Evolution of texture and grain boundary microstructure in two-phase (α + β) brass during recrystallization

The evolution of texture and microstructure during recrystallization is studied for two-phase copper alloy (Cu–40Zn) with a variation of the initial texture and microstructure (hot rolled and solution treated) as well as the mode of rolling (deformation path: uni-directional rolling and cross rolling). The results of bulk texture have been supported by micro-texture and microstructure studies carried out using electron back scatter diffraction (EBSD). The initial microstructural condition as well as the mode of rolling has been found to alter the recrystallization texture and microstructure. The uni-directionally rolled samples showed a strong Goss and BR {236}385 component while a weaker texture similar to that of rolling evolved for the cross-rolled samples in the α phase on recrystallization. The recrystallization texture of the β phase was similar to that of the rolling texture with discontinuous 101 α and {111} γ fiber with high intensity at {111}101. For a given microstructure, the cross-rolled samples showed a higher fraction of coincident site lattice Σ3 twin boundaries in the α phase. The higher fraction of Σ3 boundaries is explained on the basis of the higher propensity of growth accidents during annealing of the cross-rolled samples. The present investigation demonstrates that change in strain path, as introduced during cross-rolling, could be a viable tool for grain boundary engineering of low SFE fcc materials.

应变诱导晶粒细化与伸长率

针对表面机械研磨处理导致的纳米化过程,分析了晶体结构与层错能(SFE)对纳米/超细晶粒组织塑性变形及晶粒细化机制的影响.在低层错能、热力学亚稳态的纳米/超细晶粒组织中,存在应变诱导的马氏体相变、孪生与位错分解等塑性变形方式,拉伸变形时发生相变诱发塑性(TRIP)效应,指出TRIP效应可以是提高拉伸伸长率的机制.

TRANSFER OF ANALYTICAL METHODS FOR THE CHARACTERISATION OF NATURAL PRODUCTS TO R&D PROCESSES OF IDOKI

IDOKI SCF Technologies S.L. is a technology-based company, set up on September 2006 in Derio (Biscay) with the main scope of developing extraction and purification processes based on the use of supercritical fluid extraction technology (SFE) in food processing, extraction of natural products and the production of personal care products. IDOKI¿s researchers have been working on many different R&D projects so far, most of them using this technology. However, the optimization of a SFE method for the different matrices cannot be performed unless we have an analytical method for the characterisation of the extracts obtained in each experiment. The analytical methods are also essential for the quality control of the raw materials that are going to be used and also for the final product. This PhD thesis was born to tackle this problem and therefore, it is based on the development of different analytical methods for the characterisation of the extracts and products. The projects that we could include in this thesis were the following: the extraction propolis, the recovery of agroindustrial residues (soy and wine) and the dealcoholisation of wine.On the one hand, for the extraction of propolis, several UV-Vis spectroscopic methods were used in order to measure the antioxidant capacity and the total polyphenol and flavonoid content of the extracts. A SFC method was also developed in order to measure more specific phenolic compounds. On the other hand, for the recovery of agroindustrial residues UV-Vis spectroscopy was used to determine the total polyphenol content and two SFC methods were developed to analyse different phenolic compounds. Extraction methods such as MAE, FUSE and rotary agitation were also evaluated for the characterisation of the raw materials.Finally, for the dealcoholisation of wine, the development of a SBSE-TD-GC-MS and DHS-TD-GC-MS methods for the analysis of aromas and a NIR spectroscopic method for the determination of ethanol content with the help of chemometrics was necessary. Most of these methods are typically used in IDOKI¿s lab as routine analyses apart from others not included in this PhD thesis.

Isolation and extraction of total flavonoids from Epimedium Koreanum Nakai by supercritical fluid extraction

In the present paper is reported the method for the isolation and extraction of total flavonoids of Epimedium Koreanum Nakai by means of supercritical fluid extraction (SFE). By examining pressure, temperature. amounts of modifier and extraction time, the optimized condition of SFE is confirmed as 30 MPa and 60 degreesC. with 70% ethanol as the modifier. The samples were statically extracted for 30 min, followed by dynamic extraction for 120 min at a flow rate of 6 mL/min. The quantitative analysis of total flavonoids was performed by UV-Vis spectrophotometry. Compared with the conventional method, the SFE method is more efficient. more rapid and more friendly environmentally.

