane rating of light hydrocarbon fractions, especially mixed feedstocks containing pentane (C5) and hexane (C6) isomers, is among the first and most successful adsorption processes applied in the industry. Typically, the light naphtha, characterised by a low research octane number (RON, ≈70), undergoes an incomplete catalytic isomerisation that generates an effluent containing unconverted linear paraffins, mostly n-pentane (nC5; RON 61.7) and n-hexane (nC6; RON 30), mixed with their respective branched isomers, i.e., isopentane (iC5; RON 93.5), 2-methylpentane (2MP; RON 74.5), 3-methylpentane (3MP; RON 75.5), 2,2-dimethylbutane (22DMB; RON 94), and 2,3-dimethylbutane (23DMB; RON 105). After that, the output of the isomerisation reactor is fed into an adsorber packed with zeolite (LTA type) that behaves as a molecular sieve, adsorbing only the linear paraffins (which are then recycled to the catalytic reactor for further processing). This results in a final branched isomerate product with an average RON ≈87–90. However, with the actual TIP process, the monobranched hexanes 2MP and 3MP represent up to 30% of the final product composition, which is detrimental to the octane improvement of gasoline for RON values higher than 90. Accordingly, this work shows a novel adsorptive separation process, based on the synergistic action of the zeolite 5A and the MIL-160(Al) metal-organic framework (MOF), to efficiently fractionate C5/C6 alkane isomers according to classes of high RON (HRON – 22DMB, 23DMB, and iC5) and low RON (LRON – nC5, nC6, 2MP, and 3MP) compounds.This work was financially supported by: (1) project ref POCI01-0145-FEDER-016517 (PTDC/QEQ-PRS/3599/2014) funded by FEDER founds
through COMPETE2020 and FCT; (2) AIProcMat@N2020, project ref NORTE-01-0145-FEDER-000006, supported by NORTE 2020 under the
Portugal 2020 Partnership Agreement through ERDF; (3) FCT PhD scholarship to Adriano Henrique (SFRH/BD/148525/2019); (4) Base
Funding – UIDB/00690/2020 and UIDP/00690/2020 (CIMO), LA/P/0007/2021 (SusTEC) – funded by national funds through FCT/MCTES
(PIDDAC); and (5) Base Funding – LA/P/0045/2020 (ALiCE), UIDB/50020/2020 and UIDP/50020/2020 (LSRE-LCM) – funded by national
funds through FCT/MCTES (PIDDAC).info:eu-repo/semantics/publishedVersio
Dual-Stage Vacuum Pressure Swing Adsorption for Green Hydrogen Recovery from Natural Gas Grids
Full text linkA shift to renewable energy sources is crucial to mitigating climate change. Fossil fuels,
such as petroleum, natural gas, and coal, mainly contribute to the economy’s growth. However,
their use is also the main contributor to global warming. According to the IPCC report, in 2019,
the combined energy supply, industry, and transport sectors represented 73% of the total net
anthropogenic emissions, which means approximately 42.7 GtCO2 was released into the
atmosphere by these sectors. Green Hydrogen (GH), produced from the electrolysis of water,
has the potential to play a significant role in reducing CO2 emissions from fossil fuel systems.
