Mid-Century Molecular: The Material Culture of X-ray Crystallographic Visualisation across Postwar British Science and Industrial Design

This thesis investigates the use and significance of X-ray crystallographic visualisations of molecular structures in postwar British material culture across scientific practice and industrial design. It is based on research into artefacts from three areas: X-ray crystallographers’ postwar practices of visualising molecular structures using models and diagrams; the Festival Pattern Group scheme for the 1951 Festival of Britain, in which crystallographic visualisations formed the aesthetic basis of patterns for domestic objects; and postwar furnishings with a ‘ball-and-rod’ form and construction reminiscent of those of molecular models. A key component of the project is methodological. The research brings together subjects, themes and questions traditionally covered separately by two disciplines, the history of design and history of science. This focus necessitated developing an interdisciplinary set of methods, which results in the reassessment of disciplinary borders and productive cross-disciplinary methodological applications. This thesis also identifies new territory for shared methods: it employs network models to examine cross-disciplinary interaction between practitioners in crystallography and design, and a biographical approach to designed objects that over time became mediators of historical narratives about science. Artefact-based, archival and oral interviewing methods illuminate the production, use and circulation of the objects examined in this research. This interdisciplinary approach underpins the generation of new historical narratives in this thesis. It revises existing histories of the cultural transmissions between X-ray crystallography and the production and reception of designed objects in postwar Britain. I argue that these transmissions were more complex than has been acknowledged by historians: they were contingent upon postwar scientific and design practices, material conditions in postwar Britain and the dynamics of historical memory, both scholarly and popular. This thesis comprises four chapters. Chapter one explores X-ray crystallographers’ visualisation practices, conceived here as a form of craft. Chapter two builds on this, demonstrating that the Festival Pattern Group witnesses the encounter between crystallographic practice, design practice and aesthetic ideologies operating within social networks associated with postwar modernisms. Chapters three and four focus on ball-and-rod furnishings in postwar and present-day Britain, respectively. I contend that strong relationships between these designed objects and crystallographic visualisations, for example the appellation ‘atomic design’, have been largely realised through historical narratives active today in the consumption of ‘retro’ and ‘mid-century modern’ artefacts. The attention to contemporary historical narratives necessitates this dual historical focus: the research is rooted in the period from the end of the Second World War until the early 1960s, but extends to the history of now. This thesis responds to the need for practical research on methods for studying cross-disciplinary interactions and their histories. It reveals the effects of submitting historical subjects that are situated on disciplinary boundaries to interdisciplinary interpretation. Old models, such as that of unidirectional ‘influence’, subside and the resulting picture is a refracted one: this study demonstrates that the material form and meaning of crystallographic visualisations, within scientific practice and across their use and echoes in designed objects, are multiple and contingent.

Acoustic oceanographic buoy telemetry system: an ‘advanced’ sonobuoy that meets acoustic rapid environmental assessment requirements

The Acoustic Oceanographic Buoy (AOB) Telemetry System has been designed to meet acoustic rapid environmental assessment requirements. It uses a standard institute of Electrical and Electronics Engineers 802.11 wireless local area network (WLAN) to integrate the air radio network (RaN) and a hydrophone array and acoustic source to integrate the underwater acoustic network (AcN). It offers advantages including local data storage, dedicated signal processing, and global positioning system (GPS) timing and localization. The AOB can also be integrated with other similar systems, due to its WLAN transceivers, to form a flexible network and perform on-line high speed data transmissions. The AOB is a reusable system that requires less maintenance and can also work as a salt-water plug-and-play system at sea as it is designed to operate in free drifting mode. The AOB is also suitable for performing distributed digital signal processing tasks due to its digital signal processor facility.