An efficient combination of supercritical fluid extraction and high-speed counter-current chromatography to extract and purify homoisoflavonoids from Ophiopogon japonicus (Thunb.) Ker-Gawler

Supercritical fluid extraction (SFE) was used to extract homoisoflavonoids from Ophiopogon japonicus (Thunb.) Ker-Gawler. The optimization of parameters was carried out using an orthogonal test L-9 (3)(4) including pressure, temperature, dynamic extraction time and the amount of modifier. The process was then scaled up by 100 times with a preparative SFE system under the optimized conditions of 25 MPa, 55 degrees C, 4.0 h and 25% methanol as a modifier. Then crude extracts were separated and purified by high-speed counter-current chromatography (HSCCC) with a two-phase solvent system composed of n-hexane/ethyl acetate/methanol/ACN/water (1.8:1.0:1.0:1.2:1.0 v/v). There three homoisoflavonoidal compounds including methylophiopogonanone A 6-aldehydo-isoophiopogonone A, and 6-formyl-isoophiopogonanone A, were successfully isolated and purified in one step. The collected fractions were analyzed by HPLC. In each operation, 140 mg crude extracts was separated and yielded 15.3 mg of methylophiopogonanone A (96.9% purity), 4.1 mg of 6-aldehydo-isoophiopogonone A (98.3% purity) and 13.5 mg of 6-formyl-isoophiopogonanone A (97.3% purity) respectively. The chemical structure of the three homoisoflavonoids are identified by means of ESI-MS and NMR analysis.

Extracção supercrítica de óleo de grainha de uva combinada com pré-tratamentos enzimáticos

