Evaluation of Cyclic Deformation Behavior of Laser-welded Shape Memory NiTi Alloys at Different Working Temperatures

Post-weld heat-treatment (PWHT) has been established as one of the cost-effective ways to improve the functional properties, namely shape memory and super-elastic effects (SME and SE), of laser-welded NiTi alloys. However, the functional performance of the laser-welded joint at different working temperatures has not been explored yet. The purpose of this study is to investigate the effect of different working temperatures on the functional properties of the laser-welded NiTi alloys before and after PWHT by applying cyclic deformation tests. Two laser-welded samples: as-welded and heat-treated sample (after PWHT at 350 oC or 623 K) were tested in this work at room temperature, 50 oC (or 323 K) and 75 oC (or 348 K) respectively. The samples were cyclically loaded and unloaded for 10 cycles up to 4 % strain. The critical stress to induce the martensitic transformation and the residual strain after the cyclic tests were recorded. The results indicate that the heat-treated sample exhibited better functional properties than the as-welded sample at room temperature and 50 oC (or 323 K). However, both the as-welded and heat-treated samples failed in the cyclic tests at 75 oC (or 348 K). These findings are important to determine the feasible working temperature range for the laser-welded NiTi components to exhibit desirable functional properties in engineering applications involving cyclic loading.

Optimisation of Kinetic Parameters for an After-treatment Catalyst

Mathematical modelling has become an essential tool in the design of modern catalytic systems. Emissions legislation is becoming increasingly stringent, and so mathematical models of aftertreatment systems must become more accurate in order to provide confidence that a catalyst will convert pollutants over the required range of conditions. 
Automotive catalytic converter models contain several sub-models that represent processes such as mass and heat transfer, and the rates at which the reactions proceed on the surface of the precious metal. Of these sub-models, the prediction of the surface reaction rates is by far the most challenging due to the complexity of the reaction system and the large number of gas species involved. The reaction rate sub-model uses global reaction kinetics to describe the surface reaction rate of the gas species and is based on the Langmuir Hinshelwood equation further developed by Voltz et al. [1] The reactions can be modelled using the pre-exponential and activation energies of the Arrhenius equations and the inhibition terms. 
The reaction kinetic parameters of aftertreatment models are found from experimental data, where a measured light-off curve is compared against a predicted curve produced by a mathematical model. The kinetic parameters are usually manually tuned to minimize the error between the measured and predicted data. This process is most commonly long, laborious and prone to misinterpretation due to the large number of parameters and the risk of multiple sets of parameters giving acceptable fits. Moreover, the number of coefficients increases greatly with the number of reactions. Therefore, with the growing number of reactions, the task of manually tuning the coefficients is becoming increasingly challenging. 
In the presented work, the authors have developed and implemented a multi-objective genetic algorithm to automatically optimize reaction parameters in AxiSuite®, [2] a commercial aftertreatment model. The genetic algorithm was developed and expanded from the code presented by Michalewicz et al. [3] and was linked to AxiSuite using the Simulink add-on for Matlab. 
The default kinetic values stored within the AxiSuite model were used to generate a series of light-off curves under rich conditions for a number of gas species, including CO, NO, C_{3H8 and C3H6. These light-off curves were used to generate an objective function.} 
This objective function was used to generate a measure of fit for the kinetic parameters. The multi-objective genetic algorithm was subsequently used to search between specified limits to attempt to match the objective function. In total the pre-exponential factors and activation energies of ten reactions were simultaneously optimized. 
The results reported here demonstrate that, given accurate experimental data, the optimization algorithm is successful and robust in defining the correct kinetic parameters of a global kinetic model describing aftertreatment processes.

Advanced Ceramic Substrate with Ordered and Designed Micro-Structure for Applications in Automotive Catalysts

This study describes an innovative monolith structure designed for applications in automotive catalysis using an advanced manufacturing approach developed at Imperial College London. The production process combines extrusion with phase inversion of a ceramic-polymer-solvent mixture in order to design highly ordered substrate micro-structures that offer improvements in performance, including reduced PGM loading, reduced catalyst ageing and reduced backpressure.

This study compares the performance of the novel substrate for CO oxidation against commercially available 400 cpsi and 900 cpsi catalysts using gas concentrations and a flow rate equivalent to those experienced by a full catalyst brick when attached to a vehicle. Due to the novel micro-structure, no washcoat was required for the initial testing and 13 g/ft3 of Pd was deposited directly throughout the substrate structure in the absence of a washcoat.

Initial results for CO oxidation indicate that the advanced micro-structure leads to enhanced conversion efficiency. Despite an 79% reduction in metal loading and the absence of a washcoat, the novel substrate sample performs well, with a light-off temperature (LOT) only 15 °C higher than the commercial 400 cpsi sample.

