The fabrication and application of semi-crystalline and thermoset-thermoplastic composite colloidal particles with well-defined microstructures

Die Zielsetzung der Arbeit besteht darin, neue Ansätze zur Herstellung strukturierter Kompositpartikel in wässrigem Medium zu entwickeln, welche als die Bildung genau definierter heterogener Strukturen in Kolloidsystemen angesehen werden können. Im Allgemeinen wurden zwei verschiedene Herangehensweisen entwickelt, die sich aufgrund des Ursprungs der gebildeten heterogenen Strukturen unterscheiden: Heterogenität oder Homogenität. Der Erste Ansatz basiert auf der Aggregation heterogener Phasen zur Bildung strukturierter Kolloidpartikel mit Heterogenität in der zugrunde liegenden Chemie, während der Zweite Ansatz auf der Bildung heterogener Phasen in Kolloidpartikeln aus homogenen Mischungen heraus durch kontrollierte Phasenseparation beruht.rnIm Detail beschäftigt sich der erste Teil der Dissertation mit einer neuen Herstellungsmethode für teilkristalline Komposit-Kolloidpartikel mit hoher Stabilität basierend auf der Aggregation flüssiger Monomertropfen an teilkristalline Polyacrylnitrilpartikel. Nach der Aggregation wurden hochstabile Dispersionen bestehend aus strukturierten, teilkristallinen Kompositpartikeln durch freie radikalische Polymerisation erhalten, während ein direktes Mischen der PAN Dispersionen mit Methacrylat-Polymerdispersionen zur unmittelbaren Koagulation führte. In Abhängigkeit von der Glastemperatur des Methacrylatpolymers führt die anschließende freie radikalische Polymerisation zur Bildung von Rasberry oder Kern-Schale Partikeln. Die auf diese Weise hergestellten Partikel sind dazu in der Lage, kontinuierliche Filme mit eingebetteten teilkristallinen Phasen zu bilden, welche als Sauerstoffbarriere Anwendung finden können.rnDer zweite Teil der Dissertation beschreibt eine neue Methode zur Herstellung strukturierter Duroplast-Thermoplast Komposit-Kolloidpartikel. Die Bildung eines Duroplastnetzwerks mit einer thermoplastischen Hülle wurde in zwei Schritten durch verschiedene, separate Polymerisationsmechanismen erreicht: Polyaddition und freie radikalische Polymerisation. Es wurden stabile Miniemulsionen erhalten, welche aus Bisphenol-F basiertem Epoxidharz, Phenalkamin-basiertem Härter und Vinlymonomere bestehen. Sie wurden durch Ultraschall mit nachfolgender Härtung bei verschiedenen Temperaturen als sogenannte Seed-Emulsionen hergestellt. Weitere Vinylmonomere wurden hinzugegeben und nachfolgend polymerisiert, was zur Bildung von Kern-Schale, beziehungsweise Duroplast-Thermoplast Kolloidpartikeln führte. Dabei findet in beiden Fällen zwischen der duroplastischen und der thermoplastischen Phase eine chemisch induzierte Phasenseparation statt, welche essenziell für die Bildung heterogener Strukturen ist. Die auf diese Weise hergestellten Kompositpartikel sind dazu in der Lage, transparente Filme zu bilden, welche unter geeigneten Bedingungen deutlich verbesserte mechanische Eigenschaften im Vergleich zu reinen Duroplastfilmen bereitstellen.rn

Phosphonsäurehaltige polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe für Anwendungen in Brennstoffzellen

