RESUMO Uma característica importante dos produtos agrícolas está intimamente associada à geometria complexa e também do material que os constituí. O estudo do comportamento mecânico dos materiais biológicos merece uma análise detalhada das leis da mecânica dos sólidos, particularmente das integrais hereditárias e dos modelos analógicos. O levantamento do volume, superfície e forma dos órgãos das plantas podem fornecer suporte fundamental para o desenvolvimento de equipamentos capazes de manusear esses produtos com precisão adequada. A determinação da qualidade dos produtos agrícolas é um processo dinâmico, para o qual técnicas interativas e não invasivas são de relevante importância. Este trabalho tem como objetivo revisar a literatura pertinente associada à análise das propriedades físicas e mecânicas de materiais vegetativos. A seguir os avanços científicos associados às técnicas para estudar o comportamento físico e mecânico dos tecidos vegetativos e como elas podem dar suporte a projetos de engenharia. As conclusões deste artigo incluem a análise da importância destas novas técnicas e suas aplicações para as ciências agrícolas.

ABSTRACT A relevant characteristic of agricultural products is the close association between their complex geometry and material constitution. A study of the mechanical behavior of biological materials should involve a detailed analysis of the laws of solid mechanics, particularly of hereditary integrals and analogical models. Moreover, volume, surface, and shape surveys of plant organs support, on a fundamental level, the development of equipment capable of processing and handling these products with adequate precision. Quality determination of agricultural products is a dynamic process, as part of which interactive and non-invasive techniques are relevant. Accordingly, this review targets pertinent literature associated with the analysis of physical as well as mechanical properties of vegetative materials. Following this, the review covers scientific advances associated with techniques employed to study the physical and mechanical behavior of vegetative tissues and how these techniques can support engineering projects. Finally, the conclusions present an analysis of the importance of these new techniques and their applications to the agricultural sciences.

Resumo A classificação e a seleção de produtos agrícolas são de grande importância para garantir a qualidade dos processos de pós-colheita. No entanto, a maioria das análises físicas e químicas são destrutivas e isso significa que os produtos são inutilizados após essas análises. Sendo a umidade um dos mais importantes parâmetros para garantir a qualidade de armazenamento, bem como facilitar o processamento do produto, esse trabalho propõe um método alternativo para determinar esse parâmetro através de forma indireta e não-destrutiva, utilizando a análise de imagens a partir do fenômeno Biospeckle. Esse método consiste em obter um vídeo de 10s no qual o objeto é incidido por um laser. Esse vídeo é dividido em frames, utilizando rotina computacional no Matlab e, então, a sequência de imagens é processada, utilizando-se o programa computacional, ImageJ. Os resultados foram expressos em termos da matriz de correlação modificada e Momento de Inércia (MI). Em paralelo à análise de imagens, foi feita a análise de umidade através do método tradicional, empregando uma estufa a 130 ºC. Correlacionando MI e os valores de umidade, foi possível determinar a umidade pelo método indireto. Para esse trabalho foram empregados grãos de Moringa oleifera.

Abstract The classification and selection of agricultural products are very important to assure post-harvest quality processes. However, most of physical and chemical analyses are destructive. It means those products turn useless after these analyses. Moisture is one of the most important parameters to assure the storage quality and as well to facilitate product processing. This research offers an alternative method to determine that parameter through an indirect and non-destructive way, using the image analysis based on the Biospeckle phenomenon. This method consists in get a 10 seconds video of a laser focused on the object. This video is divided in frames, using a computational routine in Matlab and, then, the sequence of images is processed using the computational program named ImageJ. The results are expressed in terms of modified correlation matrix and Moment of Inertia (MI). At the same time, a moisture analysis is carried out using the traditional methodology employing conventional heater equipment set at 130 ºC. By correlating MI and moisture values, it was possible to determine the moisture content by means of an indirect method. To this research, it was employed grains of Moringa oleifera.

ABSTRACT The pertinent literature discloses a family of optical profile measuring techniques highlighting the moiré methods. The Moiré technique is based on the interference of two superimposed optical grids which produce fringe patterns which can be processed to analyze the DYNAMIC MEASUREMENT IN MATERIALS mechanical behavior. The goal of this research is to experimentally determine the mechanical displacement of a slim cantilever beam by means of Moiré technique with Phase Shift. Photomechanical experimental arrangement included a digital camera, a multimedia projector and a PC. The occurrence of oscillations has been adequately analyzed. The results showed data from which useful information can withdraw, being of great importance to support agricultural machinery projects and development.

