Mechanical fatigue performance of PCL-chondroprogenitor constructs after cell culture under bioreactor mechanical stimulus

In tissue engineering of cartilage, polymeric scaffolds are implanted in the damaged tissue and subjected to repeated compression loading cycles. The possibility of failure due to mechanical fatigue has not been properly addressed in these scaffolds. Nevertheless, the macroporous scaffold is susceptible to failure after repeated loading-unloading cycles. This is related to inherent discontinuities in the material due to the micropore structure of the macro-pore walls that act as stress concentration points. In this work, chondrogenic precursor cells have been seeded in Poly-ε-caprolactone (PCL) scaffolds with fibrin and some were submitted to free swelling culture and others to cyclic loading in a bioreactor. After cell culture, all the samples were analyzed for fatigue behavior under repeated loading-unloading cycles. Moreover, some components of the extracellular matrix (ECM) were identified. No differences were observed between samples undergoing free swelling or bioreactor loading conditions, neither respect to matrix components nor to mechanical performance to fatigue. The ECM did not achieve the desired preponderance of collagen type II over collagen type I which is considered the main characteristic of hyaline cartilage ECM. However, prediction in PCL with ECM constructs was possible up to 600 cycles, an enhanced performance when compared to previous works. PCL after cell culture presents an improved fatigue resistance, despite the fact that the measured elastic modulus at the first cycle was similar to PCL with poly(vinyl alcohol) samples. This finding suggests that fatigue analysis in tissue engineering constructs can provide additional information missed with traditional mechanical measurements.

In vitro mechanical fatigue behavior of poly-ε-caprolactone macroporous scaffolds for cartilage tissue engineering: Influence of pore filling by a poly(vinyl alcohol) gel

Polymeric scaffolds used in regenerative therapies are implanted in the damaged tissue and subjected to repeated loading cycles. In the case of articular cartilage engineering, an implanted scaffold is typically subjected to long term dynamic compression. The evolution of the mechanical properties of the scaffold during bioresorption has been deeply studied in the past, but the possibility of failure due to mechanical fatigue has not been properly addressed. Nevertheless, the macroporous scaffold is susceptible to failure after repeated loading-unloading cycles. In this work fatigue studies of polycaprolactone scaffolds were carried by subjecting the scaffold to repeated compression cycles in conditions simulating the scaffold implanted in the articular cartilage. The behaviour of the polycaprolactone sponge with the pores filled with a poly(vinyl alcohol) gel simulating the new formed tissue within the pores was compared with that of the material immersed in water. Results were analyzed with Morrow’s criteria for failure and accurate fittings are obtained just up to 200 loading cycles. It is also shown that the presence of poly(vinyl alcohol) increases the elastic modulus of the scaffolds, the effect being more pronounced with increasing the number of freeze/thawing cycles.

Erratum: Influence of oxygen plasma treatment parameters on poly(vinylidene fluoride) electrospun fiber mats wettability

Electrospun poly(vinylidene fluoride) (PVDF) fiber mats find applications in an increasing number of areas, such as battery separators, filtration and detection membranes, due to their excellent properties. However, there are limitations due to the hydrophobic nature and low surface energy of PVDF. In this work, oxygen plasma treatment has been applied in order to modify the surface wettability of PVDF fiber mats and superhydrophilic PVDF electrospun membranes have been obtained. Further, plasma treatment does not significantly influences fiber average size (~400 ± 200 nm), morphology, electroactive -phase content (~80-85%) or the degree of crystallinity (Xc of 42 ± 2%), allowing to maintain the excellent physical-chemical characteristics of PVDF. Plasma treatment mainly induces surface chemistry modifications, such as the introduction of oxygen and release of fluorine atoms that significantly changes polymer membrane wettability by a reduction of the contact angle of the polymer fibers and an overall decrease of the surface tension of the membranes.