Die vorliegende Arbeit umfasst die Synthese und Charakterisierung phosphonsäurehaltiger, organischer Kristalle als ionenleitende Verbindungen in Brennstoffzellen-Anwendungen. Sie zielt dabei einerseits auf die Darstellung von protonenleitenden Polyphenylenverbindungen und deren Verwendung als Linker für den Aufbau protonenleitender Aluminium-Phosphonat-Netzwerke ab und behandelt andererseits die Einführung stark polarer Phosphonsäuregruppen in einen diskreten Nanographenkern sowie deren Einfluss auf die ionen- und elektronenleitenden Eigenschaften, um diese als gemischt-leitende Kompatibilisatoren an der isolierenden Elektrode/ Membran-Grenzfläche in einer Brennstoffzelle zu verwenden. Am Beispiel eines phosphonsäurefunktionalisierten, phenylenisch-expandierten Hexaphenylbenzols konnte ein solvothermisch stabiler Protonenleiter mit einer Selbstorganisation in kolumnare, supramolekulare Strukturen und hoher, temperaturunabhängiger Leitfähigkeit mit dominierendem Grotthuss-Anteil präsentiert werden. Durch einen Wechsel dieser 1D-radialen Phosphonsäureanordnung in der Molekülhülle hin zu 2D- und 3D-H2PO3-funktionalisierten, dendritischen Stäbchen- bzw. Kugelstrukturen konnte gezeigt werden, dass eine kolumnare Molekülanordnung jedoch kein notwendiges Kriterium für einen Grotthuss-artigen Protonentransport darstellt. Durch die mehrdimensionale Orientierung der Phosphonsäuren in der Außenhülle der Dendrimere garantieren die synthetisierten Strukturen hochaggregierte Phosphonsäurecluster, die als dichtes Säurekontinuum die eigentlichen protonenleitfähigen Kanäle darstellen und somit als entscheidendes Kriterium für das Auftreten eines Grotthuss-artigen Mechanismus definiert werden müssen. Eine signifikante Erhöhung der Leitfähigkeit konnte durch den Aufbau poröser, organisch-anorganischer Netzwerke (Al-HPB-NETs) über Komplexierung einer unterstöchiometrischen Menge an Aluminium-Kationen mit der Polyphosphonsäureverbindung Hexakis(p-phosphonatophenyl)benzol als Linkereinheit erfolgen, die anschließend mit kleinen intrinsischen Protonenleitern wie Phosphonsäure dotiert wurden. Diese dotierten Netzwerke wiesen außergewöhnliche Leitfähigkeit auf, da sie die σ-Werte des Referenzpolymers Nafion® bereits in einem Temperaturbereich oberhalb von 135°C übertrafen, aber gleichzeitig ein sehr gutes Säureretentionsverhalten von einem Gew.-% Säuredesorption über eine Immersionsdauer von 14 h gegenüber wässrigem Medium zeigten. Durch Mischen dieser Aluminiumphosphonate mit einer dotierten Polymermatrix wie PBI konnten synergistische Effekte durch zusätzliche attraktive H-Brückenbindungen zwischen molekular angebundener Phosphonsäure und mobiler H3PO4 an Hand eines signifikanten Leitfähigkeitsanstiegs für die resultierenden Membranen beobachtet werden. Die Protonenleitfähigkeit lag in diesen Materialien in dem gesamten untersuchten Temperaturbereich oberhalb von Nafion®. Durch das Einbringen der NETs in PBI konnte ebenfalls die Säureretention von PBI um etwa 9 % bei kurzen Immersionszeiten (bis 1 min) verbessert werden. Darüber hinaus wurde in der vorliegenden Arbeit die synthetische Kombination eines hydrophoben, elektronenleitenden Nanographenkerns mit einer, durch eine isolierende Peripherie getrennten, stark polaren, protonenleitenden Außenhülle realisiert. Am Beispiel von zwei phosphonsäurefunktionalisierten Triphenylenen, die sich in Länge und Planarität der gewählten Peripheriebausteine unterschieden, sollten polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe mit gemischt protonen- und elektronenleitenden Eigenschaften hergestellt werden, die über Impedanzspektroskopie und Vierpunktmessungen untersucht wurden. Da es sich bei der Anwendung solcher gemischtleitenden Verbindungen um grenz-flächenaktive Substanzen handelt, die das ohne verbesserte Anbindung bestehende Dielektrikum zwischen Elektrode und protonenleitender Membran überbrücken sollen, wurde die Untersuchung eines möglichen Elektronentransportes durch eine Molekülmonolage ebenfalls über kombinatorische STM- und STS-Technik durchgeführt.

Curve spline generalizzate di interpolazione locale

Questa tesi presenta un metodo generale per la costruzione di curve spline generalizzate di interpolazione locale. Costruiremo quest'ultime miscelando polinomi interpolanti generalizzati a blending function generalizzate. Verrano inoltre verificate sperimentalmente alcune delle proprietà di queste curve.