Neste trabalho estudou-se a extracção supercrítica do óleo de grainha de uva, usando dióxido de carbono, e combinou-se este processo com um prétratamento enzimático da semente para aumentar o rendimento global da extracção. A qualidade dos extractos obtidos foi avaliada pelo seu conteúdo em triacilglicerídeos, perfil de ácidos gordos e capacidade antioxidante. Realizaram-se também alguns estudos exploratórios sobre a aplicação de um pré-tratamento de alta pressão (HPP) à grainha da uva. Adicionalmente, efectuou-se o estudo da extracção, fraccionamento e caracterização estrutural das procianidinas da grainha da uva, bem como a avaliação da sua capacidade antioxidante. A extracção de procianidinas da grainha da uva foi efectuada sequencialmente com metanol e acetona/água, tendo sido posteriormente fraccionadas por adição sucessiva de misturas metanol/clorofórmio progressivamente mais concentradas em clorofórmio. A caracterização das procianidinas foi feita por HPLC-UV e LC–MS, antes e depois de sujeitar as amostras a uma tiólise, e também por ESI-MS e ESI-MS/MS. Este estudo permitiu reportar, pela primeira vez, a ocorrência de procianidinas do tipo-A galoiladas na grainha da uva. Os resultados de HPLC-UV permitiram determinar o grau médio de polimerização das procianidinas e a sua composição monomérica em (+)- catequina, (-)-epicatequina e (-)-epicatequina-O-galato. Mostrou-se que a (+)- catequina é o flavan-3-ol terminal mais abundante e a (-)-epicatequina predomina largamente como unidade de extensão. No caso de procianidinas do tipo A, a ligação interflavânica C2-C7 encontra-se essencialmente nas unidades terminais. O grau médio de polimerização das diversas fracções varia entre 1.0 e 10.8. A sua capacidade antioxidante, medida pelo método espectrofotométrico de DPPH•, mostrou-se ser equivalente à de uma amostra comercial de (+)-catequina usada como referência. A partir dos graus médios de polimerização experimentais e das análises de FTIR das fracções correspondentes foi possível obter um modelo preditivo O-PLS com apenas uma variável latente. O pré-tratamento enzimático justificou-se pelo conhecimento existente acerca do uso de enzimas específicas que destroem parcialmente as paredes celulares. Atendendo à composição das paredes celulares da grainha da uva preparou-se uma suspensão contendo protease, xilanase, pectinase e celulase. Para determinar as condições experimentais do pré-tratamento que maximizam o rendimento da extracção, estudou-se o efeito do tempo de reacção, temperatura, pH, diâmetro médio das partículas de grainha moída e a concentração das enzimas. Os incrementos do rendimento da extracção de óleo observados atingiram 163.2%. O estudo da extracção supercrítica (SFE) do óleo da grainha de uva tratada e não-tratada permitiu obter as curvas de extracção correspondentes, bem com analisar a influência das condições operatórias sobre o seu andamento. Montou-se uma instalação laboratorial onde se realizaram experiências com dióxido de carbono a 160, 180, 200 e 220 bar e temperaturas de 313.15 e 323.15 K. Os rendimentos obtidos por SFE foram semelhantes aos de Soxhlet com n-hexano. As curvas de extracção medidas compreendem um primeiro período de extracção, onde se remove cerca de 92-97% do óleo disponível, e um segundo período, essencialmente difusional, com pouco impacto no rendimento final. Os vários extractos recolhidos e o óleo global obtido foram caracterizados para avaliar a sua qualidade e relacioná-la com as condições operatórias de SFE. Determinaram-se o conteúdo total em triacilglicerídeos, o seu perfil de ácidos gordos e a capacidade antioxidante (AOC). Os resultados mostraram que a AOC aumenta com a elevação da pressão e, acentuadamente, com o acréscimo da temperatura. Ao longo da curva de extracção, a AOC é mais pronunciada nos extractos iniciais, nomeadamente nos primeiros 30 a 40% da extracção. A modelação efectuada considerou que o óleo extractável se reparte entre células rompidas, predominantes na periferia da semente, e células intactas, mais interiores. Admitiu-se que o transporte de massa ocorre em série, i.e. das células intactas para as rompidas e destas para o solvente; mostrou-se que a dispersão axial era desprezável. Os balanços materiais à fase fluida e aos volumes de células rompidas e intactas, combinados com os fluxos interno, externo e a relação de equilíbrio foram resolvidos numericamente pelo método das linhas combinado com diferenças finitas atrasadas. O modelo reproduziu bem as curvas experimentais e permitiu simular curvas de eluição e os três perfis de concentração no leito.

