A surface energy model and application to mechanical behavior analysis of single crystals at sub-micron scale

Size effects of mechanical behaviors of materials are referred to the variation of the mechanical behavior due to the sample sizes changing from macroscale to micro-/nanoscales. At the micro-/nanoscale, since sample has a relatively high specific surface area (SSA) (ratio of surface area to volume), the surface although it is often neglected at the macroscale, becomes prominent in governing the energy effect, although it is often neglected at the macroscale, becomes prominent in governing the mechanical behavior. In the present research, a continuum model considering the surface energy effect is developed through introducing the surface energy to total potential energy. Simultaneously, a corresponding finite element method is developed. The model is used to analyze the axial equilibrium strain problem for a Cu nanowire at the external loading-free state. As another application of the model, from dimensional analysis, the size effects of uniform compression tests on the microscale cylinder specimens for Ni and Au single crystals are analyzed and compared with experiments in literatures. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Decision support systems optimising effluent release in sub tropical estuarine environment - An Australian case study

Gold Coast Water is responsible for the management of the water and wastewater assets of the City of the Gold Coast on Australia’s east coast. Treated wastewater is released at the Gold Coast Seaway on an outgoing tide in order for the plume to be dispersed before the tide changes and renters the Broadwater estuary. Rapid population growth over the past decade has placed increasing demands on the receiving waters for the release of the City’s effluent. The Seaway SmartRelease Project is designed to optimise the release of the effluent from the City’s main wastewater treatment plant in order to minimise the impact of the estuarine water quality and maximise the cost efficiency of pumping. In order to do this an optimisation study that involves water quality monitoring, numerical modelling and a web based decision support system was conducted. An intensive monitoring campaign provided information on water levels, currents, winds, waves, nutrients and bacterial levels within the Broadwater. These data were then used to calibrate and verify numerical models using the MIKE by DHI suite of software. The decision support system then collects continually measured data such as water levels, interacts with the WWTP SCADA system, runs the models in forecast mode and provides the optimal time window to release the required amount of effluent from the WWTP. The City’s increasing population means that the length of time available for releasing the water with minimal impact may be exceeded within 5 years. Optimising the release of the treated water through monitoring, modelling and a decision support system has been an effective way of demonstrating the limited environmental impact of the expected short term increase in effluent disposal procedures. (PDF contains 5 pages)

An assessment of water quality in integrated poultry-cum-fish reservoir, NIFFR New-Bussa in reference to maximizing the water resources potentials of Nigeria for sustainable aquaculture under the sub-theme "Fish production and the environment"

In this reservoir, the parameters being assessed are very important in the aspect of fish culture. These parameters are: physical parameters which includes temperature (O), Transparency (M).Chemical parameters include: Dissolve oxygen (mg/l) pH concentration and the Biological Parameters which include phytoplankton and zooplankton. The phytoplankton and zooplankton identification and estimation were carried out in the NIFFR Limnology Laboratory, (Green House), New Bussa. Each identified zooplankton and phytoplankton species was placed according to its major group e.g. zooplankton was grouped into three families, Roifera, Cladocera and Copepods. During this study period it was observed that copepods have the highest total number of zooplankton both beside the poultry and monk (station 'A'&'B'). Water temperature of station 'A' (beside the poultry house) ranges from 27 C-29, 5 c also same station 'B' (near the monk). Dissolve oxygen station 'A' range from 6.30mg/l-7.40mg/l while that of station 'B' ranges from 6.20mg/7.50mg/l, turbidity reading of station A'ranges from 0.19m-0.3m while station 'B' ranges from 0.22m-0.37m. The last parameter, which is pH concentration, in both stations 8.2 was observed this is an indication that the pH was constant. According to some literature review all the water parameter figures obtained were good for fish culture

Spectral analysis and control to obtain sub-5 fs pulses by femtosecond filamentation

A spectral-filter method is numerically demonstrated to obtain sub-5 fs pulses by using femtosecond filamentation in fused silica. Instead of employing spectral phase compensation, by properly employing a high-pass filter to select the broadened high-frequency spectra that are located almost in phase in the tailing edge of the self-compressed pulses owing to self-steepening, as short as single-cycle pulses can be obtained. For instance, for an input pulse with a duration of 50 fs and energy 2.2 mu J, the minimum pulse duration can reach to similar to 4 fs (about 1.5 cycles) by applying a proper spectral filter. (C) 2008 Optical Society of America

Sub-half-wavelength atom localization via two standing-wave fields

We propose a scheme for sub-half-wavelength atom localization in a four-level ladder-type atomic system, which is coupled by two classical standing-wave fields. We find that one of the standing-wave fields can help in enhancing the localization precision, and the other is of crucial importance in increasing the detecting probability and leading sub-half-wavelength localization.