A Portable Image Overlay Projection Device for Computer-Aided Open Liver Surgery

Image overlay projection is a form of augmented reality that allows surgeons to view underlying anatomical structures directly on the patient surface. It improves intuitiveness of computer-aided surgery by removing the need for sight diversion between the patient and a display screen and has been reported to assist in 3-D understanding of anatomical structures and the identification of target and critical structures. Challenges in the development of image overlay technologies for surgery remain in the projection setup. Calibration, patient registration, view direction, and projection obstruction remain unsolved limitations to image overlay techniques. In this paper, we propose a novel, portable, and handheld-navigated image overlay device based on miniature laser projection technology that allows images of 3-D patient-specific models to be projected directly onto the organ surface intraoperatively without the need for intrusive hardware around the surgical site. The device can be integrated into a navigation system, thereby exploiting existing patient registration and model generation solutions. The position of the device is tracked by the navigation system’s position sensor and used to project geometrically correct images from any position within the workspace of the navigation system. The projector was calibrated using modified camera calibration techniques and images for projection are rendered using a virtual camera defined by the projectors extrinsic parameters. Verification of the device’s projection accuracy concluded a mean projection error of 1.3 mm. Visibility testing of the projection performed on pig liver tissue found the device suitable for the display of anatomical structures on the organ surface. The feasibility of use within the surgical workflow was assessed during open liver surgery. We show that the device could be quickly and unobtrusively deployed within the sterile environment.

Efficient fabrication of polymer nanocomposites with effective exfoliation and dispersion by solid-state/melt extrusion

In this communication, solid-state/melt extrusion (SSME) is introduced as a novel technique that combines solid-state shear pulverization (SSSP) and conventional twin screw extrusion (TSE) in a single extrusion system. The morphology and property enhancements in a model linear low-density polyethylene/organically modified clay nanocomposite sample fabricated via SSME were compared to those fabricated via SSSP and TSE. The results show that SSME is capable of exfoliating and dispersing the nanofillers similarly to SSSP, while achieving a desirable output rate and producing extrudate similar in form to that from TSE.

Solid-State Compatibilization of Immiscible Polymer Blends: Cryogenic Milling and Solid-State Shear Pulverization

The blending of common polymers allows for the rapid and facile synthesis of new materials with highly tunable properties at a fraction of the costs of new monomer development and synthesis. Most blends of polymers, however, are completely immiscible and separate into distinct phases with minimal phase interaction, severelydegrading the performance of the material. Cross-phase interactions and property enhancement can be achieved with these blends through reactive processing or compatibilizer addition. A new class of blend compatibilization relies on the mechanochemical reactions between polymer chains via solid-state, high energy processing. Two contrasting mechanochemical processing techniques are explored in this thesis: cryogenic milling and solid-state shear pulverization (SSSP). Cryogenic milling is a batch process where a milling rod rapidly impacts the blend sample while submerged within a bath of liquid nitrogen. In contrast, SSSP is a continuous process where blend components are subjected to high shear and compressive forces while progressing down a chilled twin-screw barrel. In the cryogenic milling study, through the application of a synthesized labeledpolymer, in situ formation of copolymers was observed for the first time. The microstructures of polystyrene/high-density polyethylene (PS/HDPE) blends fabricated via cryomilling followed by intimate melt-state mixing and static annealing were found to be morphologically stable over time. PS/HDPE blends fabricated via SSSP also showed compatibilization by way of ideal blend morphology through growth mechanisms with slightly different behavior compared to the cryomilled blends. The new Bucknell University SSSP instrument was carefully analyzed and optimized to produce compatibilized polymer blends through a full-factorial experiment. Finally, blends of varying levels of compatibilization were subjected to common material tests to determine alternative means of measuring and quantifying compatibilization,

Technique to measure heats of reaction of Ti-B, Al-Ti-B, and Al-Ti-B4C powder blends

