Energy-savvy solid-state and sonochemical synthesis of lithium sodium titanate as an anode active material for Li-ion batteries

Lithium sodium titanate insertion-type anode has been synthesized by classical solid-state (dry) and an alternate solution-assisted (wet) sonochemical synthesis routes. Successful synthesis of the target compound has been realized using simple Na- and Li-hydroxide salts along with titania. In contrast to the previous reports, these energy-savvy synthesis routes can yield the final product by calcination at 650 -750 degrees C for limited duration of 1-10 h. Owing to the restricted calcination duration (dry route for 1-2 h and wet route for 1-5 h), they yield homogeneous nanoscale lithium sodium titanate particles. Sono-chemical synthesis reduces the lithium sodium titanate particle size down to 80-100 nm vis-a-vis solid-state method delivering larger (200-500 nm) particles. Independent of the synthetic methods, the end products deliver reversible electrochemical performance with reversible capacity exceeding 80 mAh.g(-1) acting as a 1.3 V anode for Li-ion batteries. (C) 2015 Elsevier B.V. All rights reserved.

Polyketide Quinones Are Alternate Intermediate Electron Carriers during Mycobacterial Respiration in Oxygen-Deficient Niches

Mycobacterium tuberculosis (Mtb) adaptation to hypoxia is considered crucial to its prolonged latent persistence in humans. Mtb lesions are known to contain physiologically heterogeneous microenvironments that bring about differential responses from bacteria. Here we exploit metabolic variability within biofilm cells to identify alternate respiratory polyketide quinones (PkQs) from both Mycobacterium smegmatis (Msmeg) and Mtb. PkQs are specifically expressed in biofilms and other oxygen-deficient niches to maintain cellular bioenergetics. Under such conditions, these metabolites function as mobile electron carriers in the respiratory electron transport chain. In the absence of PkQs, mycobacteria escape from the hypoxic core of biofilms and prefer oxygenrich conditions. Unlike the ubiquitous isoprenoid pathway for the biosynthesis of respiratory quinones, PkQs are produced by type III polyketide synthases using fatty acyl-CoA precursors. The biosynthetic pathway is conserved in several other bacterial genomes, and our study reveals a redox-balancing chemicocellular process in microbial physiology.

Effect of potassium present in stratum corneum during non-invasive measurement of potassium in human subjects using reverse iontophoresis

Purpose: Reverse iontophoresis (RI) is one of the potential techniques used to monitor the concentration of various analytes in body fluids non -invasively. Transdermal extraction of potassium is investigated using RI. In the present work, the effect of potassium on stratum corneum (SC) during RI, feasibility of RI for continuous monitoring of potassium, and use of potassium as internal standard in RI, are investigated. Methods: Tape stripping experiment is carried out to find potassium concentration in SC. RI is carried out continuously for 180 min without passive diffusion and after passive diffusion for 60 min. Skin impedance measurements are done at 20 Hz and 20 kHz. Results: Potassium is found to be in the range 300-650 nmol/cm(2) on SC by tape stripping experiment. Correlation coefficient between blood potassium and extracted potassium through RI after passive diffusion (R-2 = 0.5870) is more than without passive diffusion (R-2 = 0.5117). The skin impedance measurement shows that RI has more effect on SC than superficial layer of SC during RI. Conclusion: The present investigations conclude that it is possible to monitor potassium continuously through RI and using potassium as internal standard in RI.

Size and temperature dependence of the photoluminescence properties of NIR emitting ternary alloyed mercury cadmium telluride quantum dots

Exciton-phonon coupling and nonradiative relaxation processes have been investigated in near-infrared (NIR) emitting ternary alloyed mercury cadmium telluride (CdHgTe) quantum dots. Organically capped CdHgTe nanocrystals of sizes varying from 2.5-4.2 nm have been synthesized where emission is in the NIR region of 650-855 nm. Temperature-dependent (15-300 K) photoluminescence (PL) and the decay dynamics of PL at 300 K have been studied to understand the photophysical properties. The PL decay kinetics shows the transition from triexponential to biexponential on increasing the size of the quantom dots (QDs), informing the change in the distribution of the emitting states. The energy gap is found to be following the Varshni relation with a temperature coefficient of 2.1-2.8 x 10(-4) eV K-1. The strength of the electron-phonon coupling, which is reflected in the Huang and Rhys factor S, is found in the range of 1.17-1.68 for QDs with a size of 2.5-4.2 nm. The integrated PL intensity is nearly constant until 50 K, and slowly decreases up to 140 K, beyond which it decreases at a faster rate. The mechanism for PL quenching with temperature is attributed to the presence of nonradiative relaxation channels, where the excited carriers are thermally stimulated to the surface defect/trap states. At temperatures of different region (<140 K and 140-300 K), traps of low (13-25 meV) and high (65-140 meV) activation energies seem to be controlling the quenching of the PL emission. The broadening of emission linewidth is found to due to exciton-acoustic phonon scattering and exciton-longitudinal optical (LO) phonon coupling. The exciton-acoustic phonon scattering coefficient is found to be enhanced up to 55 MU eV K-1 due to a stronger confinement effect. These findings give insight into understanding the photophysical properties of CdHgTe QDs and pave the way for their possible applications in the fields of NIR photodetectors and other optoelectronic devices.