Extraction and purification of triterpenic acids from eucalypt bark

A indústria da pasta e do papel é um sector importante da economia mundial, particularmente a que assenta em espécies de Eucalyptus. No entanto, essas indústrias geram quantidades significativas de correntes secundárias de subprodutos e resíduos de biomassa que podem ser exploradas em aplicações de valor acrescentado em vez de serem queimadas para produção de energia. Um exemplo nobre pode ser a produção de ácidos triterpénicos com estruturas dos tipos lupano, oleanano e ursano, dada a sua abundância em alguns destes resíduos, em particular na casca, adotando o conceito de biorrefinaria integrada numa fábrica de pasta. Estes compostos são conhecidos pelas suas inúmeras actividades biológicas, por exemplo, antioxidante, anti-inflamatória e antitumoral, e podem encontrar aplicações em produtos de elevado valor, tais como cosméticos, nutracêuticos ou farmacêuticos. Neste sentido, o estudo das potencialidades das cascas das espécies de eucalipto mais exploradas enquanto fontes de compostos triterpénicos é um tópico relevante. Por conseguinte, foram analisados e comparados em pormenor os teores e composições em ácidos triterpénicos (TTAs) das cascas externas de várias espécies de eucalipto (E. globulus, E. grandis, E. urograndis, E. maidenii e E. nitens). Os teores dos principais TTAs identificados nestas espécies variaram entre 4.5 g/kg no E. urograndis e 21.6 g/kg no E. nitens. Observou-se que as cascas externas de Eucalyptus de zonas temperadas e Mediterrânicas, nomeadamente E. nitens e E. globulus, são mais ricas em TTAs que as espécies de regiões tropicais e subtropicais. Além disso, a casca externa do E. globulus é claramente a mais rica em ácidos com estruturas do tipo ursano enquanto a do E. nitens é a mais rica em ácidos do tipo oleanano e lupano. Estes resultados levaram-nos a estudar a extração dos TTAs da casca de Eucalyptus, bem como a sua posterior concentração e purificação, a qual foi efetuada por extração sólido-líquido convencional combinada com a precipitação de solutos, e por extração com fluidos supercríticos (SFE). No que diz respeito à primeira abordagem referida, foi desenvolvido neste trabalho um método patenteado que permite obter extratos enriquecidos em TTAs das cascas de eucalipto baseado em tecnologias disponíveis no imediato. Em relação à segunda abordagem, e de forma a apostar em processos de baixo impacto ambiental exigidos pelas biorrefinarias do futuro, a SFE surge como uma opção natural. Assim, foi efetuada a SFE da casca caduca do E. globulus com dióxido de carbono puro e modificado para recuperar a fração de TTAs, e os resultados foram comparados com os obtidos por extração em Soxhlet com diclorometano. Foram realizados estudos preliminares sobre a influência da pressão (100-200 bar), a adição de co-solvente (0, 5 e 8% m/m de etanol), e operação em múltiplos passos a fim de avaliar a aplicabilidade da alternativa supercrítica para a sua produção eficiente e selectiva. Os resultados destacaram a influência da pressão e o importante papel resumo (cont.) desempenhado pelo co-solvente neste processo, cujo efeito foi mais relevante do que o aumento da pressão em várias dezenas de bar. Este trabalho foi depois otimizado, usando o planeamento factorial de experiências e a metodologia de superfícies de resposta, para analisar a influência da temperatura (40-60 ºC), pressão (100-200 bar), e teor de etanol (0.0-5.0% m/m) na recuperação dos TTAs e respectiva concentração nos extractos. Nestes intervalos, as melhores condições de operação encontradas foram 200 bar, 40 °C e 5% de etanol, para as quais os modelos de regressão estatisticamente validados previram um rendimento de extração de 1.2% com 50% de concentração em TTAs, correspondendo ao rendimento em TTAs de 5.1 g/kg de casca e uma recuperação de 79.2% comparativamente ao valor do Soxhlet. Os TTAs livres e acetilados apresentaram tendências de extracção bastante distintas devido às suas diferentes afinidades para o CO2 causadas pelas diferentes polaridades: os derivados acetilados aproximam-se de um patamar máximo a cerca de 200 bar e 5% de etanol, enquanto a extração dos TTAs livres apresenta uma tendência sempre crescente no intervalo de condições estudado. Foram também medidas curvas cumulativas de SFE da casca do E. globulus de forma a analisar o comportamento cinético do processo em termos de rendimento total, rendimento em TTAs, rendimento em TTAs livres, rendimento em TTAs acetilados, e concentração dos TTAs nos extractos. Foi analisada a influência da pressão, temperatura, teor de co-solvente e caudal do dióxido de carbono sobre as respostas anteriores. Os dados experimentais foram modelados com os modelos Logístico, de Dessorção, de Placa Plana Simples, e de Difusão. Na globalidade, os resultados confirmaram que a pressão e o teor de etanol têm um efeito significativo sobre as curvas de extração, os rendimentos finais e as concentrações dos extratos, e mostraram a presença de limitações externas à transferência de massa em alguns ensaios. Mais uma vez, as famílias individuais de TTAs livres e acetilados apresentaram diferentes tendências de extracção. A modelação permitiu-nos confirmar não só o importante papel desempenhado pela difusão intraparticular na SFE, mas também a contribuição da resistência no filme em alguns ensaios. Após a análise de todos os resultados, foi efetuado um ensaio em duas etapas em série, possibilitando o enriquecimento do teor em TTAs no extracto devido às diferentes condições adotadas em cada etapa. Por último, um éster metílico de um ácido triterpénico do tipo oleanano - morolato de metilo - foi identificado pela primeira vez enquanto componente da casca de Eucalyptus na casca externa do Eucalyptus grandis x globulus, onde ocorre em teores elevados. A sua extração com CO2 supercrítico foi também realizada, visando a conceção de uma alternativa de extração ambientalmente benigna para este composto. A 200 bar e 60 ºC, a remoção do morolato de metilo atingiu um patamar às 6 h para 5.1 kg h-1 de CO2 / kg de casca. Em geral, e de forma semelhante à SFE da casca do E. globulus, os TTAs acetilados foram mais significativamente extraídos quando comparados com os seus ácidos livres, o que está diretamente relacionado com a natureza menos polar destas moléculas. O trabalho apresentado nesta tese é uma contribuição para a valorização de uma corrente de biomassa com baixo valor na indústria de pasta em duas vertentes complementares. Por um lado, aumentou o conhecimento da composição lipofílica das cascas de Eucalyptus spp. com interesse comercial para a produção de pasta, destacando o seu potencial enquanto fontes de ácidos triterpénicos. Por outro lado, foram desenvolvidos dois processos alternativos e facilmente integráveis numa fábrica de pasta para a sua exploração a partir da casca: um baseado em tecnologias convencionais bem estabelecidas a nível industrial, prevendo a sua aplicação a curto prazo, e um outro baseado na SFE, seguindo as tendências das futuras biorrefinarias.

