Kidney of Minke Whale (Baleanoptera acutorostrata): Architecture and structure

Sarmento C. A. P., Ferreira A. O., Rodrigues E. A. F., Lesnau G. G., Rici R. E. G., Abreu D. K., Biasi C. & Miglino M. A. 2012. [Kidney of Minke Whale (Baleanoptera acutorostrata): Architecture and structure.] Rins de Baleia Minke (Baleanoptera acutorostrata): arquitetura e estrutura. Pesquisa Veterinaria Brasileira 32(8): 807-811. Departamento de Cirurgia, Setor de Anatomia dos Animais Domesticos e Silvestres, Universidade de Sao Paulo, Av. Prof. Dr. Orlando Marques de Paiva 87, Sao Paulo, SP 05508-270, Brazil. E-mail: sarmento@usp.br Among marine mammals, whale is one of the most attention-arousing animals, especially concerning its urinary tract. This system follows the pattern of mammals with regard to its constitution, however, it differs in renal morphology and number of lobes, which, in turn, form complete reniculi, agglutinated in hundreds. This structure is supported by fibrous connective tissue, but highly capable of maintaining electrolyte balance. Six pairs of kidneys of Minke whale (Balaenoptera acutorostrata), collected in 1982, in Cabedelo, Paraiba, Brazil, in the last fishing allowed, were dissected. These kidneys were preserved in 10% formaldehyde and they presented a very large histologic layer of collagen surrounding the medullary wall. The urinary collecting duct form papillary glasses, that reach a single collecting center which discharges in the ureter. It was found that the kidney of Minke whale has a lobe characteristic, with, on average, 700 reniculi; each reniculus has anatomical and functional characteristics of a unipyramidal kidney, with an inner layer (medulla), and an outer layer (cortex), and independent irrigation, with formation of individually arcuate arteries, as observed in unipyramidal terrestrial mammals. However, the set gathering all these reniculi constitutes, in the end, a multilobular and polipyramidal kidney, contrary to the morphology of most terrestrial mammals. It was not possible to distinguish the renicular cortex structures of the Minke whale in the level of light microscopy. Through scanning electron microscopy, it was possible to visualize a cortical layer located between two fibrous capsules. This joint, in turn, consists of connective tissue, which, along with a layer of collagen and elastic fibers, separates the cortex from the medulla; the kidney glomeruli were visualized, completely taken by the glomerular vessels and arranged into several layers. One notices that the glomerular cavity is almost a virtual space into which the glomerular filtrate is drained, and it does not present a globular shape. Vascularization is increased in the medullary region. The difference between the kidneys of terrestrial and marine mammals consists in the arrangement of morphological components, favoring the organ's physiology.

Oxygen reduction reaction catalyzed by epsilon-MnO2: Influence of the crystalline structure on the reaction mechanism

The oxygen reduction reaction (ORR) was studied in KOH electrolyte on carbon supported epsilon-manganese dioxide (epsilon-MnO2/C). The epsilon-MnO2/C catalyst was prepared via thermal decomposition of manganese nitrate and carbon powder (Vulcan XC-72) mixtures. X-ray powder diffraction (XRD) measurements were performed in order to determine the crystalline structure of the resulting composite, while energy dispersive X-ray analysis (EDX) was used to evaluate the chemical composition of the synthesized material. The electrochemical studies were conducted using cyclic voltammetry (CV) and quasi-steady state polarization measurements carried out with an ultra thin layer rotating ring/disk electrode (RRDE) configuration. The electrocatalytic results obtained for 20% (w/w) Pt/C (E-TEK Inc., USA) and alpha-MnO2/C for the ORR, considered as one of the most active manganese oxide based catalyst for the ORR in alkaline media, were included for comparison. The RRDE results revealed that the ORR on the MnO2 catalysts proceeds preferentially through the complete 4e(-) reduction pathway via a 2 plus 2e(-) reduction process involving hydrogen peroxide as an intermediate. A benchmark close to the performance of 20% (w/w) Pt/C (E-TEK Inc., USA) was observed for the epsilon-MnO2/C material in the kinetic control region, superior to the performance of alpha-MnO2/C, but a higher amount of HO2- was obtained when epsilon-MnO2/C was used as catalyst. The higher production of hydrogen peroxide on epsilon-MnO2/C was related to the presence of structural defects, typical of this oxide, while the better catalytic performance in the kinetic control region compared to alpha-MnO2/C was related with the higher electrochemical activity for the proton insertion kinetics, which is a structure sensitive process. (C) 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Slice: experiência de gestão de um processo de projeto paramétrico, com superfícies complexas