Abstract Introduction: In the treatment of complex aneurysms, debranching is an extra-anatomical revascularization of visceral arteries followed by endograft coverage of the thoracoabdominal aorta. It eliminates the need for a thoracotomy and aortic clamping, but requires the performance of several technically demanding visceral anastomosis. In 2008, Lachat described visceral revascularization with the use of a sutureless distal anastomosis, performed by the telescoping of an endograft in the visceral branch, named VORTEC (Viabahn Open Revascularization TEChnique). Objective: An experimental model was created to test the feasibility and short term results of performing a telescoped proximal anastomosis to the abdominal aorta. Methods: Swine model. The abdominal aorta was dissected and ligated between the renal arteries and the iliac vessels. Three centimeters bellow the renal arteries a Viabahn endograft was telescoped for 2 cm into the proximal aorta. The other extremity was conventionally anastomosed to the distal aorta. Patency, sealing and tensile strength of the anastomosis were tested. Results: Time for performing the telescoped anastomosis was shorter (5.4±2.8 min versus 10.3±3.4 min, P<0.05). All grafts were patent and both types of anastomosis presented no bleeding. Immediate tensile strength showed a higher strength of the conventional suture (22.7 x 14.3 N, P<0.09). After 30 days there was no pseudo-aneurysms and the strength of the conventional and VORTEC anastomosis were similar (37.3 x 40.8 N, respectively, P=0.17). Conclusion: Telescoped proximal anastomosis by the technique of VORTEC is feasible. After 30 days the tensile strength of the both anastomosis were similar.

Desenvolvimento e otimização de projetos de máquinas agrícolas envolvem a análise de tensão e deformação. Técnicas fotomecânicas de moiré fornecem campo de deslocamento completo do corpo de prova e podem auxiliar no entendimento do comportamento mecânico de peças com geometria complexa. Métodos híbridos associam franjas padrões de deslocamento com mapas de distribuição de tensão e deformação, através de conceitos de teoria da elasticidade. O objetivo deste trabalho foi analisar o uso da técnica de moiré de sombra para determinação qualitativa de distribuição de tensão e deformação em elementos de máquinas de geometria complexa. Os resultados foram comparados com o método de extensometria elétrica e por simulação computacional. Os resultados mostraram que a técnica de moiré de sombra foi bastante confiável para analisar o comportamento mecânico de elementos de máquinas de geometria complexa.

Development and optimization of projects for agricultural machinery involve the analysis of stress and strain. Moiré photomechanical techniques provide a complete displacement field of the specimen under test, and can aid in understanding the mechanical behavior of parts with complex geometry. Hybrid methods combine fringe patterns of displacement with distribution maps of stress and strain through concepts of the theory of elasticity. The objective of this work was to analyse the use of the shadow moiré technique in the qualitative determination of stress and strain distribution in geometrically complex machine elements. The results were compared with those from an electrical extensometer and a computer simulation. The results demonstrated that the shadow moire technique was quite reliable in analysing the mechanical behavior of geometrically complex machine elements.

OBJETIVO: Analisar in vitro, a resposta mecânica de tendões calcâneo bovino, submetidos ao alongamento estático e avaliar a influência do alongamento no evento lesivo. MÉTODOS: Seis grupos de espécimes de tendões calcâneos bovinos (n=10) foram submetidos a alongamento estático: três intervalos (15, 30, 45 segundos) e percentuais de alongamento inicial (2,5 e 3,5%). O grupo controle (n=10) não realizou alongamento prévio. Ao termino do ensaio de alongamento, os espécimes foram submetidos ao ensaio de ruptura. RESULTADOS: Os valores de relaxamento de força apresentaram estabilização a partir do trigésimo segundo (p<0.0001) nos dois níveis de deformação estudados. Foi observado maior relaxamento de força (p<0.0026) e menor tensão de ruptura (p = 0.0123) para o grupo submetido a maior taxa de alongamento percentual (3,5%). Não houve diferença nos parâmetros de ruptura entre os grupos alongamento e controle. As variáveis tempo e percentual de alongamento não apresentaram interação. CONCLUSÃO: Considerando-se o relaxamento de estresse, o intervalo de 30 segundos parece ser o mais efetivo no alongamento de tendões, fato a ser considerado no estabelecimento de novos protocolos clínicos de alongamento. Trabalho experimental.