Composition and antioxidant activity of thymus vulgaris volatiles: comparison between supercritical fluid extraction and hydrodistillation

Supercritical fluid extraction (SEE) of the volatile oil from Thymus vulgaris L. aerial flowering parts was performed under different conditions of pressure, temperature, mean particle size and CO2 flow rate and the correspondent yield and composition were compared with those of the essential oil isolated by hydrodistillation (HD). Both the oils were analyzed by GC and GC-MS and 52 components were identified. The main volatile components obtained were p-cymene (10.0-42.6% for SFE and 28.9-34.8% for HD), gamma-terpinene (0.8-6.9% for SFE and 5.1-7.0% for HD), linalool (2.3-5.3% for SFE and 2.8-3.1% for HD), thymol (19.5-40.8% for SFE and 35.4-41.6% for HD), and carvacrol (1.4-3.1% for SFE and 2.6-3.1% for HD). The main difference was found to be the relative percentage of thymoquinone (not found in the essential oil) and carvacryl methyl ether (1.0-1.2% for HD versus t-0.4 for SFE) which can explain the higher antioxidant activity, assessed by Rancimat test, of the SFE volatiles when compared with HD. Thymoquinone is considered a strong antioxidant compound.

Extração e caracterização de extratos de Jatropha gossypiifolia L.: avaliação da sua atividade antimicrobiana e antioxidante

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de mestre em Engenharia Química e Biológica

Extraction of volatile oil from aromatic plants with supercritical carbon dioxide: experiments and modeling

An overview of the studies carried out in our laboratories on supercritical fluid extraction (SFE) of volatile oils from seven aromatic plants: pennyroyal (Mentha pulegium L.), fennel seeds (Foeniculum vulgare Mill.), coriander (Coriandrum sativum L.), savory (Satureja fruticosa Beguinot), winter savory (Satureja montana L.), cotton lavender (Santolina chamaecyparisus) and thyme (Thymus vulgaris), is presented. A flow apparatus with a 1 L extractor and two 0.27 L separators was built to perform studies at temperatures ranging from 298 to 353 K and pressures up to 30.0 MPa. The best compromise between yield and composition compared with hydrodistillation (HD) was achieved selecting the optimum experimental conditions of extraction and fractionation. The major differences between HD and SFE oils is the presence of a small percentage of cuticular waxes and the relative amount of thymoquinone, an oxygenated monoterpene with important biological properties, which is present in the oils from thyme and winter savory. On the other hand, the modeling of our data on supercritical extraction of volatile oil from pennyroyal is discussed using Sovova's models. These models have been applied successfully to the other volatile oil extractions. Furthermore, other experimental studies involving supercritical CO2 carried out in our laboratories are also mentioned.