O artigo apresenta uma reflexão sobre a gestão do processo de projeto paramétrico, com superfícies complexas, baseado em duas experiências realizadas no Instituto de Arquitetura e Urbanismo, da USP de São Carlos, pelo grupo de pesquisa Nomads.usp. SLICE é o resultado parcial de um pavilhão temporário, com superfícies complexas, desenvolvido por meio de projeto paramétrico e técnicas de fabricação digital. Utilizou-se o procedimento de uma pesquisa-ação2 com alunos de graduação e recém-formados em arquitetura, arquitetos do Nomads.usp e a indústria. Os experimentos apontaram para reflexões sobre algumas mudanças na gestão destes processos, para facilitar a viabilidade técnico-construtiva e gerar conhecimento nas áreas de projeto paramétrico, fabricação digital e gestão. O artigo tem caráter exploratório e o desafio é entender e avaliar a gestão do projeto paramétrico em relação a restrição de material, custo de execução e tempo de produção.

Quatro Desenhos de Frank Lloyd Wright

O objetivo deste trabalho é discutir aspectos do processo de projeto e sua representação gráfica, num momento em que softwares de projeto 3D vem se tornando hegemônicos na prática do arquiteto e no ensino de arquitetura, em contraponto às práticas de desenho em prancheta. Os motivos e circunstâncias não são objeto do trabalho, cujo foco está numa prática de projeto e representação gráfica 2D, mas que tem muito a contribuir para o debate do quadro acima: os desenhos de projeto de Frank Lloyd Wright. Casos de estudo: quatro pranchas desenhadas por FLLW. É importante notar que, no vasto quadro da historiografia wrightiana, análises e interpretações originais, pioneiras, da arquitetura vem surgindo nas últimas décadas, mas ainda há poucos textos sobre desenhos e representação gráfica do arquiteto. Este constitui uma primeira aproximação do autor acerca de tema que oferece abrangente potencial. São exemplos em que, na relação imagem-objeto, a representação bidimensional constrói o projeto tridimensional. A arquitetura emerge como experimentação sem cair na especulação formal. Demonstram uma prática mais lenta, reflexiva e laboriosa do que a oferecida pelos software 3D atuais – mas onde cada traço, textura e grafismo implica um significado de espaço e materialidade.

Towards the stabilization of the low density elements in topology optimization with large deformation

This work addresses the treatment of lower density regions of structures undergoing large deformations during the design process by the topology optimization method (TOM) based on the finite element method. During the design process the nonlinear elastic behavior of the structure is based on exact kinematics. The material model applied in the TOM is based on the solid isotropic microstructure with penalization approach. No void elements are deleted and all internal forces of the nodes surrounding the void elements are considered during the nonlinear equilibrium solution. The distribution of design variables is solved through the method of moving asymptotes, in which the sensitivity of the objective function is obtained directly. In addition, a continuation function and a nonlinear projection function are invoked to obtain a checkerboard free and mesh independent design. 2D examples with both plane strain and plane stress conditions hypothesis are presented and compared. The problem of instability is overcome by adopting a polyconvex constitutive model in conjunction with a suggested relaxation function to stabilize the excessive distorted elements. The exact tangent stiffness matrix is used. The optimal topology results are compared to the results obtained by using the classical Saint Venant–Kirchhoff constitutive law, and strong differences are found.

Drawing and surface: freehand architectural drawing mediated by digital

This paper discusses the redefinition of the function of freehand drawing in the design process in view of intuitive digital media. It sets forth an interpretive analysis of an experiment with drawing on opaque tablets, carried out with a group of students of the Instituto de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo. After a brief review of the current debate on freehand drawing and the advent of digital media, we examine the experiment as a possible way to elicit facts that may contribute to the discussion. To this end, our research has concentrated on the intuitive use enabled by existing digital media. It is our intention that this empirical approximation becomes a pilot experiment for the use of digital tablets in the process of construction the gaze of the student in Architecture and Urbanism as a reflection on the different cognitive dimensions that constitute the practice of drawing and its reinterpretation to develop new ideas.

O uso de modelos nos processos projetuais contemporâneos

Durante o processo de projeto, o arquiteto transpõe suas ideias para o campo real, do concreto. Os diversos modos de expressão e representação têm como função mediar essa interação, diminuindo a distância entre esses dois campos. Vive-se hoje, um momento de intensa transformação das estratégias projetuais, propiciada pelos novos meios digitais. Assim, esta pesquisa, centra-se na comparação entre diversos momentos do uso de modelos nos processos projetivos contemporâneos, através de uma investigação em escritórios de arquitetura paulistanos que utilizam o modelo físico como parte de seus processos de projeto. Busca-se entender qual o papel dessa ferramenta de representação e suas potencialidades nos dias atuais. Como estudo de caso, faz-se uma análise comparativa entre o uso das maquetes digital e física, destacando dois estudos: a maquete do Conjunto Ponte dos Remédios, do arquiteto Marcos Acayaba e as maquetes de estudos elaboradas pelo escritório Andrade Morettin Arquitetos, para o concurso para o Instituto Moreira Salles/SP. Entre os objetivos desse trabalho também se encontra uma análise da contribuição dos modelos físicos no Ensino de Arquitetura.