OBJECTIVE: Analyze in vitro the mechanical response of bovine calcaneus tendons subjected to static stretching in three different intervals (15, 30, 45 s). METHODS: Six groups of bovine calcaneus tendons (n=10) were formed according to the static stretching protocol: three different intervals (15, 30, 45 s) and initial stretching percentage (2.5% and 3.5%). The control group (n=10) did not perform prior stretching. At the end of the stretching tests, the specimens were subjected to stress rupture tests. RESULTS: The values for force relaxation presented stability after the 30th second (p<0.0001) at both levels of deformation. Greater force relaxation (p<0.0026) and the least tensile strength (p=0.0123) was observed in the group that was subjected to the highest stretch percentage (3.5%). No difference was observed between the rupture parameters of the stretch and control groups. The variables, stretch duration and percentage did not demonstrate interaction. CONCLUSION: In relation to force relaxation, the 30 second interval seems to be the most effective when stretching tendons. This fact should be considered when establishing new clinical stretching protocols. Laboratory investigation.

INTRODUCTION AND OBJECTIVES: The mini sling concept for stress urinary incontinence is an anatomical approach that involves placing a midurethral low-tension tape anchored to the obturator internus muscles bilaterally. They overcome the blind passage of long needles and all the related complications. There are many different devices available and because these are outpatient procedures, primary fixation plays an important role in the outcome. The objective is to evaluate the primary fixation of the various devices of attachment of the commercially available mini-slings through biomechanical tests. MATERIALS AND METHODS: A total of 45 Wistar rats were divided in 3 groups of 15 rats each. They underwent 5 subcutaneous implantation of different mini slings and one polipropilene mesh (control), as follows: TVT-Secur® (Gynecare, USA), Type 1 polypropylene mesh (control); Ophira Mini Sling System® (Promedon, Argentina), Tissue Fixation System® (TFS PTY, Australia), Zipper Sling® and "T device" (Prosurg, USA). The abdominal wall was removed on bloc at different times after implant for biomechanical evaluation, which consisted in application of unidirectional force to the extremity of the fixation system or mesh, until it was completely removed from the tissue using a tension meter (Nexygen 3.0 Universal Testing Machine - LLOYD Instruments). The force was measured in Newtons (N). RESULTS: There was significant difference in the resistance to extraction among the different fixation systems. At 7 days the Ophira Mini Sling System® presented the best fixation and "T dispositive" the worst. CONCLUSION: Ophira mini sling System® presented the best primary fixation at 7º, 14º and 30º days. The impact of this feature in the clinical setting needs to be verified.

OBJETIVO: Avaliar o modelo experimental animal para o estudo da atividade tecidual da parede abdominal em sua interação com a prótese de polipropileno, através da utilização de um dos fenômenos ópticos da luz Laser, o biospeckle. MÉTODOS: Foram utilizados 50 ratos Wistar machos, divididos em quatro grupos: Grupo 1 com 10 animais não operados e controles; Grupo 2 com 10 animais submetidos a cirurgia sem a colocação de prótese; Grupo 3 com 20 animais submetidos a cirurgia com colocação de prótese de polipropileno pré-peritonial; Grupo 4 (Sham) com 10 animais. Nenhum animal apresentou complicações pós-operatórias, sendo que no 20º PO foram submetidos ao ensaio óptico. RESULTADOS: A comparação das médias e o desvio padrão das medidas da atividade tecidual da parede abdominal, com e sem implantação da prótese de polipropileno obtidas dos grupos de animais, pelo teste T de Student, não evidenciou diferença estatística significativa (p>0.05). CONCLUSÃO: A análise dos dados obtidos permitiu concluir que o modelo animal é viável e que o biospeckle abre caminhos para toda uma linha de experimentos a ser desenvolvida em avaliar atividade tecidual.