Les pilotes comme agents de changement dans les télécentres communautaires au Mali

Cette thèse porte sur les processus de sélection, formation et encadrement (SFE) des gestionnaires, appelés pilotes et considérés comme agents de changement dans les télécentres communautaires au Mali. Ces processus sont étudiés sous l'angle de leur contribution positive ou négative à l'implantation et au développement de ces centres. Les projets "technologies de l’information et de la communication", initiés par les partenaires techniques et financiers, répondent au besoin des autorités maliennes préoccupées par un souci de connecter les 703 communes du pays. À la suite du sommet mondial sur la société de l’information en décembre 2003 à Genève, l’UNESCO et la Coopération suisse ont décidé d’installer des centres multimédias communautaires dans trois pays d’Afrique (Mali, Mozambique, Sénégal). Ces implantations de télécentres ont été réalisées sur le modèle de ce qui avait été fait en Asie sans tenir compte des besoins réels des bénéficiaires et des conditions particulières (économiques, politiques, culturelles) des sites d’implantation. Malgré les conditions parfois difficiles de l’Afrique, les populations témoignent un enthousiasme réel pour les technologies de communication. Les TIC ont connu une croissance considérable et se sont multipliées partout en Afrique, à des degrés divers. Néanmoins, elles n’ont pas encore atteint la majorité des populations africaines, car 70% de celles-ci vivent en zones rurales souvent marginalisées par les difficultés économiques. Après l’implantation des télécentres, les sites ont donc été confrontés à la difficile tâche de sélectionner les pilotes comme agents de changement. Les responsables chargés de la mise en œuvre des projets ont choisi les pilotes dans leur réseau familial. En ce sens, la thèse met l’accent sur l’importance du rôle d’un pilote dans un télécentre et l’appui qu’il peut générer dans la population bénéficiaire. Nous proposons un modèle qui part de l’action des agents de changement, et ce, afin de potentiellement susciter une prise de conscience chez les décideurs locaux. Nous avons fait une étude de cas sur quatre sites pour mieux connaître les processus de sélection, formation et encadrement des pilotes et nous avons tenté d'identifier les facteurs qui, dans ces processus, ont pu influencer le niveau de réussite de chacun de ces centres.

Response surface analysis of extract yield and flavour intensity of Brazilian cherry (Eugenia uniflora L.) obtained by supercritical carbon dioxide extraction

This work evaluated the effect of pressure and temperature on yield and characteristic flavour intensity of Brazilian cherry (Eugenia uniflora L) extracts obtained by supercritical CO(2) using response surface analysis, which is a simple and efficient method for first inquiries. A complete central composite 2(2) factorial experimental design was applied using temperature (ranging from 40 to 60 degrees C) and pressure (from 150 to 250 bar) as independent variables. A second order model proved to be predictive (p <= 0.05) for the extract yield as affected by pressure and temperature, with better results being achieved at the central point (200 bar and 50 degrees C). For the flavour intensity, a first order model proved to be predictive (p <= 0.05) showing the influence of temperature. Greater characteristic flavour intensity in extracts was obtained for relatively high temperature (> 50 degrees C), Therefore, as far as Brazilian cherry is concerned, optimum conditions for achieving higher extract yield do not necessarily coincide to those for obtaining richer flavour intensity. Industrial relevance: Supercritical fluid extraction (SFE) is an emerging clean technology through which one may obtain extracts free from organic solvents. Extract yields from natural products for applications in food, pharmaceutical and cosmetic industries have been widely disseminated in the literature. Accordingly, two lines of research have industrial relevance, namely, (i) operational optimization studies for high SFE yields and (ii) investigation on important properties extracts are expected to present (so as to define their prospective industrial application). Specifically, this work studied the optimization of SFE process to obtain extracts from a tropical fruit showing high intensity of its characteristic flavour, aiming at promoting its application in natural aroma enrichment of processed foods. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Local star formation triggered by supernova shocks in magnetized diffuse neutral clouds