Additionally, GH can serve as an intersectoral bridge by storing and utilizing intermittent
renewable energy sources (such as wind and solar) for later use in the energy supply, industry,
and transport sectors. Following the production of GH, it can be injected into existing natural
gas grids (NGG) for cost-effective transportation, thus eliminating the need for extensive
infrastructure investments. However, when GH is blended into the NGG, it is necessary to
recover and purify it to a high purity level to facilitate applications such as fuel cells (H2 >
99.97%). One challenge associated with separating and purifying GH blended in NGG is the low
H2 feed concentration (<20%), which is significantly lower than that required for traditional H2
adsorption purification processes, for example, H2 produced from steam methane reforming
(>70%). In this work, we develop a conceptual dual-stage vacuum pressure swing adsorption
(VPSA) process to separate and purify H2 blended into the natural gas grids with low H2 feed
concentration (<20%).The authors are grateful to the Foundation for Science and Technology (FCT, Portugal) for
financial support: (1) under project PTDC/EQU-EPQ/0467/2020 (DOI: 10.54499/PTDC/EQUEPQ/
0467/2020), (2) through the national funds FCT/MCTES (PIDDAC) to CIMO
(UIDB/00690/2020 and UIDP/00690/2020), and SusTEC (LA/P/0007/2020), (3) by the national
funds through FCT/MCTES (PIDDAC): LSRE-LCM, UIDB/50020/2020 (DOI:
10.54499/UIDB/50020/2020) and UIDP/50020/2020 (DOI: 10.54499/UIDP/50020/2020); and
ALiCE, LA/P/0045/2020 (DOI: 10.54499/LA/P/0045/2020). Additionally, we thank national
funding by FCT, Foundation for Science and Technology, through the individual research grantinfo:eu-repo/semantics/publishedVersio
Converging extended reality and machine learning to improve the lecturing of geometry in basic education
Full text linkTechnology is constantly supporting in the innovation of the teaching-learning process. Today’s students are
more demanding actors when it comes to the environment they have at their disposal to learn, experiment and
develop their critical thinking. The area of Mathematics has successively suffered from students’ learning difficulties,
whether due to lack of motivation, low abstraction ability or lack of new tools for teachers to bring
innovation into the classroom and outside it. While being true that digitalization has entered schools, it often
follows a basic and simple process of digital replication of approaches and materials that were previously only
available on physical media. This work focuses on the use of Extended Realities, more precisely, Mixed Reality,
for teaching Mathematics, and very particularly in the teaching of Geometry, through the proposition of a
conceptual model that combines the use of Extended Reality and Machine Learning. The proposed model was
subject to prototyping, which is presented as a form of laboratory validation as a contribution to innovate the
way of how the geometry teaching-learning process is developed and to promote the integration of Extended
Reality technologies into the Education Sector as practical tools, as well due to its potential use to obtain useful
insights for teachers, and students, throughout the process.This work was supported by national funds through FCT/MCTES (PIDDAC): CeDRI, UIDB/05757/2020 (DOI: 10.54499/UIDB/05757/ 2020) and UIDP/05757/2020 (DOI: 10.54499/UIDP/05757/2020); and SusTEC, LA/P/0007/2020 (DOI: 10.54499/LA/P/0007/2020).info:eu-repo/semantics/publishedVersio
As tecnologias digitais nos processos educativo e administrativo para obtenção do título de condução em Portugal
Full text linkNo contexto atual, as tecnologias digitais centram-se na competitividade e nas necessidades do mercado. Aumenta-se a produtividade e o bem-estar social recorrendo a grandes dados e tecnologias disruptivas. Na administração pública, com vista a transformar os serviços a partir da inovação tecnológica, sem colocar em causa o desenvolvimento social sustentável, verificam-se alguns obstáculos. Na educação, a tecnologia educativa melhora tanto o ensino como as capacidades cognitivas dos alunos, com integrações tecnológicas que estão a transformar o ensino. A inovação tecnológica e a criação de infraestruturas eficientes, são fundamentais para a modernização administrativa e educativa, através da promoção de mudanças nas abordagens mais convencionais. A eficácia da formação de condutores na redução de acidentes de trânsito ainda hoje é objeto de debate. Enquanto alguns defendem a sua importância para consciencializar sobre as condutas de risco, outros questionam a sua eficácia na diminuição de acidentes. Não havendo evidências sólidas, existe a crescente necessidade de uma avaliação mais