Habitat use and diel vertical migration of bigeye thresher shark: overlap with pelagic longline fishing gear

Pelagic longliners targeting swordfish and tunas in oceanic waters regularly capture sharks as bycatch, including currently protected species as the bigeye thresher, Alopias superciliosus. Fifteen bigeye threshers were tagged with pop-up satellite archival tags (PSATs) in 2012-2014 in the tropical northeast Atlantic, with successful transmissions received from 12 tags for a total of 907 tracking days. Marked diel vertical movements were recorded on all specimens, with most of the daytime spent in deeper colder water (mean depth = 353 m, SD = 73; mean temperature = 10.7 °C, SD = 1.8) and nighttime spent in warmer water closer to the surface (mean depth = 72 m, SD = 54; mean temperature = 21.9 °C, SD = 3.7). The operating depth of the pelagic longline gear was measured with Minilog Temperature and Depth Recorders (TDRs), and the overlap with habitat utilization was calculated. Overlap is taking place mainly during the night and is higher for juveniles. The results presented herein can be used as inputs for Ecological Risk Assessments for bigeye threshers captured in oceanic tuna fisheries, and serve as a basis for efficient management and conservation of this vulnerable shark species.

Sistema WDM de 4 canais

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia de Electrónica e Telecomunicações

A framework for programming sensor networks with scheduling and resource-sharing optimizations

Several projects in the recent past have aimed at promoting Wireless Sensor Networks as an infrastructure technology, where several independent users can submit applications that execute concurrently across the network. Concurrent multiple applications cause significant energy-usage overhead on sensor nodes, that cannot be eliminated by traditional schemes optimized for single-application scenarios. In this paper, we outline two main optimization techniques for reducing power consumption across applications. First, we describe a compiler based approach that identifies redundant sensing requests across applications and eliminates those. Second, we cluster the radio transmissions together by concatenating packets from independent applications based on Rate-Harmonized Scheduling.

Static-priority scheduling over wireless networks with multiple broadcast domains

We propose a wireless medium access control (MAC) protocol that provides static-priority scheduling of messages in a guaranteed collision-free manner. Our protocol supports multiple broadcast domains, resolves the wireless hidden terminal problem and allows for parallel transmissions across a mesh network. Arbitration of messages is achieved without the notion of a master coordinating node, global clock synchronization or out-of-band signaling. The protocol relies on bit-dominance similar to what is used in the CAN bus except that in order to operate on a wireless physical layer, nodes are not required to receive incoming bits while transmitting. The use of bit-dominance efficiently allows for a much larger number of priorities than would be possible using existing wireless solutions. A MAC protocol with these properties enables schedulability analysis of sporadic message streams in wireless multihop networks.

A comprehensive simulation study of slotted CSMA/CA for IEEE 802.15.4 wireless sensor networks

In this paper, we analyze the performance limits of the slotted CSMA/CA mechanism of IEEE 802.15.4 in the beacon-enabled mode for broadcast transmissions in WSNs. The motivation for evaluating the beacon-enabled mode is due to its flexibility for WSN applications as compared to the non-beacon enabled mode. Our analysis is based on an accurate simulation model of the slotted CSMA/CA mechanism on top of a realistic physical layer, with respect to the IEEE 802.15.4 standard specification. The performance of the slotted CSMA/CA is evaluated and analyzed for different network settings to understand the impact of the protocol attributes (superframe order, beacon order and backoff exponent) on the network performance, namely in terms of throughput (S), average delay (D) and probability of success (Ps). We introduce the concept of utility (U) as a combination of two or more metrics, to determine the best offered load range for an optimal behavior of the network. We show that the optimal network performance using slotted CSMA/CA occurs in the range of 35% to 60% with respect to an utility function proportional to the network throughput (S) divided by the average delay (D).

Experimental measuring procedure for the friction torque in rolling bearings

The reduction of the power loss generated in mechanical transmissions and the use of low friction biodegradable lubricants has been attracting considerable attention in recent times. Therefore, it is necessary to develop methods to test and evaluate the performance of such lubricants and compare them with conventional ones. In this sense, a Four-Ball Machine was modified allowing the test of rolling bearings. A 51107 thrust ball bearing was used to test two different greases and the corresponding base oils. Friction torque and operating temperatures were continuously monitored to quantify the power loss and the heat evacuation for each lubricant tested. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.