Enhanced photocatalytic activity of ultra-high aspect ratio ZnO nanowires due to Cu induced defects

We report the synthesis of ZnO nanowires in ambient air at 650 degrees C by a single-step vapor transport method using two different sources Zn (ZnO nanowires-I) and Zn:Cu (ZnO nanowires-II). The Zn:Cu mixed source co-vaporize Zn with a small amount of Cu at temperatures where elemental Cu source does not vaporize. This method provides us a facile route for Cu doping into ZnO. The aspect ratio of the grown ZnO nanowires-II was found to be higher by more than five times compared ZnO nanowires-I. Photocatalytic activity was measured by using a solar simulator and its ultraviolet-filtered light. The ZnO nanowires-II shows higher catalytic activity due to increased aspect ratio and higher content of surface defects because of incorporation of Cu impurities.

Anomalous Thermal Stability of Nd-Fe-Co-Al Bulk Metallic Glass

The thermal stability of Nd60Fe20Co10Al10 bulk metallic glass (BMG) has been studied by differential scanning calorimetry (DSC), dynamic mechanical thermal analysis (DMTA), isochronal dilatation and compression tests. The results show that the glass transition of the BMG takes place quite gradually between about 460 and 650 K at a heating rate of 0.17 K/s. Several transformation processes are observed during continuous heating with the first crystallization process beginning at about 460 K, while massive crystallization takes place near the solidus temperature of the alloy. The positive heat of mixing between the two major constituents, Nd and Fe, and, consequently, a highly inhomogeneous composition of the attained amorphous phase are responsible for the anomalous thermal stability in this system. (C) 2002 Acta Materialia Inc. Published by Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

乳化液喷雾与微爆现象的激光全息实验研究

本文采用离轴高速多脉冲红宝石激光全息摄影仪研究高温高压环境中乳化液喷雾的雾化和蒸发过程,记录方式为象面全息方式,再现时分别采用激光和白光光源。实验发现:在适当的温度压力条件下,乳化液喷雾可以发生微爆现象,微爆呈团状,又称“团状微爆”,也称为“二次雾化”,微爆能量可以将众多的小液滴及液滴碎片抛出液束区,有效地改善液体与环境气体的混合过程,具有重要的理论意义和实用价值。

Epidemiología de la mancha de hierro del café (Cercospora coffeicola B. y Ck.) en las regiones norte y pacífico de Nicaragua

Se estudió el patosistema mancha de hierro-café a diferentes altitudes y bajo condiciones de campo para describir sus epidemias y determinar el periodo critico, su efecto sobre la defoliación y la producción de café cereza y la influencia del clima sobre su desarrollo. Se seleccionaron lotes en fincas a 440 y 650 m.s.n.m., en el Pacifico y 850, 1050 y 1200 m.s.n.m., en el norte. En cada lote, se numeraron y marcaron 150 bandolas, distribuidas en tres estratos y durante 40 semanas se recolectaron datos del nümero de nudos, nudos con frutos, hojas, incidencia (%), severidad (%), nümero de esporas, temperatura, humedad relativa y precipitación. Además, se recolectó información concerniente al nivel tecnológico, manejo agronómico y caracteristicas fisicas del lote. Luego, se describieron y compararon las epidemias, tanto a nivel de estrato, como a nivel de ecosistema, relacionándolas en este ültimo caso con las variables climátícas, el inóculo, la defoliación y ,la producción. Se definió el periodo critico, determinando en qué fase de las epidemias ocurrieron las mayores r (tasas aparentes de infección}. También se calculó un indice de importancia de las epidemias para ampliar las comparaciones. La "mancha de hierro" es más agresiva en el norte que en el Pacifico y se desarrolla más rápidamente cuando comienza tarde. Su mejor desarrollo ocurre en el estrato superior. Su ciclo epidémico va de mayo y junio a marzo y abril y su periodo critico ocurre durante las 2-4 primeras semanas, para la incidencia y los primeros 4-7 meses, para la severidad. Durante este periodo la acumulación semanal de enfermedad fue de 1 - 3% para la incidencia y 0.2 - 0.5% para la severidad. No se pudieron obtener resultados categóricos en cuanto a la relación del desarrollo de la enfermedad y las variables climáticas. Los mayores ataques a los frutos ocurrieron donde habia menos sombra y no necesariamente donde ocurrió la mayor tasa de infección en hojas. Cualquier sistema de manejo de la "mancha de hierro" debe fundamentarse en una fertilización y limpieza adecuadas del cafetal y el control quimico aplicado en base al periodo critico y el estrato de mayor desarrollo de la enfermedad. La severidad y la incidencia describieron de igual manera las epidemias del patosistema, pero es más conveniente utilizar la incidencia como elemento para la toma de decisiones de manejo.