profunda do ensino da condução, considerando os desafios da digitalização e a diversidade dos candidatos a condutor. Neste contexto, esta dissertação identifica e analisa criticamente a aplicação das tecnologias digitais nos processos educativos e administrativos, e compreende as perceções dos envolvidos nessas interações. A investigação enquadra-se no âmbito da utilização da tecnologia educativa pelas escolas de condução e dos processos administrativos das direções regionais no contexto da gestão da informação. Para tal realizou-se estudo de caso descritivo misto, combinando-se elementos qualitativos e quantitativos recolhidos junto de uma população composta por várias entidades ligadas à formação de condutores, utilizando-se o método de amostragem por conveniência. Observou-se a importância das tecnologias digitais no contexto da administração pública, na capacidade de otimização dos processos administrativos e de valorização da educação dos candidatos a condutor. Apesar de as tecnologias digitais serem amplamente reconhecidas como essenciais para a modernização administrativa e educativa, o seu potencial ainda não é inteiramente aproveitado, evidenciando a necessidade de uma integração mais eficaz e abrangente.In today's context, digital technologies are centred on competitiveness and market needs. Productivity and social wellbeing are increased through the use of big data and disruptive technologies. In public administration, there are a number of obstacles to transforming services through technological innovation without jeopardising sustainable social development. In education, educational technology improves both teaching and students' cognitive abilities, with technological integrations that are transforming teaching. Technological innovation and the creation of efficient infrastructures are key to administrative and educational modernisation, by promoting changes to more conventional approaches. The effectiveness of driver training in reducing traffic accidents is still the subject of debate today. While some defend its importance in raising awareness about risky behaviour, others question its effectiveness in reducing accidents. In the absence of solid evidence, there is a growing need for a more in-depth evaluation of driving instruction, considering the challenges of digitalisation and the diversity of driver candidates. In this context, this dissertation identifies and critically analyses the application of digital technologies in educational and administrative processes, and understands the perceptions of those involved in these interactions. The research falls within the scope of the use of educational technology by driving schools and the administrative processes of regional directorates in the context of information management. To this end, a mixed descriptive case study was carried out, combining qualitative and quantitative elements collected from a population made up of various organisations involved in driver training, using the convenience sampling method. We observed the importance of digital technologies in the context of public administration, in their ability to optimise administrative processes and enhance the education of driver candidates. Although digital technologies are widely recognised as essential for administrative and educational modernisation, their potential is not yet fully exploited, highlighting the need for more effective and comprehensive integration
Are Portuguese Higher Education Students Motivated to Study English as a Second/Foreign Language?
Full text linkBeing motivated is fundamental for any individual to achieve personal and professional
success. In the context of learning in higher education, motivation is crucial for achieving
this success. Understanding the motivational state of students is essential for higher education
managers and teachers. Understanding students’ amotivation, intrinsic and extrinsic
motivation can provide vital information to initiate changes in teaching and learning. In
this sense, measuring amotivation, intrinsic motivation, and extrinsic motivation allows for
understanding students’ motivation’s general state. This study aims to analyse the motivation of 145 Portuguese higher education students (70 male and 75 female) aged between 17
and 47 years old who studied a second/foreign language (English) in Portugal during the
academic year of 2020/2021. We used the Academic Motivation Scale to measure motivation
to study English. The results show that students are not demotivated. The motivation that
prevails in the results is intrinsic motivation, and extrinsic motivation was insignificant. This
study’s results contribute to the literature on motivation to study second languages, especially