Microstructure and mechanical properties of carbon nanotube reinforced cementitious composites developed using a novel dispersion technique

The authors also acknowledge Centre for Textile Science and Technology (University of Minho) and FIBRENAMICS PLATFORMfor providing required conditions for this research. Sincere thanks are also due to Mr. Pedro Samuel Leite and Mr. Carlos Jesus for their kind help in sample preparation and testing.

Effect of chemical and plasma DBD treatments on pseudostem plantain fiber properties

Las fibras del seudotallo de plátano (FSP) fueron modificadas mediante epiclorhidrina (EP), anhídrido acético (AA), y su combinación (AA_EP), y con plasma a tres descargas de barrera dieléctrica (DBD) 1, 3 y 6 kW min m-2. Las FSP tratadas y sin tratar fueron caracterizadas mediante espectroscopia infrarroja por la transformada de Fourier (FT-IR), termogravimetría (TGA), microscopía electrónica de barrido (SEM) y pruebas mecánicas de tensión y de humectabilidad. Los espectros FT-IR, las micrografías SEM, y el análisis TGA indicaron pérdidas de lignina, hemicelulosa, impurezas y ceras. Estos efectos en conjunto con las reacciones de grupos OH y -C-C-, con los tratamientos químicos y de plasma respectivamente, incrementaron la hidrofobicidad de las FSP tratadas. Los tratamientos químicos produjeron reacciones de esterificación, eterificación y entrecruzamiento de los grupos OH libres en las FSP, lo que hizo que mostraran mayor rigidez que las expuestas al plasma. Las micrografías SEM mostraron que las FSP expuestas al plasma quedaron con superficie más irregular y rugosa que la de las FSP tratadas químicamente. La humectabilidad de las fibras, medida mediante pruebas de ángulo de contacto, se redujo como consecuencia de ambos tratamientos, característica importante para un relleno en los materiales compuestos.

Las reformas de las universidades ibéricas en la segunda mitad del siglo XVIII

Bajo los auspicios reformadores del Marqués de Pombal, los nuevos estatutos de la Universidad de Coimbra, ratificados por el rey José I en junio de 1772, representaron una importante revisión de los principales estudios en Portugal. Hacia un largo tiempo que los Estatutos de la Universidad de Coimbra no fueron revisados, y la revisión de los Estatutos de 1559 (rey Sebastián), 1591 (el rey Felipe I de Portugal, II de Castilla) y 1653 (rey João IV), se observa que, en comparación con más de dos siglos de vigencia del mismo modelo con modificaciones más o menos limitados, los Estatutos de 1772 traen un nuevo pensamiento y un nuevo impulso mediante la promoción, en particular, de la educación y el desarrollo de las Ciencias exactas y naturales y la valoración del método experimental. Al mismo tiempo, en España, el rey Carlos III, renuncia a imponer un único modelo de estudios de todas las universidades. En ambos casos, el portugués y el español, la urgencia de las reformas es mas aguda pues que los jesuitas fueron expulsados de los territorios en 1759 y 1767, respectivamente; y tanto precursores como mentores quieren estas reformas para abrir las universidades a la ciencia moderna y el humanismo de la Ilustración. La renovación de los contenidos y métodos de enseñanza en Coimbra fue notoria, con la preocupación notable con la investigación, lo que no era muy común en la época. Había también una preocupación con las necesidades de la sociedad en una forma muy práctica (habiendo sido en la época construido el Observatorio Astronómico, el Laboratorio de Física, etc.). Al mismo tempo, la universidad de Coimbra tuvo como profesores dos matemáticos notables, José Anastácio da Cunha y José Monteiro da Rocha. En España también fueron importantes los ensayos de renovación de los métodos, de apertura a la ciencia de la época, de conexión con las realidades de la sociedad española, de coordinación de esfuerzos para conformar una «comunidad universitaria española». En esta comunicación se hace una discusión de comparación entre las dos reformas ibéricas.