To test the effects of catalyst ageing on light-off temperature, each sample was aged statically at a temperature of 1000 °C, based on the Bench Ageing Time (BAT) equation. The novel substrate performed impressively when compared to the commercial samples, with a variation in light-off temperature of only 3% after 80 equivalent hours of ageing, compared to 12% and 25% for the 400 cpsi and 900 cpsi monoliths, respectively.

A Eulogy to Seed Sharing: Manufacturing Genuine Scarcity

Seeds are traditionally considered as common or even public goods, their traits as ‘products of nature’. They are also essential to biodiversity, food security and food sovereignty. However, a suite of techno-legal interventions has legislated the enclosure of seeds: seed patents, plant variety protections, and stewardship agreements. These instruments create and protect private proprietary interests over plant material and point to the interface between seeds, capitalism, and law. In the following article, we consider the latest innovations, the bulk of which have been directed toward genetically disabling the reproductive capacities of seeds (terminator technology) or tying these capacities to outputs (‘round-up necessary’). In both instances, scarcity moves from artificial to real.
For the agro-industrial complex, the innovations are perfectly rational as they can simultaneously control supply and demand. For those outside the complex, however, the consequences are potentially ruinous. The practices of seed-saving and exchange no longer are feasible, even covertly. Contemporary genetic controls have upped the ante, by either disabling the reproductive capacity of seeds or, through cross-pollination and outcrossing, facilitating the autonomous spread of the genetic modifications that are importantly still traceable, identifiable and therefore capable of legal protection. In both instances, genuine scarcity becomes the new standard as private interests dominate what was a public sphere.

A Computational Approach for Simulating P-type Silicon Piezoresistor Using Four Point Bending Setup

The piezoresistance effect is defined as change in resistance due to applied stress. Silicon has a relatively large piezoresistance effect which has been known since 1954. A four point bending setup is proposed and designed to analyze the piezoresistance effect in p-type silicon. This setup is used to apply uniform and uniaxial stress along the <110> crystal direction. The main aim of this work is to investigate the piezoresistive characteristic of p-type resistors as a function of doping concentrations using COMSOL Multiphysics. Simulation results are compared with experimental data.

Monocouches peptidiques auto-assemblées et applications dans le domaine des biocapteurs de résonance de plasmon de surfaces

Ces travaux visent à étendre les applications de la résonance de plasmons de surface (SPR) L’objectif est d’offrir des outils diagnostics plus rapides, efficaces et simple d’utilisation pour diagnostiquer ou effectuer le suivi de conditions cliniques. Pour se faire, un nouveau type d’instrumentation SPR basé sur l’utilisation d’un prisme d’inversion (dove) a permis d’atteindre une limite de détection (LOD) de 10-6 unité d’indice de réfraction (RIU), une valeur comparable aux instruments commerciaux complexes tout en demeurant peu dispendieux, robuste et simple d’utilisation. Les travaux présentés dans cet ouvrage visent, dans un second temps, à réduire les interactions nonspécifiques (NSB) entre la surface des biocapteurs SPR et les composants de la matrice biologique complexe telles que: l’urine, le lysat cellulaire, le sérum et le sang. Ces dernières induisent des réponses empêchant l’utilisation de biocapteurs SPR en milieux complexes. Les acides aminés (AA) offrent une grande variété de propriétés physico-chimiques permettant la mise au point de monocouches auto-assemblées (SAM) aux propriétés diverses. Initialement, 19 des 20 acides aminés naturels ont été attachés à l’acide 3-mercaptopropionique (3-MPA) formant des SAMs peptidomimétiques. La quantité d’interactions nonspécifiques engendrées par ces différentes surfaces a été mesurée en exposant ces surfaces au sérum sanguin bovin complet variant de 400 ng/cm² jusqu’à 800 ng/cm². La détection à l’aide de ces surfaces de la β-lactamase (une enzyme responsable de la résistance aux antibiotiques au niveau μM) a démontré la possibilité d’employer ces surfaces pour bâtir des biocapteurs SPR. Des peptides de longueur allant de 2 à 5 résidus attachés à 3-MPA ont été synthétisés sur support solide. Cette étude a démontré que l’augmentation de la longueur des peptides formés d’AA résistants aux NBS accroit leur résistance jusqu’à 5 résidus. Le composé le plus performant de ce type (3-MPA-(Ser)5-OH) a permis d’atteindre 180 ng/cm². Cette valeur est similaire à celle des meilleures surfaces disponibles commercialement, notamment les surfaces de polyethylène glycol (PEG) à 100 ng/cm². Des surfaces de 3-MPA-(Ser)5-OH ont permis l’étalonnage de la β-lactamase et sa quantification directe dans un lysat cellulaire. La LOD pour ces biocapteurs est de 10 nM. Une troisième génération de surfaces peptidiques binaires a permis la réduction de la NSB jusqu’à un niveau de 23±10 ng/cm² une valeur comparable aux meilleures surfaces disponibles. Ces surfaces ont permis l’étalonnage d’un indicateur potentiel du cancer la metalloprotéinase-3 de matrice (MMP-3). Les surfaces formées de peptides binaires (3-MPA-H3D2-OH) ont permis la quantification directe de la MMP-3 dans le sérum sanguin complet. Une quatrième génération de surfaces peptidiques a permis de réduire davantage le niveau de NSB jusqu’à une valeur de 12 ± 11 ng/cm². Ces surfaces ont été modifiées en y attachant une terminaison de type acide nitriloacétique (NTA) afin d’y attacher des biomolécules marquées par six résidus histidines terminaux. Ces surfaces ont permis le développement d’une méthode rapide de balayage des ligands ciblant le « cluster of differenciation-36 » (CD36). L’étude d’électroformation des monocouches de peptide a permis de déterminer les conditions de formation optimales d’une couche de 3-MPA-HHHDD-OH permettant ainsi la formation de monocouches résistantes au NSB en moins de 6 minutes en appliquant un potentiel de formation de 200mV vs Ag/AgCl.