Consequences of the multipatient use of a single-patient capillary blood sampling device (CBSD)

Introduction/objectives: Multipatient use of a single-patient CBSD occurred inan outpatient clinic during 4 to 16 months before itsnotification. We looked for transmission of blood-bornepathogens among exposed patients.Methods: Exposed patients underwent serology testing for HBV,HCV and HIV. Patients with isolated anti-HBc receivedone dose of hepatitis B vaccine to look for a memoryimmune response. Possible transmissions were investigatedby mapping visits and sequencing of the viral genomeif needed.Results: Of 280 exposed patients, 9 had died without suspicionof blood-borne infection, 3 could not be tested, and 5declined investigations. Among the 263 (93%) testedpatients, 218 (83%) had negative results. We confirmeda known history of HCV infection in 6 patients (1 coinfectedby HIV), and also identified resolved HBVinfection in 37 patients, of whom 18 were alreadyknown. 2 patients were found to have a previouslyunknown HCV infection. According to the time elapsedfrom the closest previous visit of a HCV-infected potentialsource patient, we could rule out nosocomial transmissionin one case (14 weeks) but not in the other (1day). In the latter, however, transmission was deemedvery unlikely by 2 reference centers based on thesequences of the E1 and HVR1 regions of the virus.Conclusion: We did not identify any transmission of blood-bornepathogens in 263 patients exposed to a single-patientCBSD, despite the presence of potential source cases.Change of needle and disinfection of the device betweenpatients may have contributed to this outcome.Although we cannot exclude transmission of HBV, previousacquisition in endemic countries is a more likelyexplanation in this multi-national population.

Étude de l’efficacité de la vaccination à Salmonella Enteritidis chez la poule pondeuse et de la protection contre l’infection

Les infections à Salmonella Enteritidis chez les humains sont associées à la consommation d’œufs ou d’ovoproduits contaminés. La vaccination est un outil utilisé pour diminuer les risques d’infection à SE chez la volaille, mais avec des résultats variables. Au Canada deux bactérines, MBL SE4C et Layermune, sont couramment utilisées pour lutter contre SE. Cependant, leur efficacité n’a pas été complètement déterminée chez les poules pondeuses plus âgées. Par ailleurs, la capacité de ces vaccins à prévenir la transmission verticale et horizontale n’a pas encore été étudiée. L’objectif principal de cette étude était d’évaluer l’effet des deux bactérines sur la réponse immunitaire chez les poules pondeuses, de vérifier la protection conférée par ces vaccins contre l’infection expérimentale à SE, et d’identifier des protéines immunogènes afin de développer un vaccin sous-unitaire. Les oiseaux ont été vaccinés avec deux protocoles d’immunisation en cours d’élevage (soit à 12 et 18, ou à 16 semaines d’âge). Le groupe contrôle a été injecté avec la solution saline. Les oiseaux ont été inoculés per os avec 2 x 109 CFU de la souche SE lysotype 4 à 55 ou à 65 semaines d’âge. Les anticorps (IgG et IgA) ont été mesurés à différents temps avec un ELISA maison en utilisant l’antigène entier de SE. La phagocytose, flambée oxydative, les populations des splénocytes B et T ont été analysées en utilisant la cytométrie en flux. Les signes cliniques, l’excrétion fécale, la contamination des jaunes d’œufs et l’invasion des salmonelles dans les organes ont été étudiés pour évaluer l’efficacité de protection. La transmission horizontale a aussi été étudiée en évaluant l’infection à SE chez les oiseaux mis en contact avec les oiseaux inoculés. Les protéines immunogènes ont été identifiées par SDS-PAGE et Western blot à l’aide d’antisérums prélevés suite à la vaccination et/ou à l’infection expérimentale/naturelle, puis caractérisées par la spectrométrie de masse. Le protocole de vaccination avec deux immunisations a généré un niveau élevé de séroconversion à partir de 3 jusqu’à 32-34 semaines post-vaccination par rapport à celui avec une seule immunisation (p < 0.02), mais il n’y avait plus de différence entre les groupes à 54 et 64 semaines d’âge. Il n’y a pas eu de corrélation entre les niveaux d’IgG et les taux d’isolement des salmonelles dans les organes et des jaunes d’œuf. La production des IgA n’a été observée que chez les oiseaux vaccinés avec 2 injections de MBL SE4C (p ≤ 0.04). Après l’infection expérimentale, la production des IgA a été significativement plus élevée aux jours 1 et 7 p.i dans l’oviducte des oiseaux vaccinés (sauf pour le groupe vacciné avec 2 injections de Layermune) par comparaison avec le groupe contrôle (p ≤ 0.03). Seule la bactérine MBL SE4C a eu un effet protecteur contre la contamination des jaunes d’œuf chez les oiseaux infectés. Ce vaccin réduit partiellement en utilisant deux immunisations, le taux d’excrétion fécale des salmonelles chez les oiseaux inoculés et les oiseaux horizontalement infectés (p ≤ 0.02). Cinq des protéines identifiées par la spectrométrie de masse sont considérées comme des protéines potentiellement candidates pour une étude plus approfondie de leur immonogénicité: Lipoamide dehydrogenase, Enolase (2-phosphoglycerate dehydratase) (2-phospho-D-glycerate hydro-lyase), Elongation factor Tu (EF-Tu), Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) et DNA protection during starvation protein. En général, les bactérines ont induit une immunité humorale (IgG et IgA) chez les poules pondeuses. Cette réponse immunitaire a protégé partiellement les oiseaux quant à l’élimination des salmonelles, la contamination des jaunes d’œuf, ainsi que la transmission horizontale. Dans cette étude, la bactérine MBL SE4C (avec deux immunisations) s’est montrée plus efficace pour protéger les oiseaux que la bactérine Layermune. Nos résultats apportent des informations objectives et complémentaires sur le potentiel de deux bactérines pour lutter contre SE chez les poules pondeuses. Étant donné la protection partielle obtenue en utilisant ces vaccins, l’identification des antigènes immunogènes a permis de sélectionner des protéines spécifiques pour l’élaboration éventuelle d’un vaccin plus efficace contre SE chez les volailles.