In this research, a modification to initiation aid ignition in bomb calorimetry that involves systemically blending levels of boron and potassium nitrate initiation aids with a bulk structural energetic elemental power blend is developed. A regression is used to estimate the nominal heat of reaction for the primary reaction. The technique is first applied to the synthesis of TiB2 as a validation study to see if close proximity to literature values can be achieved. The technique is then applied to two systems of interest, Al-Ti-B, and Al-Ti-B4C. In all three investigations, x-ray diffraction is used to characterize the product phases of the reactions to determine the extent and identity of the product phases and any by-products that may have formed as a result of adding the initiation aid. The experimental data indicates the technique approximates the heat of reaction value for the synthesis of TiB2 from Ti-B powder blends and the formation of TiB2 is supported by volume fraction analysis by x-ray diffraction. Application to the Al-Ti-B and Al-Ti-B4C blends show some correlation with variation of the initiation aid, with x-ray diffraction showing the formation of equilibrium products. However, these blends require further investigation to resolve more complex interactions and rule out extraneous variables.

Passive-Active Geometric Calibration for View-Dependent Projections onto Arbitrary Surfaces

In this paper we present a hybrid technique for correcting distortions that appear when projecting images onto geometrically complex, colored and textured surfaces. It analyzes the optical flow that results from perspective distortions during motions of the observer and tries to use this information for computing the correct image warping. If this fails due to an unreliable optical flow, an accurate -but slower and visiblestructured light projection is automatically triggered. Together with an appropriate radiometric compensation, view-dependent content can be projected onto arbitrary everyday surfaces. An implementation mainly on the GPU ensures fast frame rates.

Algorithms For Automatic And Robust Registration Of 3D Head Scans

wo methods for registering laser-scans of human heads and transforming them to a new semantically consistent topology defined by a user-provided template mesh are described. Both algorithms are stated within the Iterative Closest Point framework. The first method is based on finding landmark correspondences by iteratively registering the vicinity of a landmark with a re-weighted error function. Thin-plate spline interpolation is then used to deform the template mesh and finally the scan is resampled in the topology of the deformed template. The second algorithm employs a morphable shape model, which can be computed from a database of laser-scans using the first algorithm. It directly optimizes pose and shape of the morphable model. The use of the algorithm with PCA mixture models, where the shape is split up into regions each described by an individual subspace, is addressed. Mixture models require either blending or regularization strategies, both of which are described in detail. For both algorithms, strategies for filling in missing geometry for incomplete laser-scans are described. While an interpolation-based approach can be used to fill in small or smooth regions, the model-driven algorithm is capable of fitting a plausible complete head mesh to arbitrarily small geometry, which is known as "shape completion". The importance of regularization in the case of extreme shape completion is shown.

Lithographiebasierte Fertigung keramischer Bauteile

Im Rahmen des EU-Projektes PHOCAM entwickelt das beteiligte Konsortium Anlagen und Materialien für die generative Fertigung keramischer Bauteile auf Basis der Photopolymerisation. Das Kernelement der verwendeten Fertigungsanlagen, der DLP Projektor, erzeugt mittels leistungsstarker LEDs und einem 1080p DMD (Digital Micromirror Device) Bilder mit 1920x1080 Bildpunkten und der Pixelgröße von 40µm, woraus sich die Baufeldgröße von 76,8x43,2mm ergibt. Ein hochviskoser Schlicker, bestehen aus einem gefülltem fotosensitiven Harzsystem, wird von unten durch die gläserne Materialwanne belichtet, wodurch der Schlicker lokal aushärtet (polymerisiert). Auf diese Weise entsteht der Grünling, der in schichtbauweise (Standardschichtdicke von 25-50µm) aufgebaut ist. Im nachfolgenden Sinterprozess werden die Grünlinge zu den fertigen Keramikteilen gebrannt. Als keramisches Basismaterial für den Schlicker wurde vorwiegend Aluminiumoxid in Pulverform verwendet. Mit dem entwickelten System konnten bislang Schlicker mit einem Füllgrad (Keramikanteil) bis zu 50Vol% erfolgreich verarbeitet und zu Keramikteilen mit einer theoretischen Dichte von 99,6% gesintert werden.