O uso do modelo físico e digital nos processos de projeto da arquitetura contemporânea

Durante o processo de projeto, o arquiteto transpõe suas ideias para o campo real, do concreto. Os diversos modos de expressão e representação têm como função mediar essa interação, diminuindo a distância entre esses dois campos. Vive-se hoje, um momento de intensa transformação das estratégias projetuais, propiciadas pelos novos meios digitais. Esta pesquisa tem como objetivo o estudo do uso das representações tridimensionais, especificamente dos modelos físicos e digitais. Pretende-se flagrar os momentos contributivos dos modelos no processo projetivo e as características intrínsecas a eles. A discussão busca não apenas destacar a importância dessa ferramenta, como também, traçar uma breve comparação entre a tecnologia digital e a feitura manual. Para este trabalho foram selecionados alguns arquitetos significativos do cenário da arquitetura paulista em cujos projetos comparecem o uso de modelos. Como estudos de caso tem-se a Residência do arquiteto Marcos Acayaba e o projeto vencedor do Concurso para o Instituto Moreira Salles/ SP, do escritório Andrade Morettin Arquitetos. Soma-se a estes objetivos, a apresentação do uso de modelos físicos e digitais em uma experiência didática projetiva.

Sintering and model of thermal residual stress for getting cutting tools from functionally gradient materials

Cutting tools with higher wear resistance are those manufactured by powder metallurgy process, which combines the development of materials and design properties, features of shape-making technology and sintering. The annual global market of cutting tools consumes about US$ 12 billion; therefore, any research to improve tool designs and machining process techniques adds value or reduces costs. The aim is to describe the Spark Plasma Sintering (SPS) of cutting tools in functionally gradient materials, to show this structure design suitability through thermal residual stress model and, lastly, to present two kinds of inserts. For this, three cutting tool materials were used (Al2O3-ZrO2, Al2O3-TiC and WC-Co). The samples were sintered by SPS at 1300 °C and 70 MPa. The results showed that mechanical and thermal displacements may be separated during thermal treatment for analysis. Besides, the absence of cracks indicated coherence between experimental results and the residual stresses predicted.

Fluxos decisórios na formulação das condicionalidades de saúde do programa bolsa família

Os programas de transferência condicionada de renda (TCR) entram na agenda pública por sua potencialidade em interferir no ciclo intergeracional de pobreza. Este artigo tem como objetivo analisar o processo de formulação das condicionalidades de saúde do Programa Bolsa Família e, secundariamente, avaliar sua interface com a trajetória das políticas de alimentação e nutrição no Brasil. Para isso, o estudo adotou como referencial analítico o modelo de análise de múltiplos fluxos, proposto por Kingdon, para quem a mudança na agenda pública acontece com a convergência entre o fluxo dos problemas, o fluxo das soluções e alternativas e o fluxo político. A trajetória desses fluxos foi recomposta por meio da análise de documentos governamentais e de relatos orais obtidos por meio de entrevistas. No momento da formulação das condicionalidades de saúde, no fluxo de problemas, havia a necessidade de mudar a estratégia de combate à desnutrição, devido às críticas ao Incentivo ao Combate às Carências Nutricionais (ICCN) e à extinção do Programa de Distribuição de Estoques de Alimentos (PRODEA). No que diz respeito ao fluxo das soluções, diversas propostas de TCR estavam em curso. No fluxo político, havia a decisão de criação de uma rede de proteção social. Nesse processo, a Coordenação Geral da Política de Alimentação e Nutrição assumiu o papel de empreendedora de políticas. A reflexão sobre esse processo ajuda a compreender o papel dos serviços de saúde em um programa de caráter intersetorial.

Microparticulated Hydrochlorothiazide Solid Dispersion: Enhancing Dissolution Properties via Spray Drying

The aim of the present study was to obtain microparticles of hydrochlorothiazide, a diuretic drug that practically insoluble in water, by spray drying and to investigate the influence of process parameters using a three-level, three-factor Box-Behnken design. Process yields, moisture content, particle size, flowability, and solubility were used to evaluate the spray-dried microparticles. The data were analyzed by response surface methodology using analysis of variance. The independent variables studied were outlet temperature, atomization pressure, and drug content. The formulations were prepared using polyvinylpyrrolidone and colloidal silicon dioxide as the hydrophilic carrier and drying aid, respectively. The microparticle yield ranged from 18.15 to 59.02% and resulted in adequate flow (17 to 32 degrees), moisture content between 2.52 to 6.18%, and mean particle size from 45 to 59 mu m. The analysis of variance showed that the factors studied influenced the yields, moisture content, angle of repose, and solubility. Thermal analysis and X-ray diffractometry evidenced no drug interactions or chemical modifications. Photomicrographs obtained by scanning electron microscopy showed spherical particles. The solubility and dissolution rates of hydrochlorothiazide were remarkably improved when compared with pure drug. Therefore, the results confirmed the high potential of the spray-drying technique to obtain microparticulate hydrochlorothiazide with enhanced pharmaceutical and dissolution properties.