Desenvolvimento de uma metodologia de avaliação da resistência ao rolamento de diferentes misturas betuminosas

Os pavimentos rodoviários são infraestruturas de grande importância para o desenvolvimento económico de qualquer país. Atualmente, o principal critério utilizado na conceção dessas infraestruturas deixou de ser apenas o seu menor custo, valorizando-se a perspetiva ambiental e procurando determinar todos os impactos de longo prazo (económicos, ambientais ou sociais) deste tipo de investimentos. Nesse sentido, o consumo de combustível dos veículos que circulam nos pavimentos tem um peso significativo em termos económicos e ambientais, justificando a procura de soluções que permitam reduzir esse consumo de forma a garantir um desenvolvimento mais sustentável. No que diz respeito às características dos pavimentos, um dos fatores que mais influencia o consumo dos veículos é a resistência ao rolamento. Tendo em conta que as características dos pavimentos, em especial as superficiais, têm uma influência significativa nessa propriedade, com o presente trabalho pretendeu desenvolver-se uma metodologia de avaliação da resistência ao rolamento de misturas betuminosas com diferentes características superficiais. Assim, é possível avaliar que misturas ou características superficiais permitem contribuir para uma redução do consumo de combustível e das emissões de gases resultantes da sua queima ao longo do ciclo de vida de um pavimento. A obtenção de resultados do consumo energético necessário para circular sobre diferentes misturas betuminosas foi conseguida através do desenvolvimento de um protótipo. O consumo energético do movimento circular das rodas, equipadas com pneus convencionais de veículos ligeiros, foi medido para diferentes superfícies e a sua utilização para a avaliação da sustentabilidade das misturas estudadas é analisada no presente artigo

Avaliação da durabilidade de concretos autoadensáveis com reduzido teor de cimento e elevados teores de adições minerais

A indústria de concreto é uma grande consumidora de recursos naturais, seja para a produção de agregados, ou para a produção de cimento Portland, onde grandes quantidades de calcário são extraídas. Além disso, a indústria do cimento tem uma grande contribuição na emissão de gases responsáveis pelo efeito estufa, portanto iniciativas que busquem reduzir o consumo de cimento nos concretos são importantes para a sustentabilidade das construções. Este trabalho avalia parâmetros de durabilidade de concretos autoadensáveis (CAA) com baixo consumo de cimento e elevados teores de cinza volante e metacaulim, com e sem a adição de cal, em comparação a dois concretos sem adições. Foram avaliados CAA com consumos de cimento entre 150 e 200 kg por m3 de concreto. Os ensaios realizados foram de resistividade, difusão de íons cloreto (LNEC E-463/2004), carbonatação acelerada e absorção por capilaridade. Os resultados demonstram a aptidão em produzir CAA com misturas terciárias e quaternárias com baixo consumo e que atendam as resistências correntes aos 28 dias (30 a 40 MPa), proporcionando ainda ganhos acentuados na durabilidade e elevadas resistências aos 90 dias.

Estudo de viabilidade e durabilidade de concreto auto-adensável em canteiro de obra. Caso da Arena Pernambuco

A pesquisa estudou a aplicação, resistência e durabilidade de concreto auto-adensável (CAA) numa grande obra, comparando-se seu desempenho com concreto convencional vibrado (CC) de características similares, aferindo-se sua viabilidade de custo. Os estudos foram na obra da Arena Pernambuco e incidiram nas betonagens efetuadas durante os meses de maio, junho e julho de 2012, para coleta de dados, acompanhamento dos ensaios rotineiros de controle do concreto e realização de ensaios de resistência e durabilidade específicos da pesquisa. A resistência à compressão do CAA foi em média 4,5% superior, e suas formas reforçadas para suportar maior pressão lateral do concreto. Os resultados de durabilidade foram favoráveis ao CAA, tendo custo dos materiais cerca de 13,5% superior ao CC.

