Accuracy in the experimental calorimetric study of the crystallization kinetics and predicitve transformation diagrams: Application to a Ga-Te amorphous alloy

The uncertainties inherent to experimental differential scanning calorimetric data are evaluated. A new procedure is developed to perform the kinetic analysis of continuous heating calorimetric data when the heat capacity of the sample changes during the crystallization. The accuracy of isothermal calorimetric data is analyzed in terms of the peak-to-peak noise of the calorimetric signal and base line drift typical of differential scanning calorimetry equipment. Their influence in the evaluation of the kinetic parameters is discussed. An empirical construction of the time-temperature and temperature heating rate transformation diagrams, grounded on the kinetic parameters, is presented. The method is applied to the kinetic study of the primary crystallization of Te in an amorphous alloy of nominal composition Ga20Te80, obtained by rapid solidification.

Modelització i control d'un reactor de producció d'hidrogen per a l'alimentació de piles de combustible

Les piles de combustible permeten la transformació eficient de l’energia química de certs combustibles a energia elèctrica a través d’un procés electroquímic. De les diferents tecnologies de piles de combustible, les piles de combustible de tipus PEM són les més competitives i tenen una gran varietat d’aplicacions. No obstant, han de ser alimentades únicament per hidrogen. Per altra banda, l’etanol, un combustible interessant en el marc dels combustibles renovables, és una possible font d’hidrogen. Aquest treball estudia la reformació d’etanol per a l’obtenció d’hidrogen per a alimentar piles de combustible PEM. Només existeixen algunes publicacions que tractin l’obtenció d’hidrogen a partir d’etanol, i aquestes no inclouen l’estudi dinàmic del sistema. Els objectius del treball són el modelat i l’estudi dinàmic de reformadors d’etanol de baixa temperatura. Concretament, proposa un model dinàmic d’un reformador catalític d’etanol amb vapor basat en un catalitzador de cobalt. Aquesta reformació permet obtenir valors alts d’eficiència i valors òptims de monòxid de carboni que evitaran l’enverinament d’una la pila de combustible de tipus PEM. El model, no lineal, es basa en la cinètica obtinguda de diferents assaigs de laboratori. El reformador modelat opera en tres etapes: deshidrogenació d’etanol a acetaldehid i hidrogen, reformat amb vapor d’acetaldehid, i la reacció WGS (Water Gas Shift). El treball també estudia la sensibilitat i controlabilitat del sistema, caracteritzant així el sistema que caldrà controlar. L’anàlisi de controlabilitat es realitza sobre la resposta de dinàmica ràpida obtinguda del balanç de massa del reformador. El model no lineal és linealitzat amb la finalitat d’aplicar eines d’anàlisi com RGA, CN i MRI. El treball ofereix la informació necessària per a avaluar la possible implementació en un laboratori de piles de combustibles PEM alimentades per hidrogen provinent d’un reformador d’etanol.

Inequality across countries in energy intensities: an analysis of the role of energy transformation and final energy consumption

This paper analyzes the role of the energy transformation index and of final energy consumption per GDP unit in the disparities in energy intensity across countries. In that vein, we use a Theil decomposition approach to analyze global primary energy intensity inequality as well as inequality across different regions of the world and inequality within these regions. The paper first demonstrates the pre-eminence of divergence in final energy consumption per GDP unit in explaining global primary energy intensity inequality and its evolution during the 1971-2006 period. Secondly, it shows the lower (albeit non negligible) impact of the transformation index in global primary energy inequality. Thirdly, the relevance of regions as unit of analysis in studying crosscountry energy intensity inequality and their explanatory factors is highlighted. And finally, how regions around the world differ as to the relevance of the energy transformation index in explaining primary energy intensity inequality.

Síntesi i propietats de vidres metàl•lics massissos i materials nanocomposites basats en Fe per aplicacions com a materials magnètics tous

Estudi realitzat a partir d’una estada a l’ Institut für Komplexe Materialien, Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden, entre 2010 i 2011. S'ha explorat l'efecte de les condicions i influència dels elements d'aleació en la capacitat de formació de vidre, l'estructura i les propietats tèrmiques i magnètiques de vidres metàl•lics massissos i materials nanocristal•lins en base Fe. La producció d'aquests materials en forma de cintes de unes 20 micres de gruix ha estat àmpliament estudiada i s'ha vist que presenten unes propietats excel•lents com a materials magnètics tous. El propòsit general d'aquest projecte era l'obtenció de composicions òptimes amb alta capacitat de formar vidre i amb excel•lents propietats magnètiques com a materials magnètics tous combinat amb bones propietats mecàniques. El projecte prenia com a punt de partida l'aliatge [FeCoBSi]96Nb4 ja que és el que presenta millor capacitat de formar vidre i presenta una alta imantació de saturació i baix camp coercitiu. S'ha fet un estudi dels factors fonamentals que intervenen en la formació de l'estat vitri. La composició abans esmentada ha estat variada amb l'addició d'altres elements per estudiar com afecten aquests nous elements a les propietats, la formació de vidre i l'estructura dels aliatges resultants amb l'objectiu de millorar-ne les propietats magnètiques i la capacitat de formació de vidre. Entre altres s'ha usat el Zr, Mo, Y i el Gd per millorar la formació de vidre; i el Co i el Ni per millorar les propietats magnètiques a alta temperatura. S'han estudiat les relacions entre la capacitat de formació de vidre i la seva estabilitat tèrmica, la resistència a la cristal•lització i la estructura de l'aliatge resultant després del procés de solidificació. Per aquest estudi s'han determinat els mecanismes que controlen la transformació i la seva cinètica així com les fases que es formen durant el tractament tèrmic permetent la formulació de models predictius.