Single sub-100 attosecond pulse generation in a two-colour time-gating laser field

We theoretically propose a method of generating a single sub-100 attosecond (as) pulse with a two-colour time-gating laser field. The field is synthesized by an 8 fs/800 nm (three optical cycles) pulse and a 24 fs/2400 nm (three optical cycles) pulse with an optimal time delay between them. In our simulation, we obtain a supercontinuum with an extremely broad spectrum of 150 eV and generate an isolated attosecond pulse with 96 as pulse duration without any dispersion compensation.

Generation of sub-5 fs pulses through cascade of filamentation and hollow fiber compression

A pulse-compression scheme based on cascade of filamentation and hollow fiber has been demonstrated, Pulses with duration of sub-5 fs and energy of 0.2 mJ near 800 nm have been generated by compressing the similar to 40 fs pulses from a commercial laser system. This method is promising to generate near monocycle high energy pulses. [GRAPHICS] Measured autocorrelation curve of the final compressed pulses with duration of sub-5 fs (black solid) and the simulated autocorrelation curve of 4.6 fs pulse near 800 rim (red dash) (C) 2008 by Astro Ltd. Published exclusively by WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA

Avaliação da função endotelial microvascular, da rigidez arterial e da resposta inflamatória sistêmica em pacientes submetidos a cirurgia cardíaca com circulação extracorpórea

A Cirurgia de Revascularização do Miocárdio, realizada com o auxílio da Circulação Extracorpórea, está associada a alterações importantes na microcirculação e na produção e circulação de citocinas e marcadores inflamatórios. No presente estudo, foram avaliados 23 pacientes com indicação de Revascularização do Miocárdio, no dia do procedimento e 7 e 28 dias após a cirurgia. A microcirculação cutânea, enquanto reflexo da microcirculação coronariana, foi estudada através da hiperemia térmica e/ ou reativa pós oclusiva e da iontoforese de substâncias vasoativas por mecanismos dependentes e independentes do endotélio. A rigidez arterial foi aferida através da análise da onda de pulso digital. Foi avaliado ainda o impacto da doença e do procedimento cirúrgico sobre a produção e circulação sérica de citocinas e marcadores inflamatórios, tais como: PCR-HS, nitrito/ nitrato, IL-6, Il-7, IL-8, IL-10, IFN-γ, TNF-α e G-CSF. Foi observada uma tendência à redução da vasodilatação da microcirculação cutânea após a administração de doses acumulativas de acetilcolina (endotélio dependente) através da iontoforese de 7 e 28 dias após o procedimento cirúrgico. A hiperemia térmica foi mais pronunciada na avaliação basal do que aos 7 e 28 dias. A hiperemia reativa pós oclusiva não demonstrou alterações 7 dias após o procedimento. Aos 28 dias, houve um aumento da condutância microvascular cutânea. Quando avaliada a vasodilatação endotélio-independente (nitroprussiato de sódio), observamos aumento do fluxo microvascular cutâneo diretamente proporcional à carga/ dose aplicada, sem diferenças nos valores obtidos no basal e 7 e 28 dias após o procedimento. A rigidez arterial não apresentou alterações. A análise dos fatores inflamatórios e das citocinas demonstrou aumento marcante da IL-6 e da IL-8 após 7 dias do procedimento cirúrgico, com retorno parcial aos níveis basais da IL-6 e total da IL-8 após 28 dias. O IFN-γ, TNF-α e G-CSF apenas apresentaram níveis detectáveis na avaliação basal e IL-7 e IL-10 não demonstraram alterações significativas nos tempos avaliados. A PCR-HS demonstrou níveis mais elevados após 7 dias e retorno parcial aos níveis basais após 28 dias. O nitrito/ nitrato, após 7 dias, apresentou leve queda em sua concentração plasmática. Concluímos que a pequena diferença entre o valores obtidos entre o basal e após 7 dias do procedimento cirúrgico com a iontoforese de acetilcolina resulta em minimização do impacto endotelial e um valor constante deste dado após 28 dias, sugere recomposição fisiológica completa. Este resultado foi semelhante com a análise da hiperemia térmica e reativa pós oclusiva. As interleucinas IL-6 e IL-8, bem como a PCR-HS apresentaram comportamento correlacionável, refletindo a cinética inflamatória. A rigidez arterial não demonstrou alterações.