Phylogénomique des Archées

Les transferts horizontaux de gènes (THG) ont été démontrés pour jouer un rôle important dans l'évolution des procaryotes. Leur impact a été le sujet de débats intenses, ceux-ci allant même jusqu'à l'abandon de l'arbre des espèces. Selon certaines études, un signal historique dominant est présent chez les procaryotes, puisque les transmissions horizontales stables et fonctionnelles semblent beaucoup plus rares que les transmissions verticales (des dizaines contre des milliards). Cependant, l'effet cumulatif des THG est non-négligeable et peut potentiellement affecter l'inférence phylogénétique. Conséquemment, la plupart des chercheurs basent leurs inférences phylogénétiques sur un faible nombre de gènes rarement transférés, comme les protéines ribosomales. Ceux-ci n'accordent cependant pas autant d'importance au modèle d'évolution utilisé, même s'il a été démontré que celui-ci est important lorsqu'il est question de résoudre certaines divergences entre ancêtres d'espèces, comme pour les animaux par exemple. Dans ce mémoire, nous avons utilisé des simulations et analyser des jeux de données d'Archées afin d'étudier l'impact relatif des THG ainsi que l'impact des modèles d'évolution sur la précision phylogénétique. Nos simulations prouvent que (1) les THG ont un impact limité sur les phylogénies, considérant un taux de transferts réaliste et que (2) l'approche super-matrice est plus précise que l'approche super-arbre. Nous avons également observé que les modèles complexes expliquent non seulement mieux les données que les modèles standards, mais peuvent avoir un impact direct sur différents groupes phylogénétiques et sur la robustesse de l'arbre obtenu. Nos résultats contredisent une publication récente proposant que les Thaumarchaeota apparaissent à la base de l'arbre des Archées.

Le support de VoIP dans les réseaux maillés sans fil WiMAX en utilisant une approche de contrôle et d'assistance au niveau MAC

Les réseaux maillés sans fil (RMSF), grâce à leurs caractéristiques avantageuses, sont considérés comme une solution efficace pour le support des services de voix, vidéo et de données dans les réseaux de prochaine génération. Le standard IEEE 802.16-d a spécifié pour les RMSF, à travers son mode maillé, deux mécanismes de planifications de transmission de données; à savoir la planification centralisée et la planification distribuée. Dans ce travail, on a évalué le support de la qualité de service (QdS) du standard en se focalisant sur la planification distribuée. Les problèmes du système dans le support du trafic de voix ont été identifiés. Pour résoudre ces problèmes, on a proposé un protocole pour le support de VoIP (AVSP) en tant qu’extension au standard original pour permettre le support de QdS au VoIP. Nos résultats préliminaires de simulation montrent qu’AVSP offre une bonne amélioration au support de VoIP.