Simulation methods with extended stability for stiff biochemical kinetics

Background: With increasing computer power, simulating the dynamics of complex systems in chemistry and biology is becoming increasingly routine. The modelling of individual reactions in (bio)chemical systems involves a large number of random events that can be simulated by the stochastic simulation algorithm (SSA). The key quantity is the step size, or waiting time, τ, whose value inversely depends on the size of the propensities of the different channel reactions and which needs to be re-evaluated after every firing event. Such a discrete event simulation may be extremely expensive, in particular for stiff systems where τ can be very short due to the fast kinetics of some of the channel reactions. Several alternative methods have been put forward to increase the integration step size. The so-called τ-leap approach takes a larger step size by allowing all the reactions to fire, from a Poisson or Binomial distribution, within that step. Although the expected value for the different species in the reactive system is maintained with respect to more precise methods, the variance at steady state can suffer from large errors as τ grows. Results: In this paper we extend Poisson τ-leap methods to a general class of Runge-Kutta (RK) τ-leap methods. We show that with the proper selection of the coefficients, the variance of the extended τ-leap can be well-behaved, leading to significantly larger step sizes.Conclusions: The benefit of adapting the extended method to the use of RK frameworks is clear in terms of speed of calculation, as the number of evaluations of the Poisson distribution is still one set per time step, as in the original τ-leap method. The approach paves the way to explore new multiscale methods to simulate (bio)chemical systems.

Transformation rules form OntoProcED to OntoOKI

This file contains the transformtion rules in SWRL to translate formal specifications of two lower ontology levels (patterns and organization) to the upper level (implementation according to the OKI specification).

Fine-Tuning Translation Kinetics Selection as the Driving Force of Codon Usage Bias in the Hepatitis A Virus Capsid

Hepatitis A virus (HAV), the prototype of genus Hepatovirus, has several unique biological characteristics that distinguish it from other members of the Picornaviridae family. Among these, the need for an intact eIF4G factor for the initiation of translation results in an inability to shut down host protein synthesis by a mechanism similar to that of other picornaviruses. Consequently, HAV must inefficiently compete for the cellular translational machinery and this may explain its poor growth in cell culture. In this context of virus/cell competition, HAV has strategically adopted a naturally highly deoptimized codon usage with respect to that of its cellular host. With the aim to optimize its codon usage the virus was adapted to propagate in cells with impaired protein synthesis, in order to make tRNA pools more available for the virus. A significant loss of fitness was the immediate response to the adaptation process that was, however, later on recovered and more associated to a re-deoptimization rather than to an optimization of the codon usage specifically in the capsid coding region. These results exclude translation selection and instead suggest fine-tuning translation kinetics selection as the underlying mechanism of the codon usage bias in this specific genome region. Additionally, the results provide clear evidence of the Red Queen dynamics of evolution since the virus has very much evolved to re-adapt its codon usage to the environmental cellular changing conditions in order to recover the original fitness.

Transformation kernel density estimation of actuarial loss functions

[cat] Es presenta un estimador nucli transformat que és adequat per a distribucions de cua pesada. Utilitzant una transformació basada en la distribució de probabilitat Beta l’elecció del paràmetre de finestra és molt directa. Es presenta una aplicació a dades d’assegurances i es mostra com calcular el Valor en Risc.

Suboptimal filtering and nonlinear time scale transformation for the analysis of multiexponential decays

Multiexponential decays may contain time-constants differing in several orders of magnitudes. In such cases, uniform sampling results in very long records featuring a high degree of oversampling at the final part of the transient. Here, we analyze a nonlinear time scale transformation to reduce the total number of samples with minimum signal distortion, achieving an important reduction of the computational cost of subsequent analyses. We propose a time-varying filter whose length is optimized for minimum mean square error

Transformation kernel density estimation of actuarial loss functions

[cat] Es presenta un estimador nucli transformat que és adequat per a distribucions de cua pesada. Utilitzant una transformació basada en la distribució de probabilitat Beta l’elecció del paràmetre de finestra és molt directa. Es presenta una aplicació a dades d’assegurances i es mostra com calcular el Valor en Risc.

Comment on "Kinetics of spinodal decomposition in the ising model with vacancy diffusion"

In a recent paper [Phys. Rev. B 50, 3477 (1994)], P. Fratzl and O. Penrose present the results of the Monte Carlo simulation of the spinodal decomposition problem (phase separation) using the vacancy dynamics mechanism. They observe that the t1/3 growth regime is reached faster than when using the standard Kawasaki dynamics. In this Comment we provide a simple explanation for the phenomenon based on the role of interface diffusion, which they claim is irrelevant for the observed behavior.