A via L-arginina-óxido nítrico no transtorno depressivo e sua associação com a função plaquetária e o estresse oxidativo

O transtorno depressivo (TD) é um fator de risco cardiovascular independente que apresenta elevada morbi-mortalidade. Recentes evidências sugerem a participação do óxido nítrico (NO), potente vasodilatador e anti-agregante plaquetário, na patogênese de doenças cardiovasculares e psiquiátricas. A síntese do NO ocorre através da conversão do aminoácido L-arginina em L-citrulina e NO, pela ação da enzima NO sintase (NOS). Esta tese aborda o papel da via L-arginina-NO em plaquetas de pacientes com TD e sua associação com a função plaquetária e estresse oxidativo. Para análise comportamental da depressão em modelo animal, foi utilizado o modelo de estresse pós-natal de separação única (SMU). Os animais foram divididos em quatro grupos para a realização do estudo: Grupo Controle Sedentário (GCS), Grupo Controle Exercício (GCE), Grupo SMU Sedentário (SMUS) e Grupo SMU Exercício (SMUE). O treinamento físico (TF) dos animais englobou 8 semanas, com duração de 30 minutos e uma velocidade de treinamento estabelecida pelo teste máximo (TE). Para o estudo em humanos, 10 pacientes com TD com score Hamilton: 201, (média de idade: 384anos), foram pareados com 10 indivíduos saudáveis (média de idade: 383anos). Os estudos em humanos e animais foram aprovados pelos Comitês de Ética: 1436 - CEP/HUPE e CEUA/047/2010, respectivamente. Foi mensurado em humanos e em animais: transporte de L-arginina, concentração GMPc, atividade das enzimas NOS e superóxido dismutase (SOD) em plaquetas e cortisol sistêmico. Experimentos realizados somente em humanos: expressão das enzimas NOS, arginase e guanilato ciclase através de Western Blotting. A agregação plaquetária foi induzida por colágeno e foi realizada análise sistêmica de proteína C-reativa, fibrinogênio e L-arginina. Para o tratamento estatístico utilizou-se três testes estatísticos para avaliar as diferenças das curvas de sobrevida: Kaplan-Meier, e os testes de Tarone-Ware e Peto-Prentice. Em humanos, houve uma redução do transporte de L-arginina, da atividade das enzimas NOS e SOD, e da concentração de GMPc em plaquetas, e nas concentrações plasmáticas de L-arginina no grupo com TD em relação ao grupo controle. Foi observado um aumento dos níveis plasmáticos de fibrinogênio no TD. Esses resultados demonstram uma inibição da via L-arginina-NO-GMPc e da enzima anti-oxidante SOD em pacientes com TD sem afetar a função plaquetária. Em relação ao TF, para o modelo animal, foram encontradas alterações iniciais quanto à distância percorrida e tempo de execução do TE entre os grupos controles e o grupos SMUs, apresentando estes últimos menores valores para o TE. Após 8 semanas de TF, verificou-se um maior influxo no transporte de L-arginina para o SMUE em comparação ao grupo SMUS. As diferenças observadas para o tempo e a distância percorrida no TE inicial entre os grupos controle e no modelo de estresse foram revertidas após as 8 semanas de TF, demonstrando o efeito benéfico do exercício físico na capacidade cardiorespiratória em modelos de depressão.

