Functional properties of sodium and calcium caseinate antimicrobial active films containing carvacrol

Active edible films were prepared by adding carvacrol into sodium caseinate (SC) and calcium caseinate (CC) matrices plasticized with two different glycerol concentrations (25 and 35 wt%) prepared by solvent casting. Functional characterisation of these bio-films was carried out by determination of some of their physico-chemical properties, such as colour, transparency, oxygen barrier, wettability, dye permeation properties and antibacterial effectiveness against Gram negative and Gram positive bacteria. All films exhibited good performance in terms of optical properties in the CIELab space showing high transparency. Carvacrol was able to reduce CC oxygen permeability and slightly increased the surface hydrophobicity. Dye diffusion experiments were performed to evaluate permeation properties. The diffusion of dye through films revealed that SC was more permeable than CC. The agar diffusion method was used for the evaluation of the films antimicrobial effectiveness against Escherichia coli and Staphylococcus aureus. Both SC and CC edible films with carvacrol showed inhibitory effects on both bacteria.

Multifunctional cement composites strain and damage sensors applied on reinforced concrete (RC) structural elements

In this research, strain-sensing and damage-sensing functional properties of cement composites have been studied on a conventional reinforced concrete (RC) beam. Carbon nanofiber (CNFCC) and fiber (CFCC) cement composites were used as sensors on a 4 m long RC beam. Different casting conditions (in situ or attached), service location (under tension or compression) and electrical contacts (embedded or superficial) were compared. Both CNFCC and CFCC were suitable as strain sensors in reversible (elastic) sensing condition testing. CNFCC showed higher sensitivities (gage factor up to 191.8), while CFCC only reached gage factors values of 178.9 (tension) or 49.5 (compression). Furthermore, damage-sensing tests were run, increasing the applied load progressively up to the RC beam failure. In these conditions, CNFCC sensors were also strain sensitive, but no damage sensing mechanism was detected for the strain levels achieved during the tests. Hence, these cement composites could act as strain sensors, even for severe damaged structures near to their collapse.

Análisis de las relaciones morfología-propiedades en nanocompuestos basados en matrices de copolímeros de bloque

El objetivo principal de la presente investigación ha sido desarrollar una nueva clase de materiales nanocompuestos orgánicos-inorgánicos basados en la capacidad de los copolímeros de bloque de auto-organizarse promoviendo la dispersión de nanopartículas, así como relacionar las diferentes morfologías obtenidas con las propiedades finales de los nanocompuestos. Para generar la nanoestructuración de estos nanocompuestos basados en copolímeros de bloque, como el poli(estireno-b-isopreno-b-estireno) (SIS) y el poli(estireno-b-butadieno-b-estireno) (SBS) en nanopartículas de plata, se han utilizado los conceptos de compatibilización y confinamiento. Es decir, las nanopartículas inorgánicas se confinaron en una sola fase del copolímero de bloque mediante tratamientos superficiales y su funcionalización física. En particular, se utilizaron surfactantes (el cloruro de tetrametilamonio, TMAC, y el dodecanotiol, DT) para favorecer la interacción entre las nanopartículas inorgánicas y la matriz polimérica. Teniendo en cuenta los cálculos teóricos de los parámetros de solubilidad obtenidos mediante la teoría de Hoftizer-Van Krevelen, y la electronegatividad propia de los diferentes elementos, los dos surfactantes elegidos tienen una muy buena compatibilidad con el bloque de estireno favoreciendo la localización de las nanopartículas de plata en este bloque.

Synthesis and Characterization of Lactic Acid Oligomers: Evaluation of Performance as Poly(Lactic Acid) Plasticizers

The use of fully bio-based and biodegradable materials for massive applications, such as food packaging, is an emerging tendency in polymer research. But the formulations proposed in this way should preserve or even increase the functional properties of conventional polymers, such as transparency, homogeneity, mechanical properties and low migration of their components to foodstuff. This is not always trivial, in particular when brittle biopolymers, such as poly(lactic acid) (PLA), are considered. In this work the formulation of innovative materials based on PLA modified with highly compatible plasticizers, i.e. oligomers of lactic acid (OLAs) is proposed. Three different synthesis conditions for OLAs were tested and the resulting additives were further blended with commercial PLA obtaining transparent and ductile materials, able for films manufacturing. These materials were tested in their structural, thermal and tensile properties and the best formulation among the three materials was selected. OLA with molar mass (Mn) around 1,000 Da is proposed as an innovative and fully compatible and biodegradable plasticizer for PLA, able to replace conventional plasticizers (phthalates, adipates or citrates) currently used for films manufacturing in food packaging applications.

Aplicación del dibujo arquitectónico en 3D para el análisis histórico de los sistemas constructivos industrializados

La condición tridimensional de la construcción edificatoria precisa del uso del dibujo en 3D como la mejor herramienta de proyecto y transmisión de conocimientos técnicos y formales. El objetivo de esta comunicación es mostrar la aplicación de la expresión gráfica en 3D en un análisis histórico sobre la evolución de la envolvente industrializada en arquitectura, identificando sus principales condicionantes técnicos y constructivos. El estudio compara la evolución del uso de sistemas constructivos industrializados mediante un análisis gráfico de las soluciones constructivas más destacables. La metodología empleada se basa en la identificación y estudio de determinados sistemas constructivos industrializados compuestos por materiales ligeros así como de obras de arquitectura representativas por su influencia en la evolución de la envolvente arquitectónica en la segunda mitad del siglo XX. La representación gráfica en 3D ayuda a comparar las obras analizadas desde aspectos tecnológicos y formales, constatándose la utilidad del dibujo asistido por ordenador en el análisis constructivo realizado. En conclusión, el uso del dibujo arquitectónico en 3D contribuye, por la mejor comprensión de las características espaciales de las soluciones constructivas, al análisis de las propiedades materiales y funcionales de los sistemas constructivos industrializados y su aplicación al diseño arquitectónico, ayudando a perfeccionar su conocimiento e incrementando la calidad constructiva y compromiso social de las propuestas arquitectónicas.