Thérapie familiale et problème de santé mentale chez le parent et l'enfant : vers une quête de services intégrés

Essai critique présenté à la Faculté des arts et des sciences en vue de l'obtention du grade de Maîtrise en service social (M.Sc.)

The dismembered family : youth, memory, and modernity in rural southern Chile

Cette thèse traite de la supposée perte de culture politique et citoyenne que connaît le Chili de la période post-dictature. Bien qu’une telle perte soit généralement considérée comme une évidence, nous évaluons dans quelle mesure celle-ci est bien réelle en nous intéressant aux processus d’apprentissage du comportement civique de la plus jeune génération politique du pays qui a aujourd’hui atteint la vingtaine. Étant donné que les membres de cette génération étaient soit au stade de l’enfance, soit pas même nés au moment de la transition démocratique de 1990, ils ont habituellement pris connaissance des événements de répression étatique et de réconciliation démocratique par l’intermédiaire de leurs aînés. Ce phénomène est encore plus marqué dans les régions rurales du sud du pays où la majeure partie de ce que les jeunes générations savent du passé conflictuel de leur pays, incluant le colonialisme, le socialisme révolutionnaire et le fascisme, n’a pas été transmis par la communication verbale ou volontaire, mais indirectement via les habitudes et préférences culturelles qui ne manquent pas d’influencer les décisions politiques. À travers l’analyse des mécanismes de transmission inter-générationnelle de diverses perspectives d’un passé contesté, notre travail explore les processus par lesquels, à l’échelle micro, certains types de comportement politique sont diffusés au sein des familles et de petits réseaux communautaires. Ces derniers se situent souvent en tension avec les connaissances transmises dans les domaines publics, comme les écoles et certaines associations civiques. De telles tensions soulèvent d’importantes questions au sujet des inégalités de statut des membres de la communauté nationale, en particulier à une époque néolibérale où la réorganisation du fonctionnement des services sociaux et du contrôle des ressources naturelles a transformé les relations entre le monde rural pauvre et la société dominante provenant des centres urbains. Au sein de la jeune génération politique du Chili, dans quelle mesure ces perspectives situées concernant un passé pour le moins contesté, ainsi que leurs impacts sur la distribution actuelle du pouvoir dans le pays façonnent-ils des identités politiques en émergence ? Nous abordons cette question à l’aide d’une analyse ethnographique des moyens auxquels les jeunes recourent pour acquérir et exprimer des connaissances au sujet de l’histoire et de son influence latente dans la vie civique actuelle. Nos données proviennent de plus de deux années de terrain anthropologique réalisées dans trois localités du sud rural ayant été touchées par des interventions industrielles dans les rivières avoisinantes. L'une d'entre elles a été contaminée par une usine de pâte à papier tandis que les autres doivent composer avec des projets de barrage hydroélectrique qui détourneront plusieurs rivières. Ces activités industrielles composent la toile de fond pour non seulement évaluer les identités politiques, émergentes mais aussi pour identifier ce que l’apprentissage de comportement politique révèle à propos de la citoyenneté au Chili à l’heure actuelle.

Optical-limiting response of rare-earth metallo-phthalocyanine-doped copolymer matrix

The nanosecond optical-limiting characteristics (at 532 nm) of some rare-earth metallo-phthalocyanines (Sm(Pc)2, Eu(Pc)2, and LaPc) doped in a copolymer matrix of poly(methyl methacrylate) and methyl-2-cyanoacrylate have been studied for the first time to our knowledge. The optical-limiting response is attributed to reverse saturable absorption due to excited-state absorption. The performance of LaPc in a copolymer host is studied at different linear transmissions. The laser damage thresholds of all the samples are also reported.