Prueba avanzada de rendimiento, evaluación de diez lineas promisorias de arroz (Oryza sativa L.) en comparación con tres variedades comerciales bajo condiciones de riego. Malacatoya, Granada

Este experimento fue establecido en la finca las Lajas ubicada en el municipio de Malacatoya, departamento de Granada. La zona del ensayo se encuentra localizada a los 12° 04' 40" de latitud Norte y 86° 01'55" Oeste, a una altura de 30 msnm. El trabajo de campo estuvo comprendido entre el 4 de agosto hasta el 3 de diciembre de 1998. En el ensayo se evaluó: Características fenotípicas y genotípicas de las líneas y variedades de arroz (Oryza sativa L.) y adaptabilidad de trece líneas promisorias de arroz procedentes del CIAT, con tres variedades comerciales procedentes de Colombia, Nicaragua y Taiwán. Estas variedades son Oryzica Llanos-4, INTA N-1 Taichung sen-10 respectivamente. Se utilizó el diseño experimental de Bloques Completos al Azar (B.C.A) con trece tratamientos y seis repeticiones. Se evaluaron quince variables estas son las siguientes: Vigor, altura de planta, habilidad de macollamiento, floración, senescencia, acame, exerción de la panícula, desgrane, aceptabilidad fenotípica, longitud de la panícula, número de granos por panícula, fertilidad de las espiguillas, peso de 1 000 granos, rendimiento en grano y calidad industrial. De acuerdo a los resultados obtenidos en las evaluaciones de los componentes de rendimiento, características agronómicas y calidad industrial se procedió a seleccionar 3 líneas con buen potencial de rendimiento y buenas características agronómicas. Estas líneas son las siguientes: CT-8553-31-MI-MC, CT-8008-16-3 y CT-8008-1S-29-1P con rendimientos de 7 012.5, 6 650 y 6 502 kg/ha respectivamente. Además en la calidad industrial en el rendimiento de pilada (arroz integral) obtuvieron 76, 74.1 y 75.4 por ciento respectivamente. En el índice de pilada (grano entero pulido) presentaron un 82, 83.5 y 82.5 por ciento respectivamente.

Temperature Dependence of the Tribological Properties of Laser Re-Melted Al-Cu-Fe Quasicrystalline Plasma Sprayed Coatings

The aim of this study was to investigate the effect of temperature on tribological properties of plasma-sprayed Al-Cu-Fe quasicrystal (QC) coating after laser re-melting treatment. The laser treatment resulted in a more uniform, denser and harder microstructure than that of the as-sprayed coatings. Tribological experiments on the coatings were conducted under reciprocating motion at high frequency in the temperature range from 25 to 650 degreesC. Remarkable influence of temperature on the friction behavior of the coating was recorded and analyzed. Microstructural analysis indicated that the wear mechanisms of the re-melted QC coatings changed from abrasive wear at room temperature, to adhesive wear at 400 degreesC and severe adhesive wear at 650 degreesC owing to the material transfer of the counterpart ball. It was also observed that the ratio of the icosahedral (i)-phase to beta-Al-50(Fe,CU)(50) phase in the coating was higher after test at 400 'C than that at 650 'C. The variation of the ratio UP of coating and of the property of the counterpart ball and coating with the temperature are the two main factors influencing the wear mechanisms and value of the friction coefficient.