In this work, considering the impact of a supernova remnant (SNR) with a neutral magnetized cloud we derived analytically a set of conditions that are favourable for driving gravitational instability in the cloud and thus star formation. Using these conditions, we have built diagrams of the SNR radius, R(SNR), versus the initial cloud density, n(c), that constrain a domain in the parameter space where star formation is allowed. This work is an extension to previous study performed without considering magnetic fields (Melioli et al. 2006, hereafter Paper I). The diagrams are also tested with fully three-dimensional MHD radiative cooling simulations involving a SNR and a self-gravitating cloud and we find that the numerical analysis is consistent with the results predicted by the diagrams. While the inclusion of a homogeneous magnetic field approximately perpendicular to the impact velocity of the SNR with an intensity similar to 1 mu G within the cloud results only a small shrinking of the star formation zone in the diagram relative to that without magnetic field, a larger magnetic field (similar to 10 mu G) causes a significant shrinking, as expected. Though derived from simple analytical considerations these diagrams provide a useful tool for identifying sites where star formation could be triggered by the impact of a supernova blast wave. Applications of them to a few regions of our own Galaxy (e.g. the large CO shell in the direction of Cassiopeia, and the Edge Cloud 2 in the direction of the Scorpious constellation) have revealed that star formation in those sites could have been triggered by shock waves from SNRs for specific values of the initial neutral cloud density and the SNR radius. Finally, we have evaluated the effective star formation efficiency for this sort of interaction and found that it is generally smaller than the observed values in our own Galaxy (SFE similar to 0.01-0.3). This result is consistent with previous work in the literature and also suggests that the mechanism presently investigated, though very powerful to drive structure formation, supersonic turbulence and eventually, local star formation, does not seem to be sufficient to drive global star formation in normal star-forming galaxies, not even when the magnetic field in the neutral clouds is neglected.

Contemporaneous intra-day volume, option, and futures volatility transmissions across parallel markets

The primary objective of this article is to investigate volatility transmission across three parallel markets operating on the Sydney Futures Exchange (SFE), both within and out of sample. Half-hourly observations are sampled from transaction data for the share price index (SPI) futures, SPI futures options, and 90-day bank accepted bill (BAB) futures markets, and the analysis is carried out using the simultaneous volatility (SVL) system of equations as well as competing volatility models. The results confirm the poor ability of GARCH models to fit intraday data. This study also applies an artificial nesting procedure to evaluate the out-of-sample volatility forecasts. Implied volatility has very limited (if any) predictive power when evaluated in isolation, whereas the SVL model with implied volatility embedded provides incremental information relative to competing model forecasts.

A systems approach to shape and topology optimisation of mechanical structures

Optimisation techniques have become more and more important as the possibility of simulating complex mechanical structures has become a reality. A common tool in the layout design of structural parts is the topology optimisation method, which finds an optimum material distribution within a given geometrical design space to best meet loading conditions and constraints. Another important method is shape optimisation, which optimises weight given parametric geometric constraints. In the case of complex shaped parts or elaborate assemblies, for example automobile body structures, shape optimisation is still hard to do; mainly due to the difficulty in translating shape design parameters into meaningful analysis models. Tools like the parametric geometry package SFE CONCEPT are designed to mitigate these issues. Nevertheless, shape methods usually cannot suggest new load path configurations, while topology methods are often confined to single parts. To overcome these limitations the authors have developed a method that combines both approaches into an Integral Shape/Topology Method (IST) that is capable of finding new optimal solutions. This is achieved by an automated optimisation loop and can be applied for both thin walled structures as well as solid 3D geometries. When optimising structures by applying IST, global optimum solutions can be determined that may not be obtained with isolated shape- or topology-optimisation methods.