PURPOSE: To evaluate an experimental animal model to study the abdominal tissue activity considering its interaction with a polypropylene mesh, through the use of one of the optical phenomena of light Laser, the biospeckle. METHODS: Fifty Wistar male rats were divided into four groups: Group 1: ten animals not submitted to surgery; Group 2: ten animals submitted to surgery without polypropylene mesh; Group 3: 20 animals submitted to surgery followed by the mesh placement; Group 4: (sham) with ten animals. None of the animals presented post surgical complications being submitted to the optical tests at the 20th postoperative day. RESULTS: The analysis from the biospeckle tests, comparing the medians and standard deviations with T Student test, indicated that no significative difference was observed on the abdominal wall tissue activity in the four groups considered, with and without polypropylene mesh prosthesis implantation. CONCLUSION: The animal model is viable and the biospeckle open ways for a great number of experiments to be developed in evaluating tissue activity.

Perenifólias de clima temperado são dominantes em solos pouco férteis. Essa característica é atribuída a mecanismos mais eficientes de economia de nutrientes. O cajueiro (Anacardium occidentale - Anacardiaceae), uma espécie decídua, é nativo de região do Brasil com solos arenosos, enquanto que o urucuzeiro (Bixa orellana - Bixaceae), uma perenifólia, nativa da América tropical, é espontâneo em regiões com solo mais úmido e fértil. As perenifólias apresentam folhas robustas, adaptadas a resistir a adversidades por mais tempo. Compararam-se aspectos físicos das folhas e mecanismos de economia de nutrientes entre as duas espécies, a fim de verificar se a espécie decídua apresenta mecanismos mais eficientes, que expliquem sua ocorrência em locais pouco férteis. Foram também comparados os mecanismos de economia de nitrogênio sob disponibilidades diferentes deste nutriente. Foram avaliados: (i) longevidade foliar, (ii) características físicas das folhas (massa por área e tensão de ruptura), (iii) concentração de compostos nitrogenados nas folhas (nitrogênio, clorofila e proteínas), (iv) mecanismos de conservação de nitrogênio (eficiência de reaproveitamento, proficiência de reaproveitamento e eficiência do uso), (v) mecanismos de conservação de nitrogênio sob disponibilidades diferentes deste elemento. A maior longevidade foliar de A. occidentale foi relacionada a valores maiores de massa foliar específica e tensão de ruptura foliar. A. occidentale apresentou menores concentrações de nitrogênio e proteínas. Sob menor disponibilidade de nitrogênio A. occidentale apresentou maiores valores de proficiência de reaproveitamento e eficiência do uso de nitrogênio e maior longevidade foliar. Essas características podem ter contribuído para a adaptação dessa espécie a locais com solos arenosos mais pobres em nitrogênio.

Evergreen species of temperate regions are dominant in low-nutrient soils. This feature is attributed to more efficient mechanisms of nutrient economy. Nevertheless, the cashew (Anacardium occidentale- Anacardiaceae), a deciduous species, is native to regions in Brazil with sandy soil, whilst the annatto (Bixa orellana- Bixaceae), classified as an evergreen species native to tropical America, grows spontaneously in regions with more humid soils. Evergreens contain robust leaves that can resist adverse conditions for longer. The physical aspects of the leaves and mechanisms of nutrient economy between the two species were compared, in order to verify whether the deciduous species had more efficient mechanisms that might explain its occurrence in regions of low soil fertility. The mechanisms of nitrogen economy were also compared for the two species at available concentrations of this nutrient. The following were analysed: (i) leaf life span, (ii) physical leaf characteristics (leaf mass per area, and rupture strain), (iii) nitrogenous compounds (nitrogen, chlorophyll, and protein), (iv) nitrogen conservation mechanisms (nitrogen resorption efficiency, resorption proficiency, and use efficiency), and (v) nitrogen conservation mechanisms under different availability of this mineral. The higher values of leaf mass per area and leaf rupture strain found in A. occidentale were related to its longer leaf life span. A. occidentale showed lower concentrations of nitrogen and protein in the leaves than B. orellana. Under lower nitrogen availability, A. occidentale had higher nitrogen resorption proficiency, nitrogen use efficiency and leaf life span than B. orellana. These characteristics may contribute to the adaptation of this species to sandy soils with low nitrogen content.