Datascapes: diálogos entre informação e espaço

This article reflects on the use of information in the production of spatialities and is part of an ongoing research about Project Experiences in Contemporary Housing that analyzes the projects of the Dutch office MVRDV. The text presented here focuses on the mapping of information as design process, a methodology used by the office that positions its production between research and project investigation. Then, it presents the Silodam project, a case study to illustrate aspects of the analysis intended by the research.

A Review of the Brazilian NBR 15575 Standard: Applying the Simulation and Simplified Methods for Evaluating a Social House Thermal Performance

The new Brazilian ABNT NBR 15575 Standard (the ―Standard‖) recommends two methods for analyzing housing thermal performance: a simplified and a computational simulation method. The aim of this paper is to evaluate both methods and the coherence between each. For this, the thermal performance of a low-cost single-family house was evaluated through the application of the procedures prescribed by the Standard. To accomplish this study, the EnergyPlus software was selected. Comparative analyses of the house with varying envelope U-values and solar absorptance of external walls were performed in order to evaluate the influence of these parameters on the results. The results have shown limitations in the current Standard computational simulation method, due to different aspects: weather files, lack of consideration of passive strategies, and inconsistency with the simplified method. Therefore, this research indicates that there are some aspects to be improved in this Standard, so it could better represent the real thermal performance of social housing in Brazil.

Rins de Baleia Minke (Baleanoptera acutorostrata): arquitetura e estrutura

Entre os mamíferos marinhos, a baleia é um dos animais que mais desperta atenção, especialmente no atinente ao seu sistema urinário. Este sistema segue o padrão entre os mamíferos quanto a sua constituição, entretanto, difere na morfologia renal, em número de lobos, que por sua vez, forma renículos completos, aglutinados às centenas. Esta estrutura é sustentada por tecido conjuntivo fibroso, mas altamente capaz de manter o equilíbrio hidroeletrolítico. Foram dissecados 6 pares de rins de baleia Minke (Balaenoptera acutorostrata), colhidos em 1982, Cabedelo, Estado da Paraíba, Brasil, na última pesca autorizada. Estes rins estavam conservados em formol 10% e apresentaram uma camada histológica de colágeno muito grande circundando a parede medular. O duto coletor urinário forma cálices papilares, desembocando num único centro coletor que desemboca no ureter. Verificou-se que o rim da baleia Minke apresenta característica lobulada possuindo em média 700 renículos, cada renículo possui características anatômicas e funcionais de um rim unipiramidal, com uma camada interna (medula), e uma camada externa (córtex), e irrigação independente, com formação das artérias arqueadas individualmente, como observadas em mamíferos terrestres unipiramidais. Entretanto, o conjunto destes renículos constitui ao final um rim multilobular e polipiramidal, contrariando a morfologia da maioria dos mamíferos terrestres. Não foi possível distinguir ao nível de microscopia de luz as estruturas do córtex renicular da baleia Minke. Na microscopia eletrônica de varredura foi possível visualizar uma camada cortical que fica localizada entre duas cápsulas fibrosas. Esta junção por sua vez é feita por tecido conjuntivo o qual juntamente com uma camada de colágeno e fibras elásticas, separa o córtex da medula , foram visualizados os glomérulos renais, completamente tomados pelos vasos glomerulares e dispostos em várias camadas. Percebe-se que a cavidade glomerular é praticamente um espaço virtual para onde o filtrado glomerular é drenado, não apresentando o formato globular. A vascularização intensifica-se ao chegar à região medular. A diferença entre rins de mamíferos terrestres e marinhos está na disposição dos componentes morfológicos, favorecendo a fisiologia do órgão.

A new method for decision making in multi-objective optimization problems

Many engineering sectors are challenged by multi-objective optimization problems. Even if the idea behind these problems is simple and well established, the implementation of any procedure to solve them is not a trivial task. The use of evolutionary algorithms to find candidate solutions is widespread. Usually they supply a discrete picture of the non-dominated solutions, a Pareto set. Although it is very interesting to know the non-dominated solutions, an additional criterion is needed to select one solution to be deployed. To better support the design process, this paper presents a new method of solving non-linear multi-objective optimization problems by adding a control function that will guide the optimization process over the Pareto set that does not need to be found explicitly. The proposed methodology differs from the classical methods that combine the objective functions in a single scale, and is based on a unique run of non-linear single-objective optimizers.