Entwicklung eines Bewertungssystems für die Aschuaiat-Gebiete mit Hilfe des Geographischen Informationssystems (GIS) am Beispiel des Stadtteils Manshiet Nasser in Kairo

Der Schwerpunkt dieser Arbeit handelt sich um die informelle Siedlungen in Kairo (die wir Asch- Gebiete nennen). Der Begriff "Aschuaiat" bezeichnet ganz speziell und treffend dieses Phänomen. Die Probleme der Aschuaiat haben seit den 70er Jahren auf ganz Ägypten und die Stadt Kairo sehr negative Auswirkungen, die im Laufe der Zeit zu massiven Problemen geworden sind. Die Entscheidungsträger versuchten für diese Schwierigkeiten Lösungen zu finden, aber die Ergebnisse waren nicht befriedigend. Dieses Phänomen sieht wie ein städtebauliches Problem aus, kann aber in Wirklichkeit nicht von den ökologischen und sozialen Verhältnisse einer Region getrennt werden. Die Aschuaiat entstehen normalerweise in städtebaulichen Zentren und in größeren Städten als Ergebnisse ihrer Anziehungskraft, da solche Städte ein gutes Angebot an Arbeitsplätzen, insbesondere im Bereich der Dienstleistungen, haben. Im Gegensatz dazu stehen die landwirtschaftlichen Gebiete: sie zeichnen sich insbesondere durch steigende Arbeitslosigkeit und Mangel an Dienstleistungen aus. Deshalb wandert ein Großteil der Bevölkerung vom Land in die Stadt ab, um hier auf die Suche nach einem Arbeitsplatz zu gehen und insgesamt bessere Lebensbedingungen vorzufinden. Die Zahl der Zuwanderer steigt stetig; die Städte können die Bedürfnisse der Bevölkerung an Angeboten für Wohnungen, Arbeitsplätzen und Dienstleistungen nicht erfüllen. Deswegen nimmt die Bevölkerung, ihre Probleme selbst in die Hand. Dies führt in den meisten Fällen zu einer klaren Form von Aschuaiat innerhalb und um die städtebaulichen Zentren herum. Die Anzahl der Aschuaiat, die sich rings um Kairo befinden, beträgt 76 Zonen mit einer Gesamtfläche von 23,10 km² und einer Einwohnerzahl von 2.098.469. Die Anzahl der illegalen Wohnungseinheiten beträgt 70 Prozent des Gesamtwertes legaler, staatlicher oder privater Wohneinheiten. Diese wurden im Zeitraum zwischen 1980 und 2000 erbaut. Jede Provinz in Ägypten hat Asch-Gebiete - mit Ausnahme der Provinzen Süd Sina und Neues Tal. Die meisten konzentrieren sich in den Provinzen El Dakahlia (121) und Dumiat (88). Die wenigsten Asch-Gebiete (jeweils nur eine Zone) gibt es in den Provinzen Rotes Meer und Nord Sina. In Ägypten wird die Einwohnerzahl der Aschuaiat auf 37 Prozent der Gesamtbevölkerung der städtebaulichen Gebiete geschätzt. Über die genaue Anzahl der Aschuaiat liegen jedoch keine zuverlässigen Informationen vor, die statistischen Daten der staatlichen Organisationen weisen unterschiedliche Resultate auf. Das Ministerium für lokale Entwicklung verkündete, dass die Zahl der Aschuaiat im Jahr 2000 ca. 916 und im Jahr 2003 ca. 1.228 Zonen betragen hat; das Informationszentrum zur Unterstützung von Sachentscheidungen registrierte jedoch für das Jahr 2000 eine Zahl von 1.034 Zonen; demgegenüber liegt die von CAPMAS registrierte Anzahl für 2000 bei 909 Zonen. Diese Unterschiede in der Erfassung der statistischen Daten kann darauf zurückgeführt werden, dass es in Ägypten keine einheitliche Definition für Aschuaiat gibt. Dieses Problem verstärkt den Bedarf an geeignetem Bewertungssystem für die Bewertung der Qualität solcher Gebiete in ganz Ägypten. Das vorgeschlagene Bewertungssystem basiert auf der Analyse und Bewertung der Hauptstrukturen, die die eigentliche Zusammensetzung einer Siedlung repräsentieren. Diese Strukturen spiegeln in der Regel die sozialen, städtebaulichen und infrastrukturellen Eigenschaften eines Gebietes wider. Konkret befasst sich diese Untersuchung mit den verschiedenen Strukturen, die die Lebens- und Siedlungsqualität in den Aschuaiat beeinflussen.