A qualidade vegetal freqüentemente se refere a tamanho, forma, massa, firmeza, cor e danos, em que podem ser classificados e ordenados. Porém, sua implementação tecnológica se torna inviável, para pequenos e médios produtores, devido ao alto custo de softwares, equipamentos, além dos custos operacionais. Com base nessas considerações, a proposta deste trabalho é estudar a adaptação de um novo software, com código-fonte aberto para habilitar o sistema de classificação reconhecendo forma, volume, cor e possivelmente danos. O software chamado ImageJ, compatível com o Windows, Linux e MAC/OS, é bastante popular em práticas e pesquisas médicas, e oferece algoritmos para obter os parâmetros mencionados acima. Entre os recursos oferecidos pelo pacote destaca-se a disponibilidade de diversos algoritmos com código-fonte abertos para: manipulação dos mais variados formatos de arquivo de imagens, detecção de bordas, melhoria de imagens, cálculos diversos (áreas, médias, centróides) e operações morfológicas. Este software disponibiliza também um ambiente gráfico que simplifica a utilização de tais recursos, além de permitir a extensão através de "plugins" escritos em Java.

Vegetable quality is frequently referred to size, shape, mass, firmness, color and bruises from which fruits can be classified and sorted. However, technological by small and middle producers implementation to assess this quality is unfeasible, due to high costs of software, equipment as well as operational costs. Based on these considerations, the proposal of this research is to evaluate a new open software that enables the classification system by recognizing fruit shape, volume, color and possibly bruises at a unique glance. The software named ImageJ, compatible with Windows, Linux and MAC/OS, is quite popular in medical research and practices, and offers algorithms to obtain the above mentioned parameters. The software allows calculation of volume, area, averages, border detection, image improvement and morphological operations in a variety of image archive formats as well as extensions by means of "plugins" written in Java.

Bamboo is considered an important raw material in developing countries because its physical characteristics associate lightness with high mechanical resistance. However its behavior obtained from mechanical tests is not yet well defined. This research work had the objective of evaluating bamboo (Guadua angustifolia) testing specimens under simple uniaxial compression loading. Shadow moiré optical methods had been employed to generate deformation mapping as function of knots (0, 1 or 2). Obtained results indicate that the technique is well adequate in generating iso-deformation contour lines in bamboo specimens

El bambú es considerado como una materia prima muy importante para los paises en vias de desarrollo, pues combina levedad con una elevada resistencia mecánica. Hasta ahora no se conoce adecuadamente el comportamiento del material cuando es sometido a los ensayos de caracterización mecánica. En este trabajo se buscó evaluar probetas de bambú (Guadua angustifolia) sometidas al ensayo de compresión simple. Se utilizó la técnica de moiré de sombra para mapear las deformaciones de las probetas en función de la cantidad de nudos presentes en ella (0, 1 ó 2). Los resultados obtenidos evidenciaron la adecuación de la técnica utilizada, permitiendo observar la distribución de las lineas de iso-deformación en el bambú

Este trabalho teve por finalidade analisar o comportamento de tendões calcâneo bovino submetidos a ensaios mecânicos cíclicos. Para cada corpo de prova foram aplicados três ensaios de dez ciclos de tração e três níveis de deformação: 2,5%, 3% e 4%. Ao término de cada ensaio o tendão era mantido em repouso por 300 s. A velocidade de carregamento adotada foi de 10% do comprimento do corpo de prova, por segundo. Os resultados obtidos foram submetidos à análise de variância com delineamento de parcelas subdivididas no tempo e blocos casualizados nas subparcelas. Conclui-se que o pré-tensionamento de tendões realizado através da deformação relativa permanece como parâmetro mais seguro, por atuar dentro dos limites fisiológicos do tendão, evitando os efeitos nocivos do sobretensionamento.