concerning the need to understand why students are only intrinsically motivated. Are the lessons,
the teaching methodologies, the techniques and the contents not able to motivate them?Funding: This research is partly supported by national funds, through the
FCT–Portuguese Foundation for Science and Technology under the project
UIDB/04011/2020 (https://doi.org/10.54499/UIDB/0401 1/2020), and by NECEUBI,
Research Centre for Business Sciences, Research Centre under the project
UIDB/04630/2022 and by CEECINST/00127/2018/CP1501/CT0010.info:eu-repo/semantics/publishedVersio
Mediação Municipal e Intercultural: o que nos dizem os técnicos
No full textEste capítulo retrata um estudo exploratório, de caráter qualitativo, na perspetiva dos técnicos municipais das áreas de ação social e educação onde se prevê trabalho de mediação e intervenção comunitária. Estipularam-se como objetivos: (i) compreender a mediação intercultural na perspetiva de profissionais, aptos ou não ao seu exercício e (ii) tecer reflexões sobre as práticas de mediação intercultural. Para a recolha de dados utilizou-se um questionário, administrado online, composto por questões fechadas e abertas. O grupo de participantes foi
intencionalmente selecionado abrangendo técnicos de dois municípios da zona centro de Portugal, um dos quais envolvido num projeto de mediação neste âmbito. Os resultados revelam que os técnicos manifestam satisfação com a atividade de mediação, embora reconheçam a complexidade deste processo. Destaca-se igualmente o sentirem-se reconhecidos pelos utentes como figuras de confianças e securizantes, indiciando uma boa aceitação. Contudo, independentemente, da (in)existência de formação específica na mediação, e experiência em projeto de mediação em mútiplos contextos, os respondentes expressam um entendimento das
práticas mediadoras assentes numa lógica do mediador enquanto substituto da pessoa, descurando o papel ativo da mesma na conquista dos objetivos e promoção da participação. Sublinha-se a importância de uma reflexão crítica sobre as práticas de mediação intercultural, assente numa narrativa produzida a várias vozes, capaz de motivar e empoderar o alvo da intervenção.info:eu-repo/semantics/publishedVersio
A pastorícia, transformações e resistência, pelo olhar das mulheres
Full text linkO pastoreio extensivo, particularmente de pequenos ruminantes, é uma atividade histórica no Parque Natural de Montesinho (PNM) no nordeste de Portugal. Na continuidade e herança da organização económica camponesa, esta atividade toma contornos de resistência, adequando-se a uma economia agrária marcada, entre outros, pelas diretivas europeias da política agrícola comum, pelo subsídio dependência e pelas oscilações do mercado liberal. A partir da etnografia de caminhada conduzida desde 2022, com cinco pastores do PNM e das entrevistas semiestruturadas realizadas às mulheres das mesmas unidades domésticas (no âmbito do Projeto PASTOPRAXIS; FCT-MTS/CAC/0028/2020), retratamos as transformações na organização do trabalho, e a complementaridade de ocupações, parte delas não agrárias, dos membros destas unidades, com enfoque no papel das mulheres. Desconstruir-se-á assim a visão da pastorícia enquanto atividade imutável e de trabalho individual do pastor na relação com os seus animais. Trata-se de uma aproximação pelo feminino às formas de resiliência do sistema agro-silvo-pastoril num território fortemente despovoado e transformado, fruto da situação político-económica da segunda metade do séc. XX, e, agora, fustigado pelos efeitos das mudanças climáticas. Em consonância, serão apresentadas as perceções e expectativas destas mulheres face ao futuro, e, em concreto, sobre a possibilidade de futuro para a pastorícia.info:eu-repo/semantics/publishedVersio
Dinâmica da maturação de variedades minoritárias de Vitis vinifera L. na região vitivinícola de Trás-os-Montes
No full textO cultivo da videira e a produção de vinho são atividades tradicionais dos países do velho mundo.
Portugal é um país com uma rica diversidade de castas e de vinhos com alta qualidade. Este país
possui 180,36 mil hectares de vinha, com 9,42 mil hectares localizados na região vitivinícola de Trás-
os-Montes (2024). A produção nacional em 2023 foi de 7,542 milhões de hectolitros, sendo Trás-os-
Montes responsável por 1,3% deste total.
Os problemas de origem climática estão entre os principais fatores em uma redução da área produtiva
da vinha e uma crescente preocupação sobre o futuro desta atividade. Neste contexto é importante o
conhecimento do comportamento das castas minoritárias, a fim de criar estratégias que mitiguem o
efeito das mudanças climáticas e permita a continuidade do cultivo da videira na região de Trás-os-
Montes.