Investigaciones sobre una propuesta de formación para profesores-as noveles en diversas áreas de Educación Secundaria.

Se analizan los obstáculos y dificultades que presentan los profesores-as noveles en una hipotética transición desde el modelo didáctico en el que se encuentran inmersos, a un modelo de referencia constructivista en el que se sitúa el marco teórico, con la idea de proponer estrategias que favorezcan la progresión de uno a otro. Se ha puesto en marcha una acción formativa dirigida al profesorado novel, que se puede enmarcar dentro de la modalidad de curso con seguimiento, en la que existen fases presenciales y fases no presenciales. Paralelamente al desarrollo de dicho curso, se lleva a efecto el desarrollo específico de la investigación objeto de este proyecto. En cuanto al grado de evolución de las ideas de los profesores, se entiende que la estrategia de formación propuesta ha producido avances o cambios en las ideas de los asistentes en torno a los ámbitos de desarrollo profesional trabajados en el curso. Las ideas relacionadas con la aplicación en el aula de determinadas estrategias, como puede ser la realización de una puesta en común, la realización de trabajos prácticos, la salida a otros lugares fuera del aula, el trabajo en grupo, etc. son las que muestran un mayor grado de evolución, aunque también se detectan algunos cambios en concepciones más relacionadas con la epistemología y las didácticas específicas.

Estudio Costo-Efectividad de Lidocaína tópica como adyuvante a Pregabalina y Gabapentina en dolor neuropático periférico en una I.P.S de Bogotá 2011.

Introducción: el dolor neuropático es una patología de considerable prevalencia e impacto socio-económico en la población latinoamericana, la evidencia clínica sugiere que los ligandos de canales de calcio y el parche de Lidocaína pueden tratar exitosamente el dolor neuropático periférico y localizado. Metodología: se realizo una evaluación económica tipo costo-efectividad, observacional y retrospectiva con datos extraídos de las historias clínicas de pacientes atendidos en la clínica de dolor de la IPS. La variable primaria de efectividad fue la mejoría del dolor medida mediante escala visual análoga. Resultados: se estudiaron 94 pacientes tratados con: Gabapentina (G) 21, Pregabalina (P) 24, Gabapentina+ lidocaína (G/P) 24, Pregabalina + Lidocaína (P/L) 25, los costos asociados al tratamiento son los siguientes COP$114.070.835, COP$105.855.920, COP$88.717.481 COP$89.854.712 respectivamente, el número de pacientes con mejoría significativa de dolor fue: 8,10,9 y 21 pacientes respectivamente. El ICER de G/L con respecto a G fue: COP$ -25.353.354. El ICER de P/L con respecto a P fue: COP$ -1.454.655. Conclusiones: la adición del parche de lidocaína a la terapia regular con P/L represento una disminución de consumo de recursos en salud como uso de medicamentos co-analgésicos, analgésicos de rescate y fármacos para controlar reacciones adversas, de la misma forma que consultas a profesionales de la salud. Cada paciente manejado con P/L representa un ahorro de COP $1.454.655 al contrario si se manejase con el anticonvulsivante de manera exclusiva, en el caso de G/L este ahorro es de COP $ 25.353.354 frente a G sola.