Caracterização físico-química e avaliação dos níveis de elementos-traço em sedimentos de manguezais das baías da Ilha Grande e de Sepetiba, RJ, por metodologias de digestão ácida assistidas por micro-ondas

O presente trabalho teve como objetivo principal comparar dois métodos de extração de elementos-traço em sedimentos que são assistidos por radiação micro-ondas. Foram coletadas amostras de sedimentos superficiais em um manguezal localizado na baía da Ilha Grande e em três manguezais localizados na baía de Sepetiba, RJ. As amostras de sedimentos coletadas foram secas, destorroadas e peneiradas. Sub-amostras foram submetidas a análises de caracterização física e química. Os métodos de extração de elementos-traço comparados foram o EPA-3051A e o método água régia assistido por micro-ondas. Os elementos-traço analisados foram: Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn. As concentrações dos elementos-traço nos extratos produzidos foram determinadas por FAAS (Espectrometria de absorção atômica com chama). Foram encontradas nos sedimentos dos manguezais estudados concentrações acima dos níveis estabelecidos pela Resolução CONAMA 344/2004 para os elementos-traço: Cd, Ni, Pb e Zn. Os resultados mostraram que as capacidades de extração de elementos-traço dos métodos EPA-3051A e água régia assistido por micro-ondas variam em função das características físico-químicas dos sedimentos. A análise estatística pela técnica de regressão linear simples mostrou que as duas metodologias são estatisticamente similares apenas para o Cr e os valores dos coeficientes de determinação (R2) obtidos obedeceram à seqüência: Cu > Pb > Zn > Ni > Cr > Cd. Na análise pela técnica estatística de regressão linear múltipla ocorreram melhorias estatisticamente significativas nos coeficientes de determinação quando foram incluídas as seguintes variáveis independentes: potencial redox e fósforo total para o Cd, argila para o Cr, areia para o Ni e fósforo total para o Pb e para o Zn

Projetos de cuidado em Fisioterapia

As práticas de cuidado em fisioterapia, em muitas situações, resgatam a função do fisioterapeuta de executor de técnicas que lhe era atribuída nos primórdios da profissão. Ao exercer essa função meramente técnica, muitas vezes deixando-se substituir pelo equipamento nas suas ações, o profissional compromete o estabelecimento do vínculo terapeuta-paciente, contribuindo para o esvaziamento do encontro em saúde. Nessas situações, predomina o êxito técnico (a eficiência na realização do procedimento) sobre o sucesso prático (os benefícios trazidos para vida das pessoas). Para que o sucesso prático seja atingido, é fundamental que haja o questionamento sobre o que sonham as pessoas, profissionais e pacientes, para as suas vidas e para a saúde, quais são suas perspectivas e projetos de vida, seus projetos de felicidade. Nesse sentido, é imprescindível considerar, também, os projetos de felicidade dos profissionais da saúde enquanto sujeitos desse encontro. Afinal, é a partir deles que o profissional elabora o seu projeto de cuidado para cada paciente. Assim, esse trabalho buscou compreender os elementos que configuram a construção de projetos de cuidado em fisioterapia a partir da reflexão dos próprios fisioterapeutas. Para tanto, utilizou-se a metodologia qualitativa de pesquisa por meio de entrevistas semi-estruturadas para que fossem produzidas narrativas da história de vida do trabalho. Os discursos foram analisados integralmente e a categorização foi feita em três sub-temas: exercício profissional, relação com os pacientes e reflexões. Foi possível perceber que muitos dos arranjos de trabalho estabelecidos visam coibir o vínculo profissional-paciente, transformando-o em valor de troca e mercantilizando a relação terapêutica. Expropriada do vínculo, a prática se resume à realização de procedimentos independentes de sua finalidade, minando as possibilidades de sucesso prático. Nesse caso, não é a tecnologia que gera o afastamento e a mecanização, mas são as estratégias de mercantilização do cuidado fisioterápico. Essa situação só pode ocorrer por um processo de subordinação do profissional e seu saber, o que está fortemente associado a condições de trabalho exploratórias. Podemos dizer que a mercantilização do cuidado facilita a restrição sobre as condições de trabalho e também é fruto dela. O problema é que essa restrição é vista pelos profissionais como não definitiva, mas como um caminho para se alcançar reconhecimento na busca pelo exercício liberal da fisioterapia. A intenção desse estudo não foi traçar um plano normativo de conduta para a profissão, mas imaginamos que o equacionamento dessas questões passa necessariamente pelo reconhecimento, pelas inquietações e indignações com o problema. O que se espera, portanto, é facilitar esse processo de desconforto por meio da proximidade dessas questões trazidas pelas narrativas.