Indicadores de durabilidade de concreto auto-adensável em ambiente quente e agressivo. Comparativo com concreto convencional

O concreto auto-adensável (CAA) necessita de ser mais estudado no que concerne à durabilidade em ambientes mais agressivos e de maior temperatura, comparativamente ao concreto convencional vibrado (CC). O presente trabalho objetiva apresentar os resultados de indicadores de durabilidade de CAA e CC de igual relação água/ligante e mesmos constituintes. A metodologia aplicou ensaios de resistência mecânica, resistividade elétrica, difusão de íons cloreto e carbonatação acelerada, dentre outros, bem como estudo de micro estrutura com ensaios de microscopia eletrônica de varredura e micro tomografia. Os ensaios se desenvolveram em laboratório de pesquisa e na obra da Arena Pernambuco. O CAA apresentou resistência à compressão 7,4% maior que o CC aos 28 dias; resistividade elétrica média 11,4% superior; difusão de íons cloreto com média de 63,3% do CC; frente de carbonatação com média de 45,8% do CC; porosidade com média de 55,6% do CC. Pelos resultados, ficou demonstrado que o CAA pode ser mais durável que o CC, contribuindo para elucidar os aspectos relacionados à sua durabilidade e consequente vida útil.

Materiais de isolamento térmico de edifícios. Para além da energia operacional

The use of thermal insulation materials for the achievement of energy efficient buildings intended, in most cases, the fulfilment of the required heating and cooling needs of the operational phase. The main goal of this paper is â by using exploratory methodology, namely literature review â identify more sustainable insulating materials and, concomitantly, exposing the paradoxical effect of other insulation materials with high Global Warming Potential (GWP) highlighting the role of the Life Cycle Assessment (LCA), Ecodesign and Environmental Product Declaration (EPD) tools for the framing, comparison and selection of materials. As a main conclusion, it is noticed the lack of environmental information from the producers which, together with acquisition prices that do not internalize Life Cycle Costs (LCC), has led to the use of insulation materials with high carbon footprint and to the "isolation paradox" as well.

Simulation of OWES with five-Level converter linked to the grid: Harmonic assessment

This paper deals with a computing simulation for an offshore wind energy system taking into account the influence of the marine waves action throughout the floating platform. The wind energy system has a variable-speed turbine equipped with a permanent magnet synchronous generator and a full-power five level converter, injecting energy into the electric grid through a high voltage alternate current link. A reduction on the unbalance of the voltage in the DC-link capacitors of the five-level converter is proposed by a strategic selection of the output voltage vectors. The model for the drive train of the wind energy system is a two mass model, including the dynamics of the floating platform. A case study is presented and the assessment of the quality of the energy injected into the electric grid is discussed.

Simulation of a rectifier malfunction on a offshore wind system with HVDC transmission

A new integrated mathematical model for the simulation of an offshore wind system having a rectifier input voltage malfunction at one phase is presented in this paper. The mathematical model considers an offshore variable-speed wind turbine on a floating platform, equipped with a permanent magnet synchronous generator using full-power three-level converter to inject energy into the electric network, through a high voltage direct current transmission submarine cable. The model for the drive train is a discrete three mass, incorporating the dynamic of the moving surface. A case study is presented to access conclusion about the malfunction.

“Direito Mortuário” e Finanças Locais: a gestão de cemitérios enquanto receita das Autarquias Locais

Dissertação de mestrado em Direito das Autarquias Locais

A lusofonia enquanto experiência estética: considerações em torno da existência de um cânone lusófono

A partir de um conceito alargado de estética, coincidindo com o sentido panteísta que Georg Simmel lhe atribui, discorre-se sobre a presença portuguesa nos trópicos e sobre a constituição, no decorrer do período mercantilista, do que poderá ser considerado como o núcleo duro da lusofonia: o Nordeste brasileiro, o arquipélago de Cabo Verde e as cidades de Luanda e Benguela e respetivos hinterlands. Os movimentos modernistas, emergidos nestas regiões, ao relevarem as especificidades culturais de cada uma delas, acabaram por revelar a proximidade antropológica e estética entre as mesmas, transformando essa experiência histórica num importante referente na evocação e na legitimação da lusofonia. Tecem-se, de seguida, algumas considerações sobre a s políticas públicas a serem implementadas para o aprofundamento da condição lusófona, assim com também se discute a existência de um cânone lusófono.