Caring Minds

Welcome from Dean Patricia Starck The Face of Health Care Leading Technology School of Nursing Collaborates to Initiate Texas Medical Center’s First Digital Repository Nursing Research, A Growing Field Nursing in the Wake of the Storm Profile: Huaping Liu, RN, PhD, Dean and Associate Professor, School of Nursing at Peking Union Medical College Newsbrief: Planning for the Future with a New Doctor of Nursing Practice Program in Fall 2006 Newsbrief: Fast Track Nursing Program Gives Students a Speedy Start Profile: Susan Bankston, RN, BSN, Psychiatric Nursing, Currently enrolled in the MSN to DSN track Newsbrief: University of Texas Health Services Reports Outstanding Achievements in FY’05 Student Grants Newsbrief: New Degree Program Develops Leadership and Business Skills for Today’s Nurses Profile: Pamela Klauer Triolo, PhD, RN, FAAN Clinical Professor of Nursing Director, Nursing Leadership and Administration in Health Systems Newsbrief: Successful Luncheon Completes $1 Million Endowment UT School of Nursing Building Recognized as Blending Form and Function Faculty Scholarship Endowed Faculty Positions

The Jewish encyclopedia : a descriptive record of the history, religion, literature, and customs of the Jewish people from the earliest time to the present day ; complete in 12 volumes

Isidore Singer, projector and managing ed.

Retinal slit lamp video mosaicking

Purpose To this day, the slit lamp remains the first tool used by an ophthalmologist to examine patient eyes. Imaging of the retina poses, however, a variety of problems, namely a shallow depth of focus, reflections from the optical system, a small field of view and non-uniform illumination. For ophthalmologists, the use of slit lamp images for documentation and analysis purposes, however, remains extremely challenging due to large image artifacts. For this reason, we propose an automatic retinal slit lamp video mosaicking, which enlarges the field of view and reduces amount of noise and reflections, thus enhancing image quality. Methods Our method is composed of three parts: (i) viable content segmentation, (ii) global registration and (iii) image blending. Frame content is segmented using gradient boosting with custom pixel-wise features. Speeded-up robust features are used for finding pair-wise translations between frames with robust random sample consensus estimation and graph-based simultaneous localization and mapping for global bundle adjustment. Foreground-aware blending based on feathering merges video frames into comprehensive mosaics. Results Foreground is segmented successfully with an area under the curve of the receiver operating characteristic curve of 0.9557. Mosaicking results and state-of-the-art methods were compared and rated by ophthalmologists showing a strong preference for a large field of view provided by our method. Conclusions The proposed method for global registration of retinal slit lamp images of the retina into comprehensive mosaics improves over state-of-the-art methods and is preferred qualitatively.

La sociología frente a los nuevos ataques cientificistas

En 2011 Marradi llamó la atención sobre la expansión semántica que han sufrido algunos de los términos más utilizados en las ciencias sociales debido a un complejo de inferioridad respecto a las ciencias físicas. La cascada de los componentes conceptuales de las llamadas ciencias "duras" a la "blandas" es, sin duda, impresionante. Obviamente, el problema no es el mestizaje de las ciencias humanas, sino la substitución del pensamiento mismo con eslóganes, sin reflexionar sobre sus presupuestos epistemológicos y ontológicos. En mi presentación quiero extender el análisis de las consecuencias del complejo de inferioridad en tres direcciones: i. ampliando los referentes (los términos importados), incluyendo a otro término clave de parte de las ciencias sociales: el término indicador; ii. analizando la importancia que tuvo la cuantificación en el desarrollo de la disciplina sociológica, en competición con la disciplina económica para obtener un reconocimiento público; iii. marcando la importancia del éxito de una imagen de ciencia entre el mundo de los que toman decisiones políticas y económicas, que limita las posibilidades de la investigación social

Marcelo Cohen : Las fundaciones de la ciencia ficción

El presente trabajo analiza la forma que asume la ciencia ficción en la obra de Marcelo Cohen. A partir de un recorrido por ciertas particularidades del género se reflexiona acerca de cómo éstas se reformulan de acuerdo con el paradigma epistemológico romántico que el autor retoma, y que conjuga con conceptos de la cuántica y de las teorías del caos, en vistas de la postulación de un modelo de realismo. En este contexto, el análisis inicial de las autofiguraciones del autor y de sus ensayos sirve para pensar la propuesta de una ontología singular en sus ficciones.