Caracterización del fotoperiodismo y agromorfología de catorce variedades de sorgo millon (Sorghum bicolor (L) Moench) en tres épocas de siembra en CNIA, Managua

Este trabajo tiene los objetivos de determinar la mejor fecha de siembra de los sorgos fotosensibles a travez de caracteristicas morfologicas, fisiologicas y de rendimiento; evaluar el comportamiemto de las variedades de sorgo millon según la fecha de siembra; y determinar el rendimiento de grano y biomasa en las tres fechas de siembra. Se desarrollo en el Centro Nacional de Investigaciones Agropecuaria en el periodo comprendido de mayo 2003 a enero 2004. El diseño experimental fue parcelas divididas con 4 repeticiones,colocando en la parcela grande las tres fechas de siembra y en la parcela pequeña las variedades de srgo millon. A los resultados de las variables se aplico un análisis de varianza (ANDEVA) y separacion de medias de Tukey con ∝= 0.05 respectivamente. Los resutados reflejan que para el factor fecha de siembra (FS) se encontró diferencias estadísticas significativas en las variables morfológicas evaluadas (ahijamiento, número de hojas, altura de planta, longitud de panoja), a excepción de la variable excerción de panoja que no fue afectada por la fecha de siembra. La III FS (2 septiembre) presentó el mayor ahijamiento y longitud de panoja con un valor de 1.64 hijos/planta y 26.93 cm, respectivamente: La I FS (30 de mayo) presentó el mayor número de hoja final con valor de 38.20 hojas. La mayor altura de planta se presentó en la II FS (4 de julio) con valor de 471cm. Las variables de características fisiológicas (Fecha despliegue de hoja bandera, Fecha a 50 % floración) fueron afectadas por el factor FS. La II FS (4 de julio). El Despliegue de hoja bandera y floración más precoz presentándose el 9 y 17 noviembre, respectivamente. Las variables de rendimiento afectadas por el factor fecha de siembra fueron únicamente peso de mil granos, peso de guate y rendimiento de guate. En la II FS se presentó el mayor peso de 1000 granos, peso de guate y rendimiento de guate con valores de 28 g, 2867.6 g y 30,587.4 kg/ha, respectivamente. Las variables daños por Contharina sorghicola y senescencia foliar presentaron diferencias numéricas según análisis descriptivo. En la III FS (2 septiembre) se presentó el mayor daño causado por Contharina sorghicola con 55.71 % y el menor daño se presentó en la II fecha de siembra con 21.72 %: En III FS se presentó una menor senescencia foliar al contrario la I FS (30 de mayo) que presentó mayor senescencia. Para el factor variedad las variables morfológicas fueron afectadas significativamente. El mayor ahijamiento se presentó en la variedad 2 con valor de 3.55 hijos/planta. La variedad 12 presentó el mayor número de hojas con valor de 40 hojas/planta. La variedad 13 presentó una mayor altura y longitud de panoja con valores de 541.8 cm y 39.25 cm, respectivamente. En la variedad3 se presentó una mayor.con un valor de 9 cm. En las variables de fisiología las afectadas significativamente por el factor variedad. La variedad 5 fue la más tardía en florecer y en desplegar hoja bandera, al contrario las variedades africanas 14 y 12 que presentaron una floración y un despliegue bandera más precoz.Las variedades millón de Nicaragua altamente fotoperiódicas (Kp = 1) entre la fecha de siembra de mayo y julio, al contrario las variedades africanas 5 y G1581 son menos fotoperiódicas (Kp<1). Entre la fecha de siembra mayo y septiembre las variedades millón estopa negra. Las variables de rendimiento fueron afectadas por el factor variedad. El mayor peso de grano, de mil granos y rendimiento se presentó en la variedad 14 con valores de 650.3 g, 53.75g y 3,468 kg/ha, respectivamente. La variedad 5 presentó el menor peso y rendimiento de materia seca con 4,450g y 47,467 kg/ha. Las variedades que presentaron vigor excelente fueron la 9 (escala 1), 6 que presentó buen vigor (escala 2). La variedad que no fue afectada por la mosquita Contharina sorghicola, así como las variedades africanas únicamente.

