Organophotocatalysis in nanostructured soft gel materials as tunable reaction vessels: comparison with homogeneous and micellar solutions

Riboflavin tetraacetate-catalyzed aerobic photooxidation of 1-(4-methoxyphenyl)ethanol was investigated as a model reaction under blue visible light in different soft gel materials, aiming to establish their potential as reaction vessels for photochemical transformations. Three strategies involving different degrees of organization of the catalyst within the gel network were explored, and the results compared to those obtained in homogeneous and micellar solutions. In general, physical entrapment of both the catalyst and the substrate under optimized concentrations into several hydrogel matrices (including low-molecular-weight and biopolymer-based gels) allowed the photooxidation with conversions between 55 and 100% within 120 min (TOF similar to 0.045-0.08 min(-1); k(obs) similar to 0.011-0.028 min(-1)), albeit with first-order rates ca. 1-3-fold lower than in solution under comparable non-stirred conditions. Remarkably, the organogel made of a cyclohexane-based bisamide gelator in CH3CN not only prevented the photodegradation of the catalyst but also afforded full conversion in less than 60 min (TOF similar to 0.167 min(-1); k(obs) similar to 0.073 min(-1)) without the need of additional proton transfer mediators (e. g., thiourea) as it occurs in CH3CN solutions. In general, the gelators could be recycled without detriment to their gelation ability and reaction rates. Moreover, kinetics could be fine-tuned according to the characteristics of the gel media. For instance, entangled fibrillar networks with relatively high mechanical strength were usually associated with lower reaction rates, whereas wrinkled laminated morphologies seemed to favor the reaction. In addition, the kinetics results showed in most cases a good correlation with the aeration efficiency of the gel media.

The effect of minor addition of Ni on the microstructural evolution and mechanical properties of suction cast Al-0.14 at. pct Sc binary alloy

Aluminum scandium binary alloys represent a promising precipitation-hardening alloy system. However, the hardness of the binary alloys decreases with the rapid coarsening of Al3Sc precipitate during high-temperature aging. In the current study, we report a new approach to compensate for the loss of mechanical properties by combining rapid solidification with very small ternary addition of transition metal Ni. This addition yields dispersion, and at a critical concentration improves the mechanical properties. We explore additions of a maximum of 0.06 at. pct of Nickel to a binary Al-0.14 at. pct Sc alloy, which yield nickel-rich dispersions. We report two kinds of biphasic dispersions containing AlNi2Sc/Al9Ni2 and alpha-Al/Al9Ni2 phase combinations. The maximum improvement in mechanical properties occurs with the addition of 0.045 at. pct Ni with a yield strength of 239 +/- A 7 MPa for an aging treatment at 583 K (310 A degrees C) for 15 hours. DOI: 10.1007/s11661-013-1624-z (C) The Minerals, Metals & Materials Society and ASM International 2013

Influence of operational and geometrical parameters on the performance of twin thermoacoustic prime mover

Thermoacoustics is the interaction between heat and sound, which are useful in designing heat engines and heat pumps. Research in the field of thermoacoustics focuses on the demand to improve the performance which is achieved by altering operational, geometrical and fluid parameters. The present study deals with improving the performance of twin thermoacoustic prime mover, which has gained the significant importance in the recent years for the production of high amplitude sound waves. The performance of twin thermoacoustic prime mover is evaluated in terms of onset temperature difference, resonance frequency and pressure amplitude of the acoustic waves by varying the resonator length and charge pressures of fluid medium nitrogen. DeltaEC, the free simulation software developed by LANL, USA is employed in the present study to simulate the performance of twin thermoacoustic prime mover. Experimental and simulated results are compared and the deviation is found to be within 10%.

Microstructural and mechanical behavior study of suction cast Nb-Si binary alloys

The solidification pathways of Nb rich Nb-Si alloys when processed under non-equilibrium conditions require understanding. Continuing with our earlier work on alloying additions in single eutectic composition 1,2], we report a detailed characterization of the microstructures of Nb-Si binary alloys with wide composition range (10-25 at% Si). The alloys are processed using chilled copper mould suction casting. This has allowed us to correlate the evolution of microstructure and phases with different possible solidification pathways. Finally these are correlated with mechanical properties through studies on deformation using mechanical testing under indentation and compressive loads. It is shown that microstructure modification can significantly influence the plasticity of these alloys.

Holographic charge diffusion in non-relativistic branes

In this paper, based on the principles of gauge/gravity duality and considering the so called hydrodynamic limit we compute various charge transport properties for a class of strongly coupled non-relativistic CFTs corresponding to z=2 fixed point whose dual gravitational counter part could be realized as the consistent truncation of certain non-relativistic Dp branes in the non-extremal limit. From our analysis we note that unlike the case for the AdS black branes, the charge diffusion constant in the non-relativistic background scales differently with the temperature. This shows a possible violation of the universal bound on the charge conductivity to susceptibility ratio in the context of non-relativistic holography. (C) 2015 The Author. Published by Elsevier B.V.

Modified Einstein's gravity as a possible missing link between sub- and super-Chandrasekhar type Ia supernovae

We explore the effect of modification to Einstein's gravity in white dwarfs for the first time in the literature, to the best of our knowledge. This leads to significantly sub- and super-Chandrasekhar limiting masses of white dwarfs, determined by a single model parameter. On the other hand, type Ia supernovae (SNeIa), a key to unravel the evolutionary history of the universe, are believed to be triggered in white dwarfs having mass close to the Chandrasekhar limit. However, observations of several peculiar, under- and over-luminous SNeIa argue for exploding masses widely different from this limit. We argue that explosions of the modified gravity induced sub- and super-Chandrasekhar limiting mass white dwarfs result in under- and over-luminous SNeIa respectively, thus unifying these two apparently disjoint sub-classes and, hence, serving as a missing link. Our discovery raises two fundamental questions. Is the Chandrasekhar limit unique? Is Einstein's gravity the ultimate theory for understanding astronomical phenomena? Both the answers appear to be no!

Synthesis of Eu3+-activated BaMoO4 phosphors and their Judd-Ofelt analysis: Applications in lasers and white LEDs

Eu3+-activated BaMoO4 phosphors were synthesized by the nitrate citrate gel combustion method. The Rietveld refinement analysis confirmed that all the compounds were crystallized in the scheelite-type tetragonal structure with I4(1)/a (No. 88) space group. Photoluminescence (PL) spectra of BaMoO4 phosphor reveals broad emission peaks at 465 and 605 nm, whereas the Eu3+-activated BaMoO4 phosphors show intense 615 nm (D-5(0) -> F-7(2)) emission peak. Judd-Ofelt theory was applied to evaluate the intensity parameters (Omega(2), Omega(4)) of Eu3+-activated BaMoO4 phosphors. The transition probabilities (A(T)), radiative lifetime (tau(rad)), branching ratio (beta), stimulated emission cross-section (sigma(e)), gain bandwidth (sigma(e) x Delta lambda(eff)) and optical gain (sigma(e) x tau(rad)) were investigated by using the intensity parameters. CIE color coordinates confirmed that the BaMoO4 and Eu3+-activated BaMoO4 phosphors exhibit white and red luminescence, respectively. The obtained results revealed that the present phosphors can be a potential candidate for red lasers and white LEDs applications. (C) 2015 Elsevier B.V. All rights reserved.

Associação entre polimorfismos dos genes IL1B, IL1RN e TNFA e a periodontite agressiva e a periodontite crônica severa

A periodontite é um processo inflamatório crônico de origem bacteriana mediado por citocinas, em especial, interleucina-1 (IL1) e fator de necrose tumoral (TNFα). Polimorfismos genéticos de IL1 e TNFA têm sido associados com a variação de expressão dessas proteínas, o que poderia justificar as diferenças interindividuais de manifestação da doença. O objetivo do presente estudo foi investigar possíveis associações entre os genes IL1B, IL1RN e TNFA e a suscetibilidade à periodontite agressiva e à periodontite crônica severa. Foram selecionados 145 pacientes do Estado do Rio de Janeiro, 43 com periodontite agressiva (PAgr) (33,1 4,8 anos), 52 com periodontite crônica severa (PCr) (50,6 5,8 anos) e 50 controles (40,1 7,8 anos). Os DNAs genômicos dos integrantes dos grupos PAgr, PCr e controle foram obtidos através da coleta de células epiteliais bucais raspadas da parte interna da bochecha com cotonete. Os SNPs IL1B -511C>T, IL1B +3954C>T e TNFA -1031T>C foram analisados pela técnica de PCR-RFLP, utilizando as enzimas de restrição Ava I Taq I e Bpi I, respectivamente. O polimorfismo de número variável de repetições in tandem (VNTR) no intron 2 do gene IL1RN foi feita pela análise direta dos amplicons. Todos os polimorfismos foram analisados por eletroforese em gel de poliacrilamida 8%. As frequências alélica e genotípica do polimorfismo IL1B +3954C>T no grupo PCr foram significativamente diferentes das observadas no grupo controle (p=0,003 e p=0,041, respectivamente). A freqüência do alelo A2 do polimorfismo IL1RN VNTR intron2 no grupo PAgr foi significativamente maior do que no grupo controle (p=0,035). Não houve associação entre os polimorfismos IL1B -511C>T e TNFA -1031T>C e as periodontites agressiva e crônica. A presença dos alelos 2 nos genótipos combinados de IL1RN VNTR intron2 e IL1B +3954C>T no grupo PCr foi significativamente maior quando comparada ao grupo controle (p=0,045). Entretanto, não se observou associação entre as combinações genotípicas IL1B -511C>T / IL1B +3954C>T e IL1RN VNTR / IL1B -511C>T e a predisposição à doença periodontal. De acordo com os nossos resultados podemos sugerir que, para a população estudada, o polimorfismo IL1B +3954C>T interfere no desenvolvimento da periodontite crônica, enquanto a presença do alelo A2 do polimorfismo IL1RN VNTR intron2 pode ser considerado como indicador de risco para a periodontite agressiva. O presente estudo também nos permite sugerir que a ausência de homozigose dos alelos 1 nos genótipos combinados de IL1RN VNTR intron2 e IL1B +3954C>T pode representar maior suscetibilidade à periodontite crônica severa.

Avaliação da influência do material de confecção das matrizes no teste de conversão monomérica por espectrometria no infravermelho de um compósito

Este estudo teve por objetivo avaliar, in vitro, a influência do material de confecção das matrizes, traçando um perfil da conversão monomérica de um compósito micro-híbrido, além de avaliar qual dos materiais testados mais se assemelha a uma matriz de dentina. A avaliação foi feita através da análise do grau de conversão (GC). Foram confeccionadas 3 matrizes bipartidas, sendo estas de teflon negro, tefon branco e aço inoxidável, ambas com 10mm de diâmetro e 2 mm de profundidade. Para o grupo controle foi utilizado um incisivo central bovino, o qual teve sua face vestibular aplainada em uma lixadeira sob refrigeração constante, com o auxílio de uma lixa de carbeto de silício, número 800. Após, este dente foi preparado com uma broca diamantada número 2294 (KG Sorensen) em alta rotação, própria para a preparação de cavidades padronizadas para ensaios de laboratório, apresentando um limitador de penetração. Em seguida, com um motor de baixa rotação foi realizado o acabamento das paredes, obtendo-se uma cavidade de 2,0 mm de profundidade por 9,0 mm de diâmetro. Pela palatina desse dente, com uma broca carbide cilíndrica de numeração 2056 (KG Sorensen), fez-se uma penetração até se obter uma parede de dentina extremamente fina, porém sem que esta fosse rompida. Assim, com uma agulha, fez-se uma pequena perfuração no centro dessa dentina para que este instrumental servisse como um pino para remoção do corpo de prova de dentro da matriz de dente. Os corpos de prova (CP) foram obtidos a partir da inserção do compósito no interior da perfuração das matrizes em um único incremento e cobertos na superfície externa com uma matriz de poliéster mais uma lamínula de vidro. Os CP foram fotopolimerizados por 40 s pela fonte de luz halógena Optilux 501 (Demetron), com 500 mW/cm. Imediatamente após a polimerização, os corpos de prova eram submetidos no topo e na base para a análise de espectrometria no infravermelho para a determinação da profundidade de polimerização, pela técnica do filme vazado para o compósito não polimerizado e pela técnica da pastilha de brometo de potássio (KBr) para o compósito polimerizado. Foram confeccionados 5 CP de cada grupo. Em cada grupo, o compósito da base e do topo das amostras foi moído até se obter de 1,5 a 2,0 mg de pó e misturado com 70 mg de KBr, para obtenção da pastilha de KBr. Foi feita a análise de espectrofotometria no infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR). As absorções selecionadas para o cálculo foram 1610 cm-1 e 1637 cm-1, os picos dos espectros das ligações dos carbonos aromáticos e alifáticos, respectivamente. Os dados obtidos foram tratados estatisticamente. Os grupos Gr1B, Gr2B, Gr3B e Gr4B representam, respectivamente, as bases dos CP confeccionados pelas matrizes de DB, TN, TB e AI. Já os Gr1T, Gr2T, Gr3T e Gr4T representam os topos. Médias (%) e DP: Gr1T (46,461,99), Gr2T (39,864,51), Gr3T (44,053,44) e Gr4T (38,045,08). Gr1B (40,441,49), Gr2B (36,153,81), Gr3B (40,093,18) e Gr4B (35,593,35). Em posse dos resultados, pôde-se concluir que os grupos do teflon negro, teflon branco e aço inoxidável não apresentaram diferenças entre o grau de conversão do topo e da base, enquanto que o grupo da dentina apresentou maior conversão do topo. Comparando as matrizes entre elas, pôde-se perceber que no topo, o GC do dente bovino é maior que o GC do aço inoxidável e do que o de teflon negro, o GC do teflon branco é maior que o GC do aço inoxidável e do que o de teflon negro. Já o topo dos grupos de dente bovino e teflon banco foram semelhantes. Nas bases dos CPs, não houve diferença significativa entre os grupos testados. De acordo com os resultados obtidos no experimento, pôde-se concluir que nos grupos do teflon negro, teflon branco e aço inoxidável não houve diferença entre 0 e 2 mm, ou seja, topo e base, o que mostra que o material de confecção da matriz não influênciou o grau de conversão do compósito. Já para o grupo da matriz de dentina, o topo apresentou valor de conversão monomérica maior, mostrando que, neste caso, o material da matriz interferiu no grau de conversão. Pode-se perceber também que existe uma tendência da matriz de teflon branco se assemelhar mais a matriz de dentina, pois foi o único grupo que apresentou semelhança nos valores de conversão monomérica no topo das amostras. Porém analisando a base das amostras, percebe-se que todos os grupos se comportaram de forma semelhante, obtendo valores do grau de conversão sem diferença significante.

Solid-state NMR study of bioactive binary borosilicate glasses

A series of binary borosilicate glasses prepared by the sol-gel method are shown to be bioactive. Tetraethyl orthosilicate (TEOS) and trimethylborate (TMB) in acidic medium are used to prepare xB(2)O(3)center dot(1-x)SiO2 glass systems for x = 0.045-0.167. The formation of a layer of apatite-like mineral on the glass surface becomes apparent after soaking in simulated body fluid for 48 h. We have measured the B-11-B-11 homonuclear second moments of the borosilicate glasses and inferred that no macroscopic phase separation occurred in our glasses. The B-11 chemical shift data also show that the formation of clustered boroxol rings is negligible in our glass system. Although the bioactivity of our borosilicate glasses is less than that of CaO-SiO2 sol-gel glasses, these simple binary systems could be taken as reference glass systems for the search of new bioactive borosilicate glasses. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Violência familiar na infância: fator de risco para o excesso de peso em adolescentes ?

O excesso de peso tem sido cada vez mais reconhecido como um importante problema de saúde entre os adolescentes. Para identificar seus fatores de risco, recentemente, alguns pesquisadores têm incorporando fatores psicossociais em modelos explicativos, incluindo a violência familiar na infância. No entanto, a questão ainda é pouco explorada na literatura, sendo este o primeiro estudo nacional sobre o assunto. O objetivo deste estudo foi avaliar se a violência na infância é um fator de risco para o excesso de peso na adolescência. Para isso, foi realizado, em 2010, um estudo transversal (linha de base do Estudo Longitudinal de Avaliação Nutricional de Adolescentes / ELANA) com 1014 adolescentes entre 13 a 19 anos de idade pertencentes ao 1 ano do ensino médio de duas escolas públicas e quatro escolas particulares, localizadas na cidade e na região metropolitana do Rio de Janeiro. O estado nutricional foi avaliado pelo índice de massa corporal (IMC) e a violência familiar na infância por meio do Childhood Trauma Questionnaire (CTQ). Modelos hierarquizados de regressão linear múltipla foram utilizados nas análises. Dos 1014 adolescentes, 53,4% eram do sexo feminino e 50,2% estudavam em escola pública. A prevalência de excesso de peso foi de 26,7%. De acordo com o modelo multivariado, houve uma menor tendência ao excesso de peso na adolescência entre os meninos que sofreram violência do tipo negligência física na infância (β=0,196, 95% CI: 0,346; 0,045, p < 0,011), e de acordo com o aumento da idade para todas as dimensões da violência aferida pelo CTQ (estimativas variaram de 0,136 a 0,126, p < 0.002). O risco de excesso de peso foi maior entre os adolescentes cujos pais apresentavam excesso de peso. Estimativas das variáveis de IMC para mães e pais variaram de 0,065 a 0,066 (p < 0,001) e 0,051 a 0,053 (p < 0,001), respectivamente. Conclui-se que a exposição à violência na infância parece não estar associada com o excesso de peso na adolescência. Foi notada uma tendência de redução do índice de massa corporal em adolescentes do sexo masculino que foram vítimas de negligência física na infância.

Possible antigravity regions in F (R) theory?

We construct an F(R) gravity theory corresponding to the Weyl invariant two scalar field theory. We investigate whether such F (R) gravity can have the antigravity regions where the Weyl curvature invariant does not diverge at the Big Bang and Big Crunch singularities. It is revealed that the divergence cannot be evaded completely but can be much milder than that in the original Weyl invariant two scalar field theory. (C) 2014 The Authors. Published by Elsevier B.V.

Surface relief resonant Brewster niters with multiple channels

In this paper, a new type of resonant Brewster filters (RBF) with surface relief structure for the multiple channels is first presented by using the rigorous coupled-wave analysis and the S-matrix method. By tuning the depth of homogeneous layer which is under the surface relief structure, the multiple channels phenomenon is obtained. Long range, extremely low sidebands and multiple channels are found when the RBF with surface relief structure is illuminated with Transverse Magnetic incident polarization light near the Brewster angle calculated with the effective media theory of sub wavelength grating. Moreover, the wavelengths of RBF with surface relief structure can be easily shifted by changing the depth of homogeneous layer while its optical properties such as low sideband reflection and narrow band are not spoiled when the depth is changed. Furthermore, the variation of the grating thickness does not effectively change the resonant wavelength of RBF, but have a remarkable effect on its line width, which is very useful for designing such filters with different line widths at desired wavelength.

Structure and optical properties of Nb2O5 sculptured thin films by glancing angle deposition

Nb2O5 sculptured thin. films deposited by electron beam evaporation with glancing angle deposition were prepared. Nb2O5 sculptured thin. films with tilted columns are optical anisotropy. XRD, SEM, UV-vis-NIR spectra are employed to characterize the microstructure and optical properties. The maximum of birefringence (Delta n) is up to 0.045 at alpha = 70 degrees with packing density of 0.487. With increasing the deposition angle, refractive index and packing density of Nb2O5 STF are decreasing. The relationship among deposition parameter, microstructure and optical properties was investigated in detail. (C) 2008 Elsevier B. V. All rights reserved.