This research work reports an experimental study on the mechanical behavior of bovine calcaneous tendons. A total number of 03 cyclic relaxation tests with 10 cycles respectively at 2,5%, 3%, and 4% of deformation were performed for each specimen. The specimens were kept at rest for 300 s between tests. Deformation rates were maintained at 10% of initial length per second. Cyclic relaxation tests carried on all tendons showed that the average force correspondent to the first cycle was statistically significatively greater than the average force correspondent to the tenth cycle. This also emphasizes the occurrence of a force relaxation phenomena. It can be concluded that tendons pre-tensionning by means of specific deformations stands for a safer parameter because it acts within the tendon biological limits avoyding the overtensioning negative effects.

Na cirurgia de reconstrução do ligamento cruzado anterior do joelho, os enxertos de tendões autólogos são a principal opção como substitutos ligamentares. Entretanto, uma das razões da falha da reconstrução ligamentar com tecidos moles é o estiramento ou elongamento do enxerto com o tempo. Neste trabalho, foram ensaiados oito tendões do músculo grácil e oito do músculo semitendinoso humanos, obtidos de quatro cadáveres do sexo masculino, com idade média de 24,5 anos. Cada tendão foi submetido a uma deformação relativa constante de 2,5% durante 600 s, com registro contínuo do relaxamento de força. A seguir, o tendão retornava ao seu comprimento inicial e era mantido num período de repouso de 300 s. Após este intervalo, um segundo ensaio, semelhante ao primeiro, era realizado. A velocidade de carregamento empregada foi de 10% do comprimento inicial do corpo de prova por segundo. Foram obtidos valores de força inicial, com 300 s e 600 s nos dois ensaios. A análise estatística sugere um comportamento mecânico mais uniforme para o tendão do músculo semitendinoso quando comparado ao tendão do músculo grácil.

In the anterior cruciate ligament knee surgery reconstruction, autologous tendons graft remains as a main option as substitutive ligaments. However time effect on graft elongation is the main reason of ligament reconstruction failure. Traction tests have been performed on eight gracilis as well as on eight semitendinosus human muscles tendons obtained from four male cadavers at an average of 24.5 years. Each tendon specimen has been submitted to a deformation of 2.5% of its initial length for a time interval of 600 s with continuous recording of the corresponding force relaxation. The tendon specimen was then kept at rest for 300 s as soon as it returned to its initial length. The same specimen was then submitted to a similar test. Deformation rate for both tests was 10% of its initial length per second. Initial force values were obtained for resting time interval of 300 s as well as for 600 s. Statistical analysis suggests that the semitendinosus muscle tendon exhibits a more uniform mechanical behavior, as compared to gracilis muscle.

As técnicas de moiré (TM) são um conjunto de técnicas, baseadas no fenômeno de moiré, mais comumente utilizadas em perfilometria, devido à sua simplicidade e rapidez de medição. O fenômeno de moiré consiste na interferência causada pela sobreposição de duas estruturas periódicas (retículos), sendo a TM de sombra com multiplicação de franjas mais sensível que os métodos tradicionais, além de diminuir os efeitos da diferença de iluminação na superfície do objeto em estudo. Objetivou-se com este trabalho gerar um Modelo Digital de Elevação (MDE) de uma pêra pela TM de sombra com multiplicação de franjas e compará-lo a um outro modelo gerado a partir de um scanner 3D. Para este trabalho, foram utilizados um modelo de uma pêra, em escala 1:1, confeccionado em parafina e um esquema experimental constituído de um retículo de moiré, iluminador e câmera fotográfica digital. Pelos resultados, verifica-se uma alta correlação entre os MDE obtidos pelos dois métodos. A TM de sombra com multiplicação de franjas gerou um MDE que reproduz satisfatoriamente a topografia da pêra.

The Moiré Techniques (MT) are a group of techniques based on the moiré phenomenon, which are commonly used in profilometry, due to your simplicity and measurement speed. The moiré phenomenon consists of the interference caused by the overlapping of two periodic structures or grids. Shadow TM with multiplication of fringes is more sensitive than the traditional method and besides, they reduce the effects of the illumination difference in the surface of the object in study. The objective of this work was to generate a digital model of the surface of the pear for shadow TM with multiplication of fringes and to compare with another model generated starting from scanner 3D. For this, a model of a pear, in scale 1:1, made in paraffin and an experimental set up outline with moiré grid, light and digital photographic camera were used. The results showed a high correlation among the results from the two methods. Shadow TM with multiplication of fringes gave a satisfactory determination of topography of the pear.