Evaluación del comportamiento agronómico y la eficiencia de nitrógeno para doce lineas de sorgo (Sorghum bicolor L. Moench) en el municipio de San Ramón, Matagalpa

El presente experimento se estableció en la época de postrera comprendida de Septiembre a Diciembre del 2003 con el objetivo de evaluar el comportamiento agronómico y productivo de doce líneas de sorgo (Sorghum bicolor L Moench) y un testigo local pinolero1, bajo las condiciones edafoclimáticas del municipio de San Ramón, departamento de Matagalpa a una elevación de 650 msnm, con las coordenadas de 12º 55'24" de latitud norte y 85º 50'33" de longitud oeste, los suelos son de textura franco-arcillosa con un ph 6.63 y las temperaturas oscilaron entre 22-25.5 grados celcius El experimento se estableció utilizando un arreglo de parcelas divididas en diseño de bloques completos al azar (BCA) con cuatro repeticiones. El factor fertilización consta de la aplicación de fondo de 72.75 g de completo de formula 12-30-10 ha-1, y dos niveles de fertilización nitrogenada 37.43 y 0 kg N ha-1 con Urea 46%, fraccionada en dos aplicaciones. Las variables a evaluarse fueron altura (cm), diámetro (cm), longitud de panoja (cm), longitud deráquis (cm), nitrógeno en biomasa (%), acumulación de nitrógeno en biomasa (kg ha-1), nitrógeno en grano (%),acumulación de nitrógeno en grano(kg ha-1), relación de eficiencia (%), eficiencia fisiológica (%) y eficiencia de recuperación (%). Los datos obtenidos de las variables evaluadas fueron sometido al análisis de varianza ANDEVA y separación de medias por Tukey al 95% de confiabilidad (a = 0.05) los resultados reflejan que las variables evaluadas presentan diferencias significativas para ambos factores, (A) línea y (B) fertilizante y la únicas interacciones que se presentaron fueron diámetro del tallo a los 60 días después de la siembra, materia seca y rendimiento de grano. Recomendamos las líneas con los mayores rendimiento de grano que se presentaron con el nivel 37.43 kg N ha-1 sobre saliendo la línea JOCORO 3,451 kg ha-1 y con 0 kg N ha-1 fue ICSR_939 con 1,707 kg ha-1, para la variable de biomasa seca las líneas que sobresalieron fueron ICSVLM_93077,93065 y RCV con 7,230, 7,100 y 6,920 kg ha-1 con el nivel 37.43 kg N ha-1 y para el nivel 0 kg N ha-1 fue la línea ICSVLM_93077 con 5,370 kg ha-1. Las líneas que expresaron un mejor Uso Eficiente de Nitrógeno fueron ICSVLM_93074 con 99.1% de relación de eficiencia, ICSVLM_93074 con 85.6% de eficiencia fisiológica y la línea SOBERANO con 111.9% de eficiencia de recuperación.

Efecto de insecticidas botánicos y biológicos sobre la entomofauna presente en el cultivo de repollo (Brassica oleracea) var. Superette

Este estudio consistió en dos ensayos: uno en la época seca (Enero-Marzo 1989, Sébaco) y en la época lluviosa (Junio-Septiembre 1989, La concepción , Masaya) con el objetivo de determinar la efectividad de los insecticidas botánicos y biológicos sobre las plagas del repollo y su a impacto en los enemigos naturales. En ambos ensayos de presentaron como principales plagas: plutella Xylostella y el afido Lipahis erysimi: durante el ciclo del cultivo ninguno de los insecticidas fue capaz de mantén las poblaciones de plutella bajo el nivel de decisión de aplicación establecido: En la época seca el tratamiento con Dipel presento menor incidencia de plutella respecto al testigo durante el ciclo, mientras en los tratamientos de los extractos acuosos y etanolitos de neem y extracto acuoso de mamey (2 g/100ml) se observó menor población de plutella solamente durante la formación de cabeza. En la época lluviosa DiPEl en la dosis utilizada (650 g/ha) no logro reducir la población de plutella, sin embargo, los extractos achosos de semilla y torta de neem resultaron efectivos contra plutella: Los extractos acuosos de semilla de mamey no tuvieron resultados exitosos en el control de plutella. Las poblaciones de afidios fueros mayores en la época lluviosa donde se observó que los extractos acuosos de semilla y torta de neem y de mamey tuvieron algún efecto sobre estos. Los productos botánicos no mostraron ningún efecto dañino sobre las poblaciones de los enemigos naturales. La calidad de cabeza de producidas en los tratamientos resulto similar en todos los tratamientos en la `época seca, sin embargo el precio de cabeza e ingreso bruto fue menor en el testigo comparado con el resto. En la época lluviosa el extracto acuoso de semilla de neem produjo mejor calidad de cabezas y mayor ingreso.

湍流壁函数的一般形式

本文给出了一般形式的湍流壁函数。该壁函数适用于具有壁面引射的湍流计算。广为应用的无引射的湍流壁函数是该壁函数的特例。