O presente trabalho teve como objetivo acompanhar a maturação de oito castas minoritárias de Vitis
vinifera L. (Bastardo Branco, Bastardo Tinto, Bical, Boal, Cornifesto, Tinta Gorda, Tinto Cão e
Samarrinho) na região vitivinícola de Trás-os-Montes, em 2024. As castas estão inseridas em três
sub-regiões com Denominação de Origem, sendo eles Chaves, Planalto Mirandês e Valpaços.
Durante a maturação foram recolhidas amostras para avaliação de parâmetros fisico-químicos (acidez
total, ácido málico, açúcar, composição fenólica, densidade, índices de cor de mostos, pH e teor
alcoólico provável) e biométricos (diâmetros para cálculo da área da película e volume do bago) a
fim de estudar seus comportamentos, além das análises realizadas no mosto da vindima e no vinho
obtido após a fermentação alcoólica.
Os resultados permitiram verificar dinâmicas da maturação diferenciadas para as várias castas. Houve
redução da acidez das castas brancas e tintas, assim como um aumento do pH durante a maturação.
A acumulação dos açúcares foi crescente, assim como o teor alcoólico provável. Em relação à
maturação fenólica ocorreu redução dos polifenóis totais e dos taninos, enquanto o teor em
antocianinas aumentou. A fermentação alcoólica ocorreu de forma satisfatória, com redução da massa
volúmica. Foi realizada a comparação entre a temperatura, graus-dia acumulados e pluviosidade de
abril a setembro de 2024 com as normais climatológicas das regiões em que as castas estavam
inseridas, a fim de estudar o impacto de um ano quente e seco, como 2024, na dinâmica da maturação.The cultivation of grapevines and wine production are traditional activities in Old World countries.
Portugal is a country with a rich diversity of grape varieties and high-quality wines. It has 180.36
thousand hectares of vineyards, with 9.42 thousand hectares located in the wine-producing region of
Trás-os-Montes (2024). National production in 2023 was 7.542 million hectoliters, with Trás-os-
Montes accounting for 1.3% of this total.
Climatic issues are among the main factors contributing to a reduction in productive vineyard areas
and an increasing concern about the future of this activity. In this context, understanding the behavior
of minority grape varieties is important to create strategies that mitigate the effects of climate change
and ensure the continuation of grapevine cultivation in the Trás-os-Montes region.
This study aimed to monitor the ripening of eight minority grape varieties of Vitis vinifera L.
(Bastardo Branco, Bastardo Tinto, Bical, Boal, Cornifesto, Tinta Gorda, Tinto Cão, and Samarrinho)
in the Trás-os-Montes wine region in 2024. These varieties are cultivated in three subregions with
Denomination of Origin Trás-os-Montes: Chaves, Planalto Mirandês, and Valpaços.
During ripening, samples were collected to evaluate physicochemical parameters (total acidity, malic
acid, sugar, phenolic composition, density, must color indices, pH, and probable alcohol content) and
biometric parameters (diameters for calculating skin area and berry volume) to study their behavior.
Additionally, analyses were conducted on the must at harvest and on the wine obtained after alcoholic
fermentation.
The results showed differentiated ripening dynamics among the various grape varieties. Acidity
decreased in both white and red grape varieties, while pH increased during ripening. Sugar
accumulation increased, as did the probable alcohol content. In terms of phenolic ripening, there was
a decrease in total polyphenols and tannins, while anthocyanin content increased. Alcoholic
fermentation occurred satisfactorily, with a reduction in density. A comparison was made between
temperature, accumulated degree-days, and rainfall from April to September 2024 with the climatic
norms of the regions where the grape varieties are grown to study the impact of a hot, dry year, such
